專利名稱：直熱式太陽能海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及海水淡化裝置，特別是一種直熱式太陽能海水淡化裝置。
背景技術(shù)：
目前太陽能海水淡化裝置無論是多級(jí)閃蒸(MSF)或低溫多效(MED)都采用間接加熱形式進(jìn)行，即太陽能加熱傳熱介質(zhì)，再通過換熱器把介質(zhì)攜帶的熱量傳遞給海水。MSF和MED都是通過太陽能集熱系統(tǒng)與換熱器構(gòu)成封閉的淡水循環(huán)系統(tǒng)，將海水噴射在換熱器上，吸收太陽能集熱系統(tǒng)的熱量，然后進(jìn)行閃蒸或低溫多效蒸餾，從而得到淡水。由于這種結(jié)構(gòu)需要通過換熱器間接加熱海水，故其效率不能得到充分發(fā)揮。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種直熱式太陽能海水淡化裝置。該裝置可直接加熱海水，減少一臺(tái)換熱器，從而提高了工作效率。
本實(shí)用新型為解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種直熱式太陽能海水淡化裝置。該裝置包括海水提取裝置，真空管太陽能熱水器、熱水箱、閃蒸室、蒸發(fā)冷凝器、真空泵、冷凝器、循環(huán)水泵、淡水箱以及將它們連接的管路，其特征在于所說的海水提取裝置通過管路連接太陽能熱水器，太陽能熱水器再通過管路依次連接存儲(chǔ)熱水箱和閃蒸室；所說的閃蒸室通過管路連接蒸發(fā)冷凝器的管程，蒸發(fā)冷凝器殼程上部出口通過管路與冷凝器連接，蒸發(fā)冷凝器殼程下部出口通過管路與濃海水罐連接；所說的冷凝器下出口通過管路連接到淡水罐；所說的閃蒸室、蒸發(fā)冷凝器和冷凝器還分別通過另一管路與一個(gè)真空泵相連。
本實(shí)用新型太陽能海水淡化裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比具有海水直接進(jìn)入真空管太陽能熱水器，太陽能直接加熱海水，且把閃蒸與低溫多效相結(jié)合的特點(diǎn)，產(chǎn)生淡水，本實(shí)用新型減少一臺(tái)換熱器，并使第一級(jí)的閃蒸溫度提高3-5℃。該整體裝置從材料上解決了海水腐蝕問題、從操作溫度上避免了結(jié)垢，較好地解決了太陽能集熱系統(tǒng)直接加熱海水的一系列問題，并針對(duì)直接加熱海水方式開創(chuàng)了多級(jí)閃蒸與低溫多效相結(jié)合的工藝，以四效太陽能海水淡化裝置為例，本裝置可以提高12％熱效率，具有很好的推廣使用價(jià)值。

圖1直熱式太陽能海水淡化裝置示意圖。
以下將結(jié)合本實(shí)用新型的實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)敘述。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型實(shí)施例的如附圖所示。
直熱式太陽能海水淡化裝置由海水提取裝置，真空管太陽能熱水器1、熱水箱2、閃蒸室3、蒸發(fā)冷凝器4、真空泵8、冷凝器5、循環(huán)水泵7、淡水箱6以及將它們連接的管路等組成。海水提取裝置由管路依次連接的沙濾14、海水預(yù)處理裝置13、儲(chǔ)水箱12和加藥泵11等組成，且連接管路作為換熱器在進(jìn)入存儲(chǔ)熱水箱前從冷凝器5中及冷凝出淡水管外通過。取水時(shí)海水先進(jìn)入冷凝器，一部分排回大海，另一部分經(jīng)換熱器吸收各級(jí)余熱，進(jìn)入太陽能熱水箱2下部。
然后由水泵送到太陽能集熱器1中；經(jīng)太陽能加熱的海水到65-70℃的進(jìn)入熱水箱上層，經(jīng)循環(huán)泵打入閃蒸室3。
閃蒸室3內(nèi)閃蒸的蒸汽從上部的蒸汽出口A經(jīng)管路連接到蒸發(fā)冷凝器的管程，作為多效蒸餾的熱源，而閃蒸室底部設(shè)有一個(gè)與存儲(chǔ)熱水箱連接的未汽化海水回水口B，以及一個(gè)未汽化海水下降到蒸發(fā)冷凝器4的殼程的出口C。
本實(shí)用新型的蒸發(fā)冷凝器可以根據(jù)需要設(shè)置為一效或與一效相串聯(lián)連接的多效蒸發(fā)冷凝器。蒸發(fā)冷凝器4內(nèi)的管程是換熱管，換熱管從蒸發(fā)冷凝器殼程中的海水中經(jīng)過，管內(nèi)蒸汽冷凝后的淡水經(jīng)管路進(jìn)入到淡水罐；所說的蒸發(fā)冷凝器殼程中的部分海水被汽化變成蒸汽，通過蒸發(fā)冷凝器上部的蒸汽出口D經(jīng)由管路進(jìn)入下一效蒸發(fā)冷凝器作為下一效蒸餾的熱源，或進(jìn)入冷凝器，未汽化海水通過出口E到下一效蒸發(fā)冷凝器繼續(xù)換熱，或儲(chǔ)存到濃海水罐10。
