本發(fā)明涉及一種自動手動雙模式太陽能梯級沸騰海水淡化裝置及工作方法，屬于太陽能海水淡化領域。

背景技術：

地球上97%以上的水為海水，而適宜人類利用的淡水僅約為0.01%。從海水中獲取淡水是一種必然的趨勢，所以利用太陽能獲取淡水受到高度重視，而海水的梯級蒸發(fā)，通過回收系統(tǒng)中的熱能來蒸發(fā)更多的海水，具有節(jié)能效益。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是提供一種小型的梯級蒸發(fā)海水淡化裝置及方法，其特點是裝置耐腐蝕，充分利用太陽能，有自動和手動兩種模式，可靠性高。

一種自動手動雙模式太陽能梯級沸騰海水淡化裝置，其特征在于，包括水泵、文丘里管、預熱室、負壓沸騰室、常壓沸騰室、熱管真空管、氣液分離器、折板、淡水存儲罐和閥門。其中，海水經(jīng)過第一水泵與文丘里管的進口端相連，文丘里管吸入端與淡水儲液罐相連，文丘里管的出口端經(jīng)過第二閥門與預熱室海水進口相連，預熱室海水出口經(jīng)第四閥門與負壓沸騰室海水進口相連，負壓沸騰室蒸汽出口與氣液分離器的入口相連，氣液分離器的出口與預熱室熱端進口相連，預熱室熱端出口通過第三閥門與淡水儲液罐入口相連，負壓沸騰室濃海水出口經(jīng)第二水泵與常壓沸騰室海水進口相連，常壓沸騰室蒸汽出口與負壓沸騰室熱端進口相連，負壓沸騰室熱端出口經(jīng)第五閥門與淡水儲液罐入口相連，常壓沸騰室濃海水出口通過第七閥門與海水相連；負壓沸騰室上方設有手動海水加注口，通過第六閥門與負壓沸騰室手動加注海水進口相連；淡水儲液罐通過第一閥門取用淡水；常壓沸騰室海水進口位于常壓沸騰室左上方，常壓沸騰室被擋板分成左右兩部分，擋板上端與常壓沸騰室殼體接觸，下端與常壓沸騰室殼體不接觸；常壓沸騰室海水進口在常壓沸騰室的上方位于擋板的一側，常壓沸騰室蒸汽出口在常壓沸騰室的上方位于擋板的另一側，常壓沸騰室濃海水出口在常壓沸騰室下方與常壓沸騰室海水進口在擋板的同一側；折板位于常壓沸騰室蒸汽出口下方；熱管真空管加熱端置于常壓沸騰室中，且與常壓沸騰室海水進口在擋板的同一側，熱管真空管加熱端與常壓沸騰室之間連接間隙采用導熱硅脂等導熱材料填充。

所述的自動手動雙模式太陽能梯級沸騰海水淡化裝置的工作方法，包括以下過程：海水經(jīng)過第一水泵被抽入系統(tǒng)，先經(jīng)過文丘里管噴射，從文丘里管出口端經(jīng)過第二閥門由預熱室海水進口進入預熱室預熱；預熱后的海水由預熱室海水出口經(jīng)過第四閥門進入負壓沸騰室進行負壓蒸發(fā)，蒸發(fā)后的氣液混合物經(jīng)氣液分離器分離；水蒸氣從預熱室熱端進口進入預熱器預熱海水，冷凝后從預熱室熱端出口經(jīng)過第三閥門流入淡水存儲罐儲存；分離的海水回流至負壓沸騰室繼續(xù)蒸發(fā)；負壓沸騰室中的海水從負壓沸騰室海水出口被第二水泵由常壓沸騰室海水進口抽進常壓沸騰室進行常壓蒸發(fā)，蒸發(fā)出的氣液混合物經(jīng)折板分離后，水蒸氣從常壓沸騰室蒸汽出口離開常壓沸騰室，由負壓沸騰室熱端進口進入負壓沸騰室的管程釋放潛熱，冷凝得到的淡水經(jīng)負壓沸騰室熱端出口流出，經(jīng)過第五閥門流入淡水存儲罐儲存，并通過第一閥門取用淡水。

