公布日：2023.12.05
申请日：2020.12.16
分类号：C02F1/04(2006.01)I;F25B30/02(2006.01)I
摘要
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，包括热泵机组、浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室，热风蒸发浓盐水结晶含盐装置构成。通过热泵机组的压缩机提供高温、高压制冷剂热源，水冷冷凝器作为浓盐水加热器，空冷冷凝器作为空气加热器，节流装置将制冷剂输入蒸发器蒸发吸热，作为蒸发水蒸气冷凝的冷源，蒸发吸热的制冷剂蒸汽输入压缩机构成循环。热泵冷凝装置至少两级，一级为对浓盐水加热，二级为对空气加热，构成对热泵制冷剂的冷凝；冷凝的热泵制冷剂，通过节流装置，进入热泵蒸发装置吸热蒸发；热泵的蒸发装置为至少一级，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝；热泵蒸发装置吸收水蒸气热量，为热泵提供制冷剂蒸发热量，使热泵有高效率的热循环。
权利要求书
1.一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，包括热泵机组、含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置、热风蒸发浓盐水结晶含盐装置构成，其特征是：一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置通过热泵机组的压缩机提供高温、高压制冷剂热源，水冷冷凝器作为浓盐水加热器，空冷冷凝器作为空气加热器，节流装置将制冷剂输入蒸发器蒸发吸热，作为蒸发水蒸气冷凝的冷源，蒸发吸热的制冷剂蒸汽输入压缩机构成循环；热泵冷凝装置至少两级，一级为对浓盐水加热，二级为对空气加热，构成对热泵制冷剂的冷凝；冷凝的热泵制冷剂，通过节流装置，进入热泵的蒸发装置吸热蒸发；热泵的蒸发装置为至少一级，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝；热泵蒸发装置吸收水蒸气热量，为热泵提供制冷剂蒸发热量，使热泵有高效率的热循环；浓盐水是经过除硬处理的，既除去浓盐水中的暂硬和永硬，使容易结垢的碳酸钙盐，以及容易结垢的硫酸钙盐、碳酸镁盐、提前释出，转化成不易结垢的硫酸钠盐、硝酸钠盐和氯化钠盐，使之在浓缩过程中对换热表面不产生结垢，而即使产生结晶，也可以通过对浓盐水的稀释使之溶解脱除；含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置，包括通过隔板和收水器相互隔离联通的浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室，或为单独的两个腔室，通过管道连通器连通的两腔室；浓盐水蒸发室的顶部设有热浓盐水喷淋蒸发装置；浓盐水蒸发室底部设有浓盐水汇集池、浓盐水汇集池上连接浓盐水排放管和浓盐水循环出水管，浓盐水排放管和浓盐水循环出水管或为同一管接出，通过三通管件分流连接；浓盐水循环出水管和新补入的盐水混合，通过浓盐水循环水泵，泵入水冷冷凝器加热；加热的浓盐水通过管道，与浓盐水蒸发室顶部的浓盐水喷淋蒸发装置连接；输入到浓盐水蒸发器内的喷淋装置中，对浓盐水进行喷淋蒸发；将浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室隔开的收水器，把回收的含盐水汇流到浓盐水蒸发室底部的浓盐水池中；热泵蒸发器设于水蒸气冷凝室内，浓盐水喷淋蒸发产生的水蒸气，通过收水器收集水雾后，进入热泵蒸发器冷凝室内，水蒸气在蒸发器的表面上冷凝，产生冷凝水下流，汇集于热泵蒸发器冷凝室底部汇水池内，并通过水泵泵出；水蒸气冷凝室内设有真空抽气管，通过真空抽气装置，实现对水蒸气冷凝室及浓盐水蒸发室的抽真空，降低浓盐水的蒸发温度；一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置的热风蒸发浓盐水结晶含盐装置，包括空冷冷凝器、引风扇、浓盐水喷淋器、浓盐水撩水器、浓盐水池、浓盐水收水器、风囱或引风机构成；浓盐水蒸发室的浓盐水排放管，通过水泵与热风蒸发浓盐水结晶含盐装置的浓盐水喷淋器连接；引风扇引风通过空冷冷凝器加热空气，热空气对喷淋和撩水器撩起的浓盐水蒸