本實(shí)用新型的原理是海水直接進(jìn)入真空管太陽能熱水器加熱，太陽能集熱器進(jìn)行太陽能的收集后，將海水加熱成65-70℃的熱水進(jìn)入循環(huán)水箱，然后預(yù)熱后的熱海水進(jìn)入閃蒸室進(jìn)行閃蒸，由于閃蒸室中的壓力控制在低于熱鹽水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力下，故熱海水進(jìn)入閃蒸室后急速的部分氣化，得到的蒸汽作為低溫對(duì)效熱源進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器的列管管內(nèi)，而剛才未汽化的海水和補(bǔ)充的海水由上而下噴淋在列管上，蒸汽在管內(nèi)冷凝形成液態(tài)淡水收集，而冷凝所放出的汽化潛熱被管外海水吸收變成水蒸氣并作為下一級(jí)的熱源，以下均按低溫多效方式進(jìn)行。蒸汽進(jìn)入下一級(jí)蒸發(fā)冷凝器繼續(xù)淡化，依次類推。有幾個(gè)蒸發(fā)冷凝器就稱為幾效，可根據(jù)實(shí)際情況選擇不同效數(shù)。該裝置的最后部分是一個(gè)冷凝器，在這里由外界提供的冷卻海水使末效產(chǎn)生的蒸汽冷凝成淡水，一并和前幾效冷凝出的淡水進(jìn)行收集。末效內(nèi)的剩余的未汽化濃海水從其蒸發(fā)冷凝器排出，進(jìn)入到濃海水罐，在冷凝器中蒸汽冷凝放出的汽化潛熱傳遞給冷卻海水，這些海水一部分流入各個(gè)多效蒸發(fā)冷凝器作為補(bǔ)充的海水，另一部分回到循環(huán)水箱或排放到大海中。
權(quán)利要求1.一種直熱式太陽能海水淡化裝置，包括海水提取裝置，真空管太陽能熱水器、熱水箱、閃蒸室、蒸發(fā)冷凝器、真空泵、冷凝器、循環(huán)水泵、淡水箱以及將它們連接的管路，其特征在于所說的海水提取裝置通過管路連接太陽能熱水器，太陽能熱水器再通過管路依次連接存儲(chǔ)熱水箱和閃蒸室；所說的閃蒸室通過管路連接蒸發(fā)冷凝器的管程，蒸發(fā)冷凝器殼程上部出口通過管路與冷凝器連接，蒸發(fā)冷凝器殼程下部出口通過管路與濃海水罐連接；所說的冷凝器下出口通過管路連接到淡水罐；所說的閃蒸室、蒸發(fā)冷凝器和冷凝器還分別通過另一管路與一個(gè)真空泵相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的海水淡化裝置，其特征在于所說的海水提取裝置由管路依次連接的沙濾、海水預(yù)處理裝置、儲(chǔ)水箱和加藥泵組成；且連接管路在進(jìn)入存儲(chǔ)熱水箱前還穿過冷凝器，及從蒸發(fā)冷凝器的淡水管外通過。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的海水淡化裝置，其特征在于所說的閃蒸室內(nèi)閃蒸的蒸汽從上部的蒸汽出口經(jīng)管路連接到蒸發(fā)冷凝器的管程，而閃蒸室底部設(shè)有一個(gè)與存儲(chǔ)熱水箱連接的回水口，以及一個(gè)與蒸發(fā)冷凝器的殼程連接的出口。
4.按照權(quán)利要求3所述的海水淡化裝置，其特征在于所說的蒸發(fā)冷凝器為一效或與一效相串聯(lián)連接的多效蒸發(fā)冷凝器。
5.按照權(quán)利要求1或4所述的海水淡化裝置，其特征在于所說的蒸發(fā)冷凝器內(nèi)的管程是換熱管，換熱管從蒸發(fā)冷凝器殼程中經(jīng)過，換熱管經(jīng)淡水管連接淡水罐；所說的蒸發(fā)冷凝器上部的蒸汽出口經(jīng)由管路連接下一效蒸發(fā)冷凝器管程，或連接冷凝器；蒸發(fā)冷凝器下部出口經(jīng)由管路連接下一效蒸發(fā)冷凝器殼程或濃海水罐。
專利摘要本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種直熱式太陽能海水淡化裝置。該裝置包括海水提取裝置，真空管太陽能熱水器、熱水箱、閃蒸室、蒸發(fā)冷凝器、真空泵、冷凝器、循環(huán)水泵、淡水箱以及將它們連接的管路，其特征在于所說的海水提取裝置通過管路將海水直接送入太陽能熱水器，被加熱的海水再經(jīng)管路通過存儲(chǔ)熱水箱后進(jìn)入閃蒸室、蒸發(fā)冷凝器并最終連接冷凝器，冷凝出淡水儲(chǔ)存到淡水罐，未被蒸發(fā)的濃海水儲(chǔ)存到濃海水罐。本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比具有海水直接進(jìn)入真空管太陽能熱水器，太陽能直接加熱海水，且把閃蒸與低溫多效相結(jié)合的特點(diǎn)，產(chǎn)生淡水，本實(shí)用新型減少一臺(tái)換熱器，并使第一級(jí)的閃蒸溫度提高3－5℃。本裝置可以提高12％熱效率，具有很好的推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)C02F103/08GK2835215SQ200520027300
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者江菊元, 崔明賢, 彭鐵成 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)