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1、(10)申请公布号 CN 103175358 A(43)申请公布日 2013.06.26CN103175358A*CN103175358A*(21)申请号 201310093028.X(22)申请日 2013.03.22F25C 1/00(2006.01)(71)申请人天津商业大学地址 300134 天津市北辰区津霸公路东口(72)发明人刘圣春 宁静红 曾凡星 杨旭凯(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司 12107代理人肖莉丽(54) 发明名称利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器(57) 摘要本发明公开了一种利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，包括封闭的制冷剂蒸发部件、刮冰。
2、电机、刮冰刀、壳体、盐晶收集容器，壳体顶部与制冷剂蒸发部件连接，壳体下部为锥状，壳体下部通过盐晶出口接管和盐晶收集控制阀与盐晶收集容器连接；刮冰电机的输出轴上有刮冰刀，刮冰刀安装于壳体的顶部并与制冷剂蒸发部件的冰晶结晶部位接触，壳体的顶部有冰晶出口接管，冰晶出口接管上安装有冰晶收集控制阀，壳体上有海水进口接管和淡海水出口接管。该换热分离器利用制冷剂的蒸发吸热使海水温度降低，利用萃取技术原理，使淡水从海水中结晶析出，同时析出盐晶。并将冰晶和盐晶分别收集，集冰晶、盐晶制取于一体，提高了海水的有效利用率。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(。
3、12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图3页(10)申请公布号 CN 103175358 ACN 103175358 A1/1页21.一种利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，其特征在于，包括封闭的制冷剂蒸发部件、刮冰电机、刮冰刀、壳体、盐晶收集容器，所述壳体顶部与所述制冷剂蒸发部件连接，所述壳体下部为锥状，所述壳体下部通过盐晶出口接管和盐晶收集控制阀与所述盐晶收集容器连接；所述刮冰电机的输出轴上安装有所述刮冰刀，所述刮冰刀安装于所述壳体的顶部并与所述制冷剂蒸发部件的冰晶结晶部位接触，所述壳体的顶部安装有冰晶出口接管，所述冰晶出口接管上安装有冰晶收集控制阀，所述壳体上安装有海水进口。
4、接管和淡海水出口接管，所述海水进口接管和淡海水出口接管上分别安装有进水控制阀和出水控制阀。2.根据权利要求1所述的利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，其特征在于，所述制冷剂蒸发部件包括由底板、顶板和侧围板组成的封闭腔体，所述封闭腔体内安装有用于制冷剂分流的隔流板，所述顶板上分别设置有制冷剂进口接管和制冷剂出口接管，所述壳体的顶部与所述底板密封连接，所述刮冰刀与所述底板相接触。3.根据权利要求1或2所述的利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，其特征在于，所述隔流板呈螺旋状，所述制冷剂进口接管安装于与螺旋状中心相对应的位置，所述制冷剂出口接管安装于与螺旋状外部相对应的位置。4.根据权利要求3。
5、所述的利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，其特征在于，所述刮冰电机通过法兰安装于所述顶板上，所述顶板上安装有固定座和轴封，所述刮冰电机的输出轴穿过所述法兰、轴封、固定座、底板，与所述刮冰刀连接。5.根据权利要求3所述的利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，其特征在于，所述底板、顶板、壳体、盐晶收集容器均为不锈钢材料。6.根据权利要求3所述的利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，其特征在于，所述海水进口接管和淡海水出口接管的管口180度对称分布在壳体的两侧。权 利 要 求 书CN 103175358 A1/4页3利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器技术领域0001 本发明涉及制冷技术领。