发，浓盐水结晶；撩水喷淋的浓盐水，因蒸发而浓度变大，最终生成结晶盐，此盐可以回收利用；热泵压缩机压缩的高温高压制冷剂气体，导入浓盐水冷凝器内，对浓盐水进行加热，对制冷剂进行高温段部分的放热；之后，将制冷剂导入空气冷凝器，对风扇引风进行加热，被空气冷凝器加热的空气，进入通过浓盐水泵连接的喷淋装置和撩水装置组成的浓盐水蒸发池，对浓盐水进行蒸发，使浓盐水蒸发并结晶；带盐水的湿热空气经过浓盐水收水器截流浓盐水后，经风囱或引风机排入大气；含有蒸发水蒸气的湿热空气，通过风扇或者通过风囱装置，使其利用冷热空气比重不同进行对流扩散蒸发；热泵作为热源，可实现高效节能，对水进行蒸发，实现对浓盐水的零排放，以防止其因浓盐水对自然水体造成的盐碱污染，使其不因浓盐水而造成土地灌溉盐碱化，并可最大限度的利用水资源。
2.一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，包括热泵机组、含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置、热风蒸发浓盐水结晶含盐装置构成，其特征是：一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置通过热泵机组的压缩机提供高温、高压制冷剂热源，水冷冷凝器作为浓盐水加热器，喷淋水冷凝器作为浓盐水二次蒸发加热器，空冷冷凝器作为空气加热器，节流装置将制冷剂输入蒸发器蒸发吸热，作为蒸发水蒸气冷凝的冷源，蒸发吸热的制冷剂蒸汽输入压缩机构成循环；热泵冷凝装置为三级，一级对浓盐水加热，二级作为对喷淋浓盐水的二次加热，三级为对空气加热，并实现对热泵制冷剂的冷凝；冷凝的热泵制冷剂，通过节流装置，进入热泵的蒸发装置吸热蒸发；热泵的蒸发装置为至少一级，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝，热泵蒸发装置吸收水蒸气热量，为热泵提供制冷剂蒸发热量，使热泵有高效率的热循环；浓盐水是经过除硬处理的，既除去浓盐水中的暂硬和永硬，使容易结垢的碳酸钙盐，以及容易结垢的硫酸钙盐、碳酸镁盐、提前释出，转化成不易结垢的硫酸钠盐、硝酸钠盐和氯化钠盐，使之在浓缩过程中对换热表面不产生结垢，而即使产生结晶，也可以通过对浓盐水的稀释使之溶解脱除；含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置，包括通过隔板和收水器相互隔离联通的浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室，或为单独的两个腔室，通过管道连通器连通的两腔室；浓盐水蒸发室的顶部设有热浓盐水喷淋蒸发装置，室内设有浓盐水二次加热蒸发装置；浓盐水蒸发室底部设有浓盐水汇集池、浓盐水汇集池上连接浓盐水排放管和浓盐水循环出水管，浓盐水排放管和浓盐水循环出水管或为同一管接出，通过三通管件分流连接；浓盐水循环出水管和新补入的盐水混合，通过浓盐水循环水泵，泵入水冷冷凝器加热；加热的浓盐水通过管道，与浓盐水蒸发室顶部的浓盐水喷淋蒸发装置连接；输入到浓盐水蒸发器内的喷淋装置中，对浓盐水进行喷淋蒸发；将浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室隔开的收水器，把回收的含盐水汇流到浓盐水蒸发室底部的浓盐水池中；热泵蒸发器设于水蒸气冷凝室内，浓盐水喷淋蒸发产生的水蒸气，通过收水器收集水雾后，进入热泵蒸发器冷凝室内，水蒸气在蒸发器的表面上冷凝，产生冷凝水下流，汇集于热泵蒸发器冷凝室底部汇水池内，并通过水泵泵出；水蒸气冷凝室内设有真空抽气管，通过真空抽气装置，实现对水蒸气冷凝室及浓盐水蒸发室的抽真空，降低浓盐水的蒸发温度；一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置的热风蒸发浓盐水结晶含盐装置，包括空冷冷凝器、引风扇、浓盐水喷淋器、浓盐水撩水器、浓盐水池、浓盐水收水器、风囱或引风机构成；浓盐水蒸发室的浓盐水排放管，通过水泵与热风蒸发浓盐水结晶含盐装置的浓盐水喷淋器连接；引风扇引风通过空冷冷凝器加热空气，热空气对喷淋和撩水器撩起的浓盐水蒸发，浓盐水结晶；撩水喷淋的浓盐水，因蒸发而浓度变大，最终生成结晶盐，此盐可以回收利用；热泵压缩机压缩的高温高压制冷剂气体，导入浓盐水冷凝器内，对浓盐水进行加热，对制冷剂进行高温段部分的放热；之后