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一种利用电厂冷却塔余热的 热 泵 海 水 淡化装置

阅读：995发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，包括海水池、循环泵、凝汽器、喷头、填料和风机，风机、喷头和填料从上到下依序设置在冷却塔内；海水池、循环泵、凝汽器和喷头依次连接；汽轮机排气排入凝汽器中；循环泵从海水池中泵海水进入凝汽器，经由喷头喷出海水碎化成小水滴，进入填料内，风机运转，海水蒸发，实现冷却塔的冷却作用。电厂冷却塔用海水蒸发冷却代替淡水蒸发冷却，节约淡水资源。利用热泵技术将海水蒸发的蒸汽收集制取淡水，利用了海洋能源。热泵蒸发器从蒸汽凝结中吸收热量，然后在冷凝器端给供暖回水加热给集中供暖管网供热，或者给电厂循环水加热，提高供水温度，充分回收利用余热，节约了能源。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：包括海水池(1)、循环泵(2)、凝汽器(3)、喷头(4)、填料(5)和风机(6)，所述风机(6)、喷头(4)和填料(5)从上到下依序设置在冷却塔内；所述海水池(1)、循环泵(2)、凝汽器(3)和喷头(4)依次连接；汽轮机排气排入凝汽器(3)中；所述循环泵(2)从海水池(1)中泵海水进入所述凝汽器(3)，经由喷头(4)喷出海水碎化成小水滴，进入填料(5)内，风机(6)运转，海水蒸发，实现冷却塔的冷却作用。
2.根据权利要求1所述的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：
还包括通过管道构成回路的淡水收集器(7)、冷却器(8)和冷水泵(9)；所述淡水收集器(7)设置在风机(6)与喷头(4)之间。
3.根据权利要求2所述的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：
所述淡水收集器(7)包括凝水盘(71)、挡水板(72)和冷水管(73)；所述淡水收集器(7)呈箱状，所述凝水盘置于淡水收集器底部，所述凝水盘上连接有淡水管(74)，所述淡水管(74)通向淡水箱(75)；所述挡水板(72)设置在冷水管(73)侧面且45度水平向下。
4.根据权利要求2所述的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：
还包括依序连接的气液分离器(10)、压缩机(11)、汽油分离器(12)、给水加热器(13)和节流阀(14)，所述节流阀(14)流经所述冷却器(8)与所述气液分离器(10)连接构成回路。
5.根据权利要求4所述的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：
还包括锅炉给水泵(15)，所述凝汽器(3)分别与给水加热器(13)和锅炉给水泵(15)连通；采暖回水通入给水加热器(13)中成为采暖供水输送至所述锅炉给水泵(15)处。
6.根据权利要求5所述的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：
所述凝汽器(3)和锅炉给水泵(15)之间设有第一阀门(101)；所述凝汽器(3)与给水加热器之间设有第二阀门(102)；所述采暖回水进入给水加热器(13)处设有第三阀门(103)，给水加热器与过滤给水泵之间设有第四阀门(104)。
7.根据权利要求1所述的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：
所述海水池(1)上设有海水泵(16)。
8.根据权利要求1所述一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，其特征在于：所述海水池(1)位于冷却塔底部。

说明书全文

一种利用电厂冷却塔余热的 热 泵 海 水 淡化装置

技术领域

[0001] 本发明属于海洋能源利用与节能技术领域，尤其涉及一种理工电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置。

背景技术

[0002] 众所周知，我国沿海地区从南到北，经济和社会发展处于先导位置。但经济发展也给环境和资源造成很大的压力，其中水资源深刻影响方面面面。据统计，城市用水中约70％～80％是工业用水，工业用水中70％～80％是工业冷却用水，面对沿海城市淡水资源的紧缺局面，开发利用海水替代淡水作为工业用水，特别是作为工业冷却水，是解决我国沿海城市地区淡水资源危机问题的重要途径之一，意义深远，势在必行。

[0003] 海洋是生命的源泉，同时也是宝贵的水资源，而电厂作为需要冷却大户，开发利用海水冷却技术对于沿海城市发展具有重要的意义，目前虽然市场上有海水冷却技术方案，但普遍存在技术难度大，成本高的缺点。因此，需要一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置。

发明内容

[0004] 针对现有技术的需求，本发明提供一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置。本发明提供利用冷却和海水淡化结合的技术途径，对于电厂冷却和海水淡化成本双降低具有重要意义。

[0005] 本发明的技术方案为：一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，包括海水池、循环泵、凝汽器、喷头、填料和风机，所述风机、喷头和填料从上到下依序设置在冷却塔内；所述海水池、循环泵、凝汽器和喷头依次连接；所述汽轮机排气排入凝汽器中；所述冷却泵从海水池中泵水进入所述凝汽器，经由喷头喷出海水碎化成小水滴，进入填料内，在风机的作用下蒸发，实现冷却塔的冷却作用。

[0006] 更进一步的，还包括通过管道构成回路的淡水收集器、冷却器和冷水泵；所述淡水收集器设置在风机与喷头之间。

[0007] 更进一步的，所述淡水收集器包括凝水盘、挡水板和冷水管；补充挡水板和冷水管的设置结构关系；所述凝水盘上连接有淡水管，所述淡水管通向淡水箱。

[0008] 更进一步的，还包括依序连接的气液分离器、压缩机、汽油分离器、给水加热器和节流阀，所述节流阀流经所述冷却器与所述气液分离器连接构成回路。

[0009] 更进一步的，还包括锅炉给水泵，所述凝汽器分别与给水加热器和锅炉给水泵连通；采暖回水通入给水加热器中成为采暖供水输送至所述锅炉给水泵处。

[0010] 更进一步的，所述凝汽器和锅炉给水泵之间设有第一阀门；所述凝汽器与给水加热器之间设有第二阀门；所述采暖回水进入给水加热器处设有第四阀门，给水加热器与过滤给水泵之间设有第三阀门。

