CN103588255B - 浓盐水蒸发方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浓盐水蒸发方法。其中，通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，其中所喷射出的喷雾中水分与周围环境热交换而被蒸发。此方法可加快浓盐水蒸发速度，即通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，使得喷雾中的水分与周围环境热交换而被蒸发，含有盐的未完全蒸发液滴与含盐的杂质由于自身重力下落。较现有技术蒸发储存于蒸发塘的浓盐水，以喷雾形式与周围环境进行换热蒸发的浓盐水的比表面积得以增加，从而增加了浓盐水的蒸发速度并可提高蒸发效率。

Description

浓盐水蒸发方法

技术领域

本发明涉及一种浓盐水蒸发方法。

背景技术

专利CN203095657U公开了一种蒸发塘，该蒸发塘包括：调节池、结晶池、残液贮存池、盐贮存区；其中，调节池、结晶池、残液贮存池均为顶部敞口的钢筋混凝土水池；调节池与结晶池相连，以将其暂存的高含盐浓水送入结晶池进行蒸发结晶；结晶池与盐贮存区相连，以将其内部的高含盐浓水结晶后得到的结晶盐送到盐贮存区储存。此种蒸发塘中的高含盐浓水在结晶池中吸收太阳能蒸发，其蒸发速度慢，由此导致整个蒸发塘的效率较低。

其中，高含盐浓水即浓盐水，浓盐水为处于超饱和状态的浓盐水，例如TDS(可溶解固体总数)为30000mg/L以上，优选地为40000mg/L以上。本发明中以下所述浓盐水即为此处所述浓盐水，以下不再赘述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加快浓盐水蒸发速度的浓盐水蒸发方法。

为实现上述目的，提供一种浓盐水蒸发方法，通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，其中所喷射出的喷雾中水分与周围环境热交换而被蒸发。

根据本发明，通过风机吹动喷雾以增加喷雾的飞行速度和行程。

根据本发明，喷嘴设置在筒体的出口端，以垂直于筒体的轴线的第一轴线为摆动轴线使筒体摆动。

根据本发明，以同时垂直于筒体的轴线和摆动轴线的第二轴线为转轴，使筒体转动，从而转动与摆动构成的合成运动使喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式。

根据本发明，通过调节风机，使得喷雾的行程在30m-50m的范围内变化。

根据本发明，引入喷嘴的浓盐水为储存于蒸发塘中的浓盐水。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

1.通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，使得喷雾中的水分与周围环境热交换而被蒸发，含有盐的未完全蒸发液滴与含盐的杂质由于自身重力下落。较现有技术蒸发储存于蒸发塘的浓盐水，以喷雾形式与周围环境(例如，喷雾喷出后其周围的空气)进行换热蒸发的浓盐水的比表面积得以增加，从而增加了浓盐水的蒸发速度，提高蒸发效率。

2.风机吹动喷雾可以增加喷雾的飞行速度以及行程，例如可以将喷雾的行程增加到30米至50米。由于飞行速度的增加，增加了其与经过喷雾表面的空气的相对速度，由此加快了蒸发速度。而行程的增加，可增大其与周围环境进行热交换的时间和空间，由此喷雾可吸收更多的热量，从而提高了蒸发速度。另外，可根据需要，调节风机的风速，以调节喷雾的行程的长短。

3.喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式，可使其经过的周围环境的空间区域变大，避免了喷雾的周围环境进入湿饱和状态而抑制喷雾中水分的蒸发。具体而言，例如喷雾的运行轨迹为直线时，即筒体静止时，与喷雾产生热交换的周围环境仅为此直线轨迹周围的环境(例如，空气)空间，在喷雾蒸发的过程中，周围环境中的水分逐渐增多，湿度逐渐增大。而在喷射一段时间后，此周围环境达到湿饱和状态，之后沿此直线轨迹喷射的喷雾不易在此处于湿饱和状态的环境中蒸发，从而影响了蒸发速度和效率。而当喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式时，其运行轨迹经过的周围环境的空间增大，加上周围空气的自然流动因素，避免了由于周围环境湿饱和而抑制喷雾中水分的蒸发，由此提高了浓盐水总体的蒸发速度和效率。

