專利名稱：一種閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置，采用太陽(yáng)能等低溫?zé)嵩磥?lái)加熱海水，使海水在一個(gè)封閉的塔式柜內(nèi)蒸發(fā)，并通過(guò)冷凝獲得淡水，并可以晝夜連續(xù)運(yùn)行。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的海水淡化方法有熱驅(qū)動(dòng)的蒸餾法、壓差驅(qū)動(dòng)的反滲透法(RO)和電位差驅(qū)動(dòng)的電滲析法等。電滲析法和反滲透法需要有離子或介質(zhì)的透過(guò)，要求能量大，能耗較高，并且對(duì)水的預(yù)處理?xiàng)l件要求苛刻，膜的老化問(wèn)題嚴(yán)重，并容易受到二次污染，淡水品質(zhì)無(wú)法保證，且存在噪音較大、維護(hù)工作量大的問(wèn)題。蒸餾式海水淡化存在如何充分利用水蒸氣的冷凝潛熱、強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)過(guò)程、減小熱量和蒸汽損耗來(lái)提高能量利用效率、提高淡水產(chǎn)量的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容要解決的技術(shù)問(wèn)題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提出一種閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置，以高效蒸發(fā)器、冷凝器、集熱器、海水池等為核心部件充分回收各項(xiàng)潛熱和顯熱、避免蒸汽和熱量損失和強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)的高效率、低能耗的封閉式海水淡化方法及裝置。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于太陽(yáng)集熱器1通過(guò)管道連接多級(jí)蒸發(fā)裝置，前一級(jí)的出口連接下一級(jí)的入口，末級(jí)的出口通過(guò)管道與海水池11連接；在每個(gè)蒸發(fā)裝置的一側(cè)設(shè)計(jì)冷凝裝置，每級(jí)蒸發(fā)裝置的冷凝裝置相連接，末級(jí)冷凝裝置的末端與海水池11連接；在太陽(yáng)集熱器1與海水池11之間設(shè)計(jì)水泵10和三通5以及三通閥裝箱控制器。
所述的蒸發(fā)裝置是在蒸發(fā)器8的上端設(shè)計(jì)噴淋器6，蒸發(fā)器8的一側(cè)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)7，蒸發(fā)器8的下端設(shè)計(jì)海水槽9。
所述的冷凝裝置是在冷凝器15的下端設(shè)計(jì)淡水槽12，冷凝器15的前端設(shè)計(jì)水泵14，冷凝器15的管道內(nèi)部注入冷卻水；所述的冷凝裝置的連接是各級(jí)冷凝器首尾相連，淡水槽安水位高低首尾相連接，淡水槽2得出口連接淡水槽12，在末級(jí)淡水槽的下端設(shè)計(jì)淡水池13。
將加熱的海水流過(guò)高效蒸發(fā)裝置，并利用氣流穿過(guò)高效蒸發(fā)裝置，使熱的海水蒸發(fā)汽化，再用冷凝器收集得到淡水；采用閉式氣體循環(huán)回路，避免開(kāi)式系統(tǒng)出口高溫、高濕水蒸汽排放造成的熱量和蒸汽損失；通過(guò)噴淋后的熱海水和冷凝器出口的冷卻水引入海水池可以減少能量損失，使系統(tǒng)可以晝夜連續(xù)運(yùn)行增加淡水產(chǎn)量；本裝置采用太陽(yáng)能等低溫余熱來(lái)加熱海水。
