专利摘要

基于低温供热堆的两级海水淡化‑供热装置，包括低温核供热堆、一级海水淡化装置及二级海水淡化装置。低温核供热堆包括核反应堆、第一换热器、主泵、第一电磁阀、第二电磁阀及第二换热器。一级海水淡化装置包括一级换热器、三级蒸发器、三级冷凝器、三级风机、隔离监测器和泵。二级海水淡化装置包括二级换热器、两级蒸发器、两级冷凝器、隔离监测器、风机和泵。第二电磁阀通过管道与一级海水淡化装置连接，一级海水淡化装置与二级海水淡化装置连接，二级海水淡化装置通过管道与低温核供热堆连接，第二换热器与一级海水淡化装置连接。通过多级蒸发冷凝有效将海水进行淡化处理，提高了装置能效比和能源利用效率，具有动力消耗小、热效率高、操作安全可靠的特点。

权利要求

1.基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置，其特征是：包括低温核供热堆、一级海水淡化装置及二级海水淡化装置；

所述的低温核供热堆包括核反应堆、第一换热器、主泵、第一电磁阀、第二电磁阀及第二换热器；

核反应堆的出口端通过管道与第一换热器的第一进口端连接，第一换热器的第一出口端通过管道与主泵的进口端连接，主泵的出口端通过管道与核反应堆的进口端连接；第一换热器的第二出口端通过管道与第一电磁阀及第二电磁阀的进口端连接，第一电磁阀的出口端通过管道与第二换热器的第一进口端连接，第二换热器第一出口端通过管道与第一换热器的第二进口端连接；第二换热器的第二进口端及第二出口端连接用户末端进行供热；

所述的一级海水淡化装置包括一级换热器、一级第一蒸发器、一级第二蒸发器、一级第三蒸发器、一级第一冷凝器、一级第二冷凝器、一级第三冷凝器、一级隔离监测器、一级第一风机、一级第二风机、一级第三风机、一级第一泵、一级第二泵及一级第三泵；

一级换热器第二出口端通过管道与一级隔离监测器进口端连接，一级隔离监测器出口端通过管道与一级第一蒸发器第一进口端连接，一级第一蒸发器第一出口端通过管道与一级第一泵进口端连接，一级第一泵出口端通过管道与一级换热器第二进口端连接，在一级换热器上设有一级一次海水管道；

一级第一蒸发器第二出口端通过管道与一级第一风机进口端连接，第一风机出口端通过管道与一级第一冷凝器第一进口端连接，一级第一冷凝器第一出口端通过管道与一级第一蒸发器第二进口端连接，在一级第一蒸发器设有一级一次空气管道；

一级第一冷凝器第二出口端通过管道与一级第二蒸发器第一进口端连接，一级第二蒸发器第一出口端通过管道与一级第二泵进口端连接，一级第二泵出口端通过管道与一级第一冷凝器第二进口端连接，在一级第一冷凝器上设有一级一次冷凝淡水管；

一级第二蒸发器第二出口端通过管道与一级第二风机进口端连接，一级第二风机出口端通过管道与一级第二冷凝器第一进口端连接，一级第二冷凝器第一出口端通过管道与一级第二蒸发器第二进口端连接，在一级第二蒸发器上设有一级二次空气管道；

一级第二冷凝器第二出口端通过管道与一级第三蒸发器第一进口端连接，一级第三蒸发器第一出口端通过管道与一级第三泵进口端连接，一级第三泵出口端通过管道与一级第二冷凝器第二进口端连接，在一级第二冷凝器上设有一级二次冷凝淡水管；

一级第三蒸发器第二出口端通过管道与一级第三风机进口端连接，一级第三风机出口端通过管道与一级第三冷凝器第一进口端连接，一级第三冷凝器第一出口端通过管道与一级第三蒸发器第二进口端连接，在一级第三蒸发器上设有一级三次空气管道，一级第三冷凝器上设有一级三次冷凝淡水管及一级海水管道；

所述的二级海水淡化装置包括二级换热器、二级第一蒸发器、二级第二蒸发器、二级第一冷凝器、二级第二冷凝器、二级隔离监测器、二级第一风机、二级第二风机、二级第一泵、二级第二泵；

二级换热器第二出口端通过管道与二级隔离监测器进口端连接，二级隔离监测器出口端通过管道与二级第一蒸发器第一进口端连接，二级第一蒸发器第一出口端通过管道与二级第一泵进口端连接，二级第一泵出口端通过管道与二级换热器第二进口端连接，在二级换热器上设有二级一次海水管道；

