【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海上制氫，具體地，涉及一種海水淡化裝置以及海上制氫系統。
技術介紹
1、隨著全球能源轉型的加速推進，海上風電作為清潔能源的重要組成部分，其開發和利用規模正不斷擴大。然而，海上風電的電力消納和傳輸問題，特別是深遠海上風電項目的電力送出成本高、能源利用效率低等難題，成為制約海上風電進一步發展的關鍵因素。為了解決這些問題，海上制氫系統應運而生，該系統通過將海水淡化后與堿液一同通入電解槽進行電解制氫，不僅能夠有效利用海上風電產生的電能，還能實現氫能的儲存和運輸，為能源結構的優化和多元化提供了新途徑。
2、在海上制氫系統中，海水淡化是至關重要的一環。目前，負壓蒸餾海水方法是海水淡化的常用手段之一，其關鍵在于如何在蒸發罐內形成負壓環境，以促進海水的快速蒸發和淡化。常見的負壓形成方式主要有兩種：一種是采用射流器實現負壓，但是采用射流器的方式存在海水淡化效率較低的問題；另一種是采用負壓泵的方式，利用真空泵對海水蒸發罐進行抽吸過程中，未來得及冷凝成淡水的水蒸氣，會被真空泵的巨大吸力排放到空氣中，導致冷凝的淡水量減少，海水淡化效率降低；此外，真空泵設備的維護成本較高。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種海水淡化裝置以及海上制氫系統，通過對海水淡化裝置的結構進行改進，提高了海水淡化的效率，降低了系統成本，同時確保在深遠海環境下能夠穩定運行。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種海水淡化裝置，海水淡化裝置包括蒸發罐、收集裝置、以及抽吸裝置，所述蒸發罐用以
3、在本申請的技術方案中，蒸發罐的排氣口設置有抽吸裝置，抽吸裝置包括用以對蒸發罐進行抽氣的抽吸風扇，同時抽吸裝置還配備有用以驅轉該抽吸風扇的渦輪結構，渦輪結構帶轉抽吸風扇以在蒸發罐內形成負壓。渦輪結構的轉動是依靠與海上制氫系統的氧側氣液分離器的氧氣出口相適配，利用氧側氣液分離器內排出的高壓氧氣驅轉渦輪結構從而實現對抽吸風扇的帶轉；由此提高了海水淡化的效率，降低了系統成本，同時確保在深遠海環境下能夠穩定運行。
4、可選地，所述抽吸裝置包括殼體，所述殼體包括相隔離的第一氣腔和第二氣腔；所述渦輪結構位于所述第一氣腔，所述抽吸風扇位于所述第二氣腔。
5、可選地，所述渦輪結構包括若干渦輪扇葉以及渦輪軸，所述抽吸風扇包括風扇軸，所述風扇軸與所述渦輪軸同軸設置；所述第一氣腔在軸向與所述第二氣腔沿軸向分布。
6、可選地，所述第一氣腔設置有第一入口和第一出口，所述第一入口用以與所述氧氣出口相連通，所述第一出口用以與所述抽吸裝置的外部相連通，所述第一入口設置于所述第一氣腔的側部并與所述渦輪軸徑向相對，所述第一出口沿軸向位于所述第一氣腔的遠離所述第二氣腔的一端。
7、可選地，若干所述渦輪扇葉圍繞所述渦輪軸布設，相鄰的兩個所述渦輪扇葉之間以及所述第一氣腔的腔壁圍成動力氣流道，所述動力氣流道相對于所述渦輪軸的中心軸線偏擺一定的角度，所述動力氣流道的一端連通于所述第一入口，另一端連通于所述第一出口。
8、可選地，所述第二氣腔連通有進氣通道和出氣通道；所述進氣通道和所述出氣通道沿所述風扇軸的徑向分設于所述抽吸風扇的兩側；
9、所述抽吸風扇還包括風扇葉，所述風扇葉圍繞所述風扇軸的周向分布，相鄰的兩個所述風扇葉以及所述第二氣腔的部分區域圍成送氣空間，所述送氣空間能夠轉動至與所述進氣通道連通的位置以及與所述出氣通道連通的位置。
10、可選地，所述收集裝置設置有排液口，所述排液口用以與所述海上制氫系統的電解模塊的補液口相連通。
11、一種海上制氫系統，包括電解模塊以及與所述電解模塊連通的氧側氣液分離器，所述氧側氣液分離器設有氧氣出口；
12、還包括上述的海水淡化裝置，所述氧氣出口與所述渦輪結構相適配以驅使所述渦輪結構旋轉。
13、可選地，所述氧側氣液分離器還包括堿液出口，所述堿液出口與所述海水淡化裝置的換熱器的媒質流道相連通。
14、可選地，還包括換熱器和海水供應模塊，所述換熱器具有換熱流道和媒質流道，所述換熱流道的入口與所述海水供應模塊連通，所述換熱流道的出口與所述蒸發罐連通，所述媒質流道用以連通所述氧側氣液分離器的堿液出口。
15、通過以下參照附圖對本說明書的示例性實施例的詳細描述，本說明書的其它特征及其優點將會變得清楚。
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1.一種海水淡化裝置，其特征在于，包括蒸發罐(21)、收集裝置(22)、以及抽吸裝置(3)，所述蒸發罐(21)用以容納海水，所述蒸發罐(21)設置有排氣口，所述抽吸裝置(3)具有傳動連接的渦輪結構(31)以及抽吸風扇(32)，所述抽吸風扇(32)適配于所述排氣口，所述渦輪結構(31)用以與海上制氫系統的氧側氣液分離器(41)的氧氣出口(41a)相適配，所述渦輪結構(31)帶轉所述抽吸風扇(32)旋轉以將所述蒸發罐(21)內的氣體抽出至所述收集裝置(22)內。
2.根據權利要求1所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述抽吸裝置(3)包括殼體(33)，所述殼體(33)包括相隔離的第一氣腔(33a)和第二氣腔(33b)；所述渦輪結構(31)位于所述第一氣腔(33a)，所述抽吸風扇(32)位于所述第二氣腔(33b)。
