[發明專利]海水淡化裝置以及集熱液體的流程控制方法

有效

• 申請號: 201610793955.6
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106277131B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 徐榮吉;吳青平;王瑞祥;解國珍;王剛;胡潔
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;F24S23/71;F24S10/95;F24S50/00;C02F103/08
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 白改芳

本發明涉及一種海水淡化裝置以及集熱液體的流程控制方法，裝置包括：蒸發器、冷凝器以及太陽能集熱器，集熱器包括殼體以及置于所述殼體內的集熱部；集熱部包括進液分液管、出液集液管以及置于二者之間的脈動熱管集熱單元，脈動熱管集熱單元包括復合拋物聚光器、脈動熱管吸熱器和套管換熱器，脈動熱管吸熱器由若干組蒸發段和冷凝段間隔形成，蒸發段跨列式置于所述復合拋物聚光器；套管換熱器的套殼的兩端分別與所述進液分液管和所述出液集液管連通，冷凝段置于所述套殼內；集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管換熱器器之間形成流動路徑。本發明的海水淡化裝置能夠通過調整集熱液體的流程來滿足海水淡化需求。

技術領域

本發明涉及太能輻射熱能利用領域，具體涉及一種海水淡化裝置以及集熱液體的流程控制方法。

背景技術

目前太陽能集熱器內的集熱液體靠自然對流或泵流動。集熱溫度和流量被動調節，無法根據實際需要動態通過調整運行狀態(集熱溫度和流量)以適應天氣及使用需求的變化；而且太陽能集熱器通常采用平板結構的吸熱面來吸收太陽能，且吸熱面的溫度普遍比吸熱管溫度高，形成了一個高溫輻射面和漏熱面，影響集熱效率。

目前對于太陽能集熱器的改進，主要是針對集熱器的集熱溫度進行。如在真空管集熱器內插入金屬管以改變流體流程，或者在平板集熱器的集熱管內進行部分集熱流程的串聯布置等。但是對太陽能集熱器的優化十分有限，如何從根本上改變集熱器的集熱量以及提高集熱器的利用率，使集熱器能根據使用需求自動調整集熱液體流程高效運行，是尚待進一步優化的問題。

利用太陽能集熱器的集熱功能進行海水淡化的應用非常廣泛。但是目前太陽能集熱器內的集熱液體靠自然對流或泵流動，集熱溫度受太陽輻射影響大，集熱溫度和集熱量波動大，無法根據海水淡化裝置的實際需求來動態調節集熱器的集熱水平。

發明內容

技術問題

本發明要解決的技術問題是，如何根據海水淡化循環的需求而調整集熱液體的集熱溫度和集熱量。

解決方案

有鑒于此，本發明的一個實施例提供了一種海水淡化裝置，該海水淡化裝置包括：通過蒸汽管道連通的蒸發器和冷凝器；其中，所述蒸發器和冷凝器內分別置有換熱器和回熱換熱器；其中，所述回熱換熱器的出水端伸入至所述換熱器；以及太陽能集熱器，其包括殼體以及置于所述殼體內的集熱部；

其中，所述集熱部包括進液分液管、出液集液管以及置于二者之間的脈動熱管集熱單元；

其中，所述脈動熱管集熱單元包括復合拋物聚光器、脈動熱管吸熱器和套管換熱器，所述脈動熱管吸熱器由若干組蒸發段和冷凝段間隔形成，所述蒸發段跨列式置于所述復合拋物聚光器；所述套管換熱器的套殼的兩端與所述進液分液管和所述出液集液管分別連通，其包括套殼和所述冷凝段，且所述套殼的兩端與管路連通置于所述套殼內；

所述蒸發段內的工質吸收由所述復合拋物聚光器反射的太能輻射能，傳遞到所述冷凝段并與套管換熱器內的集熱液體換熱，所述集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和至少一部分所述套管換熱器之間形成流動路徑，所述換熱器使所述流動路徑形成閉環；且在具有物理意義的前提下，能夠通過可調整的方式接入所述流動路徑的所述套管換熱器的個數。

對于上述海水淡化裝置，在一種可能的實現方式中，所述進液分液管和所述出液集液管上分布有若干個電動閥門，通過調整各個所述電動閥門的開關狀態，處于開狀態的電動閥門使得集熱液體在所述進液分液管、所述出液集液管和所述套管換熱器之間形成可調整的、多級脈動熱管吸熱器吸熱的流動路徑；其中，以進液分液管上游到下游的方向為脈動熱管吸熱器的吸熱級數遞增的方向，則級數較高的高溫級的脈動熱管吸熱器的吸熱面積≥處于級數較低的低溫級的脈動熱管吸熱器的吸熱面積。