CN108996583A - 利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，包括瓶身、针锥体、瓶底、瓶盖、木管、液化单元以及集水瓶；瓶身包括多个水槽，各水槽包括作为圆柱侧面的外壁、作为圆台侧面或圆柱侧面的内壁以及连接在外壁和内壁之间的作为圆台侧面或圆环的底板；各水槽螺旋密封连接；瓶身和瓶底之间通过螺旋密封连接；瓶盖与所述瓶身之间能够通过螺旋连接使瓶身密封，并且瓶盖的侧壁上形成有通孔；针锥体由多根不锈钢钢针组成，设置在所述瓶盖的内壁上，形成基本为倒锥体形状；液化单元包括具有夹套的冷却管以及设置在所述冷却管内管道中的钢丝球，内管道倾斜地设置，较高的一端通过木管与所述通孔连接，较低的一端与集水瓶密封性地连接。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域,特别是涉及一种利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置及方法。
背景技术
海岛和海岸线附近是人们户外旅行、探险的重要场所之一，这里淡水资源稀缺，却存在大量海水，海水的不可以直接饮用给人类等生物饮水造成了极大困难，就地对海水进行淡化处理不失为一种较好获得淡水的方式。现有对海水进行淡化处理的装置多存在体积大，不能方便携带的问题，且成本较高，淡化处理效率不高。
因此,需要一种成本低、方便携带、淡化处理效率高、对燃烧热能利用充分的海水淡化装置。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置及其使用方法。
根据本发明的一方面，提供一种利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，包括：瓶身10、针锥体20、瓶底30、瓶盖40、木管50、液化单元70以及集水瓶80；
其中，所述瓶身10包括多个水槽(11，11’，11”)，各水槽(11，11’，11”)包括作为圆柱侧面的外壁111、作为圆台侧面或圆柱侧面的内壁112以及连接在外壁111和内壁112之间的作为圆台侧面或圆环的底板113；各水槽(11，11’，11”)之间通过形成在外壁111上的螺纹相互螺旋密封连接；所述瓶身10和所述瓶底30之间通过螺旋密封连接；
所述瓶盖40与所述瓶身10之间能够通过螺旋连接使瓶身10密封，并且所述瓶盖40的侧壁上形成有通孔41；
所述针锥体20由多根不锈钢钢针组成，所述针锥体20设置在所述瓶盖40的内壁上，形成基本为倒锥体形状，锥体的尖端朝向所述瓶底30；
所述液化单元70包括具有夹套的冷却管71以及设置在所述冷却管71内管道中的钢丝球72，所述内管道倾斜地设置，较高的一端通过所述木管50与所述通孔41连接，较低的一端与所述集水瓶80密封性地连接。
根据本发明的一个实施方案，所述利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置还包括设置在所述瓶底30上的能够浮动的浮板60，所述浮板60上形成有多个小孔。
根据本发明的一个实施方案，所述底板113底板向下倾斜，由此作为倒圆台的侧面。
根据本发明的一个实施方案，在从下而上的所述多个水槽(11，11’，11”)中，所述倒圆台的底面的半径逐渐变小。
根据本发明的一个实施方案，所述浮板60为泡沫板，其密度大于食用油而小于水，例如可以为聚乙烯泡沫板，聚苯乙烯泡沫板等等。
根据本发明的一个实施方案，所述瓶身10、瓶底30、瓶盖40、以及冷却管71由不锈钢制成。
根据本发明的另一方面，还提供一种海水淡化方法，包括对根据本发明所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置进行加热来处理海水，例如利用燃气、植物体等进行燃烧加热等等。
根据本发明的一个实施方案，所述海水淡化方法还包括在所述集水瓶80中滴入食用油。
根据本发明的一个实施方案，所述海水淡化方法还包括在所述夹套中引入海水进行冷却。
根据本发明的一个实施方案，所述海水淡化方法还包括在所述瓶底30中滴入食用油以及淡水。
有益效果：本发明中，泡沫板密度大于食用油小于水，使泡沫板置于水与食用油之间，相比于只有食用油的情况，泡沫板、食用油的组合使用可减少瓶底水沸腾导致水与空气直接接触面积增大而导致的淡水蒸发量较大；倾斜的底板和内壁，增加了水蒸气的凝结面积，使水蒸气凝结形成的水珠在底板以及内壁的外侧，并沿着二者额的交叉处滴落到瓶底，同时倾斜的内壁也增加了水面面积，增加了蒸发量；旋转可拆卸的水槽，不仅可以改变、增加水面面积，而且利于清洗水槽内盐渍等；针锥体的采用，增加了水蒸气液化面积；液化系统内因为经常更换夹套内的水使冷却管内温度较低导致水蒸气大量液化；钢丝球的采用，成倍加大了水蒸气的液化面积；木管的使用使因火焰加热温度很高的瓶身温度不易传导到液化系统，更利于水蒸气的液化，同时木材湿胀干缩的特点也利于装置的密封；另外本装置可根据需水量制定装置大小，且重量小、方便携带，成本低。并且本发明利用瓶底30以及集水瓶80二者同时制水，提高了产率和效率。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方案的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置的结构示意图。
