CN104671314A - 一种透镜式太阳能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种透镜式太阳能海水淡化装置，主要由凸透式聚光镜（1）、加热室（3）、斯特林真空泵（4）、负压蒸馏缶（5）、淡水凝结槽（7）、支架（12）组成；本发明利用太阳能光热资源，将海水进行负压蒸馏，然后凝结获得纯水的技术，其结构简单，实用性强，无需额外消耗能源，海水无须预处理，淡化水品质高，可自主运行操作简便，克服了传统的海水淡化装置淡化成本高，能源消耗多，海水淡化品质低的缺点。可广范应用于海岛、船舶、海洋作业平台等生产、生活淡水应用，该装置可单台独立分散设置安装也可多台并联作业。

Description

一种透镜式太阳能海水淡化装置
技术领域
本发明属于综合能源利用范畴，涉及一种海水淡化装置，特别涉及到一种透镜式太阳能海水淡化装置。
背景技术
太阳能是最重要的可再生能源，相比于其它可再生能源，太阳能取之不尽，用之不竭。目前的太阳能综合利用主要有光伏发电，光热发电，光热采暖，热水器等。另外，在浩瀚的海洋中，丰富的光照资源并未得到开发利用，同时，海洋中没用淡水资源，且传统的海水淡化技术：如反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法等，然而，其共同的缺点是能源消耗多，运行成本高，海水需要与处理后才能进行淡化等缺点，制约了海洋经济的发展进程。开发一种利用太阳能资源分离海水中淡水的装置，不失为一种有意之举。
本发明的目的在于提供一种利用太阳能光热驱动斯特林真空泵，在负压下加热海水，使海水中的水分子迅速蒸发为水蒸汽，然后再在常温常压下凝结为纯净水的一种技术。
发明内容
本发明一种透镜式太阳能海水淡化装置，主要由凸透聚光镜（1）、加热室（3）、斯特林真空泵（4）、负压蒸馏缶（5）、淡水凝结槽（7）、支架（12）组成；凸透聚光镜（1）安装于支架（12）两侧立柱的耳轴上，加热室（3）安装于支架（12）平面上的滑轨（14）上，凸透聚光镜（1）与加热室（3）之间设联动杆连接，将阳光始终聚焦于加热室（3），加热室（3）通过介质循环管道（10）连接于斯特林真空泵（4）介质进口，斯特林真空泵（4）介质出口串接负压蒸馏缶（5）的换热盘管（6）最后回接加热室（3），负压蒸馏缶（5）顶部蒸汽出口连接斯特林真空泵（4）进口，斯特林真空泵（4）出口连接至淡水凝结槽（7）；所述凸透聚光镜（1）两侧设有安装耳轴；所述支架（12）为侧视为L形，俯视为三角形的钢构架，在其两侧立柱的顶部设置安装凸透聚光镜（1）的轴座，平面上设有安装加热室（3）的滑轨（14），支架（12）底部通过连接轴与基座（13）联接；所述加热室（3）室壁采用保温材料制成，前部设有耐高温真空透镜（2），里面设有吸热盘管（11）；所述蒸馏缶（5）主体形状为陀螺状，中间粗大上下两端细小的中空容器，上端设蒸汽收集出口，中部设有海水补给口，底部设浓盐水排泄口，在蒸馏缶（5）的内部下方设换热盘管（6）；在海水补给口和浓盐水排泄口处分别设有压力调节阀（8）和压力调节阀（9）。
本发明一种透镜式太阳能海水淡化装置，利用太阳能光热资源，将海水进行负压蒸馏，然后凝结获得纯水的技术，其结构简单，实用性强，无需额外消耗能源，海水无须预处理，淡化水品质高，可自主运行操作简便，克服了传统的海水淡化装置淡化成本高，能源消耗多，海水淡化品质低的缺点。可广范应用于海岛、船舶、海洋作业平台等生产、生活淡水应用，该装置可单台独立分散设置安装也可多台并联作业。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
图1为本发明的结构示意图；
图标符号说明：
1、凸透聚光镜； 2、耐高温真空透镜； 3、加热室；   4、斯特林真空泵；   5、蒸馏缶； 6、换热盘管； 7、淡水凝结槽； 8、压力调节阀； 9、压力调节阀； 10、介质循环管道； 11、吸热盘管； 12、支架；  13、基座； 14、滑轨。
具体实施方式
根据附图，本发明一种透镜式太阳能海水淡化装置，主要由凸透聚光镜（1）、加热室（3）、斯特林真空泵（4）、负压蒸馏缶（5）、淡水凝结槽（7）、支架（12）组成；凸透聚光镜（1）安装于支架（12）两侧立柱的耳轴上，加热室（3）安装于支架（12）平面上的滑轨（14）上，凸透聚光镜（1）与加热室（3）之间设联动杆连接，将阳光始终聚焦于加热室（3），加热室（3）通过介质循环管道（10）连接于斯特林真空泵（4）介质进口，斯特林真空泵（4）介质出口串接负压蒸馏缶（5）的换热盘管（6）最后回接加热室（3），负压蒸馏缶（5）顶部蒸汽出口连接斯特林真空泵（4）进口，斯特林真空泵（4）出口连接至淡水凝结槽（7）；所述凸透聚光镜（1）两侧设有安装耳轴；所述支架（12）为侧视为L形，俯视为三角形的钢构架，在其两侧立柱的顶部设置安装凸透聚光镜（1）的轴座，平面上设有安装加热室（3）的滑轨（14），支架（12）底部通过连接轴与基座（13）联接；所述加热室（3）室壁采用保温材料制成，前部设有耐高温真空透镜（2），里面设有吸热盘管（11）；所述蒸馏缶（5）主体形状为陀螺状，中间粗大上下两端细小的中空容器，上端设蒸汽收集出口，中部设有海水补给口，底部设浓盐水排泄口，在蒸馏缶（5）的内部下方设换热盘管（6）；在海水补给口和浓盐水排泄口处分别设有压力调节阀（8）和压力调节阀（9）。
凸透聚光镜（1）将阳光聚集到加热室（3）并穿过耐高温真空透镜（2）聚焦于吸热盘管（11）将吸热盘管（11）内的介质加热，通过介质循环管道（10）驱动斯特林真空泵（4）运转，介质经过斯特林真空泵（4）做工后流向蒸馏缶（5）内的换热盘管（6），与蒸馏缶（5）内的海水进行换热，使斯特林真空泵（4）两端的介质温差进一步加大，流速进一步加大提高了斯特林机的负载能力；换热盘管（6）将蒸馏缶（5）内的海水加热使其蒸发，同时斯特林真空泵（4）对蒸馏缶（5）内的水蒸汽及空气进行抽取，使蒸馏缶（5）内呈现负压状态降低水蒸汽的沸点，从而是海水中的水分子加速汽化；斯特林真空泵（4）输出管道连接到淡水凝结槽（7），水蒸气在常温常压下迅速凝结为淡水，淡水凝结槽（7）的槽壁对槽内的淡水温度起到散发作用。该发明可通过阳光跟踪装置自动控制，使支架（12）沿基座（13）的连接轴左右调节，以及控制凸透聚光镜（1）仰角并通过联动杆推拉加热室（3）沿滑轨（14）滑动，使其始终处于最佳聚焦点。

