一种利用lng冷能海水冷冻淡化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及新能源利用领域，具体涉及一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统。
【背景技术】
[0002]由于我国人均水资源匮乏，加上水资源分配不均及过度开发，使得水资源匮乏成为制约我国经济发展的姅脚石，使得约占全球含水量97%的海水淡化便成为解决水资源匮乏的重要途径。目前热能及高质量膜短缺制约了蒸馏和膜分离海水淡化技术的广应用，冷能短缺则限制了冷冻海水淡化技术的应用推广。
[0003]近年来，由于具有清洁、高效等优势，含有大量冷能的LNG被大量生产及应用，为海水冷冻淡化的应用推广提供了可能。
[0004]已有技术中，专利号为201110457558.9的中国发明专利公开的海水淡化装置是在同一个装置中海水结冰和冰融化间歇进行，淡化效率低；专利号为201510309752.0的中国发明专利公开的海水淡化装置通过履带连接冰水分流器、重力脱盐槽、碎冰机、过滤式离心脱盐装置，结构复杂，淡化效率低，不利于大量海水生产要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统。该系统利用LNG冷能，通过二次冷媒吸收LNG在汽化释放的冷能，使二次冷媒温度下降，再用低温的二次冷媒与海水在结晶器中换热，使其海水结冰淡化。该系统通过间歇驱动装置的定时旋转，在转筒三等分区间内实现了过滤、洗涤、融冰过程的连续进行。该系统具有操作简单、生产连续及易于工业化等优点。
[0006]为达到上述目的，本发明的技术方案如下。
[0007]一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统，包括第一换热器、结晶器、转筒、收集罐、轴套、转轴、淡水栗、间歇驱动装置、洗涤水栗、第二换热器、海水栗;第一换热器与结晶器连接;转筒通过转轴依次与收集罐、间歇驱动装置连接;淡水栗通过管线分别与收集罐、转筒、第二换热器连接;洗涤水栗通过管线分别与收集罐、来自第二换热器海水出口、结晶器连接；第二换热器通过管线与结晶器、海水栗连接;转筒包括开孔区和非开孔区，开孔区按120°均分为三个区域，即过滤区、洗涤区、融冰区；收集罐亦按120°均分为三个区域，即浓海水收集区、洗涤水收集区、淡水收集区，收集罐的中间为轴套;转筒中心与转轴顶端相连，转筒的非开孔区外径大于轴套外径，融冰区下端通入热风。
[0008]结晶器的出冰口与转筒的过滤区在同一条直线上，转筒的过滤区与收集罐的浓海水收集区在同一条直线上，转筒的洗涤区与收集罐的洗涤水收集区在同一条直线上，转筒的融冰区与收集罐的淡水收集区在同一条直线上。
[0009]在所述的第一换热器中，液态LNG与不溶于水的二次冷媒进行换热，使得液态LNG汽化吸热，二次冷媒放热温度下降。
[0010]在所述的结晶器中，低温的二次冷媒与来自第二换热器的海水和洗涤水收集区的洗涤水间接换热，二次冷媒吸热温度升高，海水放热结冰。
[0011]在所述的转筒中，来自结晶器的冰水混合物首先进入转筒的过滤区(4)，实现冰和浓海水分离，分离出的浓海水进入浓海水收集区，分离出的冰达到一定量后在间歇驱动装置的驱动下进入洗涤区，由来自淡水栗的淡水洗涤除去所夹带的海水，在间歇驱动装置驱动下进入融冰区，被融冰区下端来的热风融化成淡水后进入淡水收集区，洗涤后的洗涤水进入洗涤水收集区。
[0012]在所述的收集罐中，淡水收集区中的淡水一部分经淡水栗进入洗涤区，另一部分经第二换热器与海水换热后作为淡水产品出装置;洗涤水收集区的洗涤水经洗涤水栗返回结晶器重新利用;浓海水收集区的浓海水经过第二换热器与海水换热后排出装置。
[0013]在所述的第二换热器中，来自海水栗的海水与来自收集罐的淡水和浓海水换热，换热后的海水与洗涤水收集区的洗涤水混合进入结晶器中。