有益效果本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于1.利用太陽(yáng)能或低溫余熱作為熱源，不消耗一次性能源；2.采用閉式的氣體循環(huán)回路，避免了出口氣流造成的熱量和蒸汽的損失；3.采用閉式氣流回路，使該裝置可以在室內(nèi)運(yùn)行，而不影響室內(nèi)的溫度、濕度環(huán)境；4.增加海水池回收噴淋后的高溫?zé)岷Ｋ屠淠鞒隹诘母邷乩鋮s海水，充分回收各項(xiàng)顯熱和潛熱，提高能源利用率；5.不必要采用高壓或真空手段，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作和維護(hù)成本較低；6.無(wú)環(huán)境污染，符合環(huán)保要求；7.產(chǎn)水率高，單位淡水量的能耗低；8.經(jīng)過(guò)處理的水質(zhì)能達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn)。


圖1結(jié)構(gòu)原理圖1—集熱器 2、12—淡水槽 3—旁通管路 4—三通閥轉(zhuǎn)向控制器5—三通 6、19—噴淋器 7、17—風(fēng)機(jī) 8、18—蒸發(fā)器 9、16—海水槽10、14—水泵 11—海水池 13—淡水池 15、20—冷凝器具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述在本實(shí)施例中，選擇兩級(jí)蒸發(fā)和冷凝裝置，第一級(jí)蒸發(fā)裝置由蒸發(fā)器18、噴淋器19、風(fēng)機(jī)17和海水槽16組成。第二級(jí)蒸發(fā)裝置由蒸發(fā)器8、噴淋器6、風(fēng)機(jī)7和海水槽9組成。海水槽16的連接噴淋器6，海水槽9與海水池11連接。
第一級(jí)冷凝器裝置由冷凝器20和淡水槽2組成，第二級(jí)冷凝器裝置由冷凝器15和淡水槽12組成。淡水槽2的出口連接淡水槽12的入口，淡水槽12的出口與淡水池13相連接。冷凝器15的出水口與冷凝器20的入水口連接，冷凝器15的入水口連接冷卻水，冷凝器20的出水口與海水池11連接。
本裝置的熱力學(xué)運(yùn)行特征在于經(jīng)過(guò)太陽(yáng)集熱器1加熱的海水，噴淋在高效蒸發(fā)器18上，氣流在風(fēng)機(jī)17的驅(qū)動(dòng)下，強(qiáng)迫穿過(guò)高效蒸發(fā)器18使得海水迅速蒸發(fā)汽化變成水蒸氣。由于蒸發(fā)器效率高，水蒸汽接近飽和狀態(tài)。水蒸氣進(jìn)入冷凝器20被冷卻形成淡水流入淡水槽2。為了避免常規(guī)開(kāi)式系統(tǒng)出口高溫高濕蒸汽排放造成的能量損失，采用了塔式的封閉氣流回路。蒸發(fā)器18出口的海水流入海水槽16后通過(guò)管路噴淋在蒸發(fā)器8上，從冷凝器20出口的氣流在風(fēng)機(jī)7的驅(qū)動(dòng)下，強(qiáng)迫穿過(guò)蒸發(fā)器8，與海水進(jìn)行熱濕交換，蒸發(fā)器8出口的熱濕氣流進(jìn)入冷凝器15被冷卻形成淡水流入淡水槽12，冷凝器15出口氣流在風(fēng)機(jī)17的強(qiáng)迫下進(jìn)入蒸發(fā)器18形成封閉的氣流回路，系統(tǒng)連續(xù)循環(huán)可以源源不斷的得到淡水。
為了有效的利用海水和熱量回收，可以將高效蒸發(fā)器8出口的溫度較高的濃海水引回海水池11，同時(shí)，冷卻水經(jīng)由泵14后先后通過(guò)冷凝器15和冷凝器20，由于冷凝器內(nèi)冷卻水吸收管外海水冷凝潛熱，冷凝器出口水溫升高，為了有效利用這部分熱量，將冷凝器20出口的冷卻海水引入海水池作為被加熱海水水源，來(lái)充分利用各項(xiàng)熱能。
本實(shí)用新型的工作控制過(guò)程是啟動(dòng)控制器，使得風(fēng)機(jī)7、17、水泵10、14工作。海水池中的海水經(jīng)由泵10，流經(jīng)太陽(yáng)能集熱器1加熱后噴淋在蒸發(fā)器上，氣流在風(fēng)機(jī)7、17的驅(qū)動(dòng)下穿過(guò)蒸發(fā)器使海水蒸發(fā)，冷卻水經(jīng)由泵14進(jìn)入冷凝器15、20與管外流蒸汽換熱，得到淡水。