二级第一蒸发器第二出口端通过管道与二级第一风机进口端连接，二级第一风机出口端通过管道与二级第一冷凝器第一进口端连接，第一冷凝器第一出口端通过管道与二级第一蒸发器第二进口端连接，在二级第一蒸发器上设有二级一次空气管道；

二级第一冷凝器第二出口端通过管道与二级第二蒸发器第一进口端连接，二级第二蒸发器第一出口端通过管道与二级第二泵进口端连接，二级第二泵出口端通过管道与二级第一冷凝器第二进口端连接，在二级第一冷凝器上设有二级一次冷凝淡水管；

二级第二蒸发器第二出口端通过管道与二级第二风机进口端连接，二级第二风机出口端通过管道与二级第二冷凝器第一进口端连接，二级第二冷凝器第一出口端通过管道与二级第二蒸发器第二进口端连接，在二级第二蒸发器上设有二级二次空气管道，二级第二冷凝器上设有二级二次冷凝淡水管及二级海水管道；

第二电磁阀的出口端通过管道与一级海水淡化装置中的一级换热器第一进口端连接，一级换热器第一出口端通过管道与二级海水淡化装置中的二级换热器第一进口端连接，二级换热器第一出口端通过管道与低温核供热堆中的第一换热器第二进口端连接。

说明书

技术领域

本实用新型涉及核能技术领域及海水淡化领域，特别是一种基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，全球人口激增，人们日常生活对淡水资源的需求量也越来越高。由于地球70%为海水，利用海水淡化技术能够有效缓解淡水资源短缺的现状，因而利用海水淡化技术获得淡水是全球水资源发展的战略之一，是促进全球沿海区域可持续发展的有效方法。

现有的热法海水淡化方法存在以下问题：一是操作温度过高，设备容易腐蚀和结垢；二是进料海水的预处理复杂，装置的操作弹性小；三是装置的动力消耗大、热效率不高、操作存在安全隐患。

另外，在冬季，北方采用锅炉进行集中供暖的方法已经发展相对成熟，但是对环境有着十分巨大污染和破坏，雾霾的出现也为北方的集中供暖蒙上了一层阴影。除此之外北方的集中供暖也会使用大量的不可再生能源，从而会对我国能源造成巨大的压力。因此，采取新的能源来取代锅炉供热，是减少大气污染和节约能源的发展方向。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置，不仅能够有效将海水进行淡化处理满足日常淡水需求，而且将海水淡化装置和供热装置结合起来，实现全年海水淡化和冬季供热，实现最大程度提高低温核供热堆的能效比和能源利用效率，具有动力消耗小、热效率高、操作安全可靠的特点。

本实用新型的技术方案是：基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置，包括低温核供热堆、一级海水淡化装置及二级海水淡化装置。

所述的低温核供热堆包括核反应堆、第一换热器、主泵、第一电磁阀、第二电磁阀及第二换热器。

核反应堆的出口端通过管道与第一换热器的第一进口端连接，第一换热器的第一出口端通过管道与主泵的进口端连接，主泵的出口端通过管道与核反应堆的进口端连接；第一换热器的第二出口端通过管道与第一电磁阀及第二电磁阀的进口端连接，第一电磁阀的出口端通过管道与第二换热器的第一进口端连接，第二换热器第一出口端通过管道与第一换热器的第二进口端连接；第二换热器的第二进口端及第二出口端连接用户末端进行供热。

所述的一级海水淡化装置包括一级换热器、一级第一蒸发器、一级第二蒸发器、一级第三蒸发器、一级第一冷凝器、一级第二冷凝器、一级第三冷凝器、一级隔离监测器、一级第一风机、一级第二风机、一级第三风机、一级第一泵、一级第二泵及一级第三泵。

一级换热器第二出口端通过管道与一级隔离监测器进口端连接，一级隔离监测器出口端通过管道与一级第一蒸发器第一进口端连接，一级第一蒸发器第一出口端通过管道与一级第一泵进口端连接，一级第一泵出口端通过管道与一级换热器第二进口端连接，在一级换热器上设有一级一次海水管道。

一级第一蒸发器第二出口端通过管道与一级第一风机进口端连接，第一风机出口端通过管道与一级第一冷凝器第一进口端连接，一级第一冷凝器第一出口端通过管道与一级第一蒸发器第二进口端连接，在一级第一蒸发器设有一级一次空气管道。

