CN106451725A - 一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统 - Google Patents

一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106451725A
CN106451725A CN201610853273.XA CN201610853273A CN106451725A CN 106451725 A CN106451725 A CN 106451725A CN 201610853273 A CN201610853273 A CN 201610853273A CN 106451725 A CN106451725 A CN 106451725A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
solar energy
heat
raw material
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610853273.XA
Other languages
English (en)
Inventor
张锁龙
戎铖
戴玮
王嘉毅
常鹏飞
林晨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201610853273.XA priority Critical patent/CN106451725A/zh
Publication of CN106451725A publication Critical patent/CN106451725A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F24H7/0208—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply
    • F24H7/0233—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid using electrical energy supply the transfer fluid being water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2240/00—Fluid heaters having electrical generators
    • F24H2240/09—Fluid heaters having electrical generators with photovoltaic cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Abstract

本发明是一种新型的含盐废水浓缩处理装置。该装置由蒸发室、翅片管换热器(冷凝器)、太阳能电能联合加热模块组成，采用增湿减湿的方法，以流动的空气作为水蒸气的载体来蒸发浓缩处理含盐废水，空气在蒸发室中被加热后的含盐废水增湿，携带一定量的水蒸气后，根据蒸发室内不同的温度梯度，分别进入翅片管换热器中，经过冷凝除湿得到冷凝水，冷凝潜热通过预热含盐废水来进行回收。同时蒸发室为两级导出结构，极大地提高了塔内热量的利用率。并且采用了太阳能电能加热模块，白天使用太阳能加热，晚上使用电能加热，既起到了节能的作用，又保证了系统的稳定生产。(结构图如图)。

Description

一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统
技术领域：
本发明涉及对含无机盐废水进行浓缩并得到冷凝水的设备及工艺，属于废水处理的技术领域；同时提出了一种太阳能风能联合加热的系统，属于节能减排领域。
背景技术：
水资源的重要性不言而喻，水是整个世界不可或缺的不可替代的重要资源，离开水这个世界就不可能存在。没有水人不可能存活，农作物不可能正常的生长，工业生产陷于瘫痪。水危机对于经济发展而言，甚至比石油危机更加严重。
为了应对水资源危机，对含无机盐废水进行浓缩处理，得到浓缩液和冷凝水是一种较为经济的做法。近年来利用空气为媒介的增湿去湿废水处理法得到了较多的应用，这种方法是令无机盐原料和载气(一般是空气)两者相互接触，以此提高载气的温度和湿度，随之将其冷凝获得冷凝水，原料被浓缩，并对冷凝潜热进行有效回收利用的处理方法，增湿去湿废水处理装置一般由蒸发室、冷凝室和加热系统组成。
为了达到节约资源的目的，有效利用太阳能是一种很好的手段。仅就目前来看，只需要太阳能辐射总量的0.01％就可满足全球一年的能源消耗，但是太阳能能有不稳定性和分散性的缺点，无法长时间利用。因此需要采用太阳能与常规电能耦合的方法，既可以提供稳定的电能供应，又可以达到节能的目的。
发明内容：
本设备由蒸发室、翅片管换热器(冷凝室)、太阳能电能联合加热模块组成。所采用的原理是利用鼓风机导入常温空气作为水蒸气载体，并且独立控制蒸发室与冷凝室内温度；空气在蒸发室中与含盐废水原料逆向接触后被增湿加热，携带一定量的水蒸气后进入冷凝室中，经过翅片管换热器冷凝除湿得到冷凝水，冷凝潜热通过预热含盐废水来进行回收，同时可以排除浓盐水作为浓缩产品。
为了保证该装置24小时工作，采用太阳能电能联合加热模块。在白天，具有一定的光照度，原料主要由太阳能加热管进行加热，由太阳能发电辅助加热，几乎不使用电网电能，起到很好的节能作用。到了夜晚或者天气情况恶略的情况下，由于光照度不够，只能用电网电能进行加热，保证了系统的稳定性。当需要停机维修或检测时，只需要将供能开关拨到断路位置，即可停止整个浓缩系统。
附图说明：
图1为本发明的太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统的结构示意图。
1-水泵，2-液体流量调节阀，3-翅片管换热器，4-蒸发室，5-喷头，6-鼓风机，7-气体流量调节阀，8-气体流量调节阀，9-液体流量调节阀，10-液体流量调节阀，11-原料，12-浓缩液，13-冷凝水，14-储水罐，15-温度感应开关，16-电加热管，17-电磁开关，18-蓄电池，19-泄荷器，20-太阳能控制器，21-太阳能光伏，22-电网，23-太阳能加热管
具体实施方式：
在启动系统时，打开水泵1以及液体流量调节阀2、9，关闭液体流量调节阀10和鼓风机6。水泵1将原料11抽送经翅片管换热器3后至太阳能电能加热系统进行加热，流经蒸发室4后流出底部。当液体流量调节阀9有水流出后，关闭液体流量调节阀9，打开液体流量调节阀10使加热后的原料与冷原料混合后再次流向加热系统形成回流，经过一段时间循环加热后使流出加热系统的原料温度到达预置参数。随后打开鼓风机6，利用气体流量调节阀7控制空气流量，加热后的原料经过喷头5均匀地喷洒在蒸发室4内，空气与水在蒸发室4内进行传热传质，常温空气加热加湿成饱和湿空气，调节气体流量阀9，控制出填料塔空气流量。热湿空气经过管道流向翅片管换热器3，被翅片管内冷原料冷凝出冷凝水并且释放出显热和冷凝潜热对原料进行预热，经过两级换热器后得到冷凝水13流出换热器。同时打开液体流量调节阀9控制流量，一方面得到浓缩液12，另一方面控制原料池进水流量，保证原料进口温度稳定。采用两级蒸发-冷凝装置，可以提高热量的利用率，提高处理量。
为了保证该装置24小时工作，采用太阳能电能联合加热系统。在白天，具有一定的光照度，太阳能光伏21在光照的作用下产生电能，在太阳能控制器20的调节下始终保持一定功率对蓄电池18进行充电。当蓄电池18充电达到设定电压后，电磁开关跳转到蓄电池18侧对水泵1和鼓风机6供电，水泵1工作抽取原料，原料经过水管进入太阳能加热管23内被太阳能加热，加热后的液体流向储水罐25并最终流出。在光照度十分充足的情况下，经过太阳能加热管23的液体加热后的温度较高，因此温度感应开关14处于关闭状态，电加热管16不工作。当蓄电池18充满后，会通过泄荷器19进行泄荷，防止蓄电池18过充引起损坏。在光照度一般的情况下，经过太阳能加热管23的液体加热后的温度不能达到预设温度，温度感应开关14处于开启状态，电加热管16利用蓄电池18的电能开始对液体进行加热。到了夜晚或者天气情况恶略的情况下，由于光照度不够，蓄电池18无法较好充电，电磁开关17处在电网22一侧，此时太阳能加热管23加热程度低，流入储水罐14的液体温度不高，温度感应开关14处于开启状态，电加热管16利用电网22的电能开始对液体进行加热达到预定温度。当需要停机维修或检测时，只需要将电磁开关17拨到断路位置，即可停止整个浓缩系统。