，将制冷剂导入二级喷淋浓盐水冷凝器内，对浓盐水进行二次加热蒸发；再将制冷剂导入空气冷凝器，对风扇引风进行加热，被空气冷凝器加热的空气，进入通过浓盐水泵连接的喷淋装置和撩水装置组成的浓盐水蒸发池，对浓盐水进行蒸发，使浓盐水蒸发并结晶；带盐水的湿热空气经过浓盐水收水器截流浓盐水后，经风囱或引风机排入大气；含有蒸发水蒸气的湿热空气，通过风扇或者通过风囱装置，使其利用冷热空气比重不同进行对流扩散蒸发；热泵作为热源，可实现高效节能，对水进行蒸发，实现对浓盐水的零排放，以防止其因浓盐水对自然水体造成的盐碱污染，使其不因浓盐水而造成土地灌溉盐碱化，并可最大限度的利用水资源。
3.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：浓盐水收水器包括折板式，被动风扇式。
4.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：浓盐水撩水器包括桨叶风扇式、旋转撩水浆轮式。5.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：在风囱内或设置引入冷风装置，冷凝湿空气中的水蒸气回收冷凝水。
6.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：在风囱内或设置热泵空气二级蒸发器，将湿热空气中的水蒸气冷凝并回收冷凝水。7.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：浓盐水是经过化学除硬处理的以钠盐为主的浓盐水，浓盐水的主要软化药品为碳酸钠。
8.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：浓盐水是经过物理加热除硬处理的以钠盐为主的浓盐水，浓盐水的物理除硬是将浓盐水通过换热器和末级加热器，将混合有沙砾磨料的浓盐水加热到125摄氏度除硬。
9.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：热泵的蒸发装置为二级，一级热泵的蒸发装置，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝，二级热泵的蒸发装置为通过引风机排放的湿热空气进行部分冷凝，回收冷凝水。
10.根据权利要求1或2所述的一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其特征是：抽真空装置包括冷凝水抽水泵与喷射水抽气器组成的真空泵、水环真空泵、机械真空泵、蒸汽喷射真空泵。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，处理效果好、工艺流程简单、运行平稳、适用于大部分工业高含盐水的处理。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，包括热泵机组、含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置、热风蒸发浓盐水结晶含盐装置构成。一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置通过热泵机组的压缩机提供高温、高压制冷剂热源，水冷冷凝器作为浓盐水加热器，空冷冷凝器作为空气加热器，节流装置将制冷剂输入蒸发器蒸发吸热，作为蒸发水蒸气冷凝的冷源，蒸发吸热的制冷剂蒸汽输入压缩机构成循环。
热泵冷凝装置至少两级，一级为对浓盐水加热，二级为对空气加热，构成对热泵制冷剂的冷凝。冷凝的热泵制冷剂，通过节流装置，进入热泵的蒸发装置吸热蒸发。热泵的蒸发装置为至少一级，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝。热泵蒸发装置吸收水蒸气热量，为热泵提供制冷剂蒸发热量，使热泵有高效率的热循环。
浓盐水是经过除硬处理的，既除去浓盐水中的暂硬和永硬，使容易结垢的碳酸钙盐，以及容易结垢的硫酸钙盐、碳酸镁盐、提前释出，转化成不易结垢的硫酸钠盐、硝酸钠盐和氯化钠盐，使之在浓缩过程中对换热表面不产生结垢，而即使产生结晶，也可以通过对浓盐水的稀释使之溶解脱除。
