CN103408085A - 真空式太阳能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空式太阳能海水淡化装置，包含加热器，用于提供热源；海水箱，用于储存海水，连接加热器和海水箱的第一管路和第二管路；真空泵，用于抽取海水箱中的蒸汽，连接海水箱与真空泵的第三管路；冷凝器，用于储存淡水，连接真空泵与冷凝器的第四管路。第二管路内设有循环泵。海水箱设有隔热层。冷凝器的顶端设有高压释放阀，侧面底端设有淡水阀。本发明通过采用使水蒸气的分压力小于对应水温的饱和压力的设计，实现了利用救生艇乘员的简单操作满足自身的淡水需求，在很大程度上延长了遇险者的可待救援时间。

Description

真空式太阳能海水淡化装置
技术领域
本发明涉及船舶救生艇海水淡化装置，具体涉及真空式太阳能海水淡化装置。
背景技术
淡水资源的短缺已成为人类面临的重大难题。船用海水淡化装置，主要用于船舶生活用淡水和设备消耗用淡水，现有技术中，主要有真空沸腾式和反渗透式两种。
真空沸腾式的海水淡化处理方法主要是大型船舶制备淡水的方法，具有设备简单可靠、原水不需要预处理、出水品质高等优点，缺点是设备结构复杂，能耗高。
反渗透式的海水处理方法具有能耗低的优点，但是对水质要求严格，海水必须经过各种形式的预处理，如果进水水质差，产水率就非常低。
救生艇的空间有限，无法放置大型的海水淡化装置。目前，对于救生艇的淡水，主要是采用储水箱储水，储水量有限，如果船舶遇险，救生艇上的淡水仅可供逃生人员使用数天。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空式太阳能海水淡化装置，通过采用使水蒸气的分压力小于对应水温的饱和压力的设计，实现了利用救生艇乘员的简单操作满足自身的淡水需求，结构简单，方便拆装，在很大程度上延长了遇险者的可待救援时间。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：真空式太阳能海水淡化装置，其特点是，包含：
真空式太阳能海水淡化装置，其特点是，包含：
加热器；
海水箱，连接加热器和海水箱的第一管路和第二管路；
真空泵，连接海水箱与真空泵的第三管路；
冷凝器，连接真空泵与冷凝器的第四管路。
上述的第二管路内设有循环泵。
上述的海水箱设有隔热层。
上述的冷凝器的顶端设有高压释放阀，侧面底端设有淡水阀，表面设有散热片。
本发明真空式太阳能海水淡化装置与现有技术相比具有以下优点：由于设有循环泵，方便海水在加热器与海水箱之间循环；由于海水箱设有隔热层，是的海水箱能够保持海水温度；由于设有真空泵，能够方便将海水蒸发与沸腾产生的蒸汽从海水箱进入冷凝器；由于冷凝器设有散热片，能够加速蒸汽冷凝；由于设有高压释放阀，方便释放不凝气体；由于设有淡水阀，可以方便取出淡水。
附图说明
图1为本发明真空式太阳能海水淡化装置的整体结构示意图。
图2为本发明冷凝器的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1和图2所示，真空式太阳能海水淡化装置，包含加热器1，用于提供热源；海水箱2，用于储存海水，连接加热器1和海水箱2的第一管路11和第二管路12；真空泵3，用于抽取海水箱2中的蒸汽，连接海水箱2与真空泵3的第三管路21；冷凝器4，用于储存淡水，连接真空泵3与冷凝器4的第四管路31。第二管路12内设有循环泵121。海水箱2设有隔热层22。冷凝器4的顶端设有高压释放阀41，侧面底端设有淡水阀42，表面设有散热片43。
加热器1在晴朗的天空可以采用市售的太阳能加热器，在夜晚或阴天气温较低时，可以采用市售的加热管，以人体体温为热源，或者真空泵3气缸的摩擦热作为热源。
真空泵3可以选用手摇式的也可以选用脚蹬式的。
工作原理：由液态物质转变为气态物质的过程称为汽化，汽化有两种方式：一为蒸发，它是一种液体表面的汽化现象，在任何温度下都能进行，另一种是沸腾，它是一种在液体内部和液体表面同时进行的汽化现象，在给定的压力下，只有当液体达到某一特定的温度才能进行。反之，液体在一定的温度下，当压力下降到某一特定压力也能进行。水和水蒸气的温度与其饱和压力之间存在一一对应的关系，即对水和水蒸气的给定压力p而言，存在着一个对应的饱和温度，以t表示，即t=f(p)，如下表所示。
温度t（℃） 35  45  60  100
压力p（MPa） 0.0056217 0.009517 0.019919 0.101325
  对给定压力p的水，当水温等于对应于p的饱和温度t时，水就开始沸腾。手柄带动曲柄连杆机构做回转和往复运动，使真空泵3抽气缸中的活塞做往复运动，使海水箱2的真空度降低，海水蒸发与沸腾产生的蒸汽及不凝气体经真空泵3进入冷凝器5，在冷凝器4中，压力增大及温度相对较低，水蒸气液化。当冷凝器4的压力大于高压释放阀41的调定压力时，高压释放阀41释放，不凝气体被释放。随着海水箱2真空度的提高，压力下降到水温对应的压力p时，沸腾现象就发生，即进入汽化的第二种方式，制淡的速度加快。冷凝器4设有散热片43，浸没在艇外的海水里，以增强冷凝效果，冷凝的淡水将在冷凝器4底部的淡水阀42处收集。
船舶救生艇空间有限，为了减小装置的存放空间，把除了海水箱2外的所有部件设计成在存放时可拆散放入海水箱2里存放，使用时又能很快组装好。本装置海水淡化效率低，仅适合在船舶救生艇装备使用。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.真空式太阳能海水淡化装置，其特征在于，包含：
加热器（1）；
海水箱（2），连接加热器（1）和海水箱（2）的第一管路（11）和第二管路（12）；
真空泵（3），连接海水箱（2）与真空泵（3）的第三管路（21）；
冷凝器（4），连接真空泵（3）与冷凝器（4）的第四管路（31）。
2.如权利要求1所述的真空式太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述的第二管路（12）内设有循环泵（121）。
3.如权利要求1所述的真空式太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述的海水箱（2）的外表面包覆一层隔热层（22）。
4.如权利要求1所述的真空式太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述的冷凝器（4）的顶端设有高压释放阀（41），侧面底端设有淡水阀（42），表面设有散热片（43）。
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US20160312646A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Derric Juano Electricity generation and water desalinization in constructed shafts utilizing geothermal heat

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