Claims (4)

1.在启动系统时，打开水泵1以及液体流量调节阀2、9，关闭液体流量调节阀10和鼓风机6。水泵1将原料11抽送经翅片管换热器3后至太阳能电能加热系统进行加热，流经蒸发室4后流出底部。当液体流量调节阀9有水流出后，关闭液体流量调节阀9，打开液体流量调节阀10使加热后的原料与冷原料混合后再次流向加热系统形成回流，经过一段时间循环加热后使流出加热系统的原料温度到达预置参数。随后打开鼓风机6，利用气体流量调节阀7控制空气流量，加热后的原料经过喷头5均匀地喷洒在蒸发室4内，空气与水在蒸发室4内进行传热传质，常温空气加热加湿成饱和湿空气，调节气体流量阀9，控制出填料塔空气流量。热湿空气经过管道流向翅片管换热器3，被翅片管内冷原料冷凝出冷凝水并且释放出显热和冷凝潜热对原料进行预热，经过两级换热器后得到冷凝水13流出换热器。同时打开液体流量调节阀9控制流量，一方面得到浓缩液12，另一方面控制原料池进水流量，保证原料进口温度稳定。采用两级蒸发-冷凝装置，可以提高热量的利用率，提高处理量。
为了保证该装置24小时工作，采用太阳能电能联合加热系统。在白天，具有一定的光照度，太阳能光伏21在光照的作用下产生电能，在太阳能控制器20的调节下始终保持一定功率对蓄电池18进行充电。当蓄电池18充电达到设定电压后，电磁开关跳转到蓄电池18侧对水泵1和鼓风机6供电，水泵1工作抽取原料，原料经过水管进入太阳能加热管23内被太阳能加热，加热后的液体流向储水罐25并最终流出。在光照度十分充足的情况下，经过太阳能加热管23的液体加热后的温度较高，因此温度感应开关14处于关闭状态，电加热管16不工作。当蓄电池18充满后，会通过泄荷器19进行泄荷，防止蓄电池18过充引起损坏。在光照度一般的情况下，经过太阳能加热管23的液体加热后的温度不能达到预设温度，温度感应开关14处于开启状态，电加热管16利用蓄电池18的电能开始对液体进行加热。到了夜晚或者天气情况恶略的情况下，由于光照度不够，蓄电池18无法较好充电，电磁开关17处在电网22一侧，此时太阳能加热管23加热程度低，流入储水罐14的液体温度不高，温度感应开关14处于开启状态，电加热管16利用电网22的电能开始对液体进行加热达到预定温度。当需要停机维修或检测时，只需要将电磁开关17拨到断路位置，即可停止整个浓缩系统。
2.根据权利要求1太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统其特征在于：蒸发室4上的水蒸气导出结构为两级，利用这种结构可以更多地利用塔内的热量，进而提高了水蒸气冷凝潜热的利用，从而提高冷凝水的产量，提高浓缩率。
3.根据权利要求1太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统其特征在于：当蓄电池18充满电后，会通过泄荷器19进行泄荷，防止蓄电池18过充引起损坏。
4.根据权利要求1太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统其特征在于：在电加热管上23上安装温度感应开关14，对流入的原料温度进行感应，控制电加热管加热与否，保证原料出口温度。
CN201610853273.XA 2016-09-26 2016-09-26 一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统 Pending CN106451725A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610853273.XA CN106451725A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610853273.XA CN106451725A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106451725A true CN106451725A (zh) 2017-02-22

