专利名称：蒸馏式海水淡化装置进口调节模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及蒸馏式海水淡化装置进口调节模块。
背景技术：
现有蒸馏式海水淡化装置一般是直接引用环境海水作为装置的冷却海水，用来冷凝装置中生成的二次蒸汽，从而产生蒸馏水。一般的海水淡化装置含单效蒸馏、多效蒸馏、多级闪蒸、多效多级等。
如图1所示，这是单效蒸馏式海水淡化装置的结构和工作原理示意图。将冷却海水作为冷凝介质，流过蒸馏装置后会被直接排出(部分类型海水淡化装置会从出口引一部分冷却海水作为装置的给水或补充水)。此过程中，冷却海水会吸收二次蒸汽潜热，温度提高；而作为冷却海水，其盐度并未发生变化。
但由于环境海水温度并不恒定，受季节、天气影响而变化；此外，船用海水淡化装置的环境海水温度还会随航域不同而变化。这样，环境海水温度作为冷凝介质，其温度发生变化，会引起二次蒸汽冷凝温度的变化，从而使得整个装置流程工作参数与设计值不一致，甚至相差很大(此种现象对于多级闪蒸、多效蒸馏等需要对海水温度进行精确控制的装置的影响尤为明显)。其表现是装置产水量下降或水质变坏、每次起动均要对装置进行调试才能造水成功等，严重影响了装置的实用性和可靠性。
发明内容
本发明是为了克服现有技术存在的上述缺点而提供的一种蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其目的就是使得进入海水淡化装置的冷却海水参数(温度、流量)恒定，与设计值保持一致，从而使海水淡化装置运行稳定。
本发明采取的技术方案是蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，连接在海水淡化装置与海水源之间；其特点是，所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块包括进水管段和排水管段，还包括第一温度传感器、电动调节阀、第一流量传感器、冷却海水泵、混合器、第二流量传感器、第一电动三通调节阀、第二温度传感器、第二电动三通调节阀、第三温度传感器；所述的进水管段设置在海水淡化装置的海水进口端与海水源之间，所述的出水管段设置在海水淡化装置的海水出口端与排水管之间；所述的第一温度传感器、电动调节阀、第一流量传感器、冷却海水泵、混合器、第二流量传感器、第一电动三通调节阀、第二温度传感器顺序设置在进水管段上，其中第一温度传感器设置在进水管段的出口端，第二温度传感器设置在进水管段的进口端；所述的第三温度传感器和第二电动三通调节阀顺序设置在出水管段上，其中第三温度传感器设置在出水管段的进口端，第二电动三通调节阀设置在出水管段的出口端；具有压力的进口海水经过第一电动三通调节阀后，分成两路一路经过第二流量传感器到混合器，另一路则输出到排水管排出；从海水淡化装置输出的出口海水经过第三温度传感器到第二电动三通阀后，分成两路一路通过混合器到进水管段，另一路输出到排水管排出。
上述蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其中，还包括一供电部件和一控制部件；所述的供电部件和控制部件设在电控箱内，其中供电部件包括一变压器、一继电器和一AC/DC模块；所述的变压器将380V三相电转换为220V交流电，所述的AC/DC模块输出24V直流电源；所述的继电器与380V三相电连接；所述的第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及控制部件由AC/DC模块输出的24V直流电电源供电；所述的电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀由变压器变压后的220V交流电供电；所述的冷却海水泵则通过继电器动作供电；控制部件包括由CPU构成的中央处理单元、还包括一存储器和一信号采集单元；所述的存储器与中央处理单元双向连接；所述的信号采集单元的输入端分别与第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的输出端连接，该信号采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的输出端分布与电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀以及继电器连接，经中央处理单元数据处理后，由中央处理单元控制电动调节阀、第一电动三通调节阀、所述第二电动三通调节阀的开度，同时控制继电器的动作，由该继电器控制冷却海水泵的起停。
上述蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其中，所述的进口调节模块还包括一供电部件和一控制部件；所述的供电部件和控制部件设在蒸馏式海水淡化装置的电控箱内，其中供电部件包括由蒸馏式海水淡化装置的电控箱输出的220V交流电、24V直流电、以及设在该电控箱内与380V三相电电源连接的继电器；所述的第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器、第三温度传感器由24V直流电源供电；电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀由220V交流电供电；冷却海水泵则通过继电器动作供电；控制部件由蒸馏式海水淡化装置的控制电路构成，所述的控制电路包括由CPU构成的中央处理单元、还包括一存储器和一信号采集单元；所述的存储器与中央处理单元双向连接；所述的信号采集单元的输入端分别与第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的输出端连接，该信号采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的输出端分布与电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀以及继电器连接，经中央处理单元数据处理后，由中央处理单元控制电动调节阀、第一电动三通调节阀、所述第二电动三通调节阀的开度，同时控制继电器的动作，由该继电器控制冷却海水泵的起停。