一级第一冷凝器第二出口端通过管道与一级第二蒸发器第一进口端连接，一级第二蒸发器第一出口端通过管道与一级第二泵进口端连接，一级第二泵出口端通过管道与一级第一冷凝器第二进口端连接，在一级第一冷凝器上设有一级一次冷凝淡水管。

一级第二蒸发器第二出口端通过管道与一级第二风机进口端连接，一级第二风机出口端通过管道与一级第二冷凝器第一进口端连接，一级第二冷凝器第一出口端通过管道与一级第二蒸发器第二进口端连接，在一级第二蒸发器上设有一级二次空气管道。

一级第二冷凝器第二出口端通过管道与一级第三蒸发器第一进口端连接，一级第三蒸发器第一出口端通过管道与一级第三泵进口端连接，一级第三泵出口端通过管道与一级第二冷凝器第二进口端连接，在一级第二冷凝器上设有一级二次冷凝淡水管。

一级第三蒸发器第二出口端通过管道与一级第三风机进口端连接，一级第三风机出口端通过管道与一级第三冷凝器第一进口端连接，一级第三冷凝器第一出口端通过管道与一级第三蒸发器第二进口端连接，在一级第三蒸发器上设有一级三次空气管道，一级第三冷凝器上设有一级三次冷凝淡水管及一级海水管道。

所述的二级海水淡化装置包括二级换热器、二级第一蒸发器、二级第二蒸发器、二级第一冷凝器、二级第二冷凝器、二级隔离监测器、二级第一风机、二级第二风机、二级第一泵、二级第二泵。

二级换热器第二出口端通过管道与二级隔离监测器进口端连接，二级隔离监测器出口端通过管道与二级第一蒸发器第一进口端连接，二级第一蒸发器第一出口端通过管道与二级第一泵进口端连接，二级第一泵出口端通过管道与二级换热器第二进口端连接，在二级换热器上设有二级一次海水管道。

二级第一蒸发器第二出口端通过管道与二级第一风机进口端连接，二级第一风机出口端通过管道与二级第一冷凝器第一进口端连接，第一冷凝器第一出口端通过管道与二级第一蒸发器第二进口端连接，在二级第一蒸发器上设有二级一次空气管道。

二级第一冷凝器第二出口端通过管道与二级第二蒸发器第一进口端连接，二级第二蒸发器第一出口端通过管道与二级第二泵进口端连接，二级第二泵出口端通过管道与二级第一冷凝器第二进口端连接，在二级第一冷凝器上设有二级一次冷凝淡水管。

二级第二蒸发器第二出口端通过管道与二级第二风机进口端连接，二级第二风机出口端通过管道与二级第二冷凝器第一进口端连接，二级第二冷凝器第一出口端通过管道与二级第二蒸发器第二进口端连接，在二级第二蒸发器上设有二级二次空气管道，二级第二冷凝器上设有二级二次冷凝淡水管及二级海水管道。

第二电磁阀的出口端通过管道与一级海水淡化装置中的一级换热器第一进口端连接，一级换热器第一出口端通过管道与二级海水淡化装置中的二级换热器第一进口端连接，二级换热器第一出口端通过管道与低温核供热堆中的第一换热器第二进口端连接。

本实用新型与现有技术相比具有如下特点：

1、本实用新型提供的基于低温供热堆的两级海水淡化装置能够有效地缓解全球淡水资源紧缺情况，提高低温核供热堆的能效比和能源利用效率，实现能源的阶梯利用。

2、本实用新型提供的基于低温供热堆的两级海水淡化装置，以“低温核供热堆”产生的90℃的热水为热源，采用能源梯级利用的思路，配合两级五效蒸发技术，通过蒸发器内气液直接接触，海水与空气在介质表面进行剧烈的传质和传热的过程，从而实现海水低温多效蒸发最终达到海水淡化的目的。

3、本实用新型相较于其他热法海水淡化方法，低温多效蒸馏法具有操作温度低,避免或减缓了设备的腐蚀和结垢、进料海水的预处理简单、装置的操作弹性大、动力消耗小、热效率高、操作安全可靠的特点。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本实用新型的装置结构示意图；

附图2为一级海水淡化装置结构示意图；

附图3为二级海水淡化装置结构示意图。

具体实施方式

实施例，如附图1所示，基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置，包括低温核供热堆1、一级海水淡化装置2及二级海水淡化装置3。