[0014]本发明具有如下有益效果:本发明通过LNG汽化释放的大量冷能使其海水冷冻结冰淡化，经过洗涤、融化过程得到淡水，该系统通过间歇驱动装置的定时旋转，在转筒三等分区间内实现了过滤、洗涤、融冰过程的连续进行。该系统具有操作简单、生产连续及易于工业化等优点。
【附图说明】
[0015]图1是本发明系统不意图；
[0016]图2是图1的A-A剖面图；
[0017]附图中的标号说明:1-第一换热器2-结晶器3-转筒4-过滤区5-洗涤区6_融冰区7-收集罐8-浓海水收集区9-洗涤水收集区10-淡水收集区11-轴套12-转轴13-淡水栗14-间歇驱动装置15-洗涤水栗16-第二换热器17-海水栗18-非开口区
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便更好的理解本发明。
[0019]如图1所示，本发明实施例提供的适用于一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统包括第一换热器1、结晶器2、转筒3、收集罐7、轴套11、转轴12、淡水栗13、间歇驱动装置14、洗涤水栗15、第二换热器16、海水栗17;第一换热器1与结晶器2连接;转筒3通过转轴12依次与收集罐7、间歇驱动装置14连接;淡水栗13通过管线分别与收集罐7、转筒3、第二换热器16连接;洗涤水栗15通过管线分别与收集罐7、来自第二换热器16海水出口、结晶器2连接;第二换热器16通过管线与结晶器2、海水栗17连接;转筒3包括开孔区和非开孔区18，开孔区按120°均分为三个区域，即过滤区4、洗涤区5、融冰区6;收集罐7亦按120°均分为三个区域，SP浓海水收集区8、洗涤水收集区9、淡水收集区10，收集罐7的中间为轴套11。转筒3中心与转轴12顶端相连，转筒3的非开孔区18外径大于轴套11外径。融冰区6下端通入热风。
[0020]结晶器1的出冰口与转筒3的过滤区4在同一条直线上，转筒3的过滤区4与收集罐7的浓海水收集区8在同一条直线上，转筒3的洗涤区5与收集罐7的洗涤水收集区9在同一条直线上，转筒3的融冰区6与收集罐7的淡水收集区10在同一条直线上。
[0021 ]在所述的一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统中，液态LNG与不溶于水的二次冷媒在第一换热器1中进行换热，使得液态LNG汽化吸热，二次冷媒放热温度下降。
[0022]在所述的一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统中，在所述的结晶器2中，低温的二次冷媒与来自第二换热器16的海水和洗涤水收集区9的洗涤水间接换热，二次冷媒吸热温度升高，海水放热结冰。
[0023]在所述的转筒3中，来自结晶器2的冰水混合物首先进入转筒3的过滤区4，实现冰和浓海水分离，分离出的浓海水进入浓海水收集区8，分离出的冰达到一定量后在间歇驱动装置14的驱动下进入洗涤区5，由来自淡水栗13的淡水洗涤除去所夹带的海水，在间歇驱动装置14驱动下进入融冰区6，被融冰区6下端来的热风融化成淡水后进入淡水收集区10，洗涤后的洗涤水进入洗涤水收集区9。
[0024]在所述的收集罐7中，淡水收集区10中的淡水一部分经淡水栗13进入洗涤区5，另一部分经第二换热器16与海水换热后作为淡水产品出装置;洗涤水收集区9的洗涤水经洗涤水栗15返回结晶器2重新利用;浓海水收集区8的浓海水经过第二换热器16与海水换热后排出装置。
[0025]在所述的一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统中，来自海水栗17的海水与来自收集罐7的淡水和浓海水在第二换热器16中换热，换热后的海水与洗涤水收集区9洗涤水混合进入结晶器2中。
