[發明專利]一種太陽能脫鹽裝置

有效

• 申請號: 200910273251.6
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101708872A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 張一敏;包申旭;劉濤;黃晶;陳鐵軍
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 樊戎

技術領域

本發明屬于脫鹽技術領域，具體涉及一種太陽能脫鹽裝置。

背景技術

鹽水和苦咸水的淡化是解決今后世界水資源緊張問題的重要方向。目前較為成熟的脫鹽技術主要有多效蒸發、反滲透和電滲析等，但都存在投資高、能耗大、且消耗的都為不可再生能源等缺點。在眾多的能源中，太陽能以其無限的儲量和完全清潔的特征脫穎而出并愈來愈受到重視。太陽能脫鹽具有不需或僅消耗很少的常規能源，不會產生二次污染，運行費用低等優勢，是今后新能源與新脫鹽工藝研究的主要方向之一(左潞等海水淡化太陽能蒸餾技術研究現狀與展望，河海大學學報，2008，36：753-757)。

目前，太陽能脫鹽技術主要分為主動系統和被動式系統兩大類。被動式太陽能脫鹽系統由于沒有外部加熱方式，因此產水量很低，沒有太大的實用價值(徐進揚等太陽能蒸餾器的試驗研究，節能，2005，2：42-43)。一些常見的太陽能蒸餾器(鄭宏飛具有折皺底面的多級迭盤式太陽能蒸餾器的模擬實驗研究，太陽能學報，2004，25：200-203；張小艷等多級迭盤式太陽能蒸餾器的實驗研究，水處理技術，2003，29：233-235)雖然是主動系統，但是存在蒸汽容易泄露，系統產水量不大，熱能利用不充分等缺點。其它單一的太陽能脫鹽技術和裝置，如降膜蒸發-氣流吸收等(郭強幾種不同類型太陽能蒸餾器的傳熱研究與性能分析，新能源及工藝，2005，29-33)，也都存在熱能利用率不高、運行溫度較低以及蒸發驅動力較大等缺陷。

發明內容

本發明旨在克服已有的技術缺陷，目的是提供一種熱能利用充分、運行溫度較高、蒸發量和淡水產量較大的太陽能脫鹽裝置。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：該裝置由蒸發凝結箱、加濕去濕塔和向陽隨動太陽能集熱器三部分組成。

蒸發凝結箱的結構是：箱體內水平地固定有3～5層鐵盤，鐵盤底面折壓成5～20條三角形凹槽，除最上層鐵盤外，其余各層鐵盤的三角形凹槽一端均封閉，另一端均通過鐵盤連通槽互通，每層鐵盤連通槽與該層鐵盤連通管的上端相通，鐵盤連通管的下端位于下一層鐵盤連通槽的上方；每層鐵盤的每條三角形凹槽的正下方均對應裝有一條V形流槽，每層的每條V形流槽的一端均封閉，另一端亦通過流槽連通槽互通，每層流槽連通槽通過流槽連通管上下相通，最下層的流槽連通槽與蒸發凝結箱上的箱內淡水出口水平連通；箱內淡水出口距箱底的高度為箱體高度的1/4～1/3，進水口略低于箱內淡水出口，排水口位于箱體底部；蒸發凝結箱的箱體四側和底部均用保溫材料包覆，最上層鐵盤與蒸發凝結箱箱壁之間的空隙用保溫材料密封。

加濕去濕塔的結構是：加濕去濕塔內的右側裝有冷凝管，左側裝有蜂窩降膜蒸發器；在冷凝管和蜂窩降膜蒸發器間豎直設置有塑料隔板，塑料隔板安裝在基墻上，塑料隔板最上部和最下部的中間位置處分別設置有上風扇和下風扇；在加濕去濕塔的右側底部裝有塔內淡水出口，加濕去濕塔的左側裝有溢流口；加濕去濕塔的頂部固定安裝有向陽隨動太陽能集熱器。

向陽隨動太陽能集熱器由向陽旋轉底座和12～15根太陽能玻璃真空集熱管組成，12～15根太陽能玻璃真空集熱管并排相互固定，質心處安裝在向陽旋轉底座上；每根太陽能玻璃真空集熱管的下端相互連通為進水端，上端相互連通為出水端。

蒸發凝結箱的底部通過水管和第一水泵與加濕去濕塔內的冷凝管下端相通，冷凝管上端通過水管與向陽隨動太陽能集熱器的太陽能玻璃真空集熱管的進水端相通，向陽隨動太陽能集熱器的太陽能玻璃真空集熱管的出水端通過水管與加濕去濕塔內的蜂窩降膜蒸發器的上端相通，加濕去濕塔左側的底部通過水管和第二水泵連通至蒸發凝結箱內的第二層鐵盤的上方；上述水管均用保溫材料包覆。

所述的每層鐵盤分別經鐵盤支撐桿固定在蒸發凝結箱箱壁，每層鐵盤均經表面鍍鋅處理；每層V形流槽分別經流槽支撐桿固定在蒸發凝結箱箱壁，每層V形流槽為PVC材質。

所述的蜂窩降膜蒸發器的材質為蜂窩狀玻璃纖維無機濕膜。

所述的冷凝管為10～12根鍍鋅銅管豎直均勻排列，鍍鋅銅管的柱面上沿豎直方向均勻地開有6～10條凹槽。

所述的上風扇固定安裝在塔頂上，下風扇固定安裝在基墻上，基墻高度為加濕去濕塔高度的1/8～1/6；上風扇的出風口面向加濕去濕塔的右側，下風扇的出風口面向加濕去濕塔的左側。

所述的塑料隔板為兩張平行的塑料板，兩張塑料板間的距離約為上風扇或下風扇的厚度。