所述的低温核供热堆1包括核反应堆1-1、第一换热器1-2、主泵1-3、第一电磁阀4、第二电磁阀5及第二换热器6。

核反应堆1-1的出口端通过管道与第一换热器1-2的第一进口端连接，第一换热器1-2的第一出口端通过管道与主泵1-3的进口端连接，主泵1-3的出口端通过管道与核反应堆1-1的进口端连接；第一换热器1-2的第二出口端通过管道与第一电磁阀4及第二电磁阀5的进口端连接，第一电磁阀4的出口端通过管道与第二换热器6的第一进口端连接，第二换热器6第一出口端通过管道与第一换热器1-2的第二进口端连接；第二换热器6的第二进口端及第二出口端连接用户末端进行供热。

所述的一级海水淡化装置2包括一级换热器2-0、一级第一蒸发器2-1、一级第二蒸发器2-2、一级第三蒸发器2-3、一级第一冷凝器2-4、一级第二冷凝器2-5、一级第三冷凝器2-6、一级隔离监测器2-7、一级第一风机2-8、一级第二风机2-9、一级第三风机2-10、一级第一泵2-11、一级第二泵2-12及一级第三泵2-13。

一级换热器2-0第二出口端通过管道与一级隔离监测器2-7进口端连接，一级隔离监测器2-7出口端通过管道与一级第一蒸发器2-1第一进口端连接，一级第一蒸发器2-1第一出口端通过管道与一级第一泵2-11进口端连接，一级第一泵2-11出口端通过管道与一级换热器2-0第二进口端连接，在一级换热器2-0上设有一级一次海水管道2-0-1。

一级第一蒸发器2-1第二出口端通过管道与一级第一风机2-8进口端连接，第一风机2-8出口端通过管道与一级第一冷凝器2-4第一进口端连接，一级第一冷凝器2-4第一出口端通过管道与一级第一蒸发器2-1第二进口端连接，在一级第一蒸发器2-1设有一级一次空气管道2-1-1。

一级第一冷凝器2-4第二出口端通过管道与一级第二蒸发器2-2第一进口端连接，一级第二蒸发器2-2第一出口端通过管道与一级第二泵2-12进口端连接，一级第二泵2-12出口端通过管道与一级第一冷凝器2-4第二进口端连接，在第一冷凝器2-4上设有一级一次冷凝淡水管2-4-1。

一级第二蒸发器2-2第二出口端通过管道与一级第二风机2-9进口端连接，一级第二风机2-9出口端通过管道与一级第二冷凝器2-5第一进口端连接，一级第二冷凝器2-5第一出口端通过管道与一级第二蒸发器2-2第二进口端连接，在一级第二蒸发器2-2上设有一级二次空气管道2-2-1。

一级第二冷凝器2-5第二出口端通过管道与一级第三蒸发器2-3第一进口端连接，一级第三蒸发器2-3第一出口端通过管道与一级第三泵2-13进口端连接，一级第三泵2-13出口端通过管道与一级第二冷凝器2-5第二进口端连接，在第二冷凝器2-5上设有一级二次冷凝淡水管2-5-1。

一级第三蒸发器2-3第二出口端通过管道与一级第三风机2-10进口端连接，一级第三风机2-10出口端通过管道与一级第三冷凝器2-6第一进口端连接，一级第三冷凝器2-6第一出口端通过管道与一级第三蒸发器2-3第二进口端连接，在一级第三蒸发器2-3上设有一级三次空气管道2-3-1，一级第三冷凝器2-6上设有一级三次冷凝淡水管2-6-1及一级海水管道2-6-2。

所述的二级海水淡化装置3包括二级换热器3-0、二级第一蒸发器3-1、二级第二蒸发器3-2、二级第一冷凝器3-3、二级第二冷凝器3-4、二级隔离监测器3-5、二级第一风机3-6、二级第二风机3-7、二级第一泵3-8、二级第二泵3-9。

二级换热器3-0第二出口端通过管道与二级隔离监测器3-5进口端连接，二级隔离监测器3-5出口端通过管道与二级第一蒸发器3-1第一进口端连接，二级第一蒸发器3-1第一出口端通过管道与二级第一泵3-8进口端连接，二级第一泵3-8出口端通过管道与二级换热器3-0第二进口端连接，在二级换热器3-0上设有二级一次海水管道3-0-1。