含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置，包括通过隔板和收水器相互隔离联通的浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室，或为单独的两个腔室，通过管道连通器连通的两腔室。浓盐水蒸发室的顶部设有热浓盐水喷淋蒸发装置。浓盐水蒸发室底部设有浓盐水汇集池、浓盐水汇集池上连接浓盐水排放管和浓盐水循环出水管，浓盐水排放管和浓盐水循环出水管或为同一管接出，通过三通管件分流连接。
浓盐水循环出水管和新补入的盐水混合，通过浓盐水循环水泵，泵入水冷冷凝器加热。加热的浓盐水通过管道，与浓盐水蒸发室顶部的浓盐水喷淋蒸发装置连接。输入到浓盐水蒸发器内的喷淋装置中，对浓盐水进行喷淋蒸发。
将浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室隔开的收水器，把回收的含盐水汇流到浓盐水蒸发室底部的浓盐水池中。热泵蒸发器设于水蒸气冷凝室内，浓盐水喷淋蒸发产生的水蒸气，通过收水器收集水雾后，进入热泵蒸发器冷凝室内，水蒸气在蒸发器的表面上冷凝，产生冷凝水下流，汇集于热泵蒸发器冷凝室底部汇水池内，并通过水泵泵出。
水蒸气冷凝室内设有真空抽气管，通过真空抽气装置，实现对水蒸气冷凝室及浓盐水蒸发室的抽真空，降低浓盐水的蒸发温度。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置的热风蒸发浓盐水结晶含盐装置，包括空冷冷凝器、引风扇、浓盐水喷淋器、浓盐水撩水器、浓盐水池、浓盐水收水器、风囱或引风机构成。浓盐水蒸发室的浓盐水排放管，通过水泵与热风蒸发浓盐水结晶含盐装置的浓盐水喷淋器连接。引风扇引风通过空冷冷凝器加热空气，热空气对喷淋和撩水器撩起的浓盐水蒸发，浓盐水结晶。撩水喷淋的浓盐水，因蒸发而浓度变大，最终生成结晶盐，此盐可以回收利用。
热泵压缩机压缩的高温高压制冷剂气体，导入浓盐水冷凝器内，对浓盐水进行加热，对制冷剂进行高温段部分的放热。之后，将制冷剂导入空气冷凝器，对风扇引风进行加热，被空气冷凝器加热的空气，进入通过浓盐水泵连接的喷淋装置和撩水装置组成的浓盐水蒸发池，对浓盐水进行蒸发，使浓盐水蒸发并结晶。带盐水的湿热空气经过浓盐水收水器截流浓盐水后，经风囱或引风机排入大气。含有蒸发水蒸气的湿热空气，通过风扇或者通过风囱装置，使其利用冷热空气比重不同进行对流扩散蒸发。
热泵作为热源，可实现高效节能，对水进行蒸发，实现对浓盐水的零排放，以防止其因浓盐水对自然水体造成的盐碱污染，使其不因浓盐水而造成土地灌溉盐碱化，并可最大限度的利用水资源。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，包括热泵机组、含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置、热风蒸发浓盐水结晶含盐装置构成。一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置通过热泵机组的压缩机提供高温、高压制冷剂热源，水冷冷凝器作为浓盐水加热器，喷淋水冷凝器作为浓盐水二次蒸发加热器，空冷冷凝器作为空气加热器，节流装置将制冷剂输入蒸发器蒸发吸热，作为蒸发水蒸气冷凝的冷源，蒸发吸热的制冷剂蒸汽输入压缩机构成循环。
热泵冷凝装置为三级，一级对浓盐水加热，二级作为对喷淋浓盐水的二次加热，三级为对空气加热，并实现对热泵制冷剂的冷凝。冷凝的热泵制冷剂，通过节流装置，进入热泵的蒸发装置吸热蒸发。热泵的蒸发装置为至少一级，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝，热泵蒸发装置吸收水蒸气热量，为热泵提供制冷剂蒸发热量，使热泵有高效率的热循环。
浓盐水是经过除硬处理的，既除去浓盐水中的暂硬和永硬，使容易结垢的碳酸钙盐，以及容易结垢的硫酸钙盐、碳酸镁盐、提前释出，转化成不易结垢的硫酸钠盐、硝酸钠盐和氯化钠盐，使之在浓缩过程中对换热表面不产生结垢，而即使产生结晶，也可以通过对浓盐水的稀释使之溶解脱除。
含盐水负压蒸发浓缩冷凝淡化装置，包括通过隔板和收水器相互隔离联通的浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室，或为单独的两个腔室，通过管道连通器连通的两腔室。浓盐水蒸发室的顶部设有热浓盐水喷淋蒸发装置，室内设有浓盐水二次加热蒸发装置。浓盐水蒸发室底部设有浓盐水汇集池、浓盐水汇集池上连接浓盐水排放管和浓盐水循环出水管，浓盐水排放管和浓盐水循环出水管或为同一管接出，通过三通管件分流连接。
