[發明專利]一種熱能太陽能雙能源海水淡化裝置

在審

• 申請號: 201710375895.0
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN107416932A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 孔令斌
• 申請（專利權）人: 孔令斌
• 主分類號: C02F1/14
• 分類號: C02F1/14;C02F1/16;C02F103/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種海水淡化裝置，具體為一種熱能太陽能雙能源海水淡化裝置。

背景技術

太陽能海水淡化技術是當今世界各國都高度關注的前沿技術，在該技術領域投入大量人力資金。但是，至今沒有找到一條成本低廉的技術路線，更沒有一套容易推廣的技術方案。2013年英國“經度獎”甚至將低成本海水淡化列為六個候選技術難題之一。其主要原因是目前的太陽能海水淡化技術，沒有妥善解決太陽能收集、熱轉換、蒸汽冷凝潛熱回收問題。如中國海南省近期建成的太陽能海水淡化示范項目，是將太陽能轉換成蒸汽熱能，再采用多效蒸餾海水淡化裝置淡化海水。這套技術方案的工藝流程長，設備多，熱量損失大，淡化成本高，很難推廣。據相關資料透露：其淡化成本高達8元/噸。這個成本價沒有市場競爭力，只有不計成本的海島能夠接受。2017年1月14日，中國發明專利201710028482.5將太陽能收集、熱轉換、蒸汽冷凝潛熱回收問題集中在海水蒸發罐內解決。在沒有電力的海島，都能確保廉價淡水供應。為太陽能海水淡化技術開辟了一條新的技術路線。

沿著這條新技術路線，太陽能海水淡化裝置只能白天淡化海水，夜晚裝置閑置的問題是下一個需要解決的問題。解決這個問題的辦法就是開發能同時利用熱能太陽能的雙能源海水淡化裝置。白天利用太陽能淡化海水，夜晚利用熱能淡化海水。尤其是利用工業余熱，資源利用更充分，經濟效益更好。為此，設想利用水對流傳熱規律和蒸發冷凝規律，在海水蒸發罐內上層設置太陽能光熱加熱板蒸發海水；在海水蒸發罐內中層設置熱能加熱管加熱海水；在海水蒸發罐內下層設置蒸汽冷凝管冷凝蒸汽。建立海水蒸發罐內上層、中層、下層由高到低的溫度梯度，形成熱能和太陽能協同蒸發海水，全部回收蒸汽冷凝潛熱的熱量循環。

發明內容

本發明的目的是提供一套熱能太陽能協同蒸發海水、回收全部蒸汽潛熱的海水淡化技術方案，設計出一種熱能太陽能作能源的海水淡化裝置。

為了實現上述目的，本發明的方案是：其結構包括熱源、海水蒸發罐、供熱回路、泵、海水流入管、淡水收集管、濃鹽水排出閥、控制系統。其特征在于：所述熱源和泵串聯在供熱回路中。在同一水平面的多個海水蒸發罐并聯在供熱回路中。海水流入管連通所有海水蒸發罐。淡水收集管連通所有海水蒸發罐的冷凝管。所有海水蒸發罐底都安裝濃鹽水排出閥。控制溫度、流量、水位、濃度的控制系統安裝在海水淡化裝置各控制點。

所述海水蒸發罐其結構包括四方形罐體、透明罐頂蓋、水面加熱板、加熱管、冷凝管。罐體內底部安裝冷凝管，冷凝管進口在罐體內上部，冷凝管出口連通淡水收集管。罐體內中部安裝加熱管，加熱管連通供熱回路。罐體內上部安放水面加熱板。罐體頂覆蓋透明罐頂蓋。

所述熱源是鍋爐、核反應堆、燃燒機、工業熱廢氣、工業熱廢水。

所述供熱回路是閉合回路或開放回路。閉合回路的工質循環使用，鍋爐、核反應堆采用閉合回路。開放回路的工質一次性使用，燃燒機、工業廢氣采用開放回路。

所述泵是液體泵或氣體泵(鼓風機、抽風機)。

所述水面加熱板是密度小于水的光熱材料，始終浮在水面。

所述淡水收集管末端連接抽風機，加速所有海水蒸發罐內海水蒸發，增大海水淡化裝置生產能力。

本發明的優點在于：一是利用熱能和太陽能淡化海水，能保證海水淡化裝置晝夜連續運行，最大限度地利用了整套裝置的生產能力，就是陰天也能保證正常生產；二是能利用的熱能來源廣，核能、燃油、天然氣及工業廢水廢氣余熱都能作熱源；三是裝置制造成本低，利用率高，能耗低，海水淡化成本將大幅度降低，估計海水淡化成本在2元/噸以下；四是利用鋼鐵、電力等行業的工業廢水廢氣余熱作熱源，在消除熱污染的同時制取淡水，環保效益和經濟效益同步增長，海水淡化成本還有很大下降空間；五是裝置便于模塊化設計，規模大小靈活，能適應各種不同需求。

附圖說明

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明：

圖1是本發明結構示意圖；

圖2是本發明海水蒸發罐結構示意圖；

圖3是本發明海水蒸發罐內部結構示意圖。

圖中，1、供熱回路熱工質管，2、濃鹽水排出閥安裝管，3、淡水收集管，4、海水流入管，5、供熱回路冷工質管，6、冷凝管進口，7、加熱管，8、冷凝管，9、水面加熱板。

具體實施方式