二级第一蒸发器3-1第二出口端通过管道与二级第一风机3-6进口端连接，二级第一风机3-6出口端通过管道与二级第一冷凝器3-3第一进口端连接，二级第一冷凝器3-3第一出口端通过管道与二级第一蒸发器3-1第二进口端连接，在二级第一蒸发器3-1上设有二级一次空气管道3-1-1。

二级第一冷凝器3-3第二出口端通过管道与二级第二蒸发器3-2第一进口端连接，二级第二蒸发器3-2第一出口端通过管道与二级第二泵3-9进口端连接，二级第二泵3-9出口端通过管道与二级第一冷凝器3-3第二进口端连接，在二级第一冷凝器3-3上设有二级一次冷凝淡水管3-3-1。

二级第二蒸发器3-2第二出口端通过管道与二级第二风机3-7进口端连接，二级第二风机3-7出口端通过管道与二级第二冷凝器3-4第一进口端连接，二级第二冷凝器3-4第一出口端通过管道与二级第二蒸发器3-2第二进口端连接，在二级第二蒸发器3-2上设有二级二次空气管道32-2，二级第二冷凝器3-4上设有二级二次冷凝淡水管3-4-2及二级海水管道3-4-1。

在基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置中，第二电磁阀5的出口端通过管道与一级海水淡化装置2中的一级换热器2-0第一进口端连接，一级换热器2-0第一出口端通过管道与二级海水淡化装置2中的二级换热器3-0第一进口端连接，二级换热器3-0第一出口端通过管道与低温核供热堆1中的第一换热器1-2第二进口端连接。

本装置在一级海水淡化装置2及二级海水淡化装置3中分别设置了一级隔离监测器2-7及二级隔离监测器3-5，用来对核反应堆1-1热水中携带的少量放射性物质进行监测隔离，避免放射性物质进入海水淡化装置中。

在一级海水淡化装置2中分别在一级第一冷凝器2-4、一级第二冷凝器2-5、一级第三冷凝器2-6处实现海水的淡水。

在二级海水淡化装置3中分别在二级第一冷凝器3-3、二级第二冷凝器3-4处实现海水的淡水。

海水淡化时，打开第二电磁阀5，低温核供热堆1提供的热水经过一级换热器2-0和二级换热器3-0分别进入一级海水淡化装置2及二级海水淡化装置3，开启全年的海水淡化。冬季供热时，打开第一电磁阀4，低温核供热堆1提供的热水经过第二换热器6的作用为用户末端进行供热。

以海水淡水第二装置描述实现海水淡化的流程：一级换热器2-0中换热后的热水由二级换热器3-0的第一进口端进入二级换热器3-0，同时待处理的海水经二级一次海水管道3-0-1进入二级换热器3-0，二级第一蒸发器3-1处理后的海水经二级第一泵3-8进入二级换热器3-0，在二级换热器3-0中，热水加热待处理的海水和经二级第一泵3-8流入的海水，换热后的热水由二级换热器3-0第一出口端连通至低温核供热堆1。加热后的海水进入二级隔离监测器3-5后流入二级第一蒸发器3-1，在二级第一蒸发器3-1中与经二级一次空气管道3-1-1进入的空气接触，海水被蒸发，二级第一蒸发器3-1中空气含水率大大提高；二级第一蒸发器3-1中的空气在二级第一风机3-6的作用下进入二级第一冷凝器3-3，二级第二蒸发器3-2处理后的海水经二级第二泵3-9进入二级第一冷凝器3-3，在二级第一冷凝器3-3中含水率高的空气被经二级第二泵3-9进入的海水冷凝后得到淡水从二级一次冷凝淡水管3-3-1流出，同时升温后的海水进入二级第二蒸发器3-2。在二级第二蒸发器3-2中，升温后的海水与经二级二次空气管道3-2-1进入的空气接触，海水被蒸发，二级第二蒸发器3-2中空气含水率大大提高；二级第二蒸发器3-2中的空气在二级第二风机3-7的作用下进入二级第二冷凝器3-4，在二级第二冷凝器3-4中含水率高的空气被经二级海水管道3-4-1进入的海水冷凝后得到淡水从二级二次冷凝淡水管3-4-2流出，冷凝后的海水流入二级第二蒸发器3-2。

海水淡化第一装置的原理与海水淡化第二装置相同，由于一级海水淡化装置2中一级换热器2-0第一进口端的初始温度高，因而在一级海水淡化装置2中多增加一级蒸发器和冷凝器。

基于低温供热堆的两级海水淡化-供热装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。