[發明專利]太陽能驅動獨立運行的海水淡化系統

在審

• 申請號: 201610120098.3
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN107151036A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 李蔚;陳景祥
• 申請（專利權）人: 李蔚
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F103/08
• 代理公司: 上海華祺知識產權代理事務所31247
• 代理人: 劉衛宇

技術領域

本發明涉及海水淡化系統。

背景技術

地球是公認的水資源儲量最豐富的星球，但其能被人類利用的淡水資源不到5%，絕大部分的水資源為海水。隨著人口的增長，人均淡水資源占有量逐漸減少，淡水資源的問題將上升為限制全球經濟、人類社會發展的制約性問題。

依靠自然的力量，自然界中海水淡化的途徑主要可以歸納為兩種：一種是通過大氣循環，海水吸收太陽能變成蒸汽進入云層，漂浮到世界各地，最終以雨水的形式降落，江河湖水再流進大海，此為自然界中的“環路熱管”；另一種是巖土層的滲透作用，不可利用水資源經過巖土層的滲透過濾，形成人類可利用淡水，此為自然界另一神奇的啟發——膜法淡化海水技術。

現有的人工海水淡化技術主要是與上述原理近似的膜法和熱法。這些海水淡化技術大都耗能高，成本居高不下，最終無法得到廣泛應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、制造和運行成本低、產生的淡水品質好、能夠防止在海水蒸發過程中海水被蒸干的海水淡化系統。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

太陽能驅動獨立運行的海水淡化系統，包括蒸發器、冷凝器和太陽能集熱裝置；蒸發器包括殼體、毛細芯以及間隔設置的多條海水流道；各條海水流道具有海水進口和海水出口；殼體具有蒸汽腔，蒸汽腔具有蒸汽出口；各海水流道與蒸汽腔通過毛細芯相互隔開； 冷凝器具有蒸汽入口和淡水出口；太陽能集熱裝置具有海水入口和海水出口，該太陽能集熱裝置能夠加熱從海水入口流入的海水，太陽能集熱裝置的海水出口分別與蒸發器的多條海水流道的海水入口連通；冷凝器的蒸汽入口與蒸汽腔的蒸汽出口連通。

優選地，冷凝器還具有海水入口和海水出口；冷凝器的海水出口與太陽能集熱裝置的海水入口連通；冷凝器用于將從該冷凝器的海水入口流入的海水與來自蒸汽腔的蒸汽進行熱交換后輸出給太陽能集熱裝置。

優選地，太陽能驅動獨立運行的海水淡化系統包括回熱器，回熱器具有淡海水入口、淡海水出口、濃海水入口和濃海水出口；回熱器的淡海水入口與冷凝器的海水出口連通，回熱器的淡海水出口與太陽能集熱裝置的海水入口連通，回熱器的濃海水入口分別與蒸發器的多條海水流道的海水出口連通，回熱器用于將從該回熱器的淡海水入口流入的淡海水與來自多條海水流道的海水進行熱交換。

采用上述技術方案后，本發明至少具有以下技術效果：

1、本發明的海水淡化系統僅僅依靠太陽能推動運行，不消耗高品位能源，不僅綠色環保，而且降低了制造及運行的成本。與利用電廠廢熱的技術相比，其不受能源種類和地理位置的限制，安裝更方便；

2、本發明的海水淡化系統利用高溫海水壓力劇變、海水閃蒸的原理制得純凈的蒸餾水，淡水品質優于常用淡水；

3、本發明的蒸發器利用毛細抽吸現象和海水自身重力作用達到海水淡化分離，進入蒸發器內的淡海水已直接達到毛細芯的蒸發溫度，不需要蒸發器從內部或者外部加熱來達到毛細芯的蒸發溫度。其中，蒸發器中具有間隔設置的多條海水流道，使淡海水的分布更加均勻，淡海水在毛細力和穿過多孔介質壓力急劇下降的作用下會低溫低壓蒸發，從而能夠有效避免因局部過熱出現的海水被蒸干的現象，并具有良好的海水淡化效率；

4、在發明的優選實施例中，利用了水蒸氣冷凝潛熱以及蒸發器分離出的濃海水余熱預熱進口海水，降低了太陽能集熱裝置的受熱面積，節省了材料，降低了制造和運行成本。

附圖說明

圖1示出了根據本發明一實施例的海水淡化系統的原理圖。

圖2示出了根據本發明一實施例的蒸發器的側視示意圖。

圖3示出了圖2的A-A剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

請參閱圖1至圖3。根據本發明一實施例的包括蒸發器1、冷凝器2、太陽能集熱裝置3以及回熱器4。