一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統的製作方法

2023-07-04 05:23:41

本實用新型屬於海水淡化發電設備技術領域，具體涉及一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統。

背景技術：

目前，常用的海水淡化發電系統多存在汙染較大，受地域、氣候、時間的影響很大，能量轉換效率低，熱能沒有充分利用，設備佔用場地大、造價高等問題，為此，需要一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統，解決現有技術中所存在的上述問題，使其汙染小，環保性能好，不受地域、氣候和時間的影響，適用範圍廣泛，能量轉換效率高，熱能得到充分利用，設備佔用場地小，造價低。

技術實現要素：

本實用新型提供一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統，解決現有技術中所存在的汙染較大，受地域、氣候、時間的影響很大，能量轉換效率低，熱能沒有充分利用，設備佔用場地大、造價高等問題，使其汙染小，環保性能好，不受地域、氣候和時間的影響，適用範圍廣泛，能量轉換效率高，熱能得到充分利用，設備佔用場地小，造價低。

為實現上述目的，本實用新型提供一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統，包括熱管式太陽能集熱陣列，熱管式太陽能集熱陣列包括三個熱管式太陽能集熱裝置，熱管式太陽能集熱裝置包括球形的太陽能集熱管組，太陽能集熱管組的上面和下面均設有支架，支架的內壁均設為圓弧形的凹槽；熱管式太陽能集熱陣列通過入口與壓力式儲液罐相連接；熱管式太陽能集熱陣列的入口設為倒置的漏鬥形，壓力式儲液罐與閃蒸罐相連接，閃蒸罐中設有橫置的S形的碟式縮放噴嘴、發電機和液滴過濾器；碟式縮放噴嘴與發電機相連接，液滴過濾器設置在發電機的上面，液滴過濾器設為波紋形；壓力式儲液罐通過蒸汽及淡水管道及第一效蒸發換熱器與第一淡水餘熱利用交換器相連接，壓力式儲液罐通過鹽水管道與第一效蒸發罐噴嘴相連接，第一效蒸發罐噴嘴設置在第一效蒸發罐上，第一效蒸發罐通過第二效蒸發換熱器與第一淡水餘熱交換器相連接，第一淡水餘熱利用交換器與第一淡水餘熱交換器相連接，第一效蒸發罐通過第二效蒸發罐噴嘴與第二效蒸發罐相連接，第二效蒸發罐通過第三效蒸發換熱器與第三淡水餘熱換熱器相連接，第二效蒸發罐通過第三效蒸發罐噴嘴與第三效蒸發罐相連接，第一效蒸發罐噴嘴、第二效蒸發罐噴嘴和第三效蒸發罐噴嘴設為波紋形，且第一效蒸發罐噴嘴、第二效蒸發罐噴嘴和第三效蒸發罐噴嘴的端部設為漏鬥形；第一效蒸發罐、第二效蒸發罐和第三效蒸發罐的側壁設為圓弧形；第一淡水餘熱交換器與第三淡水餘熱換熱器相連接，第三淡水餘熱換熱器與第四淡水餘熱換熱器，第三效蒸發罐通過第三效蒸汽管道與第四淡水餘熱換熱器相連接，第三效蒸發罐通過第二鹽水管道與鹽水儲存罐相連接，鹽水儲存罐通過待處理鹽水水源與待處理鹽水存儲罐相連接；第一淡水餘熱利用交換器、第一淡水餘熱交換器、第三淡水餘熱換熱器和第四淡水餘熱換熱器分別與真空泵和淡水存儲罐相連接，真空泵和淡水存儲罐之間相連接，壓力式儲液罐的底部設有吸收壓力的彎曲槽。

在以上方案中優選的是，太陽能集熱管設為圓形管。

還可以優選的是，淡水存儲罐設為矩形罐。

還可以優選的是，第一淡水餘熱利用交換器、第一淡水餘熱交換器、第三淡水餘熱換熱器和第四淡水餘熱換熱器均設有矩形外殼。

還可以優選的是，第一淡水餘熱利用交換器、第一淡水餘熱交換器、第三淡水餘熱換熱器和第四淡水餘熱換熱器中設有換熱管。

還可以優選的是，待處理鹽水存儲罐設為矩形罐。

還可以優選的是，鹽水儲存罐設為圓筒形罐。

還可以優選的是，壓力式儲液罐設為矩形罐。

還可以優選的是，蒸汽及淡水管道設為圓形管。

還可以優選的是，第一鹽水管道設為圓形管。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

本實用新型提供了一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統，能夠解決現有技術中所存在的汙染較大，受地域、氣候、時間的影響很大，能量轉換效率低，熱能沒有充分利用，設備佔用場地大、造價高等問題，其汙染小，環保性能好，不受地域、氣候和時間的影響，適用範圍廣泛，能量轉換效率高，熱能得到充分利用，設備佔用場地小，造價低。

