[發明專利]一種漂浮式聚光熱鹽水淡化裝置

在審

• 申請號: 201710031231.2
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106698566A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 孫志林;紀汗青;方詩標;許丹
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本發明涉及一種鹽水淡化器，尤其是涉及一種漂浮式聚光熱鹽水淡化裝置。

背景技術

隨著我國經濟的發展，水資源日益成為一種稀缺資源。不僅在降水稀少的內陸腹地，許多人口稠密的沿海地區也正面臨著水資源短缺的問題。隨著遠距離調水的成本日益增長，利用就近的鹽堿水（海水、鹽湖、農業排鹽溝）淡化，供工農業及居民生活使用，對于國民經濟的可持續發展具有重要意義。在眾多的淡化技術中，太陽光熱能淡化技術由于價格低廉、清潔環保，一直備受關注。然而現有的光熱能淡化技術效率低、經濟性差，一直未能得到大規模推廣應用。現有的鹽水淡化器主要由水泵、集熱底板、蒸發器、傾斜玻璃和集水裝置組成，首先用泵將鹽堿水注入蒸發器中，然后通過集熱底板收集光熱能加熱蒸發器，使蒸發器中的鹽堿水蒸發，再冷凝在傾斜玻璃上形成小水珠。由于重力作用，小水珠沿玻璃內表面匯入底部的集水裝置，實現淡化。

現有的光熱淡化裝置雖能實現鹽堿水淡化的功能，但依然存在較多不足：

1、光熱淡化裝置一般由玻璃制成，成本高，重量大，占地面積大，且極易破碎，不適合大規模生產使用。

2、現有淡化裝置傾斜玻璃內外溫差小，導致大部分水蒸氣無法冷凝收集，產生的淡化水有限，淡化效率不高。

3、我國西部缺水地區的鹽堿水主要以鹽湖和農業排鹽溝形式存在，鹽堿水分散而不易匯集，而現有淡化裝置為玻璃結構，笨重且不易運輸，通過管道輸送鹽堿水又成本過高，導致很多鹽堿水無法淡化利用。

4、將鹽堿水注入淡化裝置需要水泵提供水頭，增加了裝置的能源消耗和經濟成本。

發明內容

為了克服現有鹽水淡化器存在的上述問題，本發明提供了一種漂浮式聚光熱鹽水淡化裝置，該裝置不僅大大增強了聚光熱和冷凝效果，提高了淡化效率，同時制作成本低廉，運輸方便，無需輸送鹽堿水，大大降低了淡化成本。

本發明采用的技術方案是：

一種漂浮式聚光熱鹽水淡化裝置，主體主要包括上壁、邊壁氣囊、底壁、浮筒氣囊、中心軟管；底壁設有通道，與外界鹽水相通，中心軟管和浮筒氣囊靠近中心的底部相連通，邊壁氣囊與浮筒氣囊靠近邊緣的底部相連通，通過中心軟管依次給邊壁氣囊、浮筒氣囊充氣后裝置可浮在水面，中心軟管的高度高于邊壁氣囊的高度，上壁的中心由中心軟管支撐向上凸起，底壁的中心由中心軟管支撐向下凸起；浮筒氣囊圍成多個規則分布的蒸發單元，多個蒸發單元的幾何中心為所述的中心軟管；蒸發單元呈圓錐臺狀，蒸發單元的底部為所述的底壁，蒸發單元的臺面為中空，上壁上設有與蒸發單元一一對應的凸透鏡，凸透鏡主光軸指向蒸發單元，加速蒸發單元內的鹽水蒸發；浮筒氣囊與邊壁氣囊形成的容器以及浮筒氣囊相互之間形成的容器為淡水收集室。

所述的底壁的中心下表面設有底塞，拔出底塞后，可放空浮筒氣囊和邊壁氣囊內空氣。

進一步，所述的底塞設有配重模塊。

所述中心軟管底端設有有多個單向閥，分別為充氣閥、吸水閥，當向中心軟管內加壓時，通向浮筒氣囊的充氣閥開啟，通向淡水收集室的吸水閥關閉，中心軟管為裝置浮筒氣囊充氣；當中心軟管內壓力減小時，通向浮筒氣囊的充氣閥關閉，通向淡水收集室的吸水閥開啟，中心軟管向外輸送淡水。

所述的中心軟管頂部設有外中心軟管外接口，用以套接外管輸送淡水。

所述的浮筒氣囊圍成四個規則分布的蒸發單元。

所述的裝置單個使用或者多個拼接聯合使用。

本發明具有的有益效果是：

1. 該裝置通過太陽光熱能實現鹽堿水淡化，無須消耗其他能源，清潔環保。

2. 整體可由塑料制成，相比于傳統的玻璃結構，造價低，結構簡單，不易損壞，適合大規模生產使用。

3. 該裝置工作時，通過充氣漂浮于鹽堿水表面，不占用地面場地，節約土地資源。淡化完成后，通過放氣折疊存放，節約儲存空間。

4. 該裝置相比傳統結構，重量輕，便于運輸，可直接在鹽堿水表面實現淡化，無需通過管道輸送鹽堿水，節約大量能源。

5. 該裝置可采用高透光隔熱材料，加上透鏡結構，相比傳統的平板玻璃，集熱效率高，冷凝效果好，工作效率明顯提升。

6. 該裝置可通過中心軟管實現邊產邊輸，持續供水，還可通過多個裝置并網供水，大大增加了供水效率。

附圖說明

圖1是本發明中剖面示意圖；

圖2是本發明俯視圖；

圖3是本發明中心軟管底端局部放大圖；