一种海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统技术方案

本公开提供一种海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，涉及热泵技术领域，包括输气通路、海水通路、海水淡化系统和热泵系统；其中，热泵系统包括换热器，换热器用于实现输气通路和海水通路之间的相互换热；输气通路用于将外界空气输入换热器换热，并将换热后的气体输送至待调温空间；海水通路用于将海水输入换热器换热，并将换热后的海水输送至海水淡化系统；海水淡化系统用于对换热后的海水进行淡化处理。本公开中，与海水换热后的空气经空气换热流路传输至待调温空间内，解决了空气与传统的冷媒在换热过程中，产生热能损耗的问题，提高了海洋热能的利用效率；另外，与热泵系统换热后的海水淡化系统，海水淡化效率和淡水产出率得到显著提升。得到显著提升。得到显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统


[0001]本公开涉及热泵
，尤其涉及一种海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统。

技术介绍

[0002]海水淡化也称海水化淡、海水脱盐，是指将水中的多余盐分和矿物质去除得到淡水的工序，是实现水资源利用的开源增量技术。海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在此期间形成了多级闪蒸、冷冻结晶和反渗透等工业技术。多级闪蒸设备或冷冻结晶设备淡水产量较大，因此在海水淡化过程中会释放或吸收大量的热量。现有海洋热泵是以内循环管路实现冷媒的传递，通过与海水换热后的冷媒，对外界空气实现供冷或供热，在上述过程中会产生热能损耗，因此其换热效率偏低，无法实现较好的供暖或制冷效果，另外，由于海洋热泵的系统整体对于密封性有较高的要求，而海水具有较强的腐蚀性，长时间与海水通路换热，内循环管路很容易腐蚀、损坏，造成冷媒工质泄漏，导致整个海洋热泵系统失效，而对于有密封要求的内循环管路，其维修更换成本偏高。

技术实现思路

[0003]以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0004]本公开提供一种海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，包括输气通路、海水通路、海水淡化系统和热泵系统；其中，所述热泵系统包括换热器，所述换热器用于实现输气通路和海水通路之间的相互换热，所述热泵系统形成空气换热流路，所述空气换热流路的末端连通至待调温空间；所述输气通路用于将外界空气输入所述换热器换热，并将换热后的气体输送至所述空气换热流路；所述海水通路用于将海水输入所述换热器换热，并将换热后的海水输送至所述海水淡化系统；所述海水淡化系统用于对换热后的海水进行淡化处理。
[0005]本公开一些实施例中，所述热泵系统还包括压缩
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膨胀一体机，所述压缩
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膨胀一体机位于所述输气通路上，所述压缩
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膨胀一体机包括压缩端和膨胀端；所述空气换热流路包括至少一条换热通路，所述换热通路设置在所述压缩端和所述膨胀端之间；所述换热通路流经所述海水淡化系统，由所述海水淡化系统对所述换热通路供热或供冷。
[0006]本公开一些实施例中，所述海水淡化系统包括多级闪蒸淡化系统，所述多级闪蒸淡化系统包括多级闪蒸装置，所述海水通路的出水口与所述多级闪蒸装置的入口连接，所述多级闪蒸装置的排气口与第一淡水导出管连接；和/或，所述海水淡化系统包括冷冻结晶淡化系统,所述冷冻结晶淡化系统包括冷冻结晶
装置,所述海水通路的出水口与所述冷冻结晶装置的入口连接,所述冷冻结晶装置的出料口与第二淡水导出管连接。
[0007]本公开一些实施例中，所述至少一条换热通路包括第一换热通路，所述第一换热通路的入口与所述压缩端连接，所述第一换热通路的出口与所述膨胀端连接；所述第一换热通路流经所述多级闪蒸装置，由所述多级闪蒸装置向所述第一换热通路供冷；和/或，所述至少一条换热通路包括第二换热通路，所述第二换热通路的入口与所述膨胀端连接，所述第二换热通路的出口与所述压缩端连接；所述第二换热通路流经所述冷冻结晶装置，由所述冷冻结晶装置向所述第二换热通路供热。
[0008]本公开一些实施例中，所述海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统还包括：第一切换装置，所述第一切换装置用于将所述海水通路在所述多级闪蒸装置和所述冷冻结晶装置之间切换连接；控制装置，所述控制装置被配置为：当所述压缩
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膨胀一体机处于制冷模式时，所述控制装置控制所述第一切换装置将所述海水通路与所述多级闪蒸装置连接；当所述压缩
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膨胀一体机处于制热模式时，所述控制装置控制所述第一切换装置将所述海水通路与所述冷冻结晶装置连接。
[0009]本公开一些实施例中，所述海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统还包括：第二切换装置，所述第二切换装置用于将所述第一换热通路和所述第二换热通路切换连接至所述压缩
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膨胀一体机，当所述压缩
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膨胀一体机处于制冷模式时，所述控制装置控制所述第二切换装置将所述第一换热通路与所述压缩
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膨胀一体机连通；当所述压缩
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膨胀一体机处于制热模式时，所述控制装置控制所述第二切换装置将所述第二换热通路与所述压缩
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膨胀一体机连通。
[0010]本公开一些实施例中，所述空气换热流路还包括至少一条出气通路，所述热泵系统还包括与所述出气通路连接的换热支路，所述出气通路与所述压缩
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膨胀一体机连接，用于将所述压缩
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膨胀一体机处理后的气体通入所述待调温空间，所述换热支路用于将所述出气通路中的部分气体引入所述海水淡化系统，以向所述海水淡化系统供热或供冷。
[0011]本公开一些实施例中，所述海水淡化系统还包括互相连接的蒸汽压缩机和冷凝装置，所述蒸汽压缩机的入口与所述多级闪蒸装置的排气口、所述冷冻结晶装置的排气口连接，所述冷凝装置的出口与所述第一淡水导出管连接；至少一条所述换热支路包括第一换热支路，所述第一换热支路的一端接入所述出气通路，另一端与所述冷凝装置连通，以向所述冷凝装置供冷。
[0012]本公开一些实施例中，所述冷冻结晶淡化系统还包括互相连接的洗涤装置和融冰装置，所述洗涤装置的入口与所述冷冻结晶装置的出料口连接，所述融冰装置的出口与所述第二淡水导出管连接；至少一条所述换热支路包括第二换热支路，所述第二换热支路的一端接入所述出气通路，另一端与所述融冰装置连接，以向所述融冰装置供热。
[0013]本公开一些实施例中，所述换热支路上设置有驱动机构。
[0014]本公开实施例所提供的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，具有以下有益效果：相对于传统工艺中通过内循环管路循环传输冷媒的方法，本公开对输气通路和空
气换热流路的密封性要求较低，因此管路的更换以及维修都相对简单，在管路的选择上，也可以选择相对价低的管路，降低因长期与海水间接接触，更换腐蚀管道所需的成本；此外，由海水换热后的空气经空气换热流路传输至待调温空间内，解决了空气与传统的冷媒在换热过程中产生热能损耗的问题，提高了海洋热能的利用效率；另一方面，通过热泵系统换热后的海水淡化系统，其海水淡化效率和淡水产出率能够得到显著提升。
附图说明
[0015]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起用于解释本公开实施例的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本公开的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本公开示出的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统的结构图。
[0017]图2为本公开示出的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统中的热泵系统的结构图。
[0018]图3为本公开示出的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统中的换热通路和压缩
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，其特征在于，包括输气通路(100)、海水通路(200)、海水淡化系统(300)和热泵系统(400)；其中，所述热泵系统(400)包括换热器(1)，所述换热器(1)用于实现输气通路(100)和海水通路(200)之间的相互换热，所述热泵系统(400)形成空气换热流路(800)，所述空气换热流路(800)的末端连通至待调温空间；所述输气通路(100)用于将外界空气输入所述换热器(1)换热，并将换热后的气体输送至所述空气换热流路(800)；所述海水通路(200)用于将海水输入所述换热器(1)换热，并将换热后的海水输送至所述海水淡化系统(300)；所述海水淡化系统(300)用于对换热后的海水进行淡化处理。2.根据权利要求1所述的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，其特征在于，所述热泵系统(400)还包括压缩
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膨胀一体机(2)，所述压缩
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膨胀一体机(2)位于所述输气通路(100)上，所述压缩
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膨胀一体机(2)包括压缩端(201)和膨胀端(202)；所述空气换热流路(800)包括至少一条换热通路(3)，所述换热通路(3)设置在所述压缩端(201)和所述膨胀端(202)之间；所述换热通路(3)流经所述海水淡化系统(300)，由所述海水淡化系统(300)对所述换热通路(3)供热或供冷。3.根据权利要求2所述的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，其特征在于，所述海水淡化系统(300)包括多级闪蒸淡化系统(4)，所述多级闪蒸淡化系统(4)包括多级闪蒸装置(401)，所述海水通路(200)的出水口与所述多级闪蒸装置(401)的入口连接，所述多级闪蒸装置(401)的排气口与第一淡水导出管(5)连接；和/或，所述海水淡化系统(300)包括冷冻结晶淡化系统(6)，所述冷冻结晶淡化系统(6)包括冷冻结晶装置(601)，所述海水通路(200)的出水口与所述冷冻结晶装置(601)的入口连接，所述冷冻结晶装置(601)的出料口与第二淡水导出管(7)连接。4.根据权利要求3所述的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，其特征在于，所述至少一条换热通路(3)包括第一换热通路(301)，所述第一换热通路(301)的入口与所述压缩端(201)连接，所述第一换热通路(301)的出口与所述膨胀端(202)连接；所述第一换热通路(301)流经所述多级闪蒸装置(401)，由所述多级闪蒸装置(401)向所述第一换热通路(301)供冷；和/或，所述至少一条换热通路(3)包括第二换热通路(302)，所述第二换热通路(302)的入口与所述膨胀端(202)连接，所述第二换热通路(302)的出口与所述压缩端(201)连接；所述第二换热通路(302)流经所述冷冻结晶装置(601)，由所述冷冻结晶装置(601)向所述第二换热通路(302)供热。5.根据权利要求4所述的海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统，其特征在于，所述海洋热泵联合海水淡化系统运行的系统还包括：第一切换装置(500)，所述第一切换装置(500)用于将所述海水通路(200)在所述多级闪蒸装置(401)和所述冷冻结晶装置(601)之间切换连接；控制装置(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永胜，李致宇，张婕妤，付英明，孙洪洋，
申请(专利权)人：山东磁悬浮产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：