Claims (5)

1.一种透镜式太阳能海水淡化装置，主要由凸透聚光镜（1）、加热室（3）、斯特林真空泵（4）、负压蒸馏缶（5）、淡水凝结槽（7）、支架（12）组成；其特征在于：凸透聚光镜（1）安装于支架（12）两侧立柱的耳轴上，加热室（3）安装于支架（12）平面上的滑轨（14）上，凸透聚光镜（1）与加热室（3）之间设联动杆连接，将阳光始终聚焦于加热室（3），加热室（3）通过介质循环管道（10）连接于斯特林真空泵（4）介质进口，斯特林真空泵（4）介质出口串接负压蒸馏缶（5）的换热盘管（6）最后回接加热室（3），负压蒸馏缶（5）顶部蒸汽出口连接斯特林真空泵（4）进口，斯特林真空泵（4）出口连接至淡水凝结槽（7）。
2.根据权利要求1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置，其特征在于: 所述支架（12）为侧视为L形，俯视为三角形的钢构架，在其两侧立柱的顶部设置安装凸透聚光镜（1）的轴座，平面上设有安装加热室（3）的滑轨（14），支架（12）底部通过连接轴与基座（13）联接。
3.根据权利要求1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述加热室（3）室壁采用保温材料制成，前部设有耐高温真空透镜（2），里面设有吸热盘管（11）。
4.根据权利要求1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述蒸馏缶（5）主体形状为陀螺状，中间粗大上下两端细小的中空容器，上端设蒸汽收集出口，中部设有海水补给口，底部设浓盐水排泄口，在蒸馏缶（5）的内部下方设换热盘管（6）；在海水补给口和浓盐水排泄口处分别设有压力调节阀（8）和压力调节阀（9）。
5.根据权利要求1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述凸透聚光镜（1）两侧设有安装耳轴。
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