6、域，特别是涉及一种利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器。背景技术0002 随着淡水资源日益紧张，海水利用逐渐成为研究的热点。0003 目前，海水的利用主要是利用海水制取动态冰浆，利用海水的物理化学特性和结晶技术原理，淡水从海水中结晶析出形成微粒冰，悬浮于溶液中形成动态冰浆。动态冰浆主要用于保鲜、制冷等温度控制方面。0004 由于动态冰浆为冰晶、盐晶和淡水的混合物，使得其应用范围受到限制。因此，实现冰晶、盐晶和淡水有效分离，提高海水的有效利用，是亟待解决的问题。发明内容0005 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够同时制取冰晶和盐晶的换热分离器。0006 为实现本发明的目。
7、的所采用的技术方案是：0007 一种利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器，包括封闭的制冷剂蒸发部件、刮冰电机、刮冰刀、壳体、盐晶收集容器，所述壳体顶部与所述制冷剂蒸发部件连接，所述壳体下部为锥状，所述壳体下部通过盐晶出口接管和盐晶收集控制阀与所述盐晶收集容器连接；所述刮冰电机的输出轴上安装有所述刮冰刀，所述刮冰刀安装于所述壳体的顶部并与所述制冷剂蒸发部件的冰晶结晶部位接触，所述壳体的顶部安装有冰晶出口接管，所述冰晶出口接管上安装有冰晶收集控制阀，所述壳体上安装有海水进口接管和淡海水出口接管，所述海水进口接管和淡海水出口接管上分别安装有进水控制阀和出水控制阀。0008 所述制冷剂蒸发部件包括由。
8、底板、顶板和侧围板组成的封闭腔体，所述封闭腔体内安装有用于制冷剂分流的隔流板，所述顶板上分别设置有制冷剂进口接管和制冷剂出口接管，所述壳体的顶部与所述底板密封连接，所述刮冰刀与所述底板相接触。0009 所述隔流板呈螺旋状，所述制冷剂进口接管安装于与螺旋状中心相对应的位置，所述制冷剂出口接管安装于与螺旋状外部相对应的位置。0010 所述刮冰电机通过法兰安装于所述顶板上，所述顶板上安装有固定座和轴封，所述刮冰电机的输出轴穿过所述法兰、轴封、固定座、底板，与所述刮冰刀连接。0011 所述底板、顶板、壳体、盐晶收集容器均为不锈钢材料。0012 所述海水进口接管和淡海水出口接管的管口180度对称分布在壳。
9、体的两侧。0013 与现有技术相比，本发明的有益效果是：0014 1、本发明的换热分离器利用制冷剂的蒸发吸热使海水温度降低，利用萃取技术原理，使淡水从海水中结晶析出，同时析出盐晶。被分离出来的冰晶浮于上部，制取的盐晶被分离出来沉于底部，并将冰晶和盐晶分别收集，从而实现了冰晶与盐晶的有效分离，集冰说 明 书CN 103175358 A2/4页4晶、盐晶制取于一体，提高了海水的有效利用率，扩大了海水利用的领域。0015 2、本发明的换热分离器可以通过控制冰晶收集控制阀和出水控制阀的开度调节冰晶出口的冰晶含量，适用于各领域的不同需要。0016 3、本发明的换热分离器结构简单，操作方便。附图说明001。
10、7 图1所示为本发明利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器的主视图；0018 图2所示为本发明利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器的左视图；0019 图3所示为A-A剖面图；0020 图4所示为B-B剖面图；0021 图5所示为含有本发明利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器的循环系统示意图。0022 图中：1.换热分离器，2.压缩机，3.油分离器，4.冷凝器，5.贮液器，6.节流机构，7.顶板，8.底板，9.制冷剂出口接管，10.侧围板，11.刮冰电机，12.法兰，13.螺栓，14.螺母，15.冰晶出口接管，16.冰晶收集控制阀，17.出水控制阀，18.淡海水出口接管，19.壳体，20.海。
11、水进口接管，21.盐晶收集控制阀，22.盐晶出口，23.盐晶收集容器，24.制冷剂入口接管，25.隔流板，26.轴封，27.固定座，28.刮冰刀。具体实施方式0023 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。0024 本发明利用海水同时制取冰晶和盐晶的换热分离器的示意图如图1-图4所示，包括封闭的制冷剂蒸发部件、刮冰电机11、刮冰刀28、壳体19、盐晶收集容器23，所述壳体19顶部与所述制冷剂蒸发部件连接，所述壳体19下部为锥状，所述壳体19下部通过盐晶出口接管22和盐晶收集控制阀21与所述盐晶收集容器23连接。所述刮冰电机11的输出轴上安装有所述刮冰刀28，所述刮冰刀安装于所述壳体。
12、的顶部并与所述制冷剂蒸发部件的冰晶结晶部位接触。所述壳体的顶部安装有冰晶出口接管15，所述冰晶出口接管15上安装有冰晶收集控制阀16。所述壳体19上安装有海水进口接管20和淡海水出口接管18，所述海水进口接管20和淡海水出口接管18的管口180度对称分布在壳体的两侧。所述海水进口接管和淡海水出口接管上分别安装有进水控制阀和出水控制阀17。0025 本发明中，所述制冷剂蒸发部件包括由底板8、顶板7和侧围板10组成的封闭腔体，所述封闭腔体内安装有用于制冷剂分流的隔流板25，所述顶板7上分别设置有制冷剂进口接管24和制冷剂出口接管9，所述壳体19的顶部与所述底板8密封连接，所述刮冰刀28与所述底板8。
