[發(fā)明專利]一種利用太陽能實現(xiàn)海水淡化的集成裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510851308.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105439348A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 胡雪蛟;章先濤
• 申請（專利權）人: 江蘇潤海能源科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F11/14;C02F103/08
• 代理公司: 上海海頌知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 陳麗君

技術領域

本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置，具體涉及一種利用太陽能實現(xiàn)海水淡化的集成裝置。

背景技術

海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，是實現(xiàn)水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水等穩(wěn)定供水。常見的熱法海水淡化技術中低溫多效法運行溫度最低，可以實現(xiàn)最低的熱源溫度也在70^oC以上。而如此高溫的蒸汽，對現(xiàn)代電廠而言，仍然具有一定的做功能力。傳統(tǒng)海水淡化設備初期投資大、能耗大、成本高，這一直被視為是海水淡化難以大規(guī)模推廣使用的主要問題

利用常規(guī)能源進行海水淡化需要消耗大量的化石燃料，同時還會釋放出大量的溫室氣體，對環(huán)境十分不利。全球能源資源不足，已難以應對海水淡化過程中消耗的巨大能量。發(fā)展低成本、低能耗、環(huán)境友好的海水淡化系統(tǒng)具有重要意義。太陽能作為一種取之不盡的資源，研究利用太陽能進行海水淡化具有重要的社會意義和經(jīng)濟價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種利用太陽能實現(xiàn)海水淡化的集成裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，不需要外加動力和電力輸入便可以實現(xiàn)海水淡化。系統(tǒng)設計簡單，利用毛細力實現(xiàn)海水的實時補給；利用陽面蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，陰面凝結(jié)回收潛熱，實現(xiàn)能量二次利用，提高淡水產(chǎn)量。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種利用太陽能實現(xiàn)海水淡化的集成裝置，包括蒸凝殼體和“三明治”結(jié)構(gòu)淡化機構(gòu)；

所述蒸凝殼體為開口的盒裝結(jié)構(gòu)，蒸凝殼體的開口端設有透明擋板，蒸凝殼體內(nèi)設有支撐架，“三明治”結(jié)構(gòu)淡化機構(gòu)固定在支撐架上，將蒸凝殼體內(nèi)部分成位于上部的蒸汽腔和位于下部的淡水腔；

所述“三明治”結(jié)構(gòu)淡化機構(gòu)包括自上而下分布的親水層、毛細吸水層和強化凝結(jié)層，所述親水層以金屬粉末燒結(jié)體或親水性有機高分子材料制備而成，親水層的孔徑為3-8微米，所述毛細吸水層以金屬粉末燒結(jié)體或親水性有機高分子材料制備而成，毛細吸水層的孔隙率大于60%，孔徑為30-80微米，所述強化凝結(jié)層為金屬板，金屬板的上表面與毛細吸水層相貼合，金屬板的下表面進行納米處理；

所述蒸凝殼體上設有第一進水口和第一出水口，進水管道穿過第一進水口與毛細吸水層相連通，出水管道穿過第一出水口與毛細吸水層相連通，所述進水管道與出水管道之間存在水頭壓差。

一種利用太陽能實現(xiàn)海水淡化的集成裝置，其中，所述支撐架包括支撐架主體和固定桿，所述固定桿固定在支撐架主體外壁上，固定桿固定在蒸凝殼體內(nèi)壁上，所述支撐架主體包括兩個第一側(cè)板和兩個第二側(cè)板，兩個第一側(cè)板和兩個第二側(cè)板相對設置固定成一體，使支撐架主體內(nèi)形成淡化機構(gòu)放置腔，支撐架主體底部設有一圈支撐板，所述“三明治”結(jié)構(gòu)淡化機構(gòu)放置在淡化機構(gòu)放置腔內(nèi)，強化凝結(jié)層放置在支撐板上，所述兩個第一側(cè)板上分別設有第二進水口和第二出水口，所述進水管道穿過第一進水口與第二進水口相連接，使其與毛細吸水層相連通，出水管道穿過第一出水口與第二出水口相連接，使其與毛細吸水層相連通。

本發(fā)明的有益效果為：

1.利用“三明治”結(jié)構(gòu)的毛細材料。中間吸水層用于海水通道，上層親水層為陽面吸收太陽能蒸發(fā)，下層強化凝結(jié)層為陰面，回收冷凝潛熱。由于蒸發(fā)表現(xiàn)出毛細蒸發(fā)，減少顯熱存儲，相比傳統(tǒng)太陽能海水淡化方法，淡化量可提高1.5~3倍。同時冷凝發(fā)生在陰面，吸水層中海水吸收冷凝熱，減少了海水在蒸發(fā)的預熱過程，進一步利于蒸發(fā)。僅從預熱顯熱能量這部分考慮，由于設計陰面凝結(jié)回收潛熱提高產(chǎn)水量約20%。

2.充分利用微納米技術優(yōu)勢，中間采用50微米的吸水層，水滲透性優(yōu)，實現(xiàn)毛細補水和滲透排鹽。而親水層巧妙使用微米級的親水材料，毛細抽吸力，能從吸水層中抽取海水，吸收太陽能蒸發(fā)。在強化凝結(jié)層，對凝結(jié)表面做納米修飾，強化凝結(jié)核心，促進蒸汽在陰面冷凝。

3.海水補液通過毛細作用完成，過程中無需外加動力。蒸汽凝結(jié)后在重力作用下自然滴落。

附圖說明

圖1為本發(fā)明剖視圖。

圖2為本發(fā)明支撐架俯視圖。

圖3為本發(fā)明支撐架剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示一種利用太陽能實現(xiàn)海水淡化的集成裝置，包括蒸凝殼體1和“三明治”結(jié)構(gòu)淡化機構(gòu)2；

所述蒸凝殼體1為開口的盒裝結(jié)構(gòu)，蒸凝殼體1的開口端設有透明擋板3，蒸凝殼體1內(nèi)設有支撐架4，“三明治”結(jié)構(gòu)淡化機構(gòu)2固定在支撐架上4，將蒸凝殼體1內(nèi)部分成位于上部的蒸汽腔5和位于下部的淡水腔6；