海水淡化和制盐一体化装置的制造方法

海水淡化和制盐一体化装置本申请为中国申请日2015年01月13日，申请号为2015100150200，名称为“海水淡化和制盐一体化的方法及装置”的分案申请。技术领域本发明涉及一种水处理装置，特别是一种海水淡化和制盐的方法及装置。

背景技术：
淡水资源匮乏、能源紧缺和环境危机是我国目前面临的三大问题。将海水进行淡化和制盐综合利用，能有效缓解淡水资源紧缺问题，能避免浓海水直接排放，而且还有利于降低能耗和综合成本。尽管如此，目前进行海水淡化和制盐综合利用的能耗及成本仍然很高，严重制约了产业化发展。2001年1月《农业机械学报》第1期第32卷“脉动气流的喷雾干燥”文献记载，高温、高频振荡气流下的喷雾干燥比传统喷雾干燥的蒸发速率提高25倍以上，除此之外，脉动蒸发干燥还具有节能、设备成本低、改善环境污染现状等优点，因此，为了提高制盐的效率，将淡化后的浓海水喷雾到脉动的热气流中，是当前性价比较高的先进制盐技术。虽然上述“脉动气流的喷雾干燥”中也公开了“一种脉动燃烧装置”，该装置可以产生脉动的热气流，但该装置结构复杂，性能不稳定，不能被应用于海水淡化制盐中。目前海水淡化、制盐的脉动热气流产生方法为：由送风机产生稳定的空气流，空气流经过加热形成稳定的热气流，稳定的热气流再通过脉动泵产生脉动的热气流，这种脉动的热气流的生产方式需要用到脉动泵，脉动泵的耗能较高，导致系统的能耗居高不下。另外，目前的海水淡化主要采用反渗透膜技术，反渗透膜技术需要5.0MPa～6.0MPa的高压海水，目前较为理想的海水升压设备为柱塞式增压装置，柱塞式增压装置主要由活塞、活塞杆、泵缸、泵阀、曲柄连杆等构成，工作原理是活塞在外力作用下做往复运动，由此改变工作腔内的容积和压强，在工作腔内形成负压，则贮槽内液体经吸入阀进入工作腔内，当柱塞往复的运动打开和关闭吸入、压出阀门时，工作腔内的液体受到挤压，压力增大，由排出阀排出达到输送液体的目的。由于柱塞式增压装置活塞在移动过程中，其速度不断的变化，造成柱塞式增压装置出水口的水压是脉动的，而脉动的高压水会严重缩短反渗透膜的使用寿命和影响淡水产品的质量，所以不能直接进入反渗透膜组件。因此，目前的柱塞式增压装置的出水口后需要增加稳压装置，以保证达到反渗透膜内的水压稳定。目前常用的稳压装置有减压阀、缓冲罐和蓄能器等，这些稳压过程要消耗很多能量，不仅如此，稳压装置还导致系统结构复杂，设备投入成本和占地面积增加。综上所述，目前的海水淡化和制盐设备中，存在用于稳定柱塞式增压装置出水口水压的稳压装置和用于产生脉动热气流的脉动泵，导致目前的海水淡化和制盐过程能量消耗大、设备投入多并且成本高。

