[发明专利]一种利用温度差驱动的海水淡化装置及其复合系统

权利要求书

1.一种利用温度差驱动的海水淡化装置，其特征在于，所述装置包括反渗透膜系统(1)、第一压力保持系统(2)和驱动系统(3)，所述驱动系统(3)包括相连通的第一相变缸(31)和第一驱动缸(32)，所述第一相变缸(31)中设有相变工质(4)和用于调节所述相变工质(4)发生相变的温度调节系统(5)；所述第一驱动缸(32)上设有第一海水进口(321)和第一海水出口(322)，其缸体内设有驱动活塞(323)，所述第一海水进口(321)与海水原水连通，所述第一海水出口(322)和所述第一压力保持系统(2)分别与所述反渗透膜系统(1)的进水口相连接；

所述温度调节系统(5)通过调节所述第一相变缸(31)内温度使所述相变工质(4)发生相变，所述相变工质(4)驱动所述驱动活塞(323)运动，所述驱动活塞(323)驱动进入所述第一驱动缸(32)中的海水原水增压后由所述第一海水出口(322)进入所述反渗透膜系统(1)进行海水淡化。

2.根据权利要求1所述的利用温度差驱动的海水淡化装置，其特征在于，所述装置中还设有能量回收系统(6)，所述能量回收系统(6)包括相连通的第二相变缸(61)和第二驱动缸(62)，所述第二相变缸(61)中设有一浓盐水缸(63)，位于所述浓盐水缸(63)外周位置的所述第二相变缸(61)内设有相变工质(4)，所述相变工质(4)中设有用于使所述相变工质(4)发生相变的所述温度调节系统(5)；

所述浓盐水缸(63)中设有第一活塞(64)，所述第二驱动缸(62)中设有第二活塞(65)，所述第一活塞(64)与所述第二活塞(65)通过活塞连杆(66)固定连接；

所述浓盐水缸(63)上设有浓盐水进口(631)和浓盐水出口(632)，所述第二驱动缸(62)上设有第二海水进口(621)和第二海水出口(622)；

所述反渗透膜系统(1)中设有浓盐水排放口(11)和淡水出口(12)，所述浓盐水缸(63)上的所述浓盐水进口(631)与所述反渗透膜系统(1)中的浓盐水排放口(11)相连接，所述第二海水出口(622)与所述反渗透膜系统(1)的进水口相连接。

经海水反渗透膜系统(1)淡化后的带有余压的浓盐水进入所述浓盐水缸(63)中，并驱动所述第一活塞(64)运动，通过所述第一活塞(64)带动所述第二活塞(65)运动，所述第二活塞(65)把带有余压的浓盐水所具有的能量进行能量传递，把淡化前的海水原水初步加压，再通过所述温度调节系统(5)调节所述第二相变缸(61)中相变工质的温度，使所述相变工质发生相变并驱动所述第二活塞(65)运动，所述第二活塞(65)驱动进入所述第二驱动缸(62)中的海水原水增压后由所述第二海水出口(622)排出并进入所述反渗透膜系统(1)进行淡化处理。

3.根据权利要求2所述的利用温度差驱动的海水淡化装置，其特征在于，所述温度调节系统(5)包括加热系统(51)和冷却系统(52)，所述相变工质(4)的液-气相变温度低于所述浓盐水缸(63)中的浓盐水温度及所述加热系统(51)的加热温度，所述相变工质(4)的气-液相变温度高于所述冷却系统(52)的冷却温度。

4.根据权利要求3所述的利用温度差驱动的海水淡化装置，其特征在于，所述浓盐水缸(63)的腔壁由导热良好的材料制成；或者可以在浓盐水缸第一活塞的行程之外设热管，用于浓盐水与相变工质之间的快速热交换。

5.根据权利要求1-4任一所述的利用温度差驱动的海水淡化装置，其特征在于，所述第二驱动缸(62)上还设有与其连通的第二压力保持系统(7)，所述第二活塞(65)把带有余压的浓盐水所具有的能量进行能量传递，并对通过所述第二海水进口(621)进入所述第二驱动缸(62)中的海水原水进行初步加压，通过所述第二压力保持系统(7)调整容积并保持所述第二驱动缸(62)内的初步加压压力。