CN106629947A - 自动手动双模式的太阳能海水淡化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动手动双模式的太阳能海水淡化装置及方法，属于太阳能海水淡化领域。该装置包括蒸发器、热管真空管、预热器、泵、气液分离器、文丘里管、淡水储液罐和阀门。本装置利用文丘里管制造负压环境，可以使海水在低于100℃的温度下蒸发，蒸汽通过预热器预热即将进入蒸发器的海水，被冷凝成淡水。本发明正常工况下采用水泵将海水送入系统，当水泵无法工作时，可使用手动切换阀门，改为手动添加海水。本发明利用太阳能，提高了该装置的适应性和经济性；采用耐腐蚀材料制作，降低海水的腐蚀。其结构简单，占地范围小，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动手动双模式的太阳能海水淡化装置及方法，属于太阳能海水淡化领域。
背景技术
地球上97%以上的水为海水，而适宜人类利用的淡水仅约为0.01%。从海水中获取淡水是一种必然的趋势，所以利用太阳能获取淡水受到高度重视。
发明内容
本发明的目的就是提供一种小型的海水淡化装置及方法，其特点是利用太阳能、装置耐腐蚀、有自动和手动两种模式、可靠性高。
一种自动手动双模式的太阳能海水淡化装置，其特征在于，包括第一阀门、水泵、文丘里管、淡水储存罐、第二阀门、第三阀门、手动切换阀门、手动海水加注口、预热器、气液分离器、蒸发器、第四阀门、热管真空管、第五阀门；市电为水泵提供电力，水泵与文丘里管器的进口端相连，文丘里管的出口端经第三阀门与预热器的海水进口相连，吸入端与淡水储液罐相连，手动海水加注口通过手动切换阀门也与预热器的海水进口相连，预热器的海水出口端经第四阀门与蒸发器冷端进口相连，蒸发器设有安装热管真空管的联箱，蒸发器的蒸汽出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的出口与预热器的热端进口相连，预热器的热端出口通过第二阀门与淡水储液罐相连，蒸发器的浓海水出口端通过第五阀门直接排放；所述预热器上方设置有手动切换阀门和手动海水加注口；所述文丘里管吸入端与淡水储液罐相连，通过文丘里效应，使所述蒸发器产生负压环境，蒸发器安装高度高于海平面，通过液体压强抵消蒸发器中的负压，使浓海水能够流出蒸发器。
所述的太阳能海水淡化装置的工作方法，包括以下过程：海水经过泵被抽入系统，先经过文丘里管喷射，再通过预热器进行预热，再进入蒸发器中吸收热管真空管传递的热量负压蒸发，汽水混合物经汽水分离器分离后，水蒸气经过预热器冷凝送入淡水储液箱储存，海水从汽水分离器流回蒸发器继续蒸发。浓海水通过蒸发器的海水排出口排出。
本发明有自动和手动两种模式，当采用自动模式时，水泵输送海水，文丘里管产生负压蒸发环境，使海水能在低于100℃的条件下蒸发，产生水蒸气，水蒸气冷凝过后得到淡水，相比于普通蒸发方式，本装置蒸发温度低，蒸发效率高。当水泵无法运行时，可采用手动加注模式，在常压下蒸发，装置可以继续工作。
上述海水淡化装置中的热管真空管加热端与蒸发器联箱之间间隙采用导热硅脂等导热材料填充，以减小热管真空管加热端与蒸发器之间导热热阻。
上述海水淡化装置中的蒸发器采用海军铜等耐腐蚀材料制作，其余部件可采用塑料等非耐腐蚀材料。
上述海水淡化装置设有控制手动海水加注口开闭的手动切换阀门，当水泵无法工作时，可打开手动切换阀门并关闭文丘里管和预热器之间的第三阀门，并从预热器上方的手动海水加注口手动添加海水，装置仍可在常压下运行，产生淡水。
附图说明
图1是本发明提出的手动自动双模式海水淡化装置；
图2是本发明的预热器俯视剖面图；
图中标号名称：1第一阀门，2水泵，3文丘里管，4淡水储存罐，5第二阀门，6第三阀门，7手动切换阀门，8手动海水加注口，9预热器，10气液分离器，11蒸发器，12第三阀门，13热管真空管，14第五阀门， 91预热器热端进口，92预热器海水出口，93预热器热端出口，94预热器海水进口，111蒸发器蒸汽出口，112蒸发器浓海水出口，113蒸发器海水进口。
