[发明专利]一种船用海水淡化装置及工艺

说明书

本发明涉及一种船用海水淡化装置及工艺，该装置及工艺通过融合自给式能源与热管技术实现远洋舰船的超低能耗可持续淡化海水生产，该装置结构简单，稳定可靠，其主要能耗部件为管道微型风机，电耗极低可采用太阳光伏电板或者船用风力发电机驱动；该工艺中生成的淡化海水可直接饮用，淡化水质量高，生产速度快，且全天候不间断生产淡化海水，合理的利用了远洋舰船拥有的丰富风能与太阳能，降低了舰船运行的综合燃料消耗，尤其适合超长距离航行的舰船，该装置及工艺也可用于沿海区域的海水淡化生产。

技术领域

本发明涉及一种船用海水淡化装置及工艺，该装置在应用清洁能源包括风能、太阳能等进行自给自足式的海水淡化生产，节能且绿色环保，可应用于各种舰船装备，尤其适合远洋船舶，降低能耗，提高续航与自给能力，保证了航行的安全性，该技术属于航海、节能环保领域。

背景技术

舰船在大海上运行的过程中需要消耗大量淡水，主要包括柴油机冷却用水、锅炉给水、船员及旅客的生活用水等，海水淡化是保证舰船所需淡水持续稳定供应与补给的有效途径，现有海水淡化技术包括蒸馏法、反渗透法、电渗析法、冷冻法、溶剂萃取法等，目前市场上用于舰船的海水淡化技术主要是蒸馏法和反渗透法；而所有这些方法应用于舰船时都存在一些弊病，如：能耗高，运行管理不便，装置结构复杂，可持续与环保性差等，因此，有必要设计出一种专门针对远洋舰船用的高效绿色海水淡化装置及工艺，确保生产淡化海水时既绿色环保，又能可持续自给自足高效运行。

发明内容

本发明为了解决远洋舰船淡化海水生产时出现的能耗高，运行管理不便，装置结构复杂，可持续与环保性差等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种船用海水淡化装置，它包括原料海水室和淡化水室，所述原料海水室和淡化水室之间通过防水保温隔板分隔；所述原料海水室的顶部设置有原料海水进口阀、抽气阀和真空表；所述原料海水室的内部设置有连通管，所述连通管上依次安装有太阳能空气集热器和辅助加热器，并与凝气热管相连；所述原料海水室的顶部通过连通管与凝气热管相连，并在连通管上安装有微型管道风机；所述凝气热管的另一端与淡化水室相连通。

所述原料海水室的底部设置有浓缩海水出口阀。

所述淡化水室的底部设置有淡化海水出口阀。

所述船用海水淡化装置采用自给式能源与热管结合。

采用任意一项所述船用海水淡化装置进行海水淡化的工艺，它包括以下步骤：

Step1：将浓缩海水出口阀、淡化海水出口阀和抽气阀关闭，由原料海水进口阀引入进行淡化的海水，当原料海水室内液位达到2/3~3/4范围时，关闭原料海水进口阀，停止淡化海水的引入；

Step2：将微型真空泵抽气口连接到抽气阀上，打开抽气阀，启动微型真空泵进行抽气使淡化海水装置内部形成微负压环境，根据真空表的读数确定装置内部初始的负压值，达到设定的微负压值之后，关闭抽气阀，停止微负压泵，至此装置初始化完成；

Step3：初始化完成之后正式启动淡化海水工艺运行，即启动微型管道风机，在小型太阳能光伏电板以及船用风力发电机的供能作用下微型管道风机持续运行，将原料海水室内部液面上方的微负压高温高湿空气抽出送至凝气热管的吸热端，高温高湿空气中的水蒸气在此处被急速降温冷却至露点温度以下，于是在凝气热管的吸热段表面持续出现大量液态冷凝水，在重力作用下冷凝水顺着管道流入淡化水室；

Step4：湿空气经过凝气热管吸热端后，内部含有的大部分水蒸气被冷凝成淡化水，剩下含湿量极低的低温湿空气在微型管道风机的作用下继续顺着管路向前运动至凝气热管的放热端，低温低湿空气在此处吸收步骤3中所述高温高湿空气在凝气热管吸热端放出的热量变为中温低湿热空气，接着在管路中压差作用下进入辅助加热器被再次加热，温度持续上升；