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Abstract

本发明公开了一种海水淡化装置，包括：干燥剂除湿转轮、太阳能集热器、换热器、三个叉流热交换器和三个蒸发冷却器。所述的干燥剂除湿转轮包括除湿区和再生区，处理空气依次通过转轮除湿区、第三叉流换热器、第二叉流换热器和第二蒸发冷却器，制得冷冻水。再生空气依次通过第三蒸发冷却器、第三叉流换热器、第一叉流换热器、太阳能集热器、转轮再生区、第一叉流换热器和第一蒸发冷却器，最后达到饱和状态的再生空气与处理空气侧制得的冷冻水在换热器中进行热交换，其中的水蒸气凝结为淡水从淡水管中流出。本发明降低了电力消耗，提高了太阳能利用率，提高了海水淡化效率，便于大规模使用。

Description

一种海水淡化装置
技术领域
本发明涉及海水淡化领域，尤其涉及一种太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置。
背景技术
如今，由于污染和干旱等因素淡水资源不断减少，日益严重的缺水问题成为全世界共同面对的问题。开发利用海水淡化技术，是解决这一问题的有效途径。目前常规的海水淡化的方法有蒸馏法、反渗透法和离子交换法，然而成本高、能耗大是这些方法进一步发展的障碍。
太阳能海水淡化方法能耗比常规方法低，是目前被认为比较有发展潜力的一种海水淡化方法，但从目前的研究状况来看，一般的太阳能海水淡化转置太阳能利用率低、能耗大、运转部件复杂且效率仍然不是太高。
经对现有技术文献的检索发现，专利号为200720086324.7的中国实用新型专利，该专利公开了一种太阳能海水淡化装置，特征是：N个真空集热器支持固定在平台上，在真空集热器的侧面通过支架联接有太阳能反射板，在真空管集热器上联接负压泵，负压泵的出口接冷凝器。该装置虽然提高了太阳能的利用率，但是设置了太阳能自动跟踪器及负压泵等活动部件不仅提高了制作成本且耗能量大。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种耗能量小，海水淡化效率高的太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种海水淡化装置，包括：干燥剂除湿转轮、与所述干燥剂除湿转轮通过风道相连接的太阳能集热器、与所述太阳能集热器以及所述干燥剂除湿转轮通过风道相连接的第一叉流热交换器、与所述第一叉流热交换器通过风道相连接的第一蒸发冷却器、与所述第一蒸发冷却器通过风道相连接的空气水换热器、连接于空气水换热器的第二蒸发冷却器、以及通过风道连接于第二蒸发冷却器的第二叉流热交换器、通过风道分别连接于所述第二叉流热交换器和所述干燥剂除湿转轮以及所述第一叉流热交换器的第三叉流热交换器、与第三叉流热交换器通过风道相连接的第三蒸发冷却器以及驱动干燥剂除湿转轮的电机。
进一步地，所述的干燥剂除湿转轮是陶瓷纤维基硅胶-氯化锂复合干燥剂除湿转轮，分为两个区，3/4为除湿区，1/4为再生区，由所述电机驱动。
进一步地，所述的太阳能集热器是真空管式太阳能集热器或者平板式太阳能集热器。
进一步地，所述的空气水换热器是翘片管式或者管壳式换热器。
进一步地，所述的叉流热交换器是能够实现空气与空气换热的换热器。
进一步地，所述的叉流热交换器采用耐海水腐蚀的亲水铝板制成。
进一步地，所述的蒸发冷却器是能够实现等焓加湿或增焓加湿的义流降膜蒸发冷却器。
进一步地，所述风道的截面为矩形或者圆形。
进一步地，所述风道采用不锈钢材料制成，并且风道表面粘贴有保温材料。
进一步地，所述的第一蒸发冷却器、第二蒸发冷却器以及第三蒸发冷却器的底部分别设置有泄水管，定期排放高浓度海水。
本发明的有益效果在于：该太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置将太阳能驱动的除湿转轮应用到海水淡化装置中，以处理空气侧制得的冷冻水作为冷凝过程的冷源，只存在传热传质过程，且系统在常压下运行，不需要压缩机或真空泵机等升降压装置，降低了耗能量，同时，在再生空气侧，进入太阳能集热器之前的再生空气先与从除湿转轮再生区出来的再生空气进行热交换，以回收其中的部分热量，提高了太阳能利用率。本发明的太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置效率高，便于大规模使用。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置的装置示意图；
图2是本发明的除湿转轮与风道的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体说明本发明的实施例。
如图1所示，一种海水淡化装置，包括：干燥剂除湿转轮1、与所述干燥剂除湿转轮1通过风道相连接的太阳能集热器2、与所述太阳能集热器2以及与所述干燥剂除湿转轮1通过风道相连接的第一叉流热交换器3、与所述第一叉流热交换器3通过风道相连接的第一蒸发冷却器4、与所述第一蒸发冷却器4通过风道相连接的空气水换热器7、连接于空气水换热器7的第二蒸发冷却器6、以及通过风道连接于第二蒸发冷却器6的第二叉流热交换器5、分别连接于所述第二叉流热交换器5和所述干燥剂除湿转轮1以及所述第一叉流热交换器3的第三叉流热交换器9、与第三叉流热交换器9通过风道相连接的第三蒸发冷却器8以及驱动干燥剂除湿转轮1的电机10。其中，第一蒸发冷却器4、第二蒸发冷却器6以及第三蒸发冷却器8的顶部分别设置有海水进水管道，海水通过该进水管道输送到蒸发冷却器的顶部水槽，底部分别设置有泄水管11、泄水管12以及泄水管13，定期排放高浓度海水。
