[發明專利]太陽能磁制冷海水淡化裝置及其海水淡化方法

有效

• 申請號: 201110342210.5
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN102408139A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 闞安康;夏平;韓厚德
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 孫景宜

1.太陽能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述裝置包括蒸汽生成系統和磁制冷捕水器；

所述蒸汽生成系統包括太陽能集熱板、噴淋室、第一換熱器和第二換熱器；噴淋室的頂部設置有噴頭和蒸汽出口，噴淋室的底部設置有第一壓力閥門；

所述磁制冷捕水器的外部設置有海水導入管和海水導出管；磁制冷捕水器的內部設置有儲液罐、儲氣罐、上三通電磁閥、下三通電磁閥和磁制冷裝置；磁制冷捕水器的底部設置有集水槽；

所述海水導入管通過儲液罐連接下三通電磁閥的第一接口，下三通電磁閥的第二接口連接磁制冷裝置；所述磁制冷裝置的另一端連接上三通電磁閥的第一接口，下三通電磁閥的第三接口連接集水槽；所述集水槽的底部設置有外接淡水排出管的第二壓力閥門，集水槽的頂部外側設置有與噴淋室連通的蒸汽回流口；上三通電磁閥的第二接口連接海水導出管；

所述海水導出管依次連接第一換熱器、太陽能集熱板、第二換熱器；第二換熱器通過管路與噴淋室頂部的噴頭連接；噴淋室底部的壓力閥門通過管路連接第一換熱器；所述第一換熱器還設置有海水排出口；

噴淋室頂部的蒸汽出口連接第二換熱器，第二換熱器的一個接口連接磁制冷捕水器內部的儲氣罐，儲氣罐的出口端連接上三通電磁閥的第三接口。

2.根據權利要求1所述的太陽能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述太陽能集熱板為槽式太陽能集熱板。

3.根據權利要求1所述的太陽能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述海水導入管上設置有第一驅動水泵，第一換熱器和太陽能集熱板之間設置有第二驅動水泵；海水排出口通過管路連接有第三驅動水泵。

4.根據權利要求1所述的太陽能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述第一壓力閥門的設定開啟壓力小于第一壓力閥門的設定開啟壓力。

5.太陽能磁制冷海水淡化方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1)給水：首先關閉上三通電磁閥的第三接口和下三通電磁閥的第三接口，啟動第一驅動水泵導入海水，由磁制冷裝置加熱后經海水導出管到達第一換熱器，經過熱交換后海水流進太陽能集熱板；

2)加熱：太陽的輻射熱能被太陽能集熱器吸收后，太陽能集熱器對海水進行加熱，然后加熱的海水經過第二個換熱器繼續被加熱為高溫海水；

3)蒸發：高溫海水在噴淋室進行噴淋，一部分的海水變成了水蒸汽，所述水蒸汽積聚在噴淋室頂部，液態的海水留在噴淋室底部；

4)冷卻：積聚在噴淋室頂部的水蒸汽在自身的擴散作用下，以及由于噴淋室內部的空間不斷減小而增強的壓力作用下，經過噴淋室的水蒸汽出口，通過水蒸汽管道在第二個換熱器與在太陽能集熱器被加熱的海水進行熱交換，水蒸汽被冷卻很少的一部分，然后水蒸汽和液態水混合物經過磁制冷捕水器被冷卻，冷凝后的冷凝水被收集在集水槽中；

5)排出冷凝水：當集水槽中的冷凝水水位達到一定的高度時，集水槽的閥門打開，冷凝水被排出；

6)集水槽中的剩余水蒸汽的排出：通過集水槽底部的壓力閥控制淡水水位，當淡水水位到達一定高度時，空間變小，壓強增大，推動水蒸汽通過管道進入噴淋室中；

7)排出噴淋室濃海水：當噴淋室中濃海水的水位高度達到一定時，噴淋室底部的壓力閥打開，濃海水被引進第一個換熱器中，經過換熱器后被直接排到海里。

6.根據權利要求5所述的太陽能磁制冷海水淡化方法，其特征在于，所述方法包括預熱過程，所述預熱過程為讓一部分海水在所述太陽能磁制冷海水淡化裝置進行循環，使得第一換熱器內存儲有高溫海水，第二換熱器內存儲有高溫水蒸汽。