[0011] 更进一步的，所述海水池上设有海水泵。

[0012] 更进一步的，所述海水池位于冷却塔底部。

[0013] 有益效果：

[0014] 本发明的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，电厂冷却塔用海水蒸发冷却代替淡水蒸发冷却，节约淡水资源。利用热泵技术将海水蒸发的蒸汽收集制取淡水，利用了海洋能源。热泵蒸发器从蒸汽凝结中吸收热量，然后在冷凝器端给供暖回水加热给集中供暖管网供热，或者给电厂循环水加热，提高供水温度，充分回收利用余热，节约了能源。附图说明

[0015] 图1为本发明的结构示意图；

[0016] 图2为淡水收集器的结构示意图。

[0017] 附图标记：1-海水池，2-循环泵，3-凝汽器，4-喷头，5-填料，6 风机，7-淡水收集器，8-冷却器，9-冷水泵9；71-凝水盘，72-挡水板， 73-冷水管；74-淡水管，75-淡水箱；10-气液分离器，11-压缩机，12- 汽油分离器，13-给水加热器，14-节流阀，15-锅炉给水泵，101-第一阀门，102-第二阀门，103-第三阀门，104-第四阀门，16-海水泵。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

[0019] 如图1所示，一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，包括海水蒸发系统、淡水收集系统、热泵制冷系统和锅炉给水系统。

[0020] 海水蒸发系统包括海水池1、循环泵2、凝汽器3、喷头4、填料 5和风机6，所述风机6、喷头4和填料5从上到下依序设置在冷却塔内；所述海水池1、循环泵2、凝汽器3和喷头4依次连接；所述汽轮机排气排入凝汽器3中；海水从海水池1由循环泵2泵入凝汽器 3被汽轮机排气加热，然后流入喷头4被喷淋，流入冷却塔内填料5，在其中被蒸发成蒸汽，之后在进入到空气中。

[0021] 淡水收集系统包括通过管道构成回路的淡水收集器7、冷却器8 和冷水泵9；所述淡水收集器7设置在风机6与喷头4之间。冷水泵 9将冷水载冷剂泵入淡水收集器7，在淡水收集器7中将蒸汽冷凝成淡水，然后再回到冷却器8被冷却，再次循环制取淡水。

[0022] 所述淡水收集器7包括凝水盘71、挡水板72和冷水管73；所述淡水收集器7呈箱状，所述凝水盘置于淡水收集器7底部，所述凝水盘上连接有淡水管74，所述淡水管74通向淡水箱75；所述挡水板 73设置在冷水管73侧面且45度水平向下。

[0023] 所述淡水收集器7，一侧是湿热空气流过，一侧是冷水流过，冷水由冷水泵9驱动，在热泵蒸发器和淡水收集器7之间循环。其结构如图2所示，整体结构是箱体结构，箱体下部是密封面，顶面和侧面是通风面，箱体内部带挡水板的冷水管组成，冷水管内是循环冷水，冷凝管外部是湿热空气，湿热空气是由淡水收集器7顶部的风机6吸入。

[0024] 海水蒸发系统和淡水收集系统，具体的实施过程为：电厂发电时，锅炉给水经过锅炉加热成热蒸汽，进入到汽轮机推动叶片做工带动发电机发电，蒸汽轮机排气到本发明装置的冷凝器中，冷凝器中存有海水，该海水由循环泵2从海水池1中泵入。蒸汽在冷凝器中被海水冷却成水，海水同时被加热，进入到冷却塔内的喷头4，经喷头4水碎化成小水滴，沿着填料5流下。风机6运转，气流从下而上流过填料 5，填料5表面的水不断蒸发，水从热海水中转移到空气中，同时空气温度也不断升高，空气在经过淡水收集器7时，所携带的水分被冷凝成淡水，流入淡水收集箱中。

[0025] 所述热泵制冷系统包括依序连接的气液分离器10、压缩机11、汽油分离器12、给水加热器13和节流阀14，所述节流阀14流经所述冷却蒸发器与所述气液分离器10连接构成回路。制冷剂被压缩机 11吸入后，进入气油分离器，然后制冷剂蒸汽在给水加热器13中被冷却成液态制冷剂，经过节流阀14进入蒸发冷却器8用于制取淡水，再经过气液分离器10进入压缩机11构成循环。

[0026] 所述锅炉给水系统有凝汽器3、给水泵、给水加热器13和四个阀门构成。所述冷凝器分别与冷凝器和锅炉给水泵连通；采暖回水通入给水加热器13中成为采暖供水输送至所述锅炉给水泵处。所述凝汽器3和锅炉给水泵之间设有第一阀门101；所述凝汽器3与给水加热器13之间设有第二阀门102；所述采暖回水进入给水加热器13处设有第四阀门104，给水加热器13与过滤给水泵之间设有第三阀门 103。

[0027] 所述给水加热器13一侧是水，一侧是高温制冷剂，高温制冷剂由压缩机11排出，水来自于冬季供暖回水或者冷凝器凝水。

[0028] 本发明的一种利用电厂冷却塔余热的热泵海水淡化装置，电厂冷却塔用海水蒸发冷却代替淡水蒸发冷却，节约淡水资源。利用热泵技术将海水蒸发的蒸汽收集制取淡水，利用了海洋能源。热泵蒸发器从蒸汽凝结中吸收热量，然后在冷凝器端给供暖回水加热给集中供暖管网供热，或者给电厂循环水加热，提高供水温度，充分回收利用余热，节约了能源。

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