本实施例中，所述的干燥剂除湿转轮1是陶瓷纤维基硅胶-氯化锂复合干燥剂除湿转轮，分为两个区。如图2所示，3/4为除湿区，处理空气通过该除湿区除湿升温后由处理风机16排送出除湿转轮1，1/4为再生区，再生空气通过该再生区吸附水分后由再生风机15排送出除湿转轮1。干燥剂除湿转轮1由所述电机10驱动。所述的太阳能集热器2是真空管式太阳能集热器或者平板式太阳能集热器。所述的空气水换热器7是翘片管式换热器或者管壳式换热器。本实施例所采用的叉流热交换器是能够实现空气与空气换热的换热器，采用耐海水腐蚀的亲水铝板制成。所述的风道的截面为矩形或者圆形，风道采用不锈钢材料制成，表面粘贴有保温材料层。本实施例所采用的蒸发冷却器是能够实现等焓加湿或增焓加湿的叉流降膜蒸发冷却器，采用填料塔的形式，海水通过管道输送到顶部水槽，经过水分配器均匀地分布在填料上方，在重力的作用下，海水沿着填料材料向下渗透，湿润整个加湿膜，当干热空气穿过填料时，空气与海水充分接触，形成蒸发冷却效应。
本实施例的太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置的工作原理如下：干燥剂除湿转轮1在电机10的驱动下转动，处理空气通过干燥剂除湿转轮1的除湿区后除湿升温，随后进入第三叉流热交换器9与通过第三蒸发冷却器8降温后的再生空气进行热交换，处理空气温度降低后再依次进入第二叉流热交换器5与通过第二蒸发冷却器6降温后的空气进行热交换，之后进入第二蒸发冷却器6进行冷却，再回送到第二叉流热交换器5用作降温热交换，并从第二叉流热交换器5的处理空气排出口排出。而第二蒸发冷却器6中，喷淋的海水经过第二蒸发冷却器6与降温后的处理空气接触，空气湿度增加焓值升高，同时水得到有效冷却温度降低从而制得冷冻水，并通过冷冻水管道循环于第二蒸发冷却器6与空气水热交换器7之间。而再生空气通过第三蒸发冷却器8冷却后进入第三叉流热交换器9与干燥剂除湿转轮1的除湿区进来的处理空气进行热交换后，温度升高的再生空气进入第一叉流热交换器3与在太阳能集热器2中被加热后送入干燥剂除湿转轮1的再生区，对除湿转轮进行再生，吸附到除湿转轮中水分的再生空气进行热交换，随后再生空气被引入到第一蒸发冷却器4中，与不断循环喷淋的海水直接接触，再生空气吸收到蒸发的水分，最后接近佅和的再生空气进入空气水换热器7与第二蒸发冷却器6制得的低于露点温度的冷冻水进行热交换，再生空气中的水分冷凝下来，从而制得了淡水。
通过以上太阳能驱动的除湿转轮海水淡化装置，实现将太阳能驱动的除湿转轮应用到海水淡化装置中，以处理空气侧制得的冷冻水作为冷凝过程的冷源，只存在传热传质过程，且系统在常压下运行，不需要压缩机或真空泵机等升降压装置，降低了耗能量，同时，在再生空气侧，进入太阳能集热器之前的再生空气先与从除湿转轮再生区出来的再生空气进行热交换，以回收其中的部分热量，提高了太阳能利用率，提高了海水淡化效率，便于大规模使用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域的技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括：干燥剂除湿转轮、与所述干燥剂除湿转轮通过风道相连接的太阳能集热器、与所述太阳能集热器以及所述干燥剂除湿转轮通过风道相连接的第一叉流热交换器、与所述第一叉流热交换器通过风道相连接的第一蒸发冷却器、与所述第一蒸发冷却器通过亢道相连接的空气水换热器、连接于空气水换热器的第二蒸发冷却器、以及通过风道连接于第二蒸发冷却器的第二叉流热交换器、通过风道分别连接于所述第二叉流热交换器和所述干燥剂除湿转轮以及所述第一叉流热交换器的第三叉流热交换器、与第三叉流热交换器通过风道相连接的第三蒸发冷却器以及驱动干燥剂除湿转轮的电机。
2.如权利要求1所述的海水淡化装置，其中，所述的干燥剂除湿转轮是陶瓷纤维基硅胶氯化锂复合干燥剂除湿转轮，分为两个区，3/4为除湿区，1/4为再生区，由所述电机驱动。
3.如权利要求2所述的海水淡化装置，其中，所述的太阳能集热器是真空管式太阳能集热器或者平板式太阳能集热器。
4.如权利要求3所述的海水淡化装置，其中，所述的空气水换热器是翘片管式或者管壳式换热器。
5.如权利要求4所述的海水淡化装置，其中，所述的义流热交换器是能够实现空气与空气换热的换热器。
6.如权利要求5所述的海水淡化装置，其中，所述的义流热交换器采用耐海水腐蚀的亲水铝板制成。
7.如权利要求6所述的海水淡化装置，其中，所述的蒸发冷却器是能够实现等焓加湿或增焓加湿的义流降膜蒸发冷却器。
8.如权利要求7所述的海水淡化装置，其中，所述风道的截面为矩形或者圆形。
9.如权利要求8所述的海水淡化装置，其中，所述风道采用不锈钢材料制成，并且风道表面粘贴有保温材料。
