一種利用lng冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及新能源利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于我國人均水資源匱乏，加上水資源分配不均及過度開發(fā)，使得水資源匱乏成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的姅腳石，使得約占全球含水量97%的海水淡化便成為解決水資源匱乏的重要途徑。目前熱能及高質(zhì)量膜短缺制約了蒸餾和膜分離海水淡化技術(shù)的廣應(yīng)用，冷能短缺則限制了冷凍海水淡化技術(shù)的應(yīng)用推廣。
[0003]近年來，由于具有清潔、高效等優(yōu)勢，含有大量冷能的LNG被大量生產(chǎn)及應(yīng)用，為海水冷凍淡化的應(yīng)用推廣提供了可能。
[0004]已有技術(shù)中，專利號為201110457558.9的中國發(fā)明專利公開的海水淡化裝置是在同一個裝置中海水結(jié)冰和冰融化間歇進(jìn)行，淡化效率低；專利號為201510309752.0的中國發(fā)明專利公開的海水淡化裝置通過履帶連接冰水分流器、重力脫鹽槽、碎冰機、過濾式離心脫鹽裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，淡化效率低，不利于大量海水生產(chǎn)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用LNG冷能，通過二次冷媒吸收LNG在汽化釋放的冷能，使二次冷媒溫度下降，再用低溫的二次冷媒與海水在結(jié)晶器中換熱，使其海水結(jié)冰淡化。該系統(tǒng)通過間歇驅(qū)動裝置的定時旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)筒三等分區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)了過濾、洗滌、融冰過程的連續(xù)進(jìn)行。該系統(tǒng)具有操作簡單、生產(chǎn)連續(xù)及易于工業(yè)化等優(yōu)點。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0007]一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)，包括第一換熱器、結(jié)晶器、轉(zhuǎn)筒、收集罐、軸套、轉(zhuǎn)軸、淡水栗、間歇驅(qū)動裝置、洗滌水栗、第二換熱器、海水栗;第一換熱器與結(jié)晶器連接;轉(zhuǎn)筒通過轉(zhuǎn)軸依次與收集罐、間歇驅(qū)動裝置連接;淡水栗通過管線分別與收集罐、轉(zhuǎn)筒、第二換熱器連接;洗滌水栗通過管線分別與收集罐、來自第二換熱器海水出口、結(jié)晶器連接；第二換熱器通過管線與結(jié)晶器、海水栗連接;轉(zhuǎn)筒包括開孔區(qū)和非開孔區(qū)，開孔區(qū)按120°均分為三個區(qū)域，即過濾區(qū)、洗滌區(qū)、融冰區(qū)；收集罐亦按120°均分為三個區(qū)域，即濃海水收集區(qū)、洗滌水收集區(qū)、淡水收集區(qū)，收集罐的中間為軸套;轉(zhuǎn)筒中心與轉(zhuǎn)軸頂端相連，轉(zhuǎn)筒的非開孔區(qū)外徑大于軸套外徑，融冰區(qū)下端通入熱風(fēng)。
[0008]結(jié)晶器的出冰口與轉(zhuǎn)筒的過濾區(qū)在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒的過濾區(qū)與收集罐的濃海水收集區(qū)在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒的洗滌區(qū)與收集罐的洗滌水收集區(qū)在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒的融冰區(qū)與收集罐的淡水收集區(qū)在同一條直線上。
[0009]在所述的第一換熱器中，液態(tài)LNG與不溶于水的二次冷媒進(jìn)行換熱，使得液態(tài)LNG汽化吸熱，二次冷媒放熱溫度下降。
[0010]在所述的結(jié)晶器中，低溫的二次冷媒與來自第二換熱器的海水和洗滌水收集區(qū)的洗滌水間接換熱，二次冷媒吸熱溫度升高，海水放熱結(jié)冰。
[0011]在所述的轉(zhuǎn)筒中，來自結(jié)晶器的冰水混合物首先進(jìn)入轉(zhuǎn)筒的過濾區(qū)(4)，實現(xiàn)冰和濃海水分離，分離出的濃海水進(jìn)入濃海水收集區(qū)，分離出的冰達(dá)到一定量后在間歇驅(qū)動裝置的驅(qū)動下進(jìn)入洗滌區(qū)，由來自淡水栗的淡水洗滌除去所夾帶的海水，在間歇驅(qū)動裝置驅(qū)動下進(jìn)入融冰區(qū)，被融冰區(qū)下端來的熱風(fēng)融化成淡水后進(jìn)入淡水收集區(qū)，洗滌后的洗滌水進(jìn)入洗滌水收集區(qū)。
[0012]在所述的收集罐中，淡水收集區(qū)中的淡水一部分經(jīng)淡水栗進(jìn)入洗滌區(qū)，另一部分經(jīng)第二換熱器與海水換熱后作為淡水產(chǎn)品出裝置;洗滌水收集區(qū)的洗滌水經(jīng)洗滌水栗返回結(jié)晶器重新利用;濃海水收集區(qū)的濃海水經(jīng)過第二換熱器與海水換熱后排出裝置。