浓盐水循环出水管和新补入的盐水混合，通过浓盐水循环水泵，泵入水冷冷凝器加热。加热的浓盐水通过管道，与浓盐水蒸发室顶部的浓盐水喷淋蒸发装置连接。输入到浓盐水蒸发器内的喷淋装置中，对浓盐水进行喷淋蒸发。
将浓盐水蒸发室和水蒸气冷凝室隔开的收水器，把回收的含盐水汇流到浓盐水蒸发室底部的浓盐水池中。热泵蒸发器设于水蒸气冷凝室内，浓盐水喷淋蒸发产生的水蒸气，通过收水器收集水雾后，进入热泵蒸发器冷凝室内，水蒸气在蒸发器的表面上冷凝，产生冷凝水下流，汇集于热泵蒸发器冷凝室底部汇水池内，并通过水泵泵出。
水蒸气冷凝室内设有真空抽气管，通过真空抽气装置，实现对水蒸气冷凝室及浓盐水蒸发室的抽真空，降低浓盐水的蒸发温度。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置的热风蒸发浓盐水结晶含盐装置，包括空冷冷凝器、引风扇、浓盐水喷淋器、浓盐水撩水器、浓盐水池、浓盐水收水器、风囱或引风机构成。浓盐水蒸发室的浓盐水排放管，通过水泵与热风蒸发浓盐水结晶含盐装置的浓盐水喷淋器连接。引风扇引风通过空冷冷凝器加热空气，热空气对喷淋和撩水器撩起的浓盐水蒸发，浓盐水结晶。撩水喷淋的浓盐水，因蒸发而浓度变大，最终生成结晶盐，此盐可以回收利用。
热泵压缩机压缩的高温高压制冷剂气体，导入浓盐水冷凝器内，对浓盐水进行加热，对制冷剂进行高温段部分的放热。之后，将制冷剂导入二级喷淋浓盐水冷凝器内，对浓盐水进行二次加热蒸发。再将制冷剂导入空气冷凝器，对风扇引风进行加热，被空气冷凝器加热的空气，进入通过浓盐水泵连接的喷淋装置和撩水装置组成的浓盐水蒸发池，对浓盐水进行蒸发，使浓盐水蒸发并结晶。带盐水的湿热空气经过浓盐水收水器截流浓盐水后，经风囱或引风机排入大气。含有蒸发水蒸气的湿热空气，通过风扇或者通过风囱装置，使其利用冷热空气比重不同进行对流扩散蒸发。
热泵作为热源，可实现高效节能，对水进行蒸发，实现对浓盐水的零排放，以防止其因浓盐水对自然水体造成的盐碱污染，使其不因浓盐水而造成土地灌溉盐碱化，并可最大限度的利用水资源。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其浓盐水收水器包括折板式，被动风扇式。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其浓盐水撩水器包括桨叶风扇式、旋转撩水浆轮式。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其在风囱内或设置引入冷风装置，冷凝湿空气中的水蒸气回收冷凝水。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其在风囱内或设置热泵空气二级蒸发器，将湿热空气中的水蒸气冷凝并回收冷凝水。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其浓盐水是经过化学除硬处理的以钠盐为主的浓盐水，浓盐水的主要软化药品为碳酸钠。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其浓盐水是经过物理加热除硬处理的以钠盐为主的浓盐水，浓盐水的物理除硬是将浓盐水通过换热器和末级加热器，将混合有沙砾磨料的浓盐水加热到125摄氏度除硬。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其热泵的蒸发装置为二级，一级热泵的蒸发装置，对负压蒸发的蒸汽进行冷凝，二级热泵的蒸发装置为通过引风机排放的湿热空气进行部分冷凝，回收冷凝水。
一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，其抽真空装置包括冷凝水抽水泵与喷射水抽气器组成的真空泵、水环真空泵、机械真空泵、蒸汽喷射真空泵。
本发明的有益效果是：一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置，利用热泵的高能效比，实现对浓盐水的浓缩、制取冷凝水、对高含盐废水浓缩结晶，实现浓盐水的零排放，最大限度的回收了水资源，而且最大限度的利用了低谷电。一种通过热泵将高含盐废水浓缩结晶含盐淡化水处理装置性能可靠，能效高，高含盐废水利用率高。
（发明人：徐宝安）
