[發明專利]太陽能海水淡化裝置

有效

• 申請號: 201310232977.1
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103332757A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 劉樹高;于觀武;安建春
• 申請（專利權）人: 山東開元電子有限公司
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務所 37215
• 代理人: 王慶德

技術領域

本發明屬于太陽能海水淡化技術領域，具體是涉及一種利用太陽能進行海水淡化的裝置。

背景技術

為解決人類對淡水越來越大的需求，利用太陽能蒸餾海水進行淡化的技術得到了廣泛的重視。但由于太陽輻照存在著稀薄和不均衡的特點，而且現有太陽能海水淡化裝置普遍采用橫臥大水箱和太陽能吸熱管并聯加熱的方式。使用時受到天氣的影響大，水溫上升速度緩慢，光能大部分變成了水箱中水體的顯熱，即便是水體能夠達到沸騰的溫度，不僅蒸餾時間短，而且沸騰強度比較小，蒸餾水產量和太陽能利用率低。為降低天氣對海水淡化的影響，有的在系統中增加附屬裝置，通過強化傳熱過程，提高海水淡化的效率和產量。例如閃蒸法海水淡化技術，就是在太陽能系統中增加了閃蒸罐，把加熱到一定溫度的海水通入閃蒸罐，并降壓使部分海水閃蒸成蒸汽，再降溫得到冷凝水。這類海水淡化裝置的淡化效率和淡水產量比較大，但是普遍存在著結構復雜，能源消耗多，淡化成本高等缺點。而且這種以能源換水源的方法，也不利于太陽能海水淡化技術的推廣應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單，能源消耗小，運行成本低，適應性強，持續蒸餾時間長的太陽能海水淡化裝置。

為解決上述技術問題，本發明包括架體，所述架體上安裝有連成一體的集熱水箱和太陽能采熱管，太陽能采熱管的管腔與集熱水箱內腔連通，集熱水箱上設有與其內腔相通的進水口和蒸汽出口，進水口連接有補水裝置，蒸汽出口與冷凝器連通，其結構特點是所述集熱水箱箱體為傾斜式或立式設置，其兩端口不在同一水平高度上，且其出汽端頭高于進水端頭，集熱水箱兩側分別設置有多支太陽能采熱管，太陽能采熱管與集熱水箱的軸向內夾角為30-60度；集熱水箱的蒸汽出口與冷凝器之間串接有汽水分離器，汽水分離器的分汽口與冷凝器的進汽接口相接；所述補水裝置的補水進口和補水出口分別與冷凝器的冷卻水出口和集熱水箱的進水口連通。

優選的是所述集熱水箱的箱體為立式設置，箱體上設有太陽能采熱管的側面與水平向夾角為90度，集熱水箱的出汽端頭及進水端頭為上下設置；太陽能采熱管與集熱水箱的軸向夾角為45-55度。

進一步優選的是所述汽水分離器包括一封閉腔體，腔體外設有保溫隔熱層。腔體底端設有水汽進口和回流管，回流管與集熱水箱腔體連通，其下端口設有單向閥。水汽進口內端設有緩沖頭，所述緩沖頭上設有側孔和網罩；分汽口設在腔體上端。

本發明的集熱水箱非水平設置，也就是箱體長軸向與水平向呈一定夾角設置，而且其出汽端頭高于進水端頭；集熱水箱的兩側設有斜向安裝的太陽能采熱管，集熱水箱和太陽能采熱管均為上沖形設置。海水加入到集熱水箱和太陽能采熱管中后，經太陽光照射后采熱管內的水首先吸熱溫度上升，并從下往上不斷發生熱分層，熱水向上運行進入集熱水箱中。與此同時，集熱水箱中獲得熱水后整體也開始進行熱分層運動，形成從箱體低端向高端的循環運動。水體在管內外連續的運行，使熱量不斷向頂端傳遞匯集，頂端局部水溫迅速提高，最終在頂層太陽能采熱管內發生沸騰汽化，水蒸氣排出后經冷卻獲得冷凝水。這種結構方式的太陽能海水淡化裝置具有頂端優先蒸餾汽化的特點，水循環快，傳熱迅速。海水初始蒸發時間提前，蒸發截止時間推后，持續蒸餾時間是傳統方式的2倍以上。吸收的太陽光能大部分轉化為水體潛熱，轉化效率高。即便是在天氣較差的情況下，也能進行海水淡化，維持持續蒸餾狀態需要的光照小，受天氣影響小。附屬裝置少，耗能低，能有效解決能源換水源問題。在蒸汽出口與冷凝器之間接有汽水分離器，能夠解決光照強烈情況下，水體在太陽能采熱管內快速沸騰蒸發，造成的集熱水箱頂端水汽上竄溢出到冷凝器的問題。使排出的水重新回流到集熱水箱中，避免了海水進入到冷凝器中，對冷凝水造成污染。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：

圖1是本發明整體示意圖；

圖2是本發明雙聯結構示意圖；

圖3是本發明架體結構示意圖；

圖4是本發明汽水分離器結構示意圖。

具體實施方式