專利名稱：低電位金屬保護(hù)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
低電位金屬保護(hù)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)[0001]技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诮饘俜栏g、低電位金屬保護(hù)、低壓低溫?zé)嵫h(huán)式海水淡化領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]目前的海水淡化技術(shù)有反滲透壓的“膜”法和利用蒸發(fā)原理的“熱”法，“熱”法中目前流行的是低溫蒸餾法，即主要是低溫多效蒸餾海水淡化法。蒸餾海水淡化方法即“熱” 法要消耗熱量，消耗熱量的多少直接關(guān)系到耗能的多少和海水淡化的成本，因此利用發(fā)電廠排出的廢熱進(jìn)行海水淡化，是理想的低溫多效蒸餾方法，同時(shí)，由于海水為濃鹽水，電位較低，氧化性較強(qiáng)，水中金屬需要特殊保護(hù)。發(fā)明內(nèi)容[0003]目前的海水淡化技術(shù)有反滲透壓的“膜”法和利用蒸發(fā)原理的“熱”法，“熱”法中目前流行的是低溫蒸餾法，即主要是低溫多效蒸餾海水淡化法。蒸餾海水淡化方法即“熱” 法要消耗熱量，消耗熱量的多少直接關(guān)系到耗能的多少和海水淡化的成本，因此利用發(fā)電廠排出的廢熱進(jìn)行海水淡化，是理想的低溫多效蒸餾方法。就是說(shuō)，海水淡化中的“熱”法依賴于熱源，熱源的成本直接決定海水淡化的成本。在這種情況下，除了電場(chǎng)附近能建立大規(guī)模的海水淡化場(chǎng)外，其他利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等產(chǎn)生的熱能進(jìn)行海水淡化只是理論上可行， 實(shí)際上幾乎不可能，因?yàn)楹Ｋ舭l(fā)需要消耗大量的汽化潛熱，單靠太陽(yáng)能和風(fēng)能提供熱量的方法進(jìn)行大規(guī)模的海水淡化是不現(xiàn)實(shí)的，其主要原因就是水分的蒸發(fā)需要消耗大量的汽化潛熱，除了電廠余熱以外，幾乎沒有大量的其他廢棄熱源或大量可再生熱能可供利用，因此，如何改進(jìn)“熱”法海水淡化的工藝，使之成為真正低耗能的“海水淡化”方法，解決需要大量汽化潛熱的問題，成為將來(lái)電廠以外的海水淡化方法的首選。[0004]海水淡化方法在自然界就自然存在，比如萬(wàn)里晴空下的夏天海洋有大量的水蒸氣蒸發(fā)，其中吸收海水的汽化潛熱，帶有熱量的水蒸氣在空氣中逐步上升，到一定高度達(dá)到過(guò)飽和遇冷形成水滴，放出汽化潛熱，形成降水，降下的水就是淡化后的海水，這就是自然界海水淡化的過(guò)程。但要模擬自然界的這種海水淡化模式是不可能的，主要是規(guī)模、成本和不可控制性，但是，利用一種方法完全可以實(shí)現(xiàn)水蒸氣汽化和凝結(jié)，實(shí)現(xiàn)熱量在系統(tǒng)中循環(huán)， 達(dá)到理論上“熱”能零能耗海水淡化的目的。[0005]本申請(qǐng)涉及一種低溫低壓海水淡化熱循環(huán)系統(tǒng)，并采取防氧化電極保護(hù)，在這個(gè)系統(tǒng)中海水的汽化潛熱和凝結(jié)潛熱達(dá)到平衡，并在系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)，系統(tǒng)只需要一個(gè)初始啟動(dòng)熱量達(dá)到海水的初始溫度，整個(gè)系統(tǒng)不依賴外來(lái)熱量。具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機(jī)、換熱管、絕緣體、直流電源正負(fù)極接口。其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進(jìn)口 ；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉(cāng)，換熱管外部貫穿于海水之中， 蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口 ；蒸汽進(jìn)口和蒸汽出口與抽氣機(jī)或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負(fù)極接海水。[0006]抽氣機(jī)或真空泵動(dòng)力由風(fēng)能提供。[0007]蒸發(fā)室內(nèi)部的海水在抽氣機(jī)或真空泵的作用下，氣體不斷排出，形成負(fù)壓，即低于外界大氣壓，海水在低氣壓下蒸發(fā)，蒸發(fā)后的低溫水蒸汽在抽氣機(jī)或真空泵的作用下由蒸汽進(jìn)口進(jìn)入換熱管和冷凝室，形成高壓，溫度較高，并通過(guò)換熱管與低溫海水換熱發(fā)生冷凝，冷凝水逐漸在冷凝室下方聚集，由液體排出口排出，形成淡水。而蒸汽凝結(jié)釋放出的汽化潛熱依然被換熱管外的海水吸收并重新在低壓下蒸發(fā)消耗汽化潛熱，這樣汽化潛熱在冷凝室和蒸發(fā)室之間通過(guò)換熱管得到循環(huán)使用，達(dá)到熱量平衡，而淡水卻在抽氣機(jī)或真空泵的作用下源源不斷的產(chǎn)生，形成不依賴外界環(huán)境的熱量循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)外界溫度可適當(dāng)選擇系統(tǒng)保溫或不保溫，利于熱量積累和循環(huán)，充分達(dá)到節(jié)能和降低海水淡化成本的目的。同時(shí)利用電極保護(hù)，使海水淡化裝置免除氧化之憂即可以防銹。


[0008]附圖1為熱量循環(huán)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、冷凝室；2、液位計(jì)或感應(yīng)探頭；3、 液體排出口 ；4、氣體排出口 ；5、蒸發(fā)室；6、換熱管；7、蒸汽出口 ；8、抽氣機(jī)或真空泵；9、蒸汽進(jìn)口 ；11、電池正極接金屬體；12、電池負(fù)極接海水；13、絕緣隔離層；具體實(shí)施方式