上述蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其中，所述的电动调节阀的开度由设计值决定，根据第一流量传感器的读数进行控制、定位。
上述蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其中，所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度由第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器以及第一流量传感器和第二流量传感器的反馈值确定和控制。
上述蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其中，控制所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度的方法是在通过第一流量传感器测得的进水管段出口流量和通过第一温度传感器测得的进水管段出口的海水的温度、通过第二温度传感器测得的环境海水温度、以及通过第三温度传感器测得的海水淡化装置输出的海水温度的情况下，通过混和器混合，得到混合后海水的流量和温度，根据该混合后海水的流量和温度，再通过第二流量传感器控制所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度。
由于本发明采用了以上的技术方案，在“蒸馏式海水淡化装置进口调节模块”中，对进口海水的流量进行控制，并将引回部分装置出口海水与部分进口海水混和，控制其温度，从而达到对模块出口海水流量、温度参数的控制。
本发明的性能特征和优点由以下的实施例及其附图进一步描述。
图1是现有技术单效蒸馏式海水淡化装置的结构和工作原理示意图。
图2是本发明蒸馏式海水淡化装置进口调节模块的结构示意图。
图3是本发明蒸馏式海水淡化装置进口调节模块的供电电路和控制电路的示意图。
图4是与本发明蒸馏式海水淡化装置进口调节模块配合使用的安装在海水淡化装置内的供电电路和控制电路的示意图。
具体实施例方式
请参见图2，这是本发明蒸馏式海水淡化装置进口调节模块的结构示意图。本发明蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，连接在海水淡化装置与海水源之间；所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块包括进水管段100和排水管段200，在进水管段100上设有进水口101和出水口102，在出水管段200上设有进水口201和出水口202。所述的进水管段设置在海水淡化装置300的海水进口端301与海水源302之间，所述的出水管段设置在海水淡化装置的海水出口端303与排水管304之间。还包括顺序设置在进水管段100上的第一温度传感器11、电动调节阀12、第一流量传感器13、冷却海水泵14、混合器15、第二流量传感器16、第一电动三通调节阀17、第二温度传感器18，以及顺序设置在出水管段200上的第二电动三通调节阀21、第三温度传感器22。其中第一温度传感器11设置在进水管段的靠近出水口102的管段上，第二温度传感器18设置在进水管段的靠近进水口101的管段上；第三温度传感器22设置在出水管段的靠近进水口201的管段上，第二电动三通调节阀21设置在出水管段的靠近出水口202的管段上。
具有压力的进口海水经过第一电动三通调节阀后，分成两路一路经过第二流量传感器到混合器，另一路则输出到排水管排出；从海水淡化装置输出的出口海水经过第三温度传感器到第二电动三通阀后，也分成两路一路通过混合器到进水管段，另一路输出到排水管排出。
请参阅图3。本发明蒸馏式海水淡化装置进口调节模块还包括一供电部件31和一控制部件32；所述的供电部件和控制部件设在电控箱3内，其中供电部件31包括将380V三相电转换为220V交流电的变压器311，还包括一继电器312和一AC/DC模块313所述的第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器、第三温度传感器由AC/DC模块输出的24VDC电源供电；电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀由变压器变压后的220VAC供电；冷却海水泵则通过继电器动作供电；控制部件32包括由CPU构成的中央处理单元321、还包括一存储器322和一信号采集单元323。所述的存储器单独设置，也可以是设置在CPU内。该存储器322与中央处理单元321双向连接。信号采集单元323的输入端分别与第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的输出端连接，该信号采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的输出端分布与电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀以及继电器连接，经中央处理单元数据处理后，由中央处理单元控制电动调节阀、第一电动三通调节阀、所述第二电动三通调节阀的开度，同时控制继电器的动作，由该继电器控制冷却海水泵的起停。