附圖說明

圖1為本實用新型的梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統的結構示意圖。

圖中，1為熱管式太陽能集熱陣列，2為壓力式儲液罐，3為碟式縮放噴嘴，4為發電機，5為液滴過濾器，6為蒸汽及淡水管道，7為第一鹽水管道，8為淡水餘熱利用交換器，9為第一效蒸發換熱器，10為第二效蒸發罐噴嘴，11為第一效蒸發罐，12為第一淡水餘熱交換器，13為第二效蒸發換熱器，14為第二效蒸發罐噴嘴，15為第二效蒸發罐，16為第二淡水餘熱交換器，17為第三效蒸發換熱器，18為第三效蒸發罐噴嘴，19為第三效蒸發罐，20為第三淡水餘熱交換器，21為第三效蒸汽管道，22為第二鹽水管道，23為鹽水儲存罐，24為待處理鹽水水源，25為待處理鹽水儲存罐，26為真空泵，27為淡水存儲罐,28為閃蒸罐。

具體實施方式

為了更好地理解本實用新型，下面結合具體實施例對本實用新型作了詳細說明。但是，顯然可對本實用新型進行不同的變型和改型而不超出後附權利要求限定的本實用新型更寬的精神和範圍。因此，以下實施例具有例示性的而沒有限制的含義。

實施例:

一種梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統，如圖1所示，包括熱管式太陽能集熱陣列1，熱管式太陽能集熱陣列1包括三個熱管式太陽能集熱裝置，熱管式太陽能集熱裝置包括球形的太陽能集熱管組，太陽能集熱管組的上面和下面均設有支架，支架的內壁均設為圓弧形的凹槽；熱管式太陽能集熱陣列1通過入口與壓力式儲液罐2相連接；熱管式太陽能集熱陣列1的入口設為倒置的漏鬥形，壓力式儲液罐2與閃蒸罐28相連接，閃蒸罐28中設有橫置的S形的碟式縮放噴嘴3、發電機4和液滴過濾器5；碟式縮放噴嘴3與發電機4相連接，液滴過濾器5設置在發電機4的上面，液滴過濾器5設為波紋形；壓力式儲液罐2通過蒸汽及淡水管道6及第一效蒸發換熱器9與第一淡水餘熱利用交換器8相連接，壓力式儲液罐2通過鹽水管道7與第一效蒸發罐噴嘴10相連接，第一效蒸發罐噴嘴10設置在第一效蒸發罐11上，第一效蒸發罐11通過第二效蒸發換熱器13與第一淡水餘熱交換器12相連接，第一淡水餘熱利用交換器8與第一淡水餘熱交換器12相連接，第一效蒸發罐11通過第二效蒸發罐噴嘴14與第二效蒸發罐15相連接，第二效蒸發罐15通過第三效蒸發換熱器17與第三淡水餘熱換熱器16相連接，第二效蒸發罐15通過第三效蒸發罐噴嘴18與第三效蒸發罐19相連接，第一效蒸發罐噴嘴10、第二效蒸發罐噴嘴14和第三效蒸發罐噴嘴18設為波紋形，且第一效蒸發罐噴嘴10、第二效蒸發罐噴嘴14和第三效蒸發罐噴嘴18的端部設為漏鬥形；第一效蒸發罐11、第二效蒸發罐15和第三效蒸發罐19的側壁設為圓弧形；第一淡水餘熱交換器12與第三淡水餘熱換熱器16相連接，第三淡水餘熱換熱器16與第四淡水餘熱換熱器20，第三效蒸發罐19通過第三效蒸汽管道21與第四淡水餘熱換熱器20相連接，第三效蒸發罐19通過第二鹽水管道22與鹽水儲存罐23相連接，鹽水儲存罐23通過待處理鹽水水源24與待處理鹽水存儲罐25相連接；第一淡水餘熱利用交換器8、第一淡水餘熱交換器12、第三淡水餘熱換熱器16和第四淡水餘熱換熱器20分別與真空泵26和淡水存儲罐27相連接，真空泵26和淡水存儲罐27之間相連接，壓力式儲液罐2的底部設有吸收壓力的彎曲槽。

