[實用新型]帶橫管降膜蒸發器和橫管式表冷器的太陽能海水淡化裝置

無效

• 申請號: 200720050697.9
• 申請日: 2007-04-24
• 公開（公告）號: CN201052976Y
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 朱冬生;涂愛民
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型涉及一種具有橫管降膜蒸發器和橫管式表冷器的太陽能海水淡化裝置，特別涉及一種節能高效的適合船舶，島嶼及家庭用的中小型太陽能海水淡化裝置。

背景技術

蒸餾法是現在應用最為廣泛的海水淡化技術，約占總淡化裝置容量的90％。但一般為日產上萬噸的大中型裝置，還需要單獨的熱源進行加熱，而且消耗的是高品位能源，過程中還需要冷卻，存在能耗高，效率低、操作復雜的問題。因此在一些無熱源的工廠、島嶼、船舶及家庭中需要一種結構緊湊、操作簡單的小型海水淡化裝置。目前小型海水淡化裝置中，有熱泵式海水淡化系統和以太陽能為熱源的多級閃蒸式海水淡化系統等，與已有的中小型海水淡化系統比較，本實用新型制作工藝簡單，動力消耗小，對高品位能源和一次能源依賴小，減少了淡水受環境污染的可能性，比較適合于中小型海水淡化系統。

實用新型內容

本實用新型的目的在于為滿足中小型海水淡化系統用戶的需求，提供一種具有橫管降膜蒸發器和橫管式表冷器的太陽能海水淡化裝置，同時完成海水加熱蒸發、飽和濕空氣降溫減濕過程，動力設備少，能耗低而效率高，易于操作。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現：

帶橫管降膜蒸發器和橫管式表冷器的太陽能海水淡化裝置，包括太陽能集熱系統和海水淡化系統；所述太陽能集熱系統包括太陽能集熱器，太陽能集熱器通過熱水循環泵與蒸發器內的圓盤管式換熱器連通；所述海水淡化系統包括蒸發器和表冷器；所述蒸發器為水平圓盤管式蒸發式器，其上端設有噴淋系統，噴淋系統上端設有收水器(或稱擋水板)；表冷器內設蛇形盤管換熱器，蛇形盤管換熱器一端與噴淋系統連接，另一端通過海水循環泵與蒸發器內下端的海水連通；該海水淡化裝置還包括鼓風機，鼓風機一端與蒸發器連接，另一端與表冷器連接。

所述收水器(擋水板)由防腐蝕的PVC材料制成，擋板流道呈“”型，氣流經過時需要多次改變流向，從而水的飄逸率可小于0.001％。

所述噴淋系統由布水管道和多個大流量防堵式噴嘴組成；噴嘴材質為ABS工程塑料，布水管道材質為PVC。

所述表冷器材質為鍍鋅碳鋼管、不銹鋼管或V型槽管等冷凝強化管。

所述太陽能集熱系統還包括蓄熱水箱，蓄熱水箱通過管道并接在太陽能集熱器與蒸發器連接的管道上。

所述水平圓盤管式換熱器為φ25×1.0mm聚苯希塑料管盤繞而成，盤管錯排排列，排列間距為橫向間距S＝1.3d_out，縱向間距B＝1.5d_out，其中d_out為塑料管外徑。

所述太陽能海水淡化裝置還包括自動補水閥，自動補水閥與蒸發器下端的海水槽連接。

所述太陽能海水淡化裝置還包括排污閥，所述排污閥位于蒸發器底部，以保持一定的排水量以免海水槽內的海水過度濃縮。

本實用新型原理：淡水采集系統由表冷器通過降溫減濕獲得，冷源來自蒸發降溫的循環海水。來自太陽能集熱器或蓄熱水箱的熱水進入蒸發器內的圓盤式聚苯希塑料管換熱器，釋放熱量給管外噴淋海水水膜，被冷卻的水再回到集熱器(或蓄熱水箱)。噴淋在管外的海水水膜吸收管內熱水的熱量后發生表面蒸發，被蒸發冷卻的海水進入海水槽，海水槽中的海水再經循環水泵泵送入表冷器的蛇形管換熱器，在換熱器內吸收管外熱濕空氣的水蒸氣凝結熱后，進入噴淋系統，再在換熱器管表面進行降膜蒸發冷卻；被蒸發的淡水由循環空氣從頂部帶出蒸發器，再進入表冷器進行降溫減濕；為了避免海水槽內的海水過度濃縮，排污閥保持一定的開度或定期排污，蒸發和排放的海水由自動補水閥進行補充。

相對于現有技術，本實用新型具有如下的有益效果：

本實用新型使海水淡化在一套封閉循環設備中完成，可有效防止淡水受外界環境的污染，系統操作方便，結構簡單；蒸發器及表冷器均為緊湊式高效傳熱傳質設備，整個系統運行時只有一臺引風機和一臺熱水循環泵、一臺海水循環泵動力設備，由于動力設備少，整套設備能耗低、效率高。

附圖說明

圖1具有橫管降膜蒸發器和橫管式表冷器的太陽能海水淡化裝置結構示意圖；

圖2為圖1中海水淡化系統結構式意圖；

圖3為蒸發器內的管道排列示意圖。

圖中示出：

1.太陽能集熱器2.蓄熱水箱3、17.熱水循環泵4.圓盤管式換熱器5.海水自動補水閥6.噴淋系統7.收水器8.蛇形盤管換熱器9.海水循環泵10.鼓風機11.淡水排放閥12.排污閥13.溫差控制儀14.輔助加熱器15.蒸發器16.表冷器