CN102910695A - 一种太阳能海水淡化装置 - Google Patents

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王金平
徐少凡
樊小平
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Abstract

本发明公开了一种太阳能海水淡化装置，该装置利用太阳能集热器作为热源，加热海水与空气，以热空气促进海水蒸发，并通过冷却空气制的淡水的装置。集热器具有加热海水和空气两种作用，在集热板上增加小孔可以利用蛇形管之间的间隙加热空气，将空气温度提高到70℃左右，提高空气的吸湿能力。蛇形管将蒸发器中的海水加热到70℃左右，通入热空气后，经过多孔板阻挡，热空气分成大量气泡，增肌海水蒸发速度，从而加速海水淡化速度。

Description

一种太阳能海水淡化装置
技术领域
本发明涉及太阳能热利用技术及海水淡化技术技术，特指一种利用太阳能集热器作为热源，加热海水与空气，以热空气促进海水蒸发，并通过冷却空气制的淡水的装置。
背景技术
现有的海水淡化蒸发方法包括多级闪蒸法、蒸汽压缩法、多效蒸发法，这类蒸发装置是由外部提供热能的海水淡化装置，所以其能耗高，一般每吨水需要30度电，最少也需要8度电左右，水回收率低，仅为50%~70%。产水量最多的多级闪蒸法，一公斤蒸汽必须经过7级蒸发器才能产生约8公斤淡水，而且设备费用十分昂贵。传统的蒸馏法淡化海水，能耗虽然低，但是受到太阳能集热器温度的限制，产水速率和效率都比较低。
专利“太阳能海水淡化装置”（申请号：99112588.6），提出一种利用太阳能真空管集热器加热海水，并将水蒸气冷凝制取淡水的方法，该装置通过弹缩式虹吸管保证海水能够连续的进入水箱受热蒸发。
专利“太阳能海水淡化及供热联用装置”（申请号：94108348.9），提出一种利用太阳能集热器加热海水产生水蒸气和热水，利用水蒸气冷凝制取淡水并利用热水供暖的装置。
太阳能制取淡水的方法能耗虽然低，但由于太阳能产生的热水温度在85℃至100℃之间，产生的水蒸气量比较小，导致产水速率比较低。
发明内容
为了提高海水蒸发速度，使海水在低温下达到或接近沸腾时的蒸发量，本发明提出以下技术方案。
本发明提出一种太阳能海水淡化装置，该装置由平板太阳能集热器、蒸发器、冷凝器组成，其中平板太阳能集热器结构包括集热器保温壳体、集热器出气口、集热器进气口、透明盖板、蛇形弯管、多孔集热板，多孔集热板的孔分布在蛇形弯管的间隙中，多孔集热板将集热器分成前腔和后腔，集热器出气口与前腔连通，集热器进气口与后腔连通；蒸发器结构包括蒸发器进气口、蒸发器出气口、蒸发器保温壳体、发热内胆、多孔板，蒸发器进气口位于蒸发器底部，蒸发器出气口位于蒸发器顶部，发热内胆固定在多孔板中央；冷凝器结构包括冷凝器保温壳体、蛇形管、冷却水进口、冷却水出口、气液分离器，蛇形管伸入气液分离器液面以下。蒸发器进气口通过风机与集热器出气口连通。集热器蛇形弯管内部充有沸点在30℃左右的导热介质，发热内胆与集热器蛇形弯管通过管道连接，发热内胆内部的进液管口接近顶部，回流管口接近底部。
在集热板上增加小孔可以利用蛇形管之间的间隙加热空气，将空气温度提高到70℃左右，提高空气的吸湿能力。蛇形管将蒸发器中的海水加热到70℃左右，通入热空气后，经过多孔板阻挡，热空气分成大量气泡，增肌海水蒸发速度，从而加速海水淡化速度。
附图说明
下面结合附图，对本发明作进一步说明。
图1是该装置的整体示意图。
图2是集热器正面视图。
图3是集热器的D-D剖视图。
图4是集热器吸热部分的背面视图。
图5是蒸发器的正面剖视图。
图6是冷凝器的正面剖视图。
图中所标部位分别为：1、风机；2、集热器保温壳体；3、集热器出气口；4、集热器进气口；5、透明盖板；6、多孔集热板；7、蛇形弯管；8、介质出口；9、介质进口；10、蒸发器进气口；11、蒸发器出气口；12、进液管；13、回流管；14、多孔板；15、发热内胆；16、储水腔；17、蒸发器保温壳体；18、冷凝器进气口；19、蛇形管；20、冷凝器出气口；21、气液分离器出气口；22、淡水出口；23、冷凝器保温壳体；24、冷却水进口；25、冷却水出口。
具体实施方式                                                                                                                         
下面结合附图，对本发明的实施方式作进一步说明。
集热器的蛇形弯管7内充有低沸点的导热介质，阳光充足时，介质从多孔集热板6吸热汽化，并经介质出口8进入蒸发器内的发热内胆15，放热液化后经回流管13从介质进口9流回集热器。风机1启动，将空气从集热器进气口4吸入前腔，穿过多孔集热板6吸热后，从后腔经集热器出气口3，进入蒸发器，穿过多孔板14后，变为吸收水蒸气，并从冷凝器进气口18进入蛇形管19冷凝。冷凝后的液体在经过气液分离器时，留在液体内，经淡水出口22流出，剩余气体从气液分离器出气口21排出。冷却水从冷却水进口24进入冷凝器，从冷却水出口25流出。

Claims (2)

1.一种太阳能海水淡化装置，该装置由平板太阳能集热器、蒸发器、冷凝器组成，其中平板太阳能集热器结构包括集热器保温壳体（2）、集热器出气口（3）、集热器进气口（4）、透明盖板（5）、蛇形弯管（7）、多孔集热板（6），多孔集热板（6）的孔分布在蛇形弯管（7）的间隙中，多孔集热板（6）将集热器分成前腔和后腔，集热器出气口（3）与前腔连通，集热器进气口（4）与后腔连通；蒸发器结构包括蒸发器进气口（10）、蒸发器出气口（11）、蒸发器保温壳体（17）、发热内胆（15）、多孔板（14），蒸发器进气口（10）位于蒸发器底部，蒸发器出气口（11）位于蒸发器顶部，发热内胆（15）固定在多孔板（14）中央；冷凝器结构包括冷凝器保温壳体（23）、蛇形管（19）、冷却水进口（24）、冷却水出口（25）、气液分离器，蛇形管（19）伸入气液分离器液面以下。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征是：集热器蛇形弯管（7）内部充有沸点在30℃左右的导热介质，发热内胆（15）与集热器蛇形弯管（7）通过管道连接，发热内胆（15）内部的进液管（12）管口接近顶部，回流管（13）管口接近底部。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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