技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能量利用和转化效率高，运行成本降低，具有可观的经济效益、社会效益和应用价值的海水淡化和制盐一体化的方法及装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海水淡化和制盐一体化的方法，该方法为：从大海中抽取的海水经过柱塞式增压装置转化为脉动的高压海水，脉动的高压海水和稳定的热气流在脉动能交换装置内实现能量交换，转化为稳定的高压海水和脉动的热气流，稳压后的高压海水经过反渗透膜组件制取淡水，从反渗透膜组件排出的高压浓海水喷雾到脉动的热气流中蒸发结晶制盐。作为对上述方法的进一步改进，所述从反渗透膜组件排出的高压浓海水与从大海中抽取的海水在余能回收装置中实现能量交换，从余能回收装置中排出的次高压海水经过增压泵增压后，与从脉动能交换装置排出的高压海水汇流进入反渗透膜组件，从余能回收装置中排出的低压浓海水喷雾到脉动的热气流中蒸发结晶制盐。一种采用上述方法的海水淡化和制盐装置，该装置包括给水泵、柱塞式增压装置、脉动能交换器、送风机、加热器、喷雾结晶制盐装置、反渗透膜组件、余能回收装置和增压泵；所述给水泵的进水端与大海中的海水连通，所述给水泵的出水端分两路，其中一路依次经过柱塞式增压装置、脉动能交换器产生稳定的高压海水，另外一路依次经过余能回收装置、增压泵，与从脉动能交换器排出的高压海水汇合进入反渗透膜组件制取淡水，从所述反渗透膜组件排出的高压浓海水经过余能回收装置产生低压浓海水，低压浓海水进入所述喷雾结晶制盐装置中，从所述送风机排出的稳定气流依次经过加热器、脉动能交换器产生脉动的热气流进入所述喷雾结晶制盐装置中，所述低压浓海水和脉动的热气流在喷雾结晶制盐装置中混合蒸发结晶制盐。所述脉动能交换器包括相互隔离的热气流通道和高压海水通道，所述热气流通道内设置有网状的支撑套，所述支撑套内设置有由弹性材料制成的换压囊，所述换压囊设置有与所述高压海水通道连通的进水口。所述脉动能交换器包括相互隔离的热气流通道和高压海水通道，所述热气流通道位于所述高压海水通道的正上方，所述热气流通道的下侧设置有活塞口，所述高压海水通道的上侧设置有换压室，所述换压室内安装有可伸入所述活塞口内的活塞阀。所述活塞口处设置有弹性的密封膜。所述活塞阀上安装有配重块。本发明的有益效果是：本发明将柱塞式增压装置产生的脉动高压海水的脉动能量通过脉动能交换装置传递到稳定的热气流，形成稳定的高压海水和脉动的热气流，省略了目前海水淡化中的稳压装置和制盐设备中的脉动泵，简化了系统的结构，减少了设备的投入及占地面积，节约了能源，高压海水的脉动能直接传递到稳定的热气流中形成脉动的热气流，脉动能交换装置既代替了稳压装置，又能产生脉动的热气流而不需要额外消耗能量，使原来有害的脉动能得到了充分的利用，达到了双向节能、降低成本的目的，使综合能耗和成本大幅降低，具有可观的经济效益、社会效益和应用价值。附图说明下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的装置结构示意图；图2是脉动能交换器的第一种实施方式结构示意图；图3是脉动能交换器的第二种实施方式结构示意图。具体实施方式一种海水淡化和制盐一体化的方法，该方法为：从大海中抽取的海水经过柱塞式增压装置转化为脉动的高压海水，脉动的高压海水和稳定的热气流在脉动能交换装置内实现能量交换，转化为稳定的高压海水和脉动的热气流，稳压后的高压海水经过反渗透膜组件制取淡水，从反渗透膜组件排出的高压浓海水喷雾到脉动的热气流中蒸发结晶制盐。作为本发明的进一步改进，所述从反渗透膜组件排出的高压浓海水与从大海中抽取的海水在余能回收装置中实现能量交换，从余能回收装置中排出的次高压海水经过增压泵增压后，与从脉动能交换装置排出的高压海水汇流进入反渗透膜组件，从余能回收装置中排出的低压浓海水喷雾到脉动的热气流中蒸发结晶制盐。参照图1，一种采用上述方法的海水淡化和制盐装置，包括给水泵12、柱塞式增压装置15、脉动能交换器3、送风机1、加热器2、喷雾结晶制盐装置4、反渗透膜组件7、余能回收装置8和增压泵9。所述给水泵12的进水端与大海14中的海水连通，所述给水泵12的出水端分两路，其中一路依次经过柱塞式增压装置15、脉动能交换器3产生稳定的高压海水，另外一路依次经过余能回收装置8、增压泵9与从脉动能交换器3排出的高压海水汇合进入反渗透膜组件7制取淡水，制取的淡水流入淡水箱6中储存，从所述反渗透膜组件7排出的高压浓海水经过余能回收装置8产生低压浓海水，低压浓海通过管道接入所述喷雾结晶制盐装置4中，从所述送风机1排出的稳定气流依次经过加热器2、脉动能交换器3产生脉动的热气流进入所述喷雾结晶制盐装置4中，所述低压浓海水和脉动的热气流在喷雾结晶制盐装置4中混合蒸发结晶制盐。所述柱塞式增压装置15、给水泵12、增压泵9的动力可以来自于电动机，电动机从外电网汲取工作电源，也可以如专利号为201010581552.8的专利文件所公开的技术方案，利用潮汐能及水轮机产生动力，带动柱塞式增压装置15、给水泵12、增压泵9工作。为了保护系统设备，所述给水泵12的出水口处可以设置海水预处理器11，并在海水预处理器11的两路输出管道中设置第一节流阀10和第二节流阀13。海水预处理器11主...