当然，本发明进口调节模块的各流量传感器和各温度传感器、以及各调节阀和冷却海水泵还可由设在蒸馏式海水淡化装置400的电控箱4内的供电部件41供电和由设在蒸馏式海水淡化装置的电控箱内的控制部件42控制，如图4所示。其中供电部件41包括由蒸馏式海水淡化装置的电控箱的电源411，其输出380V三相电、220V交流电、24V直流电，以及设在该电控箱内与电源380V三相电连接的继电器412；所述的第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器、第三温度传感器由24V直流电源供电，该24V直流电源同时对控制部件的各元件供电。电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀由220V交流电供电。冷却海水泵则通过继电器动作供电。
控制部件42由蒸馏式海水淡化装置的控制电路构成，所述的控制电路包括由CPU构成的中央处理单元421、一存储器422、还包括一用于采集本发明中各流量传感器和各温度传感器输出信号的信号采集单元423；所述的存储器与中央处理单元双向连接；所述的信号采集单元的输入端分别与第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的输出端连接，该信号采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的输出端分布与电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀以及继电器连接，经中央处理单元数据处理后，由中央处理单元控制电动调节阀、第一电动三通调节阀、所述第二电动三通调节阀的开度，同时控制继电器的动作，由该继电器控制冷却海水泵的起停。
本发明的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块中，电动调节阀的开度由设计值决定，根据第一流量传感器的读数进行控制、定位。
所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度由第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器以及第一流量传感器和第二流量传感器的反馈值确定和控制。在通过第一流量传感器测得的进水管段出口流量和通过第一温度传感器测得的进水管段出口的海水的温度、通过第二温度传感器测得的环境海水温度、以及通过第三温度传感器测得的海水淡化装置输出的海水温度的情况下，通过混和器的海水的流量和温度便可唯一确定，并通过第二流量传感器控制所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度。
这样，进口海水经过调节模块后，其流量和温度都调节到设计值，并保持恒定。
通过使用本发明的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，可使得海水淡化装置进口海水参数稳定在设计值，从而使装置运行稳定，保持恒定的淡水产量和水质。如果本发明的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块内部的供电部件和控制部件采用蒸馏式海水淡化装置的电控箱输出的电源供电、以及通过蒸馏式海水淡化装置的控制电路来全自动控制，又简化了电路，而且无需每次在装置起动时人工控制，使操作方便。
本发明的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块可作为一完整独立的部件装备在各种蒸馏式(含单效蒸馏、多效蒸馏、多级闪蒸、多效多级等)海水淡化装置中，也可根据装置实际设计需求将该模块的各元件整合在蒸馏式海水淡化装置的系统管路中。
权利要求
1.蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，连接在海水淡化装置与海水源之间；其特征在于，所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块包括进水管段和排水管段，还包括第一温度传感器、电动调节阀、第一流量传感器、冷却海水泵、混合器、第二流量传感器、第一电动三通调节阀、第二温度传感器、第二电动三通调节阀、第三温度传感器；所述的进水管段设置在海水淡化装置的海水进口端与海水源之间，所述的出水管段设置在海水淡化装置的海水出口端与排水管之间；所述的第一温度传感器、电动调节阀、第一流量传感器、冷却海水泵、混合器、第二流量传感器、第一电动三通调节阀、第二温度传感器顺序设置在进水管段上，其中第一温度传感器设置在进水管段的出口端，第二温度传感器设置在进水管段的进口端；所述的第三温度传感器和第二电动三通调节阀顺序设置在出水管段上，其中第三温度传感器设置在出水管段的进口端，第二电动三通调节阀设置在出水管段的出口端；具有压力的进口海水经过第一电动三通调节阀后，分成两路一路经过第二流量传感器到混合器，另一路则输出到排水管排出；从海水淡化装置输出的出口海水经过第三温度传感器到第二电动三通阀后，分成两路一路通过混合器到进水管段，另一路输出到排水管排出。