具体实施方式
下面结合图1对本装置运行过程作详细说明。
图1是本发明提出的自动手动双模式的太阳能海水淡化装置。该装置通过以下方式进行工作：市电给水泵供电，将海水送入系统，先被送入文丘里管喷射，为蒸发器制造负压蒸发环境；再通过第三阀门从预热器海水进口进入预热器中与水蒸气换热，预热后的海水进入蒸发器中吸收从热管真空管送入的热量，负压蒸发，蒸发出的汽水混合物由蒸汽出口进入汽水分离器，分离出的蒸汽进入预热器冷凝，最后由热端出口通过第二阀门流入淡水储存罐。蒸发器中的浓海水从底部海水排出口排出。
本装置还可以通过以下方式进行工作：当水泵无法正常工作时，关闭第三阀门打开手动切换阀门，手动将海水从手动海水加注口送入预热器，蒸发出的蒸汽由蒸汽出口端进入汽水分离器，再进入预热器冷凝，最后由热端出口通过阀门流入淡水储存罐。运行一段时间后打开浓海水出口，排出浓海水。本实例可不需要水泵，整个装置可靠性高。
Claims (5)
1.一种自动手动双模式的太阳能海水淡化装置，其特征在于，包括第一阀门（1）、水泵（2）、文丘里管（3）、淡水储存罐（4）、第二阀门（5）、第三阀门（6）、手动切换阀门（7）、手动海水加注口（8）、预热器（9）、气液分离器（10）、蒸发器（11）、第四阀门（12）、热管真空管（13）、第五阀门（14）；
市电为水泵（2）提供电力，水泵（2）与文丘里管器（3）的进口端相连，文丘里管（3）的出口端经第三阀门（6）与预热器（9）的海水进口（94）相连，吸入端与淡水储液罐（4）相连，手动海水加注口（8）通过手动切换阀门（7）也与预热器（9）的海水进口（94）相连，预热器（9）的海水出口端（92）经第四阀门（12）与蒸发器（11）冷端进口（113）相连，蒸发器（11）设有安装热管真空管（13）的联箱，蒸发器（11）的蒸汽出口（111）与气液分离器（10）的入口相连，气液分离器（10）的出口与预热器（9）的热端进口（91）相连，预热器（9）的热端出口（93）通过第二阀门（5）与淡水储液罐（4）相连，蒸发器（11）的浓海水出口端（112）通过第五阀门（14）直接排放；所述预热器（9）上方设置有手动切换阀门（7）和手动海水加注口（8）；所述文丘里管（3）吸入端与淡水储液罐（4）相连，通过文丘里效应，使所述蒸发器（11）产生负压环境，蒸发器（11）安装高度高于海平面，通过液体压强抵消蒸发器（11）中的负压，使浓海水能够流出蒸发器（11）。
2.根据权利要求1所述的太自动手动双模式的太阳能海水淡化装置，其特征在于：热管真空管（13）的加热端置于所述蒸发器（11）中，太阳能热管真空管（13）加热端与所述蒸发器（11）之间间隙采用导热硅脂等导热材料填充。
3.根据权利要求1所述的自动手动双模式的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述蒸发器（11）采用海军铜等耐腐蚀材料作为制作材料，所述其余部件可采用塑料等非耐腐蚀材料制作。
4.根据权利要求1所述的自动手动双模式的太阳能海水淡化装置的工作方法，包括以下过程：海水经过泵（2）被抽入系统，先经过文丘里管（3）喷射，再通过预热器（9）进行预热，再进入蒸发器（11）中吸收热管真空管（13）传递的热量负压蒸发，汽水混合物经汽水分离器分离后，水蒸气经过预热器冷凝送入淡水储液箱储存，海水从汽水分离器流回蒸发器（11）继续蒸发;浓海水通过蒸发器（11）的海水排出口(112)排出。
5.根据权利要求4所述的自动手动双模式的太阳能海水淡化装置的工作方法，其特征在于：当本装置所述水泵（2）无法工作时，关闭第三阀门（6）和第五阀门（14），打开手动切换阀门（7）切换海水加注管道，从所述手动加注口（8）加注海水，装置仍可在常压下运行，产生淡水；当系统运行一段时间过后，打开第五阀门（14），海水从浓海水排出口（112）排出。
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