附图说明

图1是用于本方法的一个示例性的浓盐水蒸发装置的主视图；

图2是图1示出的浓盐水蒸发装置中的筒体摆动到最低位置的侧视图；

图3是图1示出的浓盐水蒸发装置中的筒体摆动到最高位置的侧视图；

图4是图1示出的浓盐水蒸发装置中的筒体摆动到最低位置和最高位置的示意图；

出于简化目的，除了图2之外，省略了其他视图中风机的扇叶和水泵。

具体实施方式

本发明的浓盐水蒸发方法为通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，其中所喷射出的喷雾中水分与周围环境(例如，喷雾喷出后其周围的空气)热交换而被蒸发。通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，使得喷雾中的水分与周围环境热交换而被蒸发，含有盐的未完全蒸发液滴与含盐的杂质由于自身重力下落。较现有技术蒸发储存于蒸发塘的浓盐水，以喷雾形式与周围环境(例如，喷雾喷出后其周围的空气)进行换热蒸发的浓盐水的比表面积得以增加，从而增加了浓盐水的蒸发速度，提高蒸发效率。在一个可选的实施例中，可通过风机吹动喷雾以增加喷雾的飞行速度和行程。具体地，风机吹动喷雾向前运动，增加了喷雾的飞行速度，也就是增加了其与经过喷雾表面的空气的相对速度，由此加快了蒸发速度。而行程的增加，可增大其与周围环境进行热交换的时间和空间，由此喷雾可吸收更多的热量，从而提高了蒸发速度。另外，可根据需要，调节风机的风速，以调节喷雾的行程的长短。优选地，通过调节风机，使得喷雾的行程在30m-50m的范围内变化。

另外，在本实施例中，喷嘴设置在筒体的出口端，以垂直于筒体的轴线的第一轴线为摆动轴线使筒体摆动，以及以同时垂直于筒体的轴线和摆动轴线的第二轴线为转轴，使筒体转动，从而转动与摆动构成的合成运动使喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式。具体地，例如，筒体的摆动可理解为在竖直平面内的俯仰运动，而筒体的转动为在水平平面内转动即将喷雾以扇形轨迹喷出(竖直平面与水平平面相互垂直)，上述摆动和转动同时进行所构成的合成运动，会使喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式，即在立体空间内的正弦形态或在立体空间内的余弦形态。

喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式，可使其经过的周围环境的空间区域变大，避免了喷雾的周围环境进入湿饱和状态而抑制喷雾中水分的蒸发。具体而言，当喷雾的运行轨迹为直线时，即筒体静止时，与喷雾产生热交换的周围环境仅为此直线轨迹周围的环境(例如，空气)空间，在喷雾蒸发的过程中，周围环境中的水分逐渐增多，湿度逐渐增大。而在喷射一段时间后，此周围环境达到湿饱和状态，之后沿此直线轨迹喷射的喷雾不易在此处于湿饱和状态的环境中蒸发，从而影响了蒸发速度和效率。而当喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式时，其运行轨迹经过的周围环境的空间增大，加上周围空气的自然流动因素，避免了由于周围环境湿饱和而抑制喷雾中水分的蒸发，由此提高了浓盐水总体的蒸发速度和效率。

下面描述一个可实现上述浓盐水蒸发方法的示例性的浓盐水蒸发装置，以更加详细的描述本发明的浓盐水蒸发方法。

参照图1和图2，本发明的浓盐水蒸发装置的一个实施例，其包括筒体1和水泵15，其中，筒体1具有设置有多个喷嘴2的出口端3，多个喷嘴2与水泵15流体连通。由此可实现通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出的步骤，在经喷嘴喷出后喷雾将在空中飞行，以实现所喷射出的喷雾中水分与周围环境热交换而被蒸发的步骤。

