一种基于船用发动机的新型海水制淡系统的制作方法

本发明涉及海水制淡装置，尤其涉及一种船用发动机废气余热、主机缸套水余热双级回收兼顾反渗透法的海水制淡装置。

背景技术：

海水淡化是一种不受时空和气候影响的，可以增加船舶淡水总量进而实现水资源利用的开源增量技术，可以保障出海人员的生活用水和主机缸套冷却水等稳定供水。当前船舶在海洋航行所携带的淡水主要来自陆地，靠储备会占用船舶有限的空间，且增加负荷，通过海水制取淡水可以很好的解决从陆地携带淡水导致船舶有限空间被占用的问题。目前的海水淡化方法主要有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法，目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。在船长期航行的过程中，淡水资源显得极其珍贵，所以亟待设计出一种集蒸馏法与反渗透膜法为一体的船用海水淡化系统。

技术实现要素：

发明目的:为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种有效利用船上可用资源、高效制取淡水的新型海水制淡系统。

技术方案：一种基于船用发动机的新型海水制淡系统，包括：柴油发电机、烟气管、海水换热管道、气液分离管道、蒸汽管道、第一冷凝器、蓄水池、反渗透装置、第二冷凝器、各舱室管道、可在生源发电装置和控制装置，所述柴油发电机外部设有缸套，缸套通过冷却水与海水进行换热蒸发。优选的，所述第一冷凝器为常开式冷凝器。所述第二冷凝器为可控式冷凝装置。

进一步的，系统以柴油发电机的废气余热以及主机缸套冷却水的热量为双重热源。

进一步的，利用低温蒸馏、高温蒸馏和反渗透法三者结合以制取淡水，提高反渗透膜的使用寿命，降低对海水水质的要求。

进一步的，所述可再生能源发电装置为以太阳能、风能、波浪能为核心能源的集电蓄电装置，用于给泵、反渗透装置、控制装置供电。所述以波浪能为核心的发电装置包括多个小型螺旋桨，分别布置在船舷两侧，利用船舶航行过程中产生的波浪带动浆转动，进而发电。

进一步的，所述第一冷凝器、第二冷凝器的冷源来自船舶冷冻舱的冷气，通过冷气管道输送到冷凝器。

进一步的，所述控制装置包含k1、k2、k3、k4四个开关，通过控制开关k2、k3打开，k1、k4闭合制取淡水，k1打开则输出淡水；通过控制开关k1、k2、k3闭合，k4打开，实现蒸汽循环。

和现有技术相比，本发明具有如下显著优点：在制取大量淡水的同时，采用太阳能、风能、波浪能等可再生能源作为能量来源，有效避免使用煤、石油等不可再生能源作为能量来源，做到了节约资源、节能减排的最大化。充分利用了船舶发动机的余热，提高了反渗透膜的使用寿命，降低了成本，做到了节能减排。

附图说明

图1为海水制淡系统流程图；

图2为海水制淡系统管路图；

图3表示可再生能源转化利用系统图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步说明：

如图1-3所示，本发明的一种基于船用发动机的新型海水制淡系统的海水制淡系统，包括柴油发电机、烟气管、海水换热管道、气液分离管道、蒸汽管道、冷凝器、蓄水池6、反渗透装置17、各舱室管道、可在生源发电装置和控制装置，柴油发电机外部设有缸套，缸套通过冷却水与海水进行换热蒸发。系统以柴油发电机的废气余热以及主机缸套冷却水的热量为双重热源。其中，可再生能源发电装置为以太阳能、风能、波浪能为核心能源的集电蓄电装置，用于给泵、反渗透装置、控制装置供电。所述以波浪能为核心的发电装置包括多个小型螺旋桨，分别布置在船舷两侧，利用船舶航行过程中产生的波浪带动浆转动，进而发电。

本海水淡化系统采用双热源形式，以蒸发-反渗透-蒸发的形式制取淡水，以可再生能源为动力驱动泵、反渗透装置、控制装置，以下对本发明的实施方式进行进一步说明：

(1)海水通过海水管道5进入；

(2)一边通过缸套冷却水入口2进入船舶柴油机缸套，利用缸套冷却水的温度对海水进行加热，蒸发的气体上升进入第一蒸汽管道3，剩余的海水排出；

(3)一边通过废气管道1上方的海水排出管9，利用废气的温度对海水进行加热，蒸发的气体通过气液分离管道7进入高温蒸汽管道8，进而进入第一蒸汽管道3，与缸套处产生的蒸汽会和，剩余的海水通过海水排出管道9排出；

(4)汇合的蒸汽进入常开式冷凝器10；

(5)常开式冷凝器10与冷冻舱冷气通过冷气管道11连接；

(6)蒸汽在冷凝器中冷凝成水进入蓄水池6；

(7)淡水从蓄水池6进入反渗透装置17；

(8)淡水在反渗透装置中将可能从高温蒸汽管道8中携带的杂质进一步去除；

(9)经过反渗透装置的淡水进入蒸馏水排出管道14；

(10)蒸馏水排出管道14中的淡水再次利用废气管道1中的废气热量进一步蒸发；

(11)蒸发的气体通过气液分离管道7进入第二蒸汽管道4；

(12)第二蒸汽管道4中的蒸汽进入可控式冷凝装置12；

(13)开关k1、k2、k3同时打开，k4关闭，上述通过第二蒸汽管道4进入冷凝装置的水蒸气与通过冷气管道11进入冷凝装置的冷气会和发生反应，冷凝成水，进而通过用水管道13进入用水舱室；

(14)开关k1、k2、k3同时关闭，k4打开，水蒸气通过第三蒸汽管道16进入第一蒸汽管道3，构成蒸汽循环。

(15)废气在利用之后通过高温废气排出管道15，进入废气处理装置。