10.如权利要求9所述的海水淡化装置，其中，所述的第一蒸发冷却器、第二蒸发冷却器及第三蒸发冷却器的底部分别设置有泄水管，定期排放高浓度水。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106564979A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 中国科学院大连化学物理研究所 用太阳能或低温热源的一体化制冷、除湿及纯水制备系统
CN107741472A (zh) * 2017-11-09 2018-02-27 郑州云海信息技术有限公司 一种防止服务器湿度过标监测装置
CN109579178A (zh) * 2018-10-18 2019-04-05 浙江大学山东工业技术研究院 一种空调系统及其使用方法和海水淡化应用方法
CN110925902A (zh) * 2019-11-22 2020-03-27 珠海格力电器股份有限公司 低露点复合除湿机
CN113526601A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 东南大学 基于转轮深度除湿的海水淡化系统
CN115367830A (zh) * 2022-09-08 2022-11-22 南通中船机械制造有限公司 一种露点冷却加湿脱湿太阳能海水淡化系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101118075A (zh) * 2007-09-13 2008-02-06 上海交通大学 太阳能驱动的单个转轮两级除湿空调器
JP2008212881A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Toshihiko Yonetani 淡水化装置
ES2323340A1 (es) * 2006-08-23 2009-07-13 Jacinto Manuel Portillo Cueva Sistema de desalacion de agua por energia solar.
CN101973598A (zh) * 2010-10-15 2011-02-16 上海交通大学 喷雾蒸发空气加湿除湿式太阳能海水淡化装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2323340A1 (es) * 2006-08-23 2009-07-13 Jacinto Manuel Portillo Cueva Sistema de desalacion de agua por energia solar.
JP2008212881A (ja) * 2007-03-06 2008-09-18 Toshihiko Yonetani 淡水化装置
CN101118075A (zh) * 2007-09-13 2008-02-06 上海交通大学 太阳能驱动的单个转轮两级除湿空调器
CN101973598A (zh) * 2010-10-15 2011-02-16 上海交通大学 喷雾蒸发空气加湿除湿式太阳能海水淡化装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 20040420 李辉群 "空调-海水淡化复合装置研究" 1-10 , 第1期 *
李辉群: ""空调-海水淡化复合装置研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》, no. 1, 20 April 2004 (2004-04-20) *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106564979A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 中国科学院大连化学物理研究所 用太阳能或低温热源的一体化制冷、除湿及纯水制备系统
CN107741472A (zh) * 2017-11-09 2018-02-27 郑州云海信息技术有限公司 一种防止服务器湿度过标监测装置
CN107741472B (zh) * 2017-11-09 2024-04-12 郑州云海信息技术有限公司 一种防止服务器湿度过标监测装置
CN109579178A (zh) * 2018-10-18 2019-04-05 浙江大学山东工业技术研究院 一种空调系统及其使用方法和海水淡化应用方法
CN110925902A (zh) * 2019-11-22 2020-03-27 珠海格力电器股份有限公司 低露点复合除湿机
CN113526601A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 东南大学 基于转轮深度除湿的海水淡化系统
CN115367830A (zh) * 2022-09-08 2022-11-22 南通中船机械制造有限公司 一种露点冷却加湿脱湿太阳能海水淡化系统及方法
CN115367830B (zh) * 2022-09-08 2023-08-04 南通中船机械制造有限公司 一种露点冷却加湿脱湿太阳能海水淡化系统及方法

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