可选地，浓盐水蒸发装置还设置有连通水泵15和喷嘴2的管道，管道可部分地埋设在筒体1的内周面和外周面之间的区域或部分地固定于筒体1的内周面。可选地，如图2示出的，上述管道的进水口14设置于出口端3，即水泵15与进水口14连通，以避免在筒体1中埋设过长的管道。另外，为有效地防止浓盐水对于喷嘴的腐蚀，多个喷嘴2为塑料喷嘴或不锈钢喷嘴，以防止其被浓盐水腐蚀。

在本示例性的浓盐水蒸发装置中，筒体1为回转体，出口端3构造成阶梯状，多个喷嘴2围绕回转体的轴线设置在每个阶梯上。优选地，设置有两个阶梯面(即出口端3的端面呈阶梯状，每个阶梯面为围绕筒体1的轴线的环形表面，可理解其中一个阶梯面的内径等于另一个阶梯面的外径)，也可称为两个阶梯，在每个阶梯面上设置有围绕筒体1的轴线均匀布置的一圈喷嘴2。当然，筒体1可具有如图1中示出的一个出口端3，或具有多个出口端3以同时向不同方向喷射浓盐水喷雾，以提高蒸发速度。

进一步，本示例性的浓盐水蒸发装置还包括风机(参照图2，示意性的示出了风机的扇叶17的位置)。其中筒体1具有通向出口端3的进风口，风机的出风口与进风口连通。由此以实现通过风机吹动喷雾以增加喷雾的飞行速度和行程的步骤。可选地，筒体1具有贯通的两端(在两端分别设置有进风口和出口端3)，多个喷嘴2围绕回转体的轴线设置在出口端3。风机(未示出)的出风口与筒体1的进风口连通使得风机送出的风沿贯通的筒体1的轴线方向由进风口流动至出口端3吹出，以吹动由位于出口端3的喷嘴喷出的喷雾。

更进一步，参照图2，本示例性的浓盐水蒸发装置还包括枢转地支撑筒体1的支架4、驱动筒体1相对于支架4摆动的摆动机构5和驱动支架4转动的转动机构6。其中，支架4可选的包括相对的与筒体1分别铰接的两个支杆10以及连接两个支杆10的横杆11，两个支杆10与筒体1的铰接轴线共线，即形成支架4与筒体1的枢转轴线。

具体而言，支架4枢转的连接于筒体1并在筒体1上形成枢转轴线(即上述第一轴线，也即上述摆动轴线)，该枢转轴线垂直于筒体1的轴线。摆动机构5包括摆杆8、曲柄7、以及驱动曲柄7转动的电机9，其中摆杆8的一端与曲柄连接而另一端连接与筒体1铰接，并且铰接点优选地位于上述枢转轴线和出口端3之间的筒体1。而曲柄7的转动驱动摆杆8做平面运动，从而带动筒体1沿上述枢转轴线摆动。可如图2和图3示出的，曲柄7为一圆盘，摆杆8的一端铰接在圆盘上，圆盘围绕其中心转动。优选地，在筒体1上相对置的连接有两个摆杆8，其中一个摆杆8连接曲柄7，另一个铰链连接于一个支持架，该支持架可选地连接于支架4，两个摆杆8与筒体1的铰接轴线共线且均垂直平行于上述枢转轴线，可理解，连接有曲柄7和电机9的摆杆8为主动杆，连接于支持架的摆杆为从动杆。由此，摆动机构5驱动筒体1围绕支架4与筒体1的枢转轴线摆动，即，驱动筒体1相对于支架4摆动。图2示出的是筒体1的出口端3处于最低位置，即摆杆8与曲柄7的连接处位于最低位置。图3示出的是筒体1的出口端3处于最高位置，即摆杆8与曲柄7的连接处位于最高位置。可理解，此蒸发装置优选的放置于水平面上使用，即，枢转轴线是水平的，由此最高位置和最低位置可分别为竖直方向上的位于最上方的位置和位于最下方的位置。也可理解为，比较同等喷射条件下、出口端3位于最高位置时喷出的喷雾和出口端3位于最低位置时喷出的喷雾，前者的飞行时间更长。优选地筒体1相对于支架4的最大摆角(即，俯仰角)为45°(图4中示出的α)，当然，也可为0°至90°中的任一值。应当理解，优选地，筒体1的最低位置为筒体1的轴线平行于水平面的位置，筒体1的摆动可描述为其轴线在竖直平面内由水平面逆时针旋转，由此喷雾向斜上方喷出。

