CN106587230A - 苦咸水提纯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供的苦咸水提纯系统，包括太阳能集热器、保温管、蒸馏罐、冷凝管、收集桶和支架，所述太阳能集热器包括聚光板和集热管，所述聚光板为一反射式薄膜抛物柱面聚光板，所述集热管固设于所述聚光板上，所述集热管的轴线与所述聚光板的焦线重合；所述集热管、保温管、蒸馏罐、冷凝管和收集桶顺次连通；所述蒸馏罐上部设有进水节门，所述保温管端部设有第一放水节门，所述收集桶下部设有第二放水节门；实现了太阳光焦线和集热管外形的完美匹配，热效率大大提高，进而提高蒸馏提纯效率。
Description
技术领域
本发明创造属于太阳能技术领域，尤其是涉及苦咸水提纯系统。
背景技术
现有技术中，苦咸水提纯系统一般是用在远航船舶及缺乏淡水资源的小岛上，该淡化系统的原理主要为将太阳能转化为热能，实现苦咸水蒸发，并进而获得蒸馏水；该转换为热能的途径较多，主要有以下两种：(1)利用太阳能电池板将太阳能转换为电能，利用该电能对苦咸水加热，获得蒸馏水；(2)利用太阳能集热器(即多根集热管)将太阳能直接转换为热能。第一种方式造价较高、且安全稳定性差；第二种方式热效率较低，继而影响蒸发效率，本发明创造即是在上述技术问题的基础上进行改进。
发明内容
针对以上问题，设计了一种热效率高、安全稳定性好的苦咸水提纯系统。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：苦咸水提纯系统，包括太阳能集热器、保温管、蒸馏罐、冷凝管、收集桶和支架，所述太阳能集热器包括聚光板和集热管，所述聚光板为一反射式薄膜抛物柱面聚光板，所述集热管固设于所述聚光板上，所述集热管的轴线与所述聚光板的焦线重合；
所述集热管、保温管、蒸馏罐、冷凝管和收集桶顺次连通；
所述蒸馏罐上部设有进水节门，所述保温管端部设有第一放水节门，所述收集桶下部设有第二放水节门。
进一步，所述蒸馏罐底部设有一通孔，所述保温管与所述通孔密封连接。
进一步，所述太阳能集热器可设置单个或并行的多个，该多个所述太阳能集热器的集热管通过所述保温管与所述蒸馏罐连通。
进一步，所述蒸馏罐包括罐体和盖体，所述罐体和盖体均用整体发泡的聚氨脂泡沫塑料灌注而成。
进一步，所述蒸馏罐为高压罐或常压罐中的一种。
进一步，所述保温管为PPR管、铝塑管或镀锌铁管中的一种。
进一步，所述保温管外设有保温套，该保温套为一塑料外管，该塑料外管与所述保温管间用聚氨酯发泡塑料整体灌装。
进一步，所述支架位于所述聚光板和所述蒸馏罐的下方。
进一步，该苦咸水提纯系统可设置单个或串联的多个，一苦咸水提纯系统中的收集桶上的第二放水节门与下一苦咸水提纯系统中的蒸馏罐上的进水节门通过管路连通。
进一步，所述冷凝管为PVC管或UPVC管中的一种。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
(1)本发明创造提供的聚光板为一反射式薄膜抛物柱面聚光板，具体结构及制作方法见专利CN201010115538.9，该聚光板得到的焦点不是一个点而是一条直线型焦线，将真空集热管的轴心放到与焦线重合的位置上，实现了太阳光焦线和集热管外形的完美匹配，热效率大大提高，进而提高蒸馏效率；
(2)本发明创造的苦咸水提纯系统无需电加热，节约电能，且安全性能较高；
(3)本发明创造的集热管通过保温管与蒸馏罐连接，该保温管外设置保温套，使得集热管内沸腾的热水可直通蒸馏罐内，热量散失极少。
(4)本发明创造提供的蒸馏罐的罐体和盖体均用整体发泡的聚氨酯泡沫塑料灌注而成，保温效果好。
(5)本发明创造提供的苦咸水提纯系统的重量轻，由于采用薄膜聚光，重量减轻90％，便于搬运。
附图说明
图1为实施例1中苦咸水提纯系统的整体结构示意图；
图2为实施例2中苦咸水提纯系统的整体结构示意图；
图3为太阳能集热器与蒸发罐位置关系的立体结构示意图。
图中：1、聚光板，2、集热管，3、PPR管，4、蒸馏罐，5、PVC管，6、收集桶，7、进水节门，8、第一放水节门，9、第二放水节门，10、支架。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
以下将结合附图对本发明创造做进一步详细说明。
实施例1
按照专利CN201010115538.9制作一抛物柱面反射聚光板1；将集热管2的轴线安装在与该聚光板1焦线相重合的位置，用PPR管3将真空集热管2与蒸馏罐4连接起来，用PVC管5将蒸馏罐4和收集桶6连接起来，PPR管3的端口与蒸馏罐4内下部通孔密封连接；
该苦咸水提纯系统搭好后，由蒸馏罐4的进水节门7通入苦咸水，该苦咸水通过蒸馏罐4底部的通孔进入PPR管3及集热管2，集热管2通过吸收太阳光能，将集热管2内的水烧开沸腾，因蒸馏罐4与集热管2为连通状态，通过一定时间的热交换后，蒸馏罐4内的水也变成高温水，并有蒸汽在PVC管5中凝结后形成蒸馏水进入收集桶6内，该蒸馏水可通过收集桶6下部的第二放水节门9流出供使用者使用。上述装置使用完毕后，需要将集热管2、PPR管3、蒸馏罐4内的水通过放水节门8排出，达到系统自排空及防冻的目的。
