專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于海水淡化領(lǐng)域，特別涉及一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱進(jìn)行海水 淡化的裝置。
背景技術(shù)：
目前海水淡化技術(shù)分兩類1、從海水中取淡水，有蒸餾法、反滲透法、水合 物法、溶劑萃取法和冷凍法2、除去海水中的鹽分，有電滲析法、離子交換法和壓 滲法。海水淡化最常用的方法是蒸餾法，使用的能源多為電能，能耗高。
蒸餾法海水淡化裝置是將海水加強(qiáng)蒸發(fā)，再冷卻蒸餾出淡水，加熱途徑有電加 熱、燃燒加熱、太陽(yáng)能加熱，電加熱和燃燒加熱耗能大，經(jīng)濟(jì)性差，太陽(yáng)能加熱 最為理想，但受條件制約且占地面積大。
遠(yuǎn)洋軍艦、船舶上的淡水主要來(lái)自陸地，靠?jī)?chǔ)備供應(yīng)，水量受船舶因素的限 制，使用有限，不但占用了船上寶貴的空間，而且增加了船的負(fù)荷。由于水量有 限給航海造成很多不便。如果能將取之不盡的海水水源淡化成可飲用的淡水將是 最理想的取水方式。目前有小型的船用半透膜反滲透海水淡化裝置，但是成本高、 裝置復(fù)雜、能耗大。
而當(dāng)前海上作業(yè)用軍艦、民用船舶(包括客輪、運(yùn)輸船舶、漁船等)、石油鉆
井平臺(tái)等多以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力， 一般的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)約有l(wèi)/3的能量通過(guò)尾氣排出，其 溫度高達(dá)400。C，是能源的巨大浪費(fèi)，當(dāng)前這一廢棄能源沒(méi)有得到很有效的利用。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱進(jìn)行海水淡化的裝置。該裝置在不另外增加能源損耗的情況下，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣余熱，采用蒸餾 法制造淡水，充分利用了能源，減少了污染源的排放，裝置簡(jiǎn)單、成本低，經(jīng)濟(jì)適用。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案如下
發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣海水淡化裝置，包括順序聯(lián)接為一體的超導(dǎo)管換熱器4、真空蒸發(fā) 罐6和冷凝器5，超導(dǎo)管換熱器4通過(guò)煙氣轉(zhuǎn)向閥3連通發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管2，冷凝器 5的海水入口配有海水補(bǔ)給泵10，冷凝器5的冷凝水出口配有真空泵9和淡水收
集罐8。
本實(shí)用新型可有如下的工作過(guò)程
1、 煙道流程
(1) 、在需要制備淡水時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)煙氣換向閥3導(dǎo)通發(fā)動(dòng)機(jī)1的排氣管和超 導(dǎo)換熱器4，則發(fā)動(dòng)機(jī)1的高溫尾氣流經(jīng)超導(dǎo)管換熱器4后再排入大氣，在其流過(guò) 超導(dǎo)換熱器4的過(guò)程中對(duì)由冷凝器5來(lái)的海水進(jìn)行加熱至真空蒸發(fā)溫度(7(TC以 上)；
(2) 、若發(fā)動(dòng)機(jī)工作又不不需要制備淡水時(shí)，可以通過(guò)調(diào)節(jié)煙氣換向閥3使煙 氣不通過(guò)超導(dǎo)管換熱器而直接經(jīng)由煙道直接排入大氣，有效保護(hù)整套淡水制備設(shè) 備。
2、 海水流程
(1) 、海水通過(guò)海水補(bǔ)給泵IO流經(jīng)常溫海水管11進(jìn)入冷凝器5對(duì)由真空蒸發(fā) 罐6來(lái)的淡水蒸汽進(jìn)行冷卻，同時(shí)海水吸取淡水蒸氣的熱量被預(yù)熱；
(2) 、經(jīng)預(yù)熱的海水由預(yù)熱海水管12進(jìn)入超導(dǎo)管換熱器對(duì)海水進(jìn)行—次加熱， 使之達(dá)到真空狀態(tài)下的蒸發(fā)溫度(7(TC以上)；
(3) 、加熱后的海水經(jīng)熱海水管13進(jìn)入真空蒸發(fā)罐6，真空蒸發(fā)罐6在真空泵
4的抽吸下形成負(fù)壓，促使海水中的淡水在較低的溫度下進(jìn)行蒸發(fā)；
(4)、淡水蒸汽在真空泵9的負(fù)壓作用下抽出，中間經(jīng)過(guò)蒸汽管14進(jìn)入冷凝器 5把蒸汽冷凝成水，冷凝水在重力作用下經(jīng)由淡水流出管7流入淡水收集罐8，冷 凝介質(zhì)為補(bǔ)給泵IO吸入的待加熱海水，這樣形成一個(gè)循環(huán)。
真空蒸發(fā)罐6屮的結(jié)晶體和未蒸發(fā)的海水混合體可由其下部的排污閥定期排 出，收集到的淡水也可由淡水收集罐定期排出。
本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在
1、 本實(shí)用新型利用超導(dǎo)管換熱器從發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中快速提取熱量對(duì)海水進(jìn)行加 熱，超導(dǎo)介質(zhì)本身具有汽化大量吸熱、遇冷冷凝大量放熱的特點(diǎn)，具有傳熱換熱 快，尾氣熱能利用充分的優(yōu)點(diǎn)；
2、 利用真空蒸發(fā)罐可以實(shí)現(xiàn)較低溫度下的海水蒸發(fā)，其一是在同樣的熱量供 應(yīng)情況下可制備更多的淡水；其二是只需要把海水加熱到較低溫度即可，可以有 效利用余熱；其三是可以大大減少冷凝器的換熱面積，也就是說(shuō)可以用較小的冷 凝器實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)淡水的收集；