[0013]在所述的第二換熱器中，來自海水栗的海水與來自收集罐的淡水和濃海水換熱，換熱后的海水與洗滌水收集區(qū)的洗滌水混合進(jìn)入結(jié)晶器中。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明通過LNG汽化釋放的大量冷能使其海水冷凍結(jié)冰淡化，經(jīng)過洗滌、融化過程得到淡水，該系統(tǒng)通過間歇驅(qū)動裝置的定時旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)筒三等分區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)了過濾、洗滌、融冰過程的連續(xù)進(jìn)行。該系統(tǒng)具有操作簡單、生產(chǎn)連續(xù)及易于工業(yè)化等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)不意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A剖面圖；
[0017]附圖中的標(biāo)號說明:1-第一換熱器2-結(jié)晶器3-轉(zhuǎn)筒4-過濾區(qū)5-洗滌區(qū)6_融冰區(qū)7-收集罐8-濃海水收集區(qū)9-洗滌水收集區(qū)10-淡水收集區(qū)11-軸套12-轉(zhuǎn)軸13-淡水栗14-間歇驅(qū)動裝置15-洗滌水栗16-第二換熱器17-海水栗18-非開口區(qū)
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的適用于一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)包括第一換熱器1、結(jié)晶器2、轉(zhuǎn)筒3、收集罐7、軸套11、轉(zhuǎn)軸12、淡水栗13、間歇驅(qū)動裝置14、洗滌水栗15、第二換熱器16、海水栗17;第一換熱器1與結(jié)晶器2連接;轉(zhuǎn)筒3通過轉(zhuǎn)軸12依次與收集罐7、間歇驅(qū)動裝置14連接;淡水栗13通過管線分別與收集罐7、轉(zhuǎn)筒3、第二換熱器16連接;洗滌水栗15通過管線分別與收集罐7、來自第二換熱器16海水出口、結(jié)晶器2連接;第二換熱器16通過管線與結(jié)晶器2、海水栗17連接;轉(zhuǎn)筒3包括開孔區(qū)和非開孔區(qū)18，開孔區(qū)按120°均分為三個區(qū)域，即過濾區(qū)4、洗滌區(qū)5、融冰區(qū)6;收集罐7亦按120°均分為三個區(qū)域，SP濃海水收集區(qū)8、洗滌水收集區(qū)9、淡水收集區(qū)10，收集罐7的中間為軸套11。轉(zhuǎn)筒3中心與轉(zhuǎn)軸12頂端相連，轉(zhuǎn)筒3的非開孔區(qū)18外徑大于軸套11外徑。融冰區(qū)6下端通入熱風(fēng)。
[0020]結(jié)晶器1的出冰口與轉(zhuǎn)筒3的過濾區(qū)4在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒3的過濾區(qū)4與收集罐7的濃海水收集區(qū)8在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒3的洗滌區(qū)5與收集罐7的洗滌水收集區(qū)9在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒3的融冰區(qū)6與收集罐7的淡水收集區(qū)10在同一條直線上。
[0021 ]在所述的一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)中，液態(tài)LNG與不溶于水的二次冷媒在第一換熱器1中進(jìn)行換熱，使得液態(tài)LNG汽化吸熱，二次冷媒放熱溫度下降。
[0022]在所述的一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)中，在所述的結(jié)晶器2中，低溫的二次冷媒與來自第二換熱器16的海水和洗滌水收集區(qū)9的洗滌水間接換熱，二次冷媒吸熱溫度升高，海水放熱結(jié)冰。
[0023]在所述的轉(zhuǎn)筒3中，來自結(jié)晶器2的冰水混合物首先進(jìn)入轉(zhuǎn)筒3的過濾區(qū)4，實現(xiàn)冰和濃海水分離，分離出的濃海水進(jìn)入濃海水收集區(qū)8，分離出的冰達(dá)到一定量后在間歇驅(qū)動裝置14的驅(qū)動下進(jìn)入洗滌區(qū)5，由來自淡水栗13的淡水洗滌除去所夾帶的海水，在間歇驅(qū)動裝置14驅(qū)動下進(jìn)入融冰區(qū)6，被融冰區(qū)6下端來的熱風(fēng)融化成淡水后進(jìn)入淡水收集區(qū)10，洗滌后的洗滌水進(jìn)入洗滌水收集區(qū)9。
[0024]在所述的收集罐7中，淡水收集區(qū)10中的淡水一部分經(jīng)淡水栗13進(jìn)入洗滌區(qū)5，另一部分經(jīng)第二換熱器16與海水換熱后作為淡水產(chǎn)品出裝置;洗滌水收集區(qū)9的洗滌水經(jīng)洗滌水栗15返回結(jié)晶器2重新利用;濃海水收集區(qū)8的濃海水經(jīng)過第二換熱器16與海水換熱后排出裝置。