实施例2
本实施例的苦咸水提纯系统设置为串联设置的两套装置，即对苦咸水进行双重蒸馏，以更符合使用标准，每一套装置中的太阳能集热器为两个。
每一套苦咸水提纯装置的组装过程如下：按照专利CN201010115538.9制作抛物柱面反射聚光板1；将集热管2的轴线安装在与该聚光板1焦线相重合的位置，用PPR管3将两个集热管2与蒸馏罐4连接起来，PPR管3的端口与蒸馏罐4内下部通孔密封连接，用PVC管5将蒸馏罐4和收集桶6连接起来；
两套苦咸水提纯装置的组装过程如下：将一套苦咸水提纯装置中的收集桶上的第二放水节门与下一套苦咸水提纯装置中的蒸馏罐上的进水节门通过管路连通；即第一套苦咸水提纯装置的原水为苦咸水，第二套苦咸水提纯装置的原水为第一套苦咸水提纯装置得到的一次蒸馏水。
本实施例的苦咸水提纯系统的使用过程如下：
该苦咸水提纯系统搭好后，由蒸馏罐4的进水节门7通入苦咸水，该苦咸水通过蒸馏罐4底部的通孔进入PPR管3及集热管2，集热管2通过吸收太阳光能，将集热管2内的水烧开沸腾，因蒸馏罐4与集热管2为连通状态，通过一定时间的热交换后，蒸馏罐4内的水也变成高温水，并有蒸汽在PVC管5中凝结后形成蒸馏水进入收集桶6内，该蒸馏水可通过收集桶6下部的第二放水节门9流出，并进入下一套苦咸水提纯装置中进行二次蒸馏。上述装置使用完毕后，需要将两套装置中的集热管2、PPR管3、蒸馏罐4内的水通过放水节门8排出，达到系统自排空及防冻的目的。
该PPR管3必须选择耐温超过100℃的管子，当PPR管3长度超过四分之一米时，为避免较大的热量损失，需要在该PPR管3外部套上塑料外管，该塑料外管与PPR管间用聚氨酯发泡塑料整体灌装。
另外，本实施例中的苦咸水提纯系统的聚光板长1.71m，宽0.44m；集热管长1.8m，φ58mm；蒸馏罐容量50L；每一套苦咸水提纯系统装置中两个太阳能集热器的的总功率为800W。
本实施例中的苦咸水提纯系统在天气晴好的白天(按照10个小时计算)可产生双重蒸馏水100L。
以上的装置或设备的材料、规格、尺寸等的选择仅仅是为了提供一种非限制性的示例，不能作为对本发明创造的限制，具体设备的规格和选型可以与本发明创造中实施例所述的相同或不同。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.苦咸水提纯系统，其特征在于，包括太阳能集热器、保温管、蒸馏罐、冷凝管、收集桶和支架，所述太阳能集热器包括聚光板和集热管，所述聚光板为一反射式薄膜抛物柱面聚光板，所述集热管固设于所述聚光板上，所述集热管的轴线与所述聚光板的焦线重合；
所述集热管、保温管、蒸馏罐、冷凝管和收集桶顺次连通；
所述蒸馏罐上部设有进水节门，所述保温管端部设有第一放水节门，所述收集桶下部设有第二放水节门。
2.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述蒸馏罐底部设有一通孔，所述保温管与所述通孔密封连接。
3.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述太阳能集热器可设置单个或并行的多个，该多个所述太阳能集热器的集热管通过所述保温管与所述蒸馏罐连通。
4.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述蒸馏罐包括罐体和盖体，所述罐体和盖体均用整体发泡的聚氨脂泡沫塑料灌注而成。
5.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述蒸馏罐为高压罐或常压罐中的一种。
6.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述保温管为PPR管、铝塑管或镀锌铁管中的一种。
7.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述保温管外设有保温套，该保温套为一塑料外管，该塑料外管与所述保温管间用聚氨酯发泡塑料整体灌装。
8.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述支架位于所述聚光板和所述蒸馏罐的下方。
9.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，该苦咸水提纯系统可设置单个或串联的多个，一苦咸水提纯系统中的收集桶上的第二放水节门与下一苦咸水提纯系统中的蒸馏罐上的进水节门通过管路连通。
10.根据权利要求1所述的苦咸水提纯系统，其特征在于，所述冷凝管为PVC管或UPVC管中的一种。
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