本發(fā)明有自動和手動兩種模式，當采用水泵輸送海水時，文丘里管產(chǎn)生負壓生發(fā)環(huán)境，使海水在負壓沸騰室進行負壓蒸發(fā)，產(chǎn)生水蒸氣，水蒸氣再冷凝過后得到淡水；負壓沸騰室的海水進入常壓沸騰室再次進行常壓蒸發(fā)，產(chǎn)生的水蒸氣進入負壓沸騰室釋放的潛熱蒸發(fā)海水，自身冷凝得到淡水。相比于普通蒸發(fā)方式，本裝置蒸發(fā)溫度低，蒸發(fā)效率高。當水泵無法運行時，則采用手動加注模式，此時負壓沸騰室相當于預熱室，海水經(jīng)預熱進入常壓沸騰室進行常壓蒸發(fā)，仍能保證裝置繼續(xù)運行，可靠性高。

上述海水淡化裝置中的預熱室，負壓沸騰室，常壓沸騰室均采用耐腐蝕材料制成，以減小海水腐蝕的影響。

上述海水淡化裝置設有手動海水加注口，當水泵無法工作時，則通過開啟第六閥門切換海水管道，從負壓沸騰室上方的手動海水加注管添加海水，同時關閉第四閥門以防止海水流向預熱室，裝置仍可運行。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出太陽能梯級蒸發(fā)海水淡化裝置；

圖2是本發(fā)明的負壓沸騰室的俯視剖面圖；

圖中標號名稱：1第一閥門，2第一水泵，3文丘里管，4第二閥門，5第三閥門，6淡水存儲罐，7預熱室，8第四閥門，9第五閥門，10手動海水加注口，11第六閥門，12負壓沸騰室，13氣液分離器，14第二水泵，15折板，16熱管真空管，17常壓沸騰室，18擋板，19第七閥門，71預熱室熱端進口，72預熱室海水出口，73預熱室熱端出口，74預熱室海水進口，121負壓沸騰室熱端進口，122負壓沸騰室海水出口，123負壓沸騰室熱端出口，124負壓沸騰室海水進口，125負壓沸騰室手動加注海水進口，126負壓沸騰室蒸汽出口，171常壓沸騰室海水進口，172常壓沸騰室蒸汽出口，173常壓沸騰室濃海水出口。

具體實施方式

下面結合圖1對本裝置運行過程作詳細說明。

圖1是本發(fā)明提出的太陽能梯級蒸發(fā)海水淡化裝置。該裝置通過以下方式進行工作：海水經(jīng)過第一水泵被抽入系統(tǒng)，先經(jīng)過文丘里管噴射，從文丘里管的出口端經(jīng)過第二閥門由預熱室殼程的海水進口進入預熱室預熱；預熱后的海水由海水出口經(jīng)過第四閥門進入負壓沸騰室進行負壓蒸發(fā)，蒸發(fā)后的氣液混合物經(jīng)氣液分離器分離；水蒸氣從預熱室熱端進口進入預熱器預熱海水，冷凝后從熱端出口經(jīng)過第三閥門流入淡水存儲罐儲存；分離的海水回流至負壓沸騰室繼續(xù)蒸發(fā)；負壓沸騰室中的海水從負壓沸騰室海水出口被第二水泵由常壓沸騰室海水進口抽進常壓沸騰室進行常壓蒸發(fā)，蒸發(fā)出的氣液混合物經(jīng)折板分離后，水蒸氣從常壓沸騰室蒸汽出口離開常壓沸騰室，由負壓沸騰室熱端進口進入負壓沸騰室的管程釋放潛熱，冷凝得到的淡水經(jīng)負壓沸騰室熱端出口流出，經(jīng)過第五閥門流入淡水存儲罐儲存。

本裝置還可以通過以下方式進行工作：當?shù)谝凰脽o法正常工作時，可開啟第六閥門接通手動海水管道，手動將海水從手動海水加注口送入負壓沸騰室，同時關閉第四閥門以防止海水流向預熱室，海水在負壓沸騰室預熱后，經(jīng)過第二水泵進入常壓沸騰室吸熱，此時第二水泵只起到管道的作用，進行常壓蒸發(fā)，蒸發(fā)出的蒸汽經(jīng)過折板進行氣液分離，分離出來的水蒸氣進入負壓沸騰室釋放熱量，自身冷凝下來從熱端出口經(jīng)閥門流入淡水存儲罐。本實例可不需要水泵，整個裝置可靠性高。