[0025]在所述的一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)中，來自海水栗17的海水與來自收集罐7的淡水和濃海水在第二換熱器16中換熱，換熱后的海水與洗滌水收集區(qū)9洗滌水混合進(jìn)入結(jié)晶器2中。
[0026]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)，其特征在于:包括第一換熱器(1)、結(jié)晶器(2)、轉(zhuǎn)筒(3)、收集罐(7)、軸套(11)、轉(zhuǎn)軸(12)、淡水栗(13)、間歇驅(qū)動裝置(14)、洗滌水栗(15)、第二換熱器(16)、海水栗(17);第一換熱器(1)與結(jié)晶器(2)連接;轉(zhuǎn)筒(3)通過轉(zhuǎn)軸(12)依次與收集罐(7)、間歇驅(qū)動裝置(14)連接;淡水栗(13)通過管線分別與收集罐(7)、轉(zhuǎn)筒(3)、第二換熱器(16)連接;洗滌水栗(15)通過管線分別與收集罐(7)、來自第二換熱器(16)海水出口、結(jié)晶器(2)連接;第二換熱器(16)通過管線與結(jié)晶器(2)、海水栗(17)連接;轉(zhuǎn)筒(3)包括開孔區(qū)和非開孔區(qū)(18)，開孔區(qū)按120°均分為三個區(qū)域，即過濾區(qū)(4)、洗滌區(qū)(5)、融冰區(qū)(6);收集罐(7)亦按120°均分為三個區(qū)域，S卩濃海水收集區(qū)(8)、洗滌水收集區(qū)(9)、淡水收集區(qū)(10)，收集罐(7)的中間為軸套(11)。轉(zhuǎn)筒(3)中心與轉(zhuǎn)軸(12)頂端相連，轉(zhuǎn)筒(3)的非開孔區(qū)(18)外徑大于軸套(11)外徑。融冰區(qū)(6)下端通入熱風(fēng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)，其特征在于:結(jié)晶器(2)的出冰口與轉(zhuǎn)筒(3)的過濾區(qū)(4)在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒(3)的過濾區(qū)(4)與收集罐(7)的濃海水收集區(qū)(8)在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒(3)的洗滌區(qū)(5)與收集罐(7)的洗滌水收集區(qū)(9)在同一條直線上，轉(zhuǎn)筒(3)的融冰區(qū)(6)與收集罐(7)的淡水收集區(qū)(10)在同一條直線上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)，其特征在于:在所述的轉(zhuǎn)筒(3)中，來自結(jié)晶器(2)的冰水混合物首先進(jìn)入轉(zhuǎn)筒(3)的過濾區(qū)(4)，實現(xiàn)冰和濃海水分離，分離出的濃海水進(jìn)入濃海水收集區(qū)(8)，分離出的冰達(dá)到一定量后在間歇驅(qū)動裝置(14)的驅(qū)動下進(jìn)入洗滌區(qū)(5)，由來自淡水栗(13)的淡水洗滌除去所夾帶的海水，在間歇驅(qū)動裝置(14)驅(qū)動下進(jìn)入融冰區(qū)(6)，被融冰區(qū)(6)下端來的熱風(fēng)融化成淡水后進(jìn)入淡水收集區(qū)(10)，洗滌后的洗滌水進(jìn)入洗滌水收集區(qū)(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)，其特征在于:在所述的收集罐(7)中，淡水收集區(qū)(10)中的淡水一部分經(jīng)淡水栗(13)進(jìn)入洗滌區(qū)(5)，另一部分經(jīng)第二換熱器(16)與海水換熱后作為淡水產(chǎn)品出裝置;洗滌水收集區(qū)(9)的洗滌水經(jīng)洗滌水栗(15)返回結(jié)晶器(2)重新利用;濃海水收集區(qū)(8)的濃海水經(jīng)過第二換熱器(16)與海水換熱后排出裝置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用LNG冷能海水冷凍淡化系統(tǒng)，包括第一換熱器、結(jié)晶器、轉(zhuǎn)筒、收集罐、軸套、轉(zhuǎn)軸、淡水泵、間歇驅(qū)動裝置、洗滌水泵、第二換熱器、海水泵；第一換熱器與結(jié)晶器連接；轉(zhuǎn)筒通過轉(zhuǎn)軸依次與收集罐、間歇驅(qū)動裝置連接；淡水泵通過管線分別與收集罐、轉(zhuǎn)筒、第二換熱器連接；洗滌水泵通過管線分別與收集罐、來自第二換熱器海水出口、結(jié)晶器連接；第二換熱器通過管線與結(jié)晶器、海水泵連接。該系統(tǒng)通過間歇驅(qū)動裝置的定時旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)筒三等分區(qū)間內(nèi)實現(xiàn)了過濾、洗滌、融冰過程的連續(xù)進(jìn)行。該系統(tǒng)具有操作簡單、生產(chǎn)連續(xù)及易于工業(yè)化等優(yōu)點。
【IPC分類】C02F103/08, C02F1/22
【公開號】CN105439234
【申請?zhí)枴緾N201610014891
【發(fā)明人】胡德棟, 張卓, 孫發(fā)玉, 李博洋, 錢德松
【申請人】青島科技大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2016年1月9日