Family

ID=58170362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610853273.XA Pending CN106451725A (zh) 2016-09-26 2016-09-26 一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106451725A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115108670A (zh) * 2022-06-30 2022-09-27 光大绿色环保管理（深圳）有限公司 耦合太阳能的浓液蒸发和循环利用系统及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102701306A (zh) * 2012-06-26 2012-10-03 武汉浩普能环保设备工程有限公司 一种含盐废水处理设备
CN203079726U (zh) * 2012-12-18 2013-07-24 河南省电力勘测设计院 太阳能转化为反渗透淡水的系统
CN102701303B (zh) * 2012-05-29 2013-11-13 汪亮亮 一种液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法
CN104118918A (zh) * 2014-08-15 2014-10-29 南京工业大学 一种利用太阳能的废水蒸发系统
CN105621514A (zh) * 2016-03-18 2016-06-01 常州大学 空气为媒介的含盐废水浓缩处理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102701303B (zh) * 2012-05-29 2013-11-13 汪亮亮 一种液膜低温蒸发式含盐废水零排放处理方法
CN102701306A (zh) * 2012-06-26 2012-10-03 武汉浩普能环保设备工程有限公司 一种含盐废水处理设备
CN203079726U (zh) * 2012-12-18 2013-07-24 河南省电力勘测设计院 太阳能转化为反渗透淡水的系统
CN104118918A (zh) * 2014-08-15 2014-10-29 南京工业大学 一种利用太阳能的废水蒸发系统
CN105621514A (zh) * 2016-03-18 2016-06-01 常州大学 空气为媒介的含盐废水浓缩处理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115108670A (zh) * 2022-06-30 2022-09-27 光大绿色环保管理（深圳）有限公司 耦合太阳能的浓液蒸发和循环利用系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205822479U (zh) 一种冬暖夏凉的节能环保建筑
CN108477659B (zh) 多能源互补的内循环密集烤房
CN204272804U (zh) 一种农业种植温室
CN203785130U (zh) 一种循环水湿膜加湿系统
CN205678834U (zh) 一种高效的余热再生空调装置
CN104833027B (zh) 综合利用太阳能光热和光电技术的家用直流变频空调系统
CN204902531U (zh) 一种可实现湿热调节的热泵烘干装置
CN104609488A (zh) 梯级海水淡化系统及其方法
CN109734240A (zh) 一种海水淡化系统及淡化方法
CN102531322B (zh) 一种节能型污泥干燥系统
CN109626472A (zh) 空气加热型热泵加湿脱湿海水淡化系统及其工作方法
CN105815152B (zh) 一种太阳能有机农场及其能源利用及调控方法
CN202476421U (zh) 应用于烟叶烘烤的双热源干燥装置
CN207990858U (zh) 空调冷凝水节能环保利用综合系统
MX2013002454A (es) Procedimiento para el accionamiento de un generador de vapor continuo calentado con energia solar asi como generador de vapor continuo termosolar.
CN106451725A (zh) 一种太阳能电能联合无机盐溶液浓缩系统
CN109626791A (zh) 污泥干化设备及污泥干化方法
Kempkes et al. Heating and dehumidification in production greenhouses at northern latitudes: Energy use
CN102538399A (zh) 一种中草药烘干设备
CN204272824U (zh) 一种温室大棚节能控温系统
CN208382326U (zh) 一种太阳能与空气源热泵复合的供热装置
CN212339763U (zh) 一种热泵自呼吸式干燥装置
CN109368977A (zh) 一种新型太阳能热泵联合污泥干化系统
CN203628893U (zh) 一种泳池水循环系统中的换热装置
CN111336781A (zh) 一种热泵自呼吸式干燥装置及其干燥控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170222

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication