本实用新型公开了一种制冷‑多效闪蒸联用系统，该系统包括制冷系统和多效闪蒸系统，制冷系统包括压缩机、制冷设备、蒸发器，多效闪蒸系统包括2个以上闪蒸室、1个以上增强室和冷凝器；第一效闪蒸室的制冷剂入口连接压缩机出口，制冷剂出口连接第一增强室制冷剂入口；前一增强室制冷剂出口连接下一增强室制冷剂入口；最后一个增强室的制冷剂出口连接制冷设备入口；前一效闪蒸室上部蒸气出口和底部浓缩液出口分别连接下一效闪蒸室中部蒸气入口和底部浓缩液入口，最后一效闪蒸室蒸气出口连接冷凝器第一换热通道入口；增强室的蒸气出口连接温
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 213924106 U (45)授权公告日 2021.08.10 (21)申请号 1.X (22)申请日 2020.12.15 (73)专利权人 尼莎(上海)能源科技有限公司 地址 201313 上海市浦东新区宏祥北路83 弄1-42号20幢118室 (72)发明人 赵红霞哈森董卫峰 (74)专利代理机构 上海市汇业律师事务所 31325 代理人 陆红杰 (51)Int.Cl. C02F 1/06 (2006.01) F25B 1/00 (2006.01) C02F 103/08 (2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (54)实用新型名称 制冷-多效闪蒸联用系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种制冷‑多效闪蒸联用 系统，该系统包括制冷系统和多效闪蒸系统，制 冷系统包括压缩机、制冷设备、蒸发器，多效闪蒸 系统包括2个以上闪蒸室、1个以上增强室和冷凝 器；第一效闪蒸室的制冷剂入口连接压缩机出 口，制冷剂出口连接第一增强室制冷剂入口；前 一增强室制冷剂出口连接下一增强室制冷剂入 口；最后一个增强室的制冷剂出口连接制冷设备 入口；前一效闪蒸室上部蒸气出口和底部浓缩液 出口分别连接下一效闪蒸室中部蒸气入口和底 部浓缩液入口，最后一效闪蒸室蒸气出口连接冷 凝器第一换热通道入口；增强室的蒸气出口连接 U 温度接近的闪蒸室的蒸气入口。本实用新型通过 6 改进系统结构，提高了淡水产率和制冷效率，降 0 1 4 低了生产所带来的成本。 2 9 3 1 2 N C CN 213924106 U 权利要求书 1/1页 1.制冷‑多效闪蒸联用系统，其特征是，该系统包括制冷系统和多效闪蒸系统，其中： 所述制冷系统包括有压缩机、制冷设备、蒸发器，所述制冷设备的出口通过管路连接所 述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口通过管路连接所述压缩机的入口； 所述多效闪蒸系统包括有闪蒸室、增强室和冷凝器，所述多效闪蒸系统的效数为2效以 上，所述闪蒸室有2个以上，所述增强室有1个以上；每个闪蒸室和增强室的顶部入口分别通 过管路与喂料管相连，底部分别设置有浓缩液出口，上部分别设置有蒸气出口；第一效闪蒸 室下端的制冷剂入口通过管路与所述压缩机的出口连接，第一效闪蒸室上端的制冷剂出口 通过管路连接第一增强室下端的制冷剂入口；前一个增强室上端的制冷剂出口通过管路连 接下一个增强室下端的制冷剂入口；最后一个增强室上端的制冷剂出口通过管路连接所述 制冷设备的入口；第二效以上闪蒸室的中部分别设置有蒸气入口和淡水出口，底部分别设 置有浓缩液入口；前一效闪蒸室的蒸气出口通过管路连接下一效闪蒸室的蒸气入口，前一 效闪蒸室的浓缩液出口通过管路连接后一效闪蒸室的浓缩液入口，最后一效闪蒸室的蒸气 出口通过管路连接所述冷凝器的第一换热通道入口；每个淡水出口分别通过管路连接淡水 管；所述增强室的蒸气出口分别通过管路连接与该增强室温度接近的闪蒸室的蒸气入口； 所述冷凝器第二换热通道入口为原料入口，第二换热通道出口通过管路连接所述喂料管。 2.依据权利要求1所述的系统，其特征是，所述制冷剂为跨临界二氧化碳。 3.依据权利要求1所述的系统，其特征是，所述制冷设备为气体冷却器或冷凝器。 4.依据权利要求1所述的系统，其特征是，在所述制冷设备和所述蒸发器之间的管路 上设置有节流阀，所述节流阀的入口通过管路连接所述制冷设备的出口，所述节流阀的出 口通过管路连接所述蒸发器的入口。 5.依据权利要求1所述的系统，其特征是，所述多效闪蒸系统的效数为6效，所述闪蒸 室有6个。 6.依据权利要求1所述的系统，其特征是，所述增强室有2个。 7.依据权利要求1所述的系统，其特征是，所述闪蒸室和增强室内均为线页 制冷‑多效闪蒸联用系统 技术领域 [0001] 本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种可用于海水淡化或污水净化的制 冷‑多效闪蒸联用系统。 背景技术 [0002] 世界经济的发展和人口的增长增加了人们对淡水的需求。目前世界上30％以上的 人口生活在缺水地区，据估计，到2025年，这一数字将超过50％。除此之外，干旱和沙漠化将 使淡水资源短缺的问题变得更严重。无论是现在还是在不久的将来，水资源短缺问题是 世界上所有国家和地区面临的一个共同问题，因此，寻找其他淡水资源的需求是迫切的。 [0003] 海水是取之不尽用之不竭的重要资源之一。世界海洋面积约占地球总面积的 71％，但由于含盐量过高的问题而导致其不能直接饮用。通过闪蒸等海水淡化技术方法除 去海水中的盐分，可以使海水达到正常饮用的标准，从而能够解决缺水问题。地球上大部分 可用水的盐度都高达10000ppm，而正常的盐度极限在35000～45000ppm之间并以溶解盐的 形式存在。根据世界卫生组织(WHO)的规定，饮用水最大允许含盐度为500ppm，特殊情况下 最大允许含盐度为1000ppm，所以海水淡化的目的是净化海水，使其含盐度达到500ppm或更 少的量。 [0004] 同理，闪蒸过的污水经过加工也可当作直饮水饮用，与海水源的不同之处在于水质 和供水量。但当所需的散热量不大时，可以将海水淡化与污水净化的实例结合分析。 [0005] 此外，臭氧层被破坏导致的全球变暖问题是最严重的全球问题之一。全球气温的 升高使得制冷和空调设备的需求量增加。《蒙特利尔议定书》和《基加利修正案》对控制温室 气体和臭氧层耗损物质的排放提出了严格的要求，以减少它们对气候平均状态随时间的变化的显著影响，因 此使用环境友好型制冷剂对制冷设备而言特别的重要。CO 作为一种无ODP(Ozone Depletion 2 potential，消耗臭氧潜能值)、低GWP(Global warming potential，全球变暖潜能值)的制 冷剂在中国市场具有广阔的发展前途。在制冷系统中，从压缩机出口流出的高温度高压力气体 具备极高的能量，在传统制冷设备中，这些能量会通过冷凝器等换热设备消散于自然环境 中，这样不仅导致能量的浪费，还在某些特定的程度上造成了热污染。如果能把这部分能量合理的 利用到海水淡化或污水净化系统中，将会有可观的经济效益与环保效益。 实用新型内容 [0006] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种制冷‑多效闪蒸联用系统，它高效、环 保，不但可以淡化海水，还可以净化污水。 [0007] 为解决上述技术问题，本发明的制冷‑多效闪蒸联用系统，最重要的包含制冷系统和多 效闪蒸系统两部分，其中： [0008] 所述制冷系统包括有压缩机、制冷设备、蒸发器，所述制冷设备的出口通过管路连 接所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口通过管路连接所述压缩机的入口； [0009] 所述多效闪蒸系统包括有闪蒸室、增强室和冷凝器，所述多效闪蒸系统的效数为2 3 3 CN 213924106 U 说明书 2/5页 效以上，所述闪蒸室有2个以上，所述增强室有1个以上；每个闪蒸室和增强室的顶部入口分 别通过管路与喂料管相连，底部分别设置有浓缩液出口，上部分别设置有蒸气出口；第一效 闪蒸室下端的制冷剂入口通过管路与所述压缩机的出口连接，第一效闪蒸室上端的制冷剂 出口通过管路连接第一增强室下端的制冷剂入口；前一个增强室上端的制冷剂出口通过管 路连接下一个增强室下端的制冷剂入口；最后一个增强室上端的制冷剂出口通过管路连接 所述制冷设备的入口；第二效以上闪蒸室的中部分别设置有蒸气入口和淡水出口，底部分 别设置有浓缩液入口；前一效闪蒸室的蒸气出口通过管路连接下一效闪蒸室的蒸气入口， 前一效闪蒸室的浓缩液出口通过管路连接后一效闪蒸室的浓缩液入口，最后一效闪蒸室的 蒸气出口通过管路连接所述冷凝器的第一换热通道入口；每个淡水出口分别通过管路连接 淡水管；所述增强室的蒸气出口分别通过管路连接与该增强室温度接近的闪蒸室的蒸气入 口；所述冷凝器第二换热通道入口为原料入口，第二换热通道出口通过管路连接所述喂料 管。 [0010] 所述制冷剂优选为跨临界二氧化碳。 [0011] 所述制冷设备优选为气体冷却器或冷凝器。 [0012] 较佳的，可以在所述制冷设备和所述蒸发器之间的管路上设置节流阀，所述节流 阀的入口通过管路连接所述制冷设备的出口，所述节流阀的出口通过管路连接所述蒸发器 的入口。 [0013] 所述多效闪蒸系统的效数优选为6效以上，更优选为6效，所述闪蒸室数量优选为6 个以上，更优选为6个。 [0014] 所述增强室数量优选为2个。 [0015] 较佳的，所述闪蒸室和增强室内均为线] 本实用新型通过改进传统多效闪蒸系统的结构，将制冷系统和多效闪蒸系统联 用，并增加增强室模块，提升了系统的热力学性能，使淡水和冷量的联产更高效。与传统的 多效闪蒸系统相比，本实用新型的制冷‑多效闪蒸联用系统具有以下优点和有益效果： [0017] 1、淡水产率高，运行成本低。当闪蒸效数均为六效时，在进口热源温度为85℃时， 3 只带一个增强室的六效闪蒸系统每天生产290m淡水，而本实用新型带两个增强室的制冷‑ 3 多效闪蒸联用系统每天可以生产354m 淡水；在进口热源温度为90℃时，本实用新型带两个 3 3 增强室的制冷‑多效闪蒸联用系统的淡水产率提高到389m/天，增幅超过73m /天；当进口热 3 源温度为110℃时，只带一个增强室的六效闪蒸系统的淡水产率为429m /天，而本实用新型 带两个增强室的制冷‑多效闪蒸联用系统的淡水产率 3 提高到了491m/天。 [0018] 2、制冷系统换热量低，制冷效率高。本实用新型的制冷‑多效闪蒸联用系统，其循 环过程可充分的利用低温海水冷却处于超临界状态下的二氧化碳制冷剂工质，来提升了制 冷系统的效率。当热源温度增加时，传统六效闪蒸系统中气体冷却器的换热量不断增大，在 85℃、90℃、95℃、100℃、105℃和110℃进口热源温度下，换热量分别为1025、1199、1352、 1497、1637和1783KW，很明显，气体冷却器的换热量从85℃时的1025KW增加到110℃时的 1783KW，增加了74％左右，这导致了制冷系统的年总成本增加。而在本实用新型的制冷‑多 效闪蒸联用系统(闪蒸效数为六效)中，即使进口热源温度改变，利用第一增强室的余热，第 二增强室出口温度也可以固定在44℃，因此气体冷却器的换热量固定在544KW，较传统六效 闪蒸系统降低了约47％‑70％。 4 4 CN 213924106 U 说明书 3/5页 附图说明 [0019] 图1是本实用新型实施例1的制冷‑多效闪蒸联用系统的结构示意图。 [0020] 图中附图标记说明如下： [0021] 1：喂料管 [0022] 2：淡水管 [0023] 3：第一换热通道入口 [0024] 4：第一换热通道出口 [0025] 5：第二换热通道入口 [0026] 6：第二换热通道出口 [0027] 101：压缩机 [0028] 102：第一效闪蒸室 [0029] 103：第二效闪蒸室 [0030] 104：第三效闪蒸室 [0031] 105：第四效闪蒸室 [0032] 106：第五效闪蒸室 [0033] 107：第六效闪蒸室 [0034] 108：冷凝器 [0035] 109：第一增强室 [0036] 110：第二增强室 [0037] 111：气体冷却器 [0038] 112：节流阀 [0039] 113：蒸发器。 具体实施方式 [0040] 为对本实用新型的技术内容、特点与功效有更具体的了解，现结合附图和具体实 施例，对本实用新型的技术方案做进一步详细的说明。 [0041] 实施例1 [0042] 本实施例的制冷‑多效闪蒸联用系统，用于海水淡化，其结构最重要的包含跨临界CO2 制冷系统和多效闪蒸系统两部分。其中： [0043] 跨临界CO 制冷系统以跨临界CO 为制冷剂，结构最重要的包含有压缩机101、气体冷却 2 2 器111、节流阀112和蒸发器113。所述气体冷却器111的出口通过管路连接所述节流阀112的 入口。所述节流阀112的出口通过管路连接所述蒸发器113的入口。所述蒸发器113的出口通 过管路连接所述压缩机101的入口。 [0044] 多效闪蒸系统为带有增强室的六效闪蒸系统，结构最重要的包含有6个闪蒸室、2个增 强室和1个冷凝器108。 [0045] 每个闪蒸室顶部的原料入口分别通过管路与喂料管1连接。第一效闪蒸室102下端 的CO制冷剂入口通过管路与压缩机101的出口连接，第一效闪蒸室102上端的CO 制冷剂出 2 2 口通过管路连接第一增强室109下端的CO制冷剂入口，第一效闪蒸室102内部设置有余热 2 管，余热管内的流体为跨临界CO制冷剂。第一效闪蒸室102、第二效闪蒸室103、第三效闪蒸 2 5 5 CN 213924106 U 说明书 4/5页 室104、第四效闪蒸室105、第五效闪蒸室106上端的蒸气出口分别与下一效闪蒸室中部的蒸 气入口通过管路连接，底部的盐水出口分别与下一效闪蒸室底部的盐水入口通过管路连 接。第二效闪蒸室103、第三效闪蒸室104、第四效闪蒸室105、第五效闪蒸室106、第六效闪蒸 室107中部的淡水出口分别通过管路与淡水管2相连。第六效闪蒸室107的底端设置有盐水 出口。 [0046] 所述冷凝器108有两条换热通道。第一换热通道入口3与第六效闪蒸室107上端的 蒸气出口通过管路连接。第一换热通道出口4为淡水出口。第二换热通道入口5为作为原料 的海水入口，第二换热通道出口6为换热后的海水出口，该第二换热通道出口6通过管路与 喂料管1连接。 [0047] 2个增强室顶部原料入口分别通过管路连接喂料管1，底部分别设置有盐水出口。 第一增强室109下端的CO 制冷剂入口通过管路连接第一效闪蒸室102上端的CO制冷剂出 2 2 口，第一增强室109上端的CO制冷剂出口通过管路连接第二增强室110下端的CO 制冷剂入 2 2 口。第二增强室110上端的CO制冷剂出口通过管路连接气体冷却器111的入口。第一增强室 2 109上端的蒸气出口通过管路连接第五效闪蒸室中部的蒸气入口。第二增强室110上端的蒸 气出口通过管路连接第六效闪蒸室中部的蒸气入口。 [0048] 上述闪蒸室和增强室内均为线] 使用上述制冷‑多效闪蒸联用系统对海水进行淡化处理，生产可以饮用的淡水的 工艺方法流程如下： [0050] 28℃的海水从冷凝器108的第二换热通道入口5进入冷凝器108，和从第一换热通 道入口3进入的来自第六效闪蒸室107的蒸气(39.8℃)在冷凝器108中进行换热。预热后的 海水(36.8℃)由第二换热通道出口6出冷凝器108，进入喂料管1，然后通过喂料管1被分配 给各闪蒸室和增强室。 [0051] 在第一效闪蒸室102中，36.8℃的海水从第一效闪蒸室102顶部喷淋到第一效闪蒸 室102内的余热管上。余热管内的流体是来自压缩机101出口的85℃的超临界状态的二氧化 碳气体。海水受热汽化变为水蒸气的部分从第一效闪蒸室102上端的蒸气出口流入第二效 闪蒸室103的中部，闪蒸浓缩后的海水从第一效闪蒸室102底部的盐水出口流入第二效闪蒸 室103的底部。换热后的CO 制冷剂从第一效闪蒸室102上端的CO 制冷剂出口流入第一增强 2 2 室109，此时CO 制冷剂的温度为59.5℃，第一效闪蒸室102内部的温度为56.5℃。 2 [0052] 在第二效闪蒸室103中，来自第一效闪蒸室102的蒸气与从第二效闪蒸室103顶部 喷淋下来的36.8℃的海水进行换热，水蒸气从第二效闪蒸室103上端的蒸气出口流入第三 效闪蒸室104中部，冷凝后的液态水从第二效闪蒸室103中部流入淡水管2中，闪蒸浓缩后的 盐水从第二效闪蒸室103底部的盐水出口流入第三效闪蒸室104底部。第二效闪蒸室103的 内部温度为53.5℃。 [0053] 第三效闪蒸室104、第四效闪蒸室105、第五效闪蒸室106、第六效闪蒸室107以此类 推。这四个闪蒸室的内部温度依次为50.5℃、47.5℃、43.2℃、39.8℃。第六效闪蒸室107中， 39.8℃的水蒸气从第六效闪蒸室107上端的蒸气出口流入冷凝室108的第一换热通道，与从 第二换热通道流入冷凝器108中的28℃的海水原料换热后，冷凝为淡水，从第一换热通道出 口排出系统并收集。第六效闪蒸室107中经过闪蒸浓缩后的盐水从第六效闪蒸室107底部的 盐水出口排出系统。 6 6 CN 213924106 U 说明书 5/5页 [0054] 第二效闪蒸室103～第六效闪蒸室107得到的淡水分别从闪蒸室中部的淡水出口 流入淡水管2，排出系统并收集。 [0055] 在第一增强室109中，36.8℃的海水与59.5℃的CO 制冷剂换热后蒸发生成的水蒸 2 气通过第一增强室109上端的蒸气出口流入与第一增强室109温度(45℃)接近的第五效闪 蒸室106的中部；CO制冷剂温度降至48℃，由第一增强室109上端的CO制冷剂出口流入第二 2 2 增强室110。 [0056] 在第二增强室110中，36.8℃的海水与48℃的CO 制冷剂换热后蒸发生成的水蒸气 2 通过第二增强室110上端的蒸气出口流入与第二增强室110温度(41℃)接近的第六效闪蒸 室107的中部；CO制冷剂温度降至44℃，由第二增强室110上端的CO制冷剂出口流入气体冷 2 2 却器111。第一增强室109和第二增强室110闪蒸浓缩后的海水分别从第一增强室109和第二 增强室110底部的盐水出口排出系统。 [0057] 流入气体冷却器111的CO 制冷剂，在气体冷却器111中被冷却至38℃，然后经节流 2 阀节流后，流入蒸发器113，被蒸发为气体，再经压缩机101压缩为85℃高温度高压力的CO气体 2 返回第一效闪蒸室102。 [0058] 以下对跨临界CO制冷剂工质的完整循环过程再做一说明：来自压缩机101出口的 2 85℃的超临界状态的CO 气体在第一效闪蒸室102中与海水换热后，温度降至59.5℃，从第 2 一效闪蒸室102上端的CO 制冷剂出口离开第一效闪蒸室102，流入第一增强室109。59.5℃ 2 的CO气体在第一增强室109中与从第一增强室109顶部喷淋下来的海水进行换热后，温度 2 降至48℃，从第一增强室109上端的CO 制冷剂出口流入第二增强室110，与从第二增强室 2 110顶部喷淋下来的海水进行换热。换热后的CO气体温度降至44℃，从第二增强室110上端 2 的CO制冷剂出口流入气体冷却器111。44℃的CO 气体经气体冷却器111冷却后，温度降至38 2 2 ℃，然后经节流阀节流后，成为气液共存状态，流入蒸发器113，蒸发后的CO气体经压缩机 2 压缩，成为85℃的高温度高压力气体，返回第一效闪蒸室102，开始CO 制冷剂工质的下一轮循 2 环。 [0059] 本实施例通过在跨临界CO 制冷系统的气体冷却器前增加两个增强室，在CO 制冷 2 2 剂工质流入气体冷却器前进行余热的多次回收再利用，从而使闪蒸过程更充分。 [0060] 本实用新型用跨临界CO 制冷系统的压缩机排出的余热作为多效闪蒸系统的热 2 源，根据不同的热源温度能设置不同效数的闪蒸室。在其他实施例中，当热源温度分别为 90℃、95℃、100℃、105℃、110℃时，可设为的闪蒸室的效数分别为7、8、9、10、11个。 [0061] 在其他实施例中，可以在闪蒸室和增强室顶部入口前的管路上安装控制阀，以控 制喂料。另外，在其他实施例中，气体冷却器也可以用冷凝器替代。 [0062] 在其他实施例中，本实用新型的制冷‑多效闪蒸联用系统也能够适用于污水净化。 7 7 CN 213924106 U 说明书附图 1/1页 图1 8 8
2、成为VIP后，下载本文档将扣除1次下载权益。下载后，不支持退款、换文档。如有疑问加。
3、成为VIP后，您将拥有八大权益，权益包括：VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
4、VIP文档为合作方或网友上传，每下载1次， 网站将按照每个用户上传文档的质量评分、类型等，对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
2023-2024在线网课知道智慧《汉语词汇与文化（浙师）》单元测试考核答案.pdf
高考作文模拟题及范文汇展：视野、格局与幸福（附佳作展示11篇）.docx
原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者