本實(shí)用新型為晝夜連續(xù)運(yùn)行裝置，由于采用太陽(yáng)能作為熱源，噴淋海水在晝夜運(yùn)行時(shí)有不同的管路。在泵10和集熱器1之間裝有三通閥5，白天運(yùn)行時(shí)，三通閥開(kāi)向集熱器，海水經(jīng)由集熱器加熱后噴淋；在晚間，為了防止海水經(jīng)過(guò)集熱器后向環(huán)境放熱造成能量損失，三通閥轉(zhuǎn)向，海水經(jīng)過(guò)管路3，繞過(guò)集熱器直接噴淋。其中三通閥的調(diào)整由控制元件控制。
因?yàn)楹Ｋ氐拇笮∮邢?，同時(shí)為了使海水池內(nèi)海水的濃度不至于太高，每天早上在太陽(yáng)升起以前進(jìn)行一次排污。
權(quán)利要求1.一種閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置，其特征在于太陽(yáng)集熱器(1)通過(guò)管道連接多級(jí)蒸發(fā)裝置，前一級(jí)的出口連接下一級(jí)的入口，末級(jí)的出口通過(guò)管道與海水池(11)連接；在每個(gè)蒸發(fā)裝置的一側(cè)設(shè)計(jì)冷凝裝置，每級(jí)蒸發(fā)裝置的冷凝裝置相連接，末級(jí)冷凝裝置的末端與海水池(11)連接；在太陽(yáng)集熱器(1)與海水池(11)之間設(shè)計(jì)水泵(10)和三通(5)以及三通閥裝箱控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置，其特征在于所述的蒸發(fā)裝置是在蒸發(fā)器(8)的上端設(shè)計(jì)噴淋器(6)，蒸發(fā)器(8)的一側(cè)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)(7)，蒸發(fā)器(8)的下端設(shè)計(jì)海水槽(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置，其特征在于所述的冷凝裝置是在冷凝器(15)的下端設(shè)計(jì)淡水槽(12)，冷凝器(15)的前端設(shè)計(jì)水泵(14)，冷凝器(15)的管道內(nèi)部注入冷卻水；所述的冷凝裝置的連接是各級(jí)冷凝器首尾相連，淡水槽安水位高低首尾相連接，淡水槽(2)得出口連接淡水槽(12)，在末級(jí)淡水槽的下端設(shè)計(jì)淡水池(13)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種閉式太陽(yáng)能或低溫?zé)嵩春Ｋb置，技術(shù)特征在于太陽(yáng)集熱器通過(guò)管道連接多級(jí)蒸發(fā)裝置，前一級(jí)的出口連接下一級(jí)的入口，末級(jí)的出口通過(guò)管道與海水池連接；在每個(gè)蒸發(fā)裝置的一側(cè)設(shè)計(jì)冷凝裝置，每級(jí)蒸發(fā)裝置的冷凝裝置相連接，末級(jí)冷凝裝置的末端與海水池連接；在太陽(yáng)集熱器與海水池之間設(shè)計(jì)水泵和三通以及三通閥裝箱控制器。有益效果利用太陽(yáng)能或低溫余熱作為熱源，不消耗能源；采用閉式的氣體循環(huán)回路，避免熱量和蒸汽的損失，可以在室內(nèi)運(yùn)行。充分回收各項(xiàng)顯熱和潛熱，提高能源利用率。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作和維護(hù)成本較低。無(wú)環(huán)境污染，符合環(huán)保要求；產(chǎn)水率高，單位淡水量的能耗低。
文檔編號(hào)C02F103/08GK2883340SQ20062007840
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者張鶴飛 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)