专利名称：一种用于由地下盐水生产饮用水的脱盐装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于由地下盐水生产饮用水的脱盐装置，特别涉及一种利用柴油机的排气余热而由地下盐水生产饮用水的脱盐装置，更特别涉及一种在偏远地区通过盐工的操作而以廉价的方式来获得饮用水/烹饪水的可持续而又独立的方法。
背景技术：
印度的许多盐场位于被称为小卡奇兰恩LRK(Little Rann of Kutch)的偏远沙漠地区。这些盐场通常配备有边缘劳工，且多数缺乏基础设施，如电力、交通、干净水等。在这些地区，可用的地下水是咸的(盐水)，这是大自然给制盐厂家的馈赠。然而，由于缺乏饮用水，使人们面临着其他生存挑战。制盐者有时不得不长途跋涉去寻找饮用水。有时，饮用水是通过罐车而从远离盐场的地方运来的。遗憾的是，这种供应并不总是定期的，且有时地面泥泞，以致于车辆不能行驶。因此，有必要寻找替代的更可靠的解决方案。当水的盐度低于海水时，诸如反渗透和电渗析的脱盐技术是很好的解决方案；而当水的盐度像大多数地下盐水那样高时，上述解决方案就变得不切实际了。此外，由于位置偏远，盐场往往未通电，而上述装置均需要电力来驱动。另一方面，以太阳能等为动力来进行操作虽然在技术上是可行的，但成本高。通常的热脱盐技术除了需要高的资金投入和庞大的设备外，还需要大量的燃料。因此，这些也不适用于这样偏远的地区和简单的使用者。在盐场已偶尔使用太阳能蒸馏器将盐水转化为饮用水。这类蒸馏器的平均生产率为每平方米每太阳小时约0.8升。这些方式由于其生产率低而不可能在盐场中推广。热的基本品质不是数量而是其“热值”。如何回收该热量的策略部分取决于余热气体的温度和所涉及的成本。`大量的热烟气是由锅炉、窑炉、烘箱和烤炉产生的。如果能回收一些排气余热，则可节省相当多的主要燃料。在废气中损失的能量不能完全回收。不过，可通过采用适当的技术而回收许多热量，从而使损失减到最小。工业装置通常设计有热量回收装置，以提高系统的整体热效率。这一原理通常用于有废气流或废物流从系统排放到环境中的系统。通常从废液流或废气流中回收热能，用于使建筑物内的新鲜空气和水的补给，例如用于供暖、通风和空调(heating, ventilationand airconditioning, HVAC)系统或任何工艺系统。在表I中给出典型的余热源及其在大气中释放的温度范围。废气在450°C时用于余热回收锅炉(Waste Heat Recovery Boiler, WHRB),以生产工艺蒸汽。使用来自发动机冷却系统(夹套冷却水、油冷却器和进气冷却器)的大量低温余热，将WHRB的给水预热到约110°C，以提高其效率和生产出更多的蒸汽。现有的冷却塔将被热量交换器取代，且将增设除气器，用于除去非凝结气体以及将WHRB的给水温度进一步预热到130°C，由此进一步提高系统效率。来自热电厂和分散式发电机组的以烟气形式存在的余热有时用作工艺所需的热能。这直接显著降低了燃料成本和燃烧排放量，且通过减少废弃物的排放量和降低废气温度而进一步有益于环境，虽然程度较小[Subramanyam, Waste heat recovery, Bureau ofEnergy Efficiency, Feb.2005, pp.1-18](余热回收，能效局)。表1:典型余热源和温度
权利要求
1.一种用于由地下盐水生产饮用水的脱盐装置，所述装置包括: 梯形盆(1)，用于容纳所述地下盐水； 热交换器(5)，包括多个位于所述盆(1)内且平行于所述盆(1)的长度方向的水平金属管；所述热交换器(5)的所述金属管经由排气管⑶而与热源的排气口结合，以接收热的废气并将热量传输给盛放在所述盆(1)内的盐水，由此使所述地下盐水蒸发； 进料罐(3)，与所述梯形盆(1)结合，用于保持地下盐水在所述梯形盆内的液面； 冲洗阀出)，安装在所述梯形盆的底部，用于排出浓缩的所述地下盐水； 冷凝器(2)，包括顶壁和侧壁，且安装在所述梯形盆(1)的顶部，以在所述盆的上方形成一封闭室，用于捕集由所述地下盐水制得的蒸汽；所述冷凝器的侧壁构造使得所述冷凝器具有横截面积从底部到顶部逐渐增大的可变横截面； 喷淋系统(7)，位于所述冷凝器顶壁的外表面上，用于喷射相对冷的地下盐水，以使所述冷凝器冷却；以及 集水通道(9)，水平位于所述冷凝器侧壁的内表面上，用于收集水。
2.根据权利要求1所述的脱盐装置，其中，所述金属管与顶盖(4)结合，该顶盖(4)与所述排气管(8)连接，且该排气管(8)的一端与热源的排气口连接，另一端与所述顶盖连接。
3.根据权利要求1或2所述的脱盐装置，其中，所述进料罐通过改变液面而保持地下盐水在所述盆内的液面。
4.根据任何前述权利要求所述的脱盐装置，其中，所述冷凝器喷淋系统(7)包括具有多个孔的管道，所述管道位于所述冷凝器顶壁的外部表面上，用于在冷凝期间为冷却所述冷凝器的壁而向所述冷凝器的顶壁喷淋相对冷的盐水。
5.根据任何前述权利要求所述的脱盐装置，其中，所述集水通道(9)与水平管道连接，以从所述冷凝器中取出饮用水。
6.根据任何前述权利要求所述的脱盐装置，其中，所述热源是风冷柴油机。
7.根据任何前述权利要求所述的脱盐装置，其中，所述金属管是以平行或同心的形式布置的导热管。
8.根据任何前述权利要求所述的脱盐装置，其中，所述导热管由铜、不锈钢或铝材料制成。
9.根据任何前述权利要求所述的脱盐装置，其中，所述导热管的长度与直径比在300至400的范围内。
全文摘要
本发明涉及一种用于由地下盐水生产饮用水的脱盐装置，该装置包括梯形盆(1)、冷凝器(2)、进料罐(3)、顶盖(4)、热交换器(5)、冲洗阀(6)、喷淋系统(7)、排气管(8)和集水通道(9)；其中，所述排气管的一端与热源连接，另一端与所述顶盖连接；所述顶盖与所述热交换器结合，以提供热流；所述热交换器安装在所述梯形盆的内部，以加热地下盐水；所述梯形盆覆盖有所述冷凝器，以捕集由地下盐水制得的蒸汽；所述梯形盆还连接到所述进料罐上，以维持地下盐水的液面，且在底部安装有所述冲洗阀，用于排出浓缩的地下盐水；所述冷凝器在顶部连接到所述喷淋系统，用于喷射地下盐水，以在冷凝期间使冷凝器冷却；冷凝水滴通过安装在冷凝器内的所述集水通道而被收集，用于生产饮用水。
文档编号F28D15/00GK103108834SQ201180030309
公开日2013年5月15日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者普西比托K·高斯, 吉利西R·德塞尔, 伯文H·卡特里, 拉贾斯库玛N·帕特尔, 萨纳特库马拉N·帕特尔, 贾彦塔·库马尔·波托, 尼亭·甘尼西·伯乐, 马西R·盖贾, 哈特西海M·塔迪维 申请人:科学工业研究委员会