[发明专利]一种高效的全热及水分回收装置、海水淡化系统和方法

权利要求书

1.一种高效的全热及水分回收装置，其特征在于，包括表冷器和换热器；

所述表冷器包括气体分配室、设置于气体分配室上方的储液室，以及阵列排列于气体分配室内的若干个换热管；所述换热管包括中空管体和气泡发生器，所述中空管体的下端垂直连接于储液室的底面，并穿过储液室的底面与气体分配室连通，所述气泡发生器固定于中空管体的下端内部，用于将气体分配室中的气体通入储液室中，所述中空管体的上部侧面设有排液孔；所述储液室的侧壁上开设有进液孔和出液孔，所述气体分配室的侧壁上开设有进气孔；所述换热管的中空管体作为纯净水介质和湿热空气进行全热和水分交换的场所；所述进气孔与待回收全热及水分的湿热空气源连接；

所述换热器具有第一流道和第二流道，所述第一流道通过管路与表冷器的储液室连通，在所述表冷器中，所述储液室的顶面开口；所述第二流道的进水口与冷源连接；所述换热器用于将表冷器输送到第一流道的水与第二流道的冷源换热；

其中，所述第一流道的进水口通过第一管路连接到表冷器的出液孔，第一流道的出水口通过第二管路连接到表冷器的进液孔；所述第一流道的出水口附近还设有排液口，用于排出第一流道中多余的水。

2.根据权利要求1所述的高效的全热及水分回收装置，其特征在于，所述第一管路或第二管路上设有输液泵，所述输液泵用于驱动水在表冷器和换热器之间循环流动。

3.根据权利要求1所述的高效的全热及水分回收装置，其特征在于，所述表冷器的储液室中，进液孔和出液孔设置于储液室相对两侧的侧壁上，且进液孔的位置高于出液孔的位置。

4.根据权利要求1所述的高效的全热及水分回收装置，其特征在于，所述换热管中的中空管体为不锈钢管。

5.根据权利要求1所述的高效的全热及水分回收装置，其特征在于，所述表冷器中，储液室内的换热管呈矩形或三角形阵列分布。

6.根据权利要求1所述的高效的全热及水分回收装置，其特征在于，所述换热器内设有搅拌器，用于使第一流道和第二流道中的液体产生对流。

7.一种海水淡化系统，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的全热及水分回收装置以及加热器和气扫式膜式组件；

所述气扫式膜式组件包括空气流道和液体流道，所述空气流道和液体流道之间设有半透膜，用于使液体流道中的水分穿过半透膜进入空气流道中；

所述换热器的第二流道的进水口与待淡化的海水源连接，第二流道的出水口经过加热器连接到气扫式膜式组件的液体流道入口；所述气扫式膜式组件的空气流道入口与干燥空气源连接，空气流道出口与表冷器的进气孔连接。

8.一种海水淡化方法，其特征在于，包括权利要求7所述的一种海水淡化系统，包含以下步骤：

S1、准备工作：在装置启动时，向表冷器的换热管和储液室中注入适量的纯净水；

S2、海水转换：将待淡化处理的海水从换热器的第二流道的进水口通入，经加热器加热后流经气扫式膜式组件的液体流道；将干燥的新风通入气扫式膜式组件的空气流道；液体流道的海水中的水分和热量经过半透膜传递到空气流道的空气中，使得空气流道出口排出高温高湿的湿热空气；

S3、回收全热及水分：将步骤S2所得湿热空气通过进气孔通入表冷器的气体分配室中；换热管的气泡发生器将湿热空气转换成大量密集的微小气泡通入到中空管体中并与低温纯净水充分接触，使气泡中包含的水蒸气遇冷冷凝形成冷凝水，同时吸收气泡中的热量形成高温液态水；中空管体中的水的体积逐渐增大，并从排液孔溢出至储液室中；储液室经过出液孔和输液泵将高温液态水输送至换热器的第一流道；多余的空气则从储液室的顶部上方作为废气排出；

S4、将回收的全热及水分输出利用：在换热器中，将需要预热的低温海水从第二流道的进水口通入，和第一流道中的高温液态水进行换热，实现对低温海水的预热，预热后的海水通入加热器并重新执行步骤S2；表冷器输入的高温液态水经换热后已损耗大部分热量，成为较低温度的液态水，一部分从第一流道的出水口流回到表冷器的储液室中再次利用，另一部分多余的液态水从第一流道的排液口排出，实现海水的淡化。