13、相接触。0026 为了使制冷剂循环更充分，所述隔流板25呈螺旋状，所述制冷剂进口接管24安装于与螺旋状中心相对应的位置，所述制冷剂出口接管9安装于与螺旋状外部相对应的位置。0027 所述刮冰电机11通过法兰12安装于所述顶板7上，所述顶板7上安装有固定座27和轴封26，所述刮冰电机11的输出轴穿过所述法兰12、轴封26、固定座27、底板8，与所述刮冰刀28连接。说 明 书CN 103175358 A3/4页50028 为了避免海水腐蚀，所述底板8、顶板7、壳体19、盐晶收集容器23等均为不锈钢材料。0029 所述换热分离器1的主要组装方法如下：首先将不锈钢顶板7与不锈钢侧围板10焊接，在不锈钢。
14、板顶板7、侧围板10内的相应位置安装隔流板25、轴封26和固定座27后将不锈钢板侧围板10与不锈钢板底板8焊接，将法兰12安装在不锈钢板顶板7上面，再将刮冰电机11依次穿过法兰12、不锈钢板顶板7、轴封26和不锈钢底板8，此时再将刮冰刀28安装在电机11的输出轴上面，不锈钢板顶板7、底板8、侧围板10、隔流板25组成一个封闭的制冷剂蒸发部件。不锈钢壳体19与制冷剂蒸发部件通过螺栓13、螺母14以及相关的密封材料等进行有效连接、密封，最后将制冷剂进口接管24、制冷剂出口接管9、海水进口接管20、冰晶出口接管15、淡海水出口接管18、盐晶出口接管22以及冰晶收集控制阀16、出水控制阀17、盐晶收集。
15、控制阀21焊接在相应位置上。0030 制冷剂由制冷剂进口接管24进入封闭的制冷剂蒸发部件，在制冷剂蒸发部件内吸收不锈钢壳体19内海水的热量，最终由制冷剂出口接管9排出。一定温度的海水由海水进口接管20进入不锈钢壳体19，当海水与不锈钢底部8接触时，海水放热，温度降低，当海水温度降低到一定温度时，利用萃取技术原理，使淡水从海水中萃取结晶，于是在不锈钢板底板8上会析出冰晶并聚集于此，此时利用由刮冰电机11带动旋转的刮冰刀28将聚集在不锈钢板底板8上的冰晶刮下，冰晶浮于上部，利用海水进口接管20提供的流体动力使浮于上部的冰晶通过冰晶出口接管15输出，并通过调节冰晶收集控制阀16、出水控制阀17来控制。
16、冰晶出口接管15处冰浆中含冰晶的纯度，例如当冰晶出口接管15处冰浆中含冰晶纯度低时，调小甚至关掉冰晶收集控制阀16，同时调大甚至全开出水控制阀17，从而使产生的冰晶不断地浮于不锈钢壳体19的上部，一段时间后就可以调大甚至全开冰晶收集控制阀16，同时调小甚至关掉出水控制阀17，以使更多的冰晶从冰晶出口接管15处流出，提高冰浆中含冰晶的纯度，反之亦然。当淡水从海水中结晶析出时，会引起不锈钢壳体19内海水中盐分浓度的增加，当盐分浓度增加到相应温度下的饱和温度时，冰晶的进一步析出会引起盐晶的析出，析出的盐晶沉入不锈钢壳体19的底部，经过盐晶出口接管22并最终落入盐晶收集容器23；盐晶收集容器23接入换。
17、热分离器时，为避免由于不锈钢壳体19内的海水进入盐晶收集容器23而造成不锈钢壳体19内暂时性缺少海水，以致引起空气进入冰晶出口接管15或淡海水出口接管18，进而造成系统的不稳定性，所以盐晶收集容器23接入该装置前需装满海水，利用沉入底部的盐晶逐渐将盐晶收集容器23内的海水挤出，进而填满，盐晶收集容器23可以选择白色透明的塑料桶，以便及时观测桶内盐晶的多少。更换盐晶收集容器23时，先将盐晶收集控制阀21关掉，然后再接入装满海水的盐晶收集容器23。0031 由本发明的换热分离器组成的循环系统的示意图如图5所示，由换热分离器1、压缩机2、油分离器3、冷凝器4、贮液器5、节流机构6等组成。所述换热分离。
18、器1的制冷剂出口接管9与压缩机2的入口连接，压缩机2的出口与油分离器3的入口连接，油分离器3的出口与冷凝器4的入口连接，冷凝器4的出口与贮液器5的入口连接，贮液器5的出口与节流机构6的入口连接，节流机构6的出口与换热分离器1的制冷剂进口接管24连接，所述的制冷剂循环回路可以采用铜管焊接方式进行连接。0032 在图1中的循环系统中，根据具体情况可对制冷机的辅助设备进行增加或减少。0033 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技说 明 书CN 103175358 A4/4页6术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说 明 书CN 103175358 A1/3页7图1图2说 明 书 附 图CN 103175358 A2/3页8图3图4说 明 书 附 图CN 103175358 A3/3页9图5说 明 书 附 图CN 103175358 A。