2.根据权利要求1所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其特征在于，还包括一供电部件和一控制部件；所述的供电部件和控制部件设在电控箱内，其中供电部件包括一变压器、一继电器和一AC/DC模块；所述的变压器将380V三相电转换为220V交流电，所述的AC/DC模块输出24V直流电源；所述的继电器与380V三相电连接；所述的第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及控制部件由AC/DC模块输出的24V直流电电源供电；所述的电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀由变压器变压后的220V交流电供电；所述的冷却海水泵则通过继电器动作供电；控制部件包括由CPU构成的中央处理单元、还包括一存储器和一信号采集单元；所述的存储器与中央处理单元双向连接；所述的信号采集单元的输入端分别与第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的输出端连接，该信号采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的输出端分布与电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀以及继电器连接，经中央处理单元数据处理后，由中央处理单元控制电动调节阀、第一电动三通调节阀、所述第二电动三通调节阀的开度，同时控制继电器的动作，由该继电器控制冷却海水泵的起停。
3.根据权利要求1所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其特征在于，所述的进口调节模块还包括一供电部件和一控制部件；所述的供电部件和控制部件设在蒸馏式海水淡化装置的电控箱内，其中供电部件包括由蒸馏式海水淡化装置的电控箱输出的220V交流电、24V直流电、以及设在该电控箱内与380V三相电电源连接的继电器；所述的第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器、第三温度传感器由24V直流电源供电；电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀由220V交流电供电；冷却海水泵则通过继电器动作供电；控制部件由蒸馏式海水淡化装置的控制电路构成，所述的控制电路包括由CPU构成的中央处理单元、还包括一存储器和一信号采集单元；所述的存储器与中央处理单元双向连接；所述的信号采集单元的输入端分别与第一温度传感器、第一流量传感器、第二流量传感器、第二温度传感器和第三温度传感器的输出端连接，该信号采集单元的输出端与中央处理单元的输入端连接，中央处理单元的输出端分布与电动调节阀、第一电动三通调节阀、第二电动三通调节阀以及继电器连接，经中央处理单元数据处理后，由中央处理单元控制电动调节阀、第一电动三通调节阀、所述第二电动三通调节阀的开度，同时控制继电器的动作，由该继电器控制冷却海水泵的起停。
4.根据权利要求2或3所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其特征在于，所述的电动调节阀的开度由设计值决定，根据第一流量传感器的读数进行控制、定位。
5.根据权利要求2或3所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其特征在于，所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度由第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器以及第一流量传感器和第二流量传感器的反馈值确定和控制。
6.根据权利要求5所述的蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其特征在于，控制所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度的方法是在通过第一流量传感器测得的进水管段出口流量和通过第一温度传感器测得的进水管段出口的海水的温度、通过第二温度传感器测得的环境海水温度、以及通过第三温度传感器测得的海水淡化装置输出的海水温度的情况下，通过混和器混合，得到混合后海水的流量和温度，根据该混合后海水的流量和温度，再通过第二流量传感器控制所述第一电动三通调节阀和所述第二电动三通调节阀的开度。
全文摘要
本发明公开了蒸馏式海水淡化装置进口调节模块，其特点是，包括设置在海水淡化装置与海水源之间的进水管段和设置在海水淡化装置与排水管之间的出水管段；还包括顺序设置在进水管段上第一温度传感器、电动调节阀、第一流量传感器、冷却海水泵、混合器、第二流量传感器、第一电动三通调节阀、第二温度传感器和顺序设置在出水管段上的第三温度传感器、第二电动三通调节阀；进口海水经第一电动三通调节阀后，一路到混合器，另一路到排水管排出；从海水淡化装置输出的出口海水经第二电动三通阀后，一路通过混合器到进水管段，另一路到排水管排出。可使海水淡化装置进口海水参数稳定在设计值，从而使装置运行稳定，保持恒定的淡水产量和水质。
文档编号C02F103/08GK101066784SQ20071004120
公开日2007年11月7日 申请日期2007年5月24日 优先权日2007年5月24日
发明者郭丰泽, 艾钢, 吴建平, 李利平, 孙炉钢, 刘佳彬, 朱忠信 申请人:中国船舶重工集团公司第七一一研究所