转动机构6连接于支架4，转动机构6驱动支架4转动，使筒体1随支架一起绕同一轴线(即第二轴线)转动，即上述方法中以第二轴线为转轴转动。优选地，上述同一轴线与支架4和筒体1的枢转轴线(即筒体1在支架4上的枢转轴的轴线)垂直，上述同一轴线也垂直于筒体1的轴线。可选地，转动机构6包括一端连接在支架上的转轴和驱动转轴旋转的电机，当然转轴的旋转轴线与支架4和筒体1的转动轴线为同一轴线。

当然，可有选择的选取驱动筒体摆动、转动中的一个或两个使用，并不局限于上述实施例中的全部同时实施，即根据浓盐水的蒸发量要求等选用不同的实施方法。

本浓盐水蒸发装置可选地可以通过底座12(图4中示出)固定地支承于浓盐水蒸发塘中，水泵将蒸发塘中的浓盐水泵入喷嘴2后喷出，即引入喷嘴的浓盐水为储存于蒸发塘中的浓盐水，由此加快了蒸发塘中浓盐水的蒸发速度。而在蒸发过程中由于自身重力下落的含有盐的未完全蒸发液滴与含盐的杂质落回蒸发塘中，由此对蒸发塘中的浓盐水循环蒸发。底座12可选择地如图4中示出的连接于转动机构，使转动机构可枢转地支承于底座12，从而经过转轴与支架4连接而实现对支架4的支承，也就是对筒体1的支承。另外，例如，当底座12支承于蒸发塘中央的时候，筒体1可进行360°转动，由此保证最大程度地扩展周围环境的空间，加上周围空气的自然流动因素，进一步提高蒸发塘中浓盐水的蒸发速度和效率。当然，在其余情况下，只要筒体1进行360°转动时能够回收未完全蒸发的液滴和杂质，均优选地使用此种360°转动形式。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应当理解，将本发明的浓盐水蒸发方法用于蒸发其它溶液也在本发明保护的范围内。

Claims (3)

1.一种浓盐水蒸发方法，其特征在于，通过喷嘴将浓盐水以液滴形式的喷雾喷射出，其中所喷射出的喷雾中水分与周围环境热交换而被蒸发；

通过风机吹动所述喷雾以增加所述喷雾的飞行速度和行程；

所述喷嘴设置在筒体的出口端，以垂直于所述筒体的轴线的第一轴线为摆动轴线使所述筒体摆动；

以同时垂直于所述筒体的轴线和所述摆动轴线的第二轴线为转轴，使所述筒体转动，从而所述转动与所述摆动构成的合成运动使所述喷雾的运行轨迹呈立体正弦或立体余弦式；

引入所述喷嘴的浓盐水为储存于蒸发塘中的浓盐水，在蒸发过程中由于自身重力下落的含有盐的未完全蒸发液滴与含盐的杂质落回蒸发塘中，以对蒸发塘中的浓盐水循环蒸发。

2.根据权利要求1所述的浓盐水蒸发方法，其特征在于，

通过调节所述风机，使得所述喷雾的行程在30m-50m的范围内变化。

3.根据权利要求1所述的浓盐水蒸发方法，其特征在于，

所述筒体为回转体，所述出口端构造成阶梯状，多个所述喷嘴围绕所述回转体的轴线设置在每个阶梯上。