綜上所述，本實(shí)用新型利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣這一廢棄能源采用蒸餾法制造淡水， 充分利用了能源減少了污染排放量，尾氣熱能利用充分，此種海水淡化裝置運(yùn)行 簡(jiǎn)單、易操作維修、成本低、體積小，動(dòng)力部分需求很少，能有效解決以發(fā)動(dòng)機(jī) 為動(dòng)力或尾氣溫度達(dá)到8(TC以上的其他動(dòng)力類海上作業(yè)軍艦、民用船舶、石油鉆 井平臺(tái)等的供水問(wèn)題。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，上述超導(dǎo)管換熱器4由前后串聯(lián)連接的一級(jí)換熱器 41和二級(jí)換熱器42組成，其中一級(jí)換熱器41中超導(dǎo)換熱介質(zhì)的沸點(diǎn)溫度低于二 級(jí)換熱器超導(dǎo)換熱介質(zhì)的沸點(diǎn)溫度。這種設(shè)訃更有利于利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣余熱的充
5分利用和提高淡水制備的效率。

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中標(biāo)記
1-發(fā)動(dòng)機(jī)2-排氣管3-煙氣轉(zhuǎn)向閥41-一級(jí)超導(dǎo)管換熱器42-二級(jí)超導(dǎo)管換 熱器5-冷凝器6-真空蒸發(fā)罐 7-淡水流出管 8-淡水收集罐 9-真空泵 10-海水補(bǔ)給泵11-常溫海水管12-預(yù)熱海水管13、熱海水管14、蒸汽管具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括順序聯(lián)接的超導(dǎo)管換熱器4、真空蒸發(fā)罐6和冷凝器5，其 中超導(dǎo)換熱器4由一級(jí)換熱器41和二級(jí)換熱器42串聯(lián)而成，二級(jí)換熱器42通過(guò) 煙氣轉(zhuǎn)向閥3連通發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管2，冷凝器5配有海水補(bǔ)給泵IO補(bǔ)充新鮮海 水，冷凝器5的冷凝水出口連通真空泵9和淡水收集罐8。
本實(shí)用新型只要發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行就可不間斷的制造淡水，如不需要制備淡水， 則直接轉(zhuǎn)動(dòng)煙氣轉(zhuǎn)向閥3，使煙氣不通過(guò)超導(dǎo)管換熱器4而直接經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管 直接排入大氣，有效保護(hù)整套的淡水制備設(shè)備。
為保證海水淡化設(shè)備的使用壽命，建議海水接觸部分應(yīng)采用耐海水腐蝕的材 料或食用涂層。
權(quán)利要求1、發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣海水淡化裝置，其特征在于所述海水淡化裝置包括通過(guò)管路順序聯(lián)接為一體的超導(dǎo)管換熱器(4)、真空蒸發(fā)罐(6)和冷凝器(5)，超導(dǎo)管換熱器(4)通過(guò)煙氣轉(zhuǎn)向閥(3)連通發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管(2)，冷凝器(5)的海水入口配有海水補(bǔ)給泵(10)，冷凝器(5)的冷凝水出口配有真空泵(9)和淡水收集罐(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣海水淡化裝置，其特征在于所述超導(dǎo)管換 熱器(4)由前后串聯(lián)連接的一級(jí)換熱器(41)和二級(jí)換熱器(42)組成，其中一 級(jí)換熱器(41)中的超導(dǎo)換熱介質(zhì)的沸點(diǎn)溫度低于二級(jí)換熱器(42)超導(dǎo)換熱介 質(zhì)的沸點(diǎn)溫度。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣海水淡化裝置，包括順序聯(lián)接為一體的超導(dǎo)管換熱器4、真空蒸發(fā)罐6和冷凝器5，超導(dǎo)管換熱器4通過(guò)煙氣轉(zhuǎn)向閥3連通發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管2，冷凝器5的海水入口配有海水補(bǔ)給泵10，冷凝器5的冷凝水出口配有真空泵9和淡水收集罐8。本實(shí)用新型利用發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣這一廢棄能源采用蒸餾法制造淡水，充分利用了能源減少了污染排放量，尾氣熱能利用充分，此種海水淡化裝置運(yùn)行簡(jiǎn)單、易操作維修、成本低、體積小，動(dòng)力部分需求很少，能有效解決以發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力或尾氣溫度達(dá)到80℃以上的其他動(dòng)力類海上作業(yè)軍艦、民用船舶、石油鉆井平臺(tái)等的供水問(wèn)題。
文檔編號(hào)C02F1/16GK201268594SQ200820021958
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日
發(fā)明者岳耀星, 范偉國(guó) 申請(qǐng)人:泰山集團(tuán)泰安市普瑞特機(jī)械制造有限公司