[實用新型]一種利用太陽能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920319088.8
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN201626849U
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甄洪聲;葉秋生;陳芳;宋德升
• 申請（專利權(quán)）人: 山東山大能源環(huán)境有限公司
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F1/16
• 代理公司: 濟南圣達專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37221
• 代理人: 李健康

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于水處理、熱能利用及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種利用太陽能或廢熱的U型橫管降膜蒸發(fā)裝置。

背景技術(shù)

在我國一些干旱或海島等地區(qū)，淡水資源非常貧乏，同時存在電力不足的問題，造成飲用水和生活用水供給十分困難。但這些地區(qū)的太陽能資源卻非常豐富。而在一些工業(yè)發(fā)展迅速的地區(qū)，由于對環(huán)保的不夠重視，工業(yè)廢水排污量增加，對飲用水源造成了很大的污染。此外，在一些工廠中，如鋼鐵、化工企業(yè)等，低品位的廢熱、余熱等未能得到充分利用，造成很大的能源浪費。

目前，苦咸水淡化裝置一般為大中型設(shè)備，存在投資成本高、操作運行復(fù)雜等問題，這大大制約了苦咸水淡化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此在一些島嶼、船舶及別墅等地方，適宜推廣一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單的中小型凈水設(shè)備。

實用新型內(nèi)容

本實用新型設(shè)計的U型橫管降膜蒸發(fā)裝置，利用太陽能或低品位的廢熱、余熱等廉價能源，采用U型橫管降膜蒸發(fā)機理，以獲取所需要的飲用水及生活用水。

本實用新型提供的一種利用太陽能或廢熱的U型橫管降膜蒸發(fā)裝置，包括蒸餾箱、冷凝箱、布液器、二次布液器、U型橫管水流分配器、U型橫管、布風(fēng)板、空氣泵、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)及連接各部件的管路，其特征在于該裝置的上端噴淋腔內(nèi)設(shè)有布液器及二次布液器，噴淋腔連接蒸發(fā)腔，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)有U型橫管水流分配器及U型橫管，蒸發(fā)腔下端通過布風(fēng)板與原水儲存腔連接，原水儲存腔設(shè)有與布液器連接的內(nèi)置管路，在噴淋腔的上端設(shè)有連通管連接冷凝箱，冷凝箱內(nèi)設(shè)有冷凝管。由熱水進水管、熱水循環(huán)泵、熱水內(nèi)置管路、U型橫管水流分配器、U型橫管及熱水出水管構(gòu)成熱水循環(huán)回路，設(shè)置在蒸餾箱底部的原水循環(huán)泵的進水口直接與原水儲存腔相通，原水循環(huán)泵的出水口通過原水內(nèi)置管路與布液器相連。冷凝箱的下端設(shè)有空氣泵，空氣泵的進氣管插入冷凝箱內(nèi)，空氣泵的出氣管與蒸餾箱下端的原水儲存腔上部相通。在原水儲存箱的底部和冷凝箱的底部分別設(shè)有連接控制系統(tǒng)的水位傳感器。蒸餾箱的殼體為雙層結(jié)構(gòu)，中間添加保溫材料。

本實用新型利用降膜蒸發(fā)的運行機理，通過強化傳熱傳質(zhì)過程，提高裝置的換熱性能；并且可以回收冷凝潛熱，減少能耗；本設(shè)備除鹽率高，產(chǎn)水量大，可連續(xù)操作并實現(xiàn)自動化控制，具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、造價低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。

本實用新型水處理設(shè)備，可以用在沙漠、海島等地區(qū)，處理海水或苦咸水得到所需的飲用水及生活用水；也可用在低品位廢熱、余熱較多的工業(yè)企業(yè)，用來處理含鹽廢水，達到廢水廢熱的綜合利用；也可用來處理自來水，為機關(guān)、企業(yè)、學(xué)校、居民小區(qū)提供飲用純凈水。