[0026]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统，其特征在于:包括第一换热器(1)、结晶器(2)、转筒(3)、收集罐(7)、轴套(11)、转轴(12)、淡水栗(13)、间歇驱动装置(14)、洗涤水栗(15)、第二换热器(16)、海水栗(17);第一换热器(1)与结晶器(2)连接;转筒(3)通过转轴(12)依次与收集罐(7)、间歇驱动装置(14)连接;淡水栗(13)通过管线分别与收集罐(7)、转筒(3)、第二换热器(16)连接;洗涤水栗(15)通过管线分别与收集罐(7)、来自第二换热器(16)海水出口、结晶器(2)连接;第二换热器(16)通过管线与结晶器(2)、海水栗(17)连接;转筒(3)包括开孔区和非开孔区(18)，开孔区按120°均分为三个区域，即过滤区(4)、洗涤区(5)、融冰区(6);收集罐(7)亦按120°均分为三个区域，S卩浓海水收集区(8)、洗涤水收集区(9)、淡水收集区(10)，收集罐(7)的中间为轴套(11)。转筒(3)中心与转轴(12)顶端相连，转筒(3)的非开孔区(18)外径大于轴套(11)外径。融冰区(6)下端通入热风。2.根据权利要求1所述的一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统，其特征在于:结晶器(2)的出冰口与转筒(3)的过滤区(4)在同一条直线上，转筒(3)的过滤区(4)与收集罐(7)的浓海水收集区(8)在同一条直线上，转筒(3)的洗涤区(5)与收集罐(7)的洗涤水收集区(9)在同一条直线上，转筒(3)的融冰区(6)与收集罐(7)的淡水收集区(10)在同一条直线上。3.根据权利要求1所述的一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统，其特征在于:在所述的转筒(3)中，来自结晶器(2)的冰水混合物首先进入转筒(3)的过滤区(4)，实现冰和浓海水分离，分离出的浓海水进入浓海水收集区(8)，分离出的冰达到一定量后在间歇驱动装置(14)的驱动下进入洗涤区(5)，由来自淡水栗(13)的淡水洗涤除去所夹带的海水，在间歇驱动装置(14)驱动下进入融冰区(6)，被融冰区(6)下端来的热风融化成淡水后进入淡水收集区(10)，洗涤后的洗涤水进入洗涤水收集区(9)。4.根据权利要求1所述的一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统，其特征在于:在所述的收集罐(7)中，淡水收集区(10)中的淡水一部分经淡水栗(13)进入洗涤区(5)，另一部分经第二换热器(16)与海水换热后作为淡水产品出装置;洗涤水收集区(9)的洗涤水经洗涤水栗(15)返回结晶器(2)重新利用;浓海水收集区(8)的浓海水经过第二换热器(16)与海水换热后排出装置。
【专利摘要】本发明涉及一种利用LNG冷能海水冷冻淡化系统，包括第一换热器、结晶器、转筒、收集罐、轴套、转轴、淡水泵、间歇驱动装置、洗涤水泵、第二换热器、海水泵；第一换热器与结晶器连接；转筒通过转轴依次与收集罐、间歇驱动装置连接；淡水泵通过管线分别与收集罐、转筒、第二换热器连接；洗涤水泵通过管线分别与收集罐、来自第二换热器海水出口、结晶器连接；第二换热器通过管线与结晶器、海水泵连接。该系统通过间歇驱动装置的定时旋转，在转筒三等分区间内实现了过滤、洗涤、融冰过程的连续进行。该系统具有操作简单、生产连续及易于工业化等优点。
【IPC分类】C02F103/08, C02F1/22
【公开号】CN105439234
【申请号】CN201610014891
【发明人】胡德栋, 张卓, 孙发玉, 李博洋, 钱德松
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月9日