[0009]結(jié)合附圖進(jìn)行一下說(shuō)明[0010]圖1為本申請(qǐng)文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中蒸發(fā)室(5)位于上方，冷凝室(1)位于下方，蒸汽進(jìn)口(9)與換熱管(6)相連，換熱管(6)內(nèi)腔與冷凝室(1)相連，蒸汽在抽氣機(jī)(8) 的作用下由蒸汽進(jìn)口(9)進(jìn)入換熱管(6)，換熱管(6)內(nèi)的蒸汽在蒸發(fā)室(5)內(nèi)的海水換熱作用下發(fā)生凝結(jié)，凝結(jié)水流入冷凝室(1)底部?jī)?chǔ)存，達(dá)到一定液位后由液體排出口(3)排出。蒸發(fā)室(5)內(nèi)的海水在抽氣機(jī)(8)的作用下在低壓下汽化，并吸收海水的熱量，海水溫度降低，海水通過(guò)與換熱管(6)的熱交換吸收熱量用以補(bǔ)償由于汽化減少的熱量，而換熱管(6)內(nèi)的蒸汽通過(guò)與換熱管(6)外低溫海水的熱交換發(fā)生凝結(jié)，形成“淡水”，這種淡水鹽度含量極少。同時(shí)，淡化裝置金屬外緣接直流正極(11)，海水接負(fù)極(12)，淡化裝置與大地之間存在絕緣體(13)。[0011]蒸發(fā)室( 和冷凝室(1)都需要承壓密封，其中換熱管(6)內(nèi)腔可以看做是冷凝室的一部分，換熱管內(nèi)腔起到的是冷凝室的作用，在系統(tǒng)中換熱管內(nèi)腔和冷凝室(1)是分不開的，由于換熱管(6)內(nèi)腔較小，沒有把內(nèi)腔標(biāo)識(shí)為“冷凝室”，但換熱管內(nèi)腔起到了“冷凝”作用是這種熱循環(huán)式海水淡化的顯著特點(diǎn)。[0012]由于此類海水淡化方式只需要提供動(dòng)力來(lái)形成負(fù)壓蒸發(fā)，所以可以用風(fēng)力提供動(dòng)力。[0013]如果蒸發(fā)室不用負(fù)壓蒸發(fā)，要在常壓下蒸發(fā)就需要達(dá)到常壓下的水的沸騰值，要外界提供熱源作為蒸發(fā)動(dòng)力，也同樣需要這種循環(huán)結(jié)構(gòu)，不過(guò)需要系統(tǒng)嚴(yán)格保溫。用另一句話說(shuō)就是冷凝器的蒸汽進(jìn)口和蒸發(fā)器的蒸汽出口之間的抽氣機(jī)或真空泵可以由高溫蒸汽來(lái)取代。[0014]在蒸發(fā)室內(nèi)，海水的注入或濃鹽水的排出，說(shuō)明書附圖中沒有表示，在現(xiàn)實(shí)操作中可加入海水進(jìn)口和濃鹽水出口，但需要在蒸發(fā)時(shí)保持相對(duì)密封。[0015]簡(jiǎn)單總結(jié)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機(jī)、換熱管、絕緣體、直流電源正負(fù)極接口。其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進(jìn)口 ；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉(cāng)，換熱管外部貫穿于海水之中， 蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口；蒸汽進(jìn)口和蒸汽出口與抽氣機(jī)或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負(fù)極接海水。[0016]抽氣機(jī)或真空泵動(dòng)力由風(fēng)能提供。
權(quán)利要求1.低電位金屬保護(hù)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)，具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機(jī)、換熱管、絕緣體、直流電源正負(fù)極接口，其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進(jìn)口 ；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉(cāng)，換熱管外部貫穿于海水之中， 蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口 ；蒸汽進(jìn)口和蒸汽出口與抽氣機(jī)或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負(fù)極接海水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電位金屬保護(hù)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)，其特征是抽氣機(jī)或真空泵動(dòng)力由風(fēng)能提供。
專利摘要低電位金屬保護(hù)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)屬于海水淡化，涉及一種低電位金屬保護(hù)防銹裝置。具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機(jī)、換熱管、絕緣體、直流電源正負(fù)極接口。其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進(jìn)口；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉(cāng)，換熱管外部貫穿于海水之中，蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口；蒸汽進(jìn)口和蒸汽出口與抽氣機(jī)或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負(fù)極接海水。此系統(tǒng)能達(dá)到節(jié)能和降低海水淡化成本的目的且防止金屬氧化。
文檔編號(hào)C02F1/04GK202246141SQ20112033744
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者馮益安 申請(qǐng)人:馮益安