附圖說明

圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1為蒸餾箱，2為布液器，3為二次布液器，4為連通管，5為冷凝管，6為空氣泵進氣管，7為冷凝箱，8為水位傳感器，9為空氣泵，10為凈水輸送泵，11為控制系統(tǒng)，12為熱水出水管，13為U型橫管水流分配器，14為U型橫管，15為布風(fēng)板，16為熱水內(nèi)置管路，17為原水內(nèi)置管路，18為電磁閥，19為熱水進水管，20為熱水循環(huán)泵，21為排污閥，22為原水循環(huán)泵，23為水位傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合本實施例及附圖，詳細說明本實用新型的結(jié)構(gòu)特點及工作過程。

本實施例的結(jié)構(gòu)特點如圖1與圖2所示，蒸餾箱1被二次布液器3及布風(fēng)板15分為三個腔，從上到下依次為噴淋腔、蒸發(fā)腔、原水儲存腔。蒸餾箱殼體為雙層結(jié)構(gòu)，中間為保溫材料。噴淋腔內(nèi)有布液器2及二次布液器3，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)置U型橫管水流分配器13及U型橫管14，原水儲存腔存儲待處理的原水。熱水進水管19、熱水循環(huán)泵20、熱水內(nèi)置管路16、U型橫管水流分配器13、U型橫管14及熱水出水管12構(gòu)成熱水循環(huán)回路，原水循環(huán)泵22的進水口直接與原水儲存腔相通，出水口由原水內(nèi)置管路17與布液器2相連。冷凝箱7通過連通管4與蒸餾箱1相連，冷凝箱內(nèi)有冷凝管?？諝獗?的進氣管6插入冷凝箱內(nèi)，出氣管與蒸餾箱1的原水儲存腔上部直接相通。凈水輸送泵10的進水管連通到冷凝箱的底部。電磁閥18的一端連接在熱水進水管19上，另一端與蒸餾箱1的原水儲存腔相通。水位傳感器8、22分別安裝在冷凝箱7及蒸餾箱1的原水儲存腔上。在蒸餾箱1的原水儲存腔底部還裝有排污閥21。

本實施例的工作過程為：原水在太陽能集熱器(或廢熱換熱器)中加熱到一定溫度，經(jīng)熱水進水管19、熱水循環(huán)泵20及熱水內(nèi)置管路16進入U型橫管水流分配器13，再進入U型橫管14對其進行加熱，最后經(jīng)熱水出水管12流回太陽能集熱器(或廢熱換熱器)中重新加熱。在蒸餾箱1下部原水儲存腔內(nèi)的原水經(jīng)原水循環(huán)泵22驅(qū)動，通過原水內(nèi)置管路17輸送到布液器2，再經(jīng)二次布液器3后，均勻地滴落到蒸發(fā)腔中的U型橫管14上，在那里形成降膜并受熱蒸發(fā)。未蒸發(fā)的原水最終落到原水儲存腔內(nèi)，再經(jīng)原水循環(huán)泵進行下一次循環(huán)。原水在U型橫管14上形成降膜流動時，它從U型橫管14內(nèi)的熱水中吸收大量的熱，并產(chǎn)生蒸發(fā)釋放出大量水蒸氣?？諝獗?驅(qū)使水蒸氣經(jīng)連通管4進入冷凝箱7，與冷凝管5內(nèi)的冷卻水進行換熱，水蒸氣冷凝，產(chǎn)生的純凈水收集在冷凝箱7的底部，液位到達一定高度后，水位傳感器8向控制系統(tǒng)11發(fā)出信號，凈水輸送泵10開啟，輸送到凈水儲罐儲存起來以供使用。冷凝箱7內(nèi)的純凈水水位降低到一定程度后，水位傳感器8再次向控制系統(tǒng)11發(fā)出信號，凈水輸送泵10停止工作。原水儲存腔內(nèi)的液位隨著蒸發(fā)的不斷進行會越來越低，水位降低到一定程度后，水位傳感器23向控制系統(tǒng)11發(fā)出信號，電磁閥18開啟，向原水儲存腔補充原水，當(dāng)水位升高到一定高度后，水位傳感器23向控制系統(tǒng)11再次發(fā)出信號，電磁閥18關(guān)閉，使原水儲存腔始終保持一定的液位。經(jīng)常開啟排污閥21使原水儲存腔內(nèi)的原水含鹽量控制在一定的濃度之下。溫度較低的原水通過冷凝管5進行熱交換后，進入太陽能集熱器(或廢熱換熱器)補充消耗的原水，同時回收了大量的冷凝潛熱。