3.根據權利要求2所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述渦輪結構(31)包括若干渦輪扇葉(311)以及渦輪軸(312)，所述抽吸風扇(32)包括風扇軸(322)，所述風扇軸(322)與所述渦輪軸(312)同軸設置；所述第一氣腔(33a)在軸向與所述第二氣腔
4.根據權利要求3所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述第一氣腔(33a)設置有第一入口(33a1)和第一出口(33a2)，所述第一入口(33a1)用以與所述氧氣出口(41a)相連通，所述第一出口(33a2)用以與所述抽吸裝置(3)的外部相連通，所述第一入口(33a1)設置于所述第一氣腔(33a)的側部并與所述渦輪軸(312)徑向相對，所述第一出口(33a2)沿軸向位于所述第一氣腔(33a)的遠離所述第二氣腔(33b)的一端。
5.根據權利要求4所述的海水淡化裝置，其特征在于，若干所述渦輪扇葉(311)圍繞所述渦輪軸(312)布設，相鄰的兩個所述渦輪扇葉(311)之間以及所述第一氣腔(33a)的腔壁圍成動力氣流道(311a)，所述動力氣流道(311a)相對于所述渦輪軸(312)的中心軸線偏擺一定的角度，所述動力氣流道(311a)的一端連通于所述第一入口(33a1)，另一端連通于所述第一出口(33a2)。
6.根據權利要求4所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述第二氣腔(33b)連通有進氣通道(33b3)和出氣通道(33b4)；所述進氣通道(33b3)和所述出氣通道(33b4)沿所述風扇軸(322)的徑向分設于所述抽吸風扇(32)的兩側；
7.根據權利要求1-6任一項所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述收集裝置(22)設置有排液口，所述排液口用以與海上制氫系統的電解模塊的補液口相連通。
8.一種海上制氫系統，其特征在于，包括電解模塊以及與所述電解模塊連通的氧側氣液分離器(41)，所述氧側氣液分離器(41)設有氧氣出口(41a)；
9.根據權利要求8所述的海上制氫系統，其特征在于，所述氧側氣液分離器(41)還包括堿液出口(43)，所述堿液出口(43)與所述海水淡化裝置的換熱器(5)的媒質流道相連通。
10.根據權利要求9所述的海上制氫系統，其特征在于，還包括換熱器(5)和海水供應模塊，所述換熱器(5)具有換熱流道和媒質流道，所述換熱流道的入口與所述海水供應模塊連通，所述換熱流道的出口與所述蒸發罐(21)連通，所述媒質流道的入口用以連通所述氧側氣液分離器(41)的堿液出口(43)和氫氣側氣液分離器(42)的堿液出口(43)。
...【技術特征摘要】
1.一種海水淡化裝置，其特征在于，包括蒸發罐(21)、收集裝置(22)、以及抽吸裝置(3)，所述蒸發罐(21)用以容納海水，所述蒸發罐(21)設置有排氣口，所述抽吸裝置(3)具有傳動連接的渦輪結構(31)以及抽吸風扇(32)，所述抽吸風扇(32)適配于所述排氣口，所述渦輪結構(31)用以與海上制氫系統的氧側氣液分離器(41)的氧氣出口(41a)相適配，所述渦輪結構(31)帶轉所述抽吸風扇(32)旋轉以將所述蒸發罐(21)內的氣體抽出至所述收集裝置(22)內。
2.根據權利要求1所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述抽吸裝置(3)包括殼體(33)，所述殼體(33)包括相隔離的第一氣腔(33a)和第二氣腔(33b)；所述渦輪結構(31)位于所述第一氣腔(33a)，所述抽吸風扇(32)位于所述第二氣腔(33b)。
3.根據權利要求2所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述渦輪結構(31)包括若干渦輪扇葉(311)以及渦輪軸(312)，所述抽吸風扇(32)包括風扇軸(322)，所述風扇軸(322)與所述渦輪軸(312)同軸設置；所述第一氣腔(33a)在軸向與所述第二氣腔(33b)沿軸向分布。
4.根據權利要求3所述的海水淡化裝置，其特征在于，所述第一氣腔(33a)設置有第一入口(33a1)和第一出口(33a2)，所述第一入口(33a1)用以與所述氧氣出口(41a)相連通，所述第一出口(33a2)用以與所述抽吸裝置(3)的外部相連通，所述第一入口(33a1)設置于所述第一氣腔(33a)的側部并與所述渦輪軸(312)徑向相對，所述第一出口(33a2)沿軸向位于所述第一氣腔(33a)的遠離所述第二氣腔(33b)的一端。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：馮歌，郭家根，李海江，焦紹杰，王佳，
申請(專利權)人：中車株洲電機有限公司，
類型：發明
國別省市：
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