在上述實施例中，太陽能集熱管設為圓形管。

在上述實施例中，淡水存儲罐27設為矩形罐。

在上述實施例中，第一淡水餘熱利用交換器8、第一淡水餘熱交換器12、第三淡水餘熱換熱器16和第四淡水餘熱換熱器20均設有矩形外殼。

在上述實施例中，第一淡水餘熱利用交換器8、第一淡水餘熱交換器12、第三淡水餘熱換熱器16和第四淡水餘熱換熱器20中設有換熱管。

在上述實施例中，待處理鹽水存儲罐25設為矩形罐。

在上述實施例中，鹽水儲存罐23設為圓筒形罐。

在上述實施例中，壓力式儲液罐2設為矩形罐。

在上述實施例中，蒸汽及淡水管道6設為圓形管。

在上述實施例中，第一鹽水管道7設為圓形管。

本實用新型的梯度預熱多級蒸髮式海水淡化發電系統，利用在第一部分碟式縮放噴嘴3和壓力式儲熱罐之間的節流閥或者其他的排氣閥將儲熱罐的壓力控制在270kPa，相應的飽和溫度在1350℃。通過採用閃蒸罐配合後續的多級蒸發罐實現太陽能的充分利用；以閃蒸罐配合第一效蒸發罐11、第二效蒸發罐15和第三效蒸發罐19為例，閃蒸罐、第一效蒸發罐11、第二效蒸發罐15和第三效蒸發罐19分別與第一淡水餘熱交換器8、第二淡水餘熱交換器12、第三淡水餘熱交換器16和第三淡水餘熱交換器20一一對應。系統工作時，設定碟式縮放噴嘴3的蒸發溫度為800℃，第一效蒸發罐11的蒸發溫度為650℃，第二效蒸發罐15的蒸發溫度為500℃，第三效蒸發罐19的蒸發溫度為350℃，相應的壓力分別為40kPa、20kPa、10kPa和4.5kPa。系統工作過程如下：海水或其它待處理的水被泵送到進口管線，經第三淡水餘熱交換器20、第二淡水餘熱交換器16、第一淡水餘熱交換器12和淡水餘熱利用交換器88預熱後進入壓力式儲熱罐2，在壓力儲熱罐2中被進一步由熱管式太陽能集熱器陣列1加熱至設定的溫度。壓力儲熱罐2中的海水由於壓力差進入碟式縮放噴嘴3，海水經過閃蒸、膨脹、加速，從而推動發電機4發電，上升的蒸汽經液滴過濾器5過濾，再經蒸汽及淡水管道6進入第一效蒸發換熱器9，冷凝後淡水進入淡水餘熱利用交換器8進一步降溫送到淡水存儲罐27儲存；從碟式縮放噴嘴3噴出的較高濃度的鹽水一部分被泵送到進口管線再次進入壓力式儲熱罐2，另一部分進入第一效蒸發罐11經過第一效蒸發罐噴嘴10噴出後蒸發，產生的蒸汽進入第二效蒸發罐換熱器13、第一淡水餘熱交換器12冷凝、降溫，送到淡水存儲罐27儲存；同時，從第一效蒸發罐噴嘴10下落的液滴被第一效蒸發換熱器9加熱、蒸發，產生的蒸汽進入第二效蒸發罐換熱器13、第一淡水餘熱交換器12冷凝、降溫，送到淡水存儲罐27儲存。以後的各級蒸發罐重複上面的工作過程，直至最後的一級蒸發罐；這裡，最後一級蒸發罐即第三效蒸發罐19中下落的濃鹽水被送至濃鹽水存儲罐存儲進一步利用，產生的蒸汽直接送入與其對應的第三淡水餘熱交換器20降溫，凝結的淡水進入淡水存儲罐27。經過閃蒸罐28可以獲得淡水9.5％，發電效率可以達7％。第一效蒸發罐11可以獲得淡水12％，第二效蒸發罐15可以獲得淡水15％，第三效蒸發罐19可以獲得淡水17％，總的淡水獲得率將達到55％。第一效蒸發罐噴嘴10、第二效蒸發罐噴嘴14和第三效蒸發罐噴嘴18的下面分別設有支撐架，支撐架設為三角形，支撐架的數量分別為三個。

儘管以上已經對本實用新型的各種優選實施方式和特徵進行了描述，但在不脫離本實用新型的目的和宗旨的前提下，本領域普通技術人員可以對本實用新型做出許多變化、補充、改變和刪減。以上結合本實用新型的具體實施例做的詳細描述，並非是對本實用新型的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍。