基于液态天然气冷能的海水冷冻淡化系统及其淡化方法

摘要

本发明公开了一种基于液态天然气冷能的海水冷冻淡化系统，主要由LNG汽化器、冷媒储罐、制冰装置、冰水分离器、冰浆生成器以及融冰换热器组成。海水经融冰换热器预冷后，一部分进入水射式喷射真空泵为冰水分离器提供所需负压，另一部分作为原料海水进入制冰装置；冷媒经LNG汽化器冷却后喷射入制冰装置内，与海水完成直接接触式换热，换热后冷媒经冷媒出口重新泵入至LNG汽化器；海水冷冻后所生成的冰浆从冰浆出口进入冰水分离器，分离出的冰晶再经冰浆生成器进入融冰换热器，最终由海水加热融化成淡水。本发明可充分利用LNG在汽化过程中的冷能实现海水冷冻淡化，既可提高LNG的冷能利用率，又可提高海水淡化的经济和环境效益。

主权项

一种基于液态天然气冷能的海水冷冻淡化系统，包括LNG汽化器(3)和冷媒储罐(6)，所述LNG汽化器(3)设有LNG入口(2)和气态天然气出口(1)；所述LNG汽化器(3)的底部与所述冷媒储罐(6)的顶部之间连接有冷媒管道(5)；其特征在于：还包括制冰装置(41)、冰水分离器(33)、冰浆生成器(27)、融冰换热器(21)和海水过滤器(24)；所述制冰装置(41)包括有筒体(42)，所述筒体(42)的上部设有冰浆卸料槽(37)，所述制冰装置(41)的底部设有冷媒出口(8)和多个第一海水入口(43)，所述制冰装置(41)的侧部分别设有多个第一喷头(36)和冷媒回流导管(40)；自所述冷媒储罐(6)至所述制冰装置(41)的多个第一喷头(36)之间及自所述制冰装置(41)的冷媒出口(8)至所述LNG汽化器(3)的顶部之间分别通过连接管道连接有一阀门和一泵体；所述冰浆卸料槽(37)的卸料口位于所述冰水分离器(33)的正上方；所述冰水分离器(33)内设有倾斜的滤网(31)，所述滤网(31)以上的腔体为冰晶腔(32)，所述滤网(31)以下的腔体为盐水腔(11)，所述冰晶腔的腔壁上设有冰晶收集口(30)，所述冰晶收集口(30)通过一滑道连接至所述冰浆生成器(27)，所述盐水腔(11)的侧壁上设有抽气口(13)，所述盐水腔(11)的底部设有盐水出口(12)；所述冰浆生成器(27)的顶部设有第二喷头(29)，所述冰浆生成器(27)的底部设有冰浆出口(16)；所述融冰换热器(21)的顶部设有淡水出口(26)和第二海水入口(25)，所述融冰换热器(21)的底部设有冰浆入口(19)和海水出口(20)；自冰浆生成器(27)的冰浆出口(16)至所述融冰换热器(21)的冰浆入口(19)之间通过连接管道连接有一阀门(17)和一冰浆泵(18)；自海水过滤器(24)与所述第二海水入口(25)之间通过连接管道连接有一阀门(23)和一泵体(22)；所述融冰换热器(21)的淡水出口(26)经一三通接头连接有两路管道，其中：一路上设有阀门并连接至第二喷头(29)，另一路连接至淡水用户；所述融冰换热器(21)的海水出口(20)经另一三通接头连接有两路管道，其中一路上设有一阀门并与所述制冰装置(41)底部的多个第一海水入口(43)并联，另一路上设有一水射式喷射真空泵(15)，所述冰水分离器(33)的盐水腔(11)上的抽气口(13)通 过连接管路连接至所述水射式喷射真空泵(15)。