图2是根据本发明一个实施方案的水槽的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1是根据本发明一个实施方案的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置的结构示意图。图2是根据本发明一个实施方案的水槽的结构示意图。
如图1和2所示，本发明的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置可以包括瓶身10、针锥体20、瓶底30、瓶盖40、木管50、浮板60、液化单元70以及集水瓶80。下面结合附图具体说明各个部件。
所述瓶身10可以包括多个水槽(11，11’，11”)，由多个水槽相互连接而构成。图1中示出了三个水槽(11，11’，11”)，应该理解水槽的个数可以根据需要而变化。
参考图1和2，各水槽(11，11’，11”)包括作为圆柱侧面的外壁111、作为圆台侧面或圆柱侧面的内壁112以及连接在外壁111和内壁112之间的作为圆台侧面或圆环的底板113。
图2是根据一个实施方案的水槽的结构示意图。如图2所示，该水槽包括圆柱侧面形状的外壁111，在外壁111的上部和下部的侧壁(侧壁的内表面或者外面)上形成有螺纹(未示出)，用于连接其他水槽或者瓶盖40或者瓶底30。例如，在上部的侧壁的外表面以及下部侧壁的内表面上形成螺纹，这样可以将多个的水槽相互连接起来。
底板113从外壁111的内表面的中部倾斜地向下延伸，形成一个倒圆台侧面。然后与作为圆台侧面的内壁112的底部圆周相连。也即，内壁112从底部圆周开始，倾斜地向上延伸，构成了一个圆台侧面。这样，由外壁111，底板113以及内壁112构成了一个具有一定容积的水槽，可以用来容纳一定的海水。内壁112所围绕的空间是中空的(也即上下通透)，因此由针锥体20冷凝的水可以穿过水槽落入到瓶底30。
底板113也可以从外壁111的内表面的中部水平地延伸，这样底板113形成为圆环形。内壁112也可以从底板113开始垂直地向上延伸，这样内壁112可以构成圆柱侧面或者柱体侧面。
底板113与外壁111的内表面接触的位置、底板113向下倾斜的角度、内壁112向上延伸的高度可以适当的设置，以使得不妨碍多个水槽之间的螺旋连接以及得不妨碍海水的蒸发。例如，两个水槽连接之后，下层的水槽的内壁112部接触或抵靠上层水槽的内壁112或底板。
如图1所示，其中在从下而上的所述多个水槽(11，11’，11”)中，所述内壁112所构成的倒圆台的底面的半径逐渐变小，也即，底板113向下延伸的长度逐渐变大。这样倾斜的底板和内壁，增加了水蒸气的凝结面积，并且使水蒸气凝结形成的水珠在底板外表面以及内壁外表面，然后流到二者的交叉处滴落到瓶底，同时倾斜的内壁也增加了水面面积，增加了蒸发量。
所述瓶身10例如可以由适当的材料制成，例如可以由金属材料如不锈钢制成。
参考图1，本发明的瓶盖40与所述瓶身10之间能够通过螺旋连接使瓶身10密封。瓶盖40例如也可以由金属材料例如不锈钢制成。
所述针锥体20可以由多根不锈钢钢针组成，所述针锥体(20)设置在所述瓶盖(40)的内壁上，形成基本为倒锥体形状，锥体的尖端朝向所述瓶底(30)。由多根不锈钢钢针组成的针锥体20的大表面积可以有利地实现冷凝，由此制备淡水。
所述瓶底30与瓶身10之间通过螺纹密封连接。为了减少瓶底30中被加热时淡水的蒸发过快，本发明的装置还可以包括设置在瓶底30上的能够浮动的浮板60。所述浮板60上设置有多个小孔，以便淡水或水蒸气可以自由流动。该浮板可以由无害的材料制成，例如可以是泡沫板例如聚乙烯、基苯乙烯等材料制造。另外，还可以在瓶底30上放入适量的食用油，这样在淡水滴入内瓶之后，食用油可以扩散在淡水表面，形成油层，避免淡水的过度蒸发。
在对本发明的装置加热前，应放入少量淡水，以防其中的浮板例如泡沫板被烧焦。根据本发明的一个实施方案，泡沫板密度大于食用油而小于水，使泡沫板置于水与食用油之间，相比于只有食用油的情况，泡沫板、食用油的组合使用可减少瓶底水沸腾导致水与空气直接接触面积增大而导致的淡水蒸发量较大。
所述瓶底30可以由适当的材料制成，例如可以由金属如不锈钢制成。
如图1所示，所述液化单元70可以包括具有夹套的冷却管71以及设置在上述冷却管71内管道中的钢丝球72，所述内管道倾斜地设置，较高的一端通过所述木管50与所述通孔41连接，较低的一端与所述集水瓶80密封性地连接。
木管50可以在干燥时插入瓶盖40的通孔41以及冷却管71的内管道中。当装置运行时，因为装置内湿度较大，木管吸水膨胀，使木管与瓶盖以及冷却管连接更为紧密。另外由于，木管的导热性差，因此来自瓶盖40的热不易传递到冷却管71，有利于冷却制水。
在操作时，来自瓶盖40的水蒸气通过木管50进入到液化单元70。此时，可以将海水引入夹套中以冷却所述冷却管71。另外，冷却管中的钢丝球72也有利于增加冷却面积，也有利于冷凝制水。这样水蒸气在液化单元70中被冷凝液化，并进一步流入集水瓶80中。集水瓶80与液化单元70之间也可以通过螺纹连接。为了防止集水瓶80中的水蒸发，可以在集水瓶80中滴入食用油。这样食用油扩散在淡水面上形成油膜，防止水蒸发。
下面说明利用本发明的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置来处理海水，以制备淡水。
使用时，用户将泡沫板、食用油、少量淡水置于瓶底30；旋转第一级水槽11使第一级水槽与瓶底密封连接，在第一级水槽内加入海水，注意不能将海水撒入瓶底，以免污染之后收集的淡水；可以根据用户需要确定共安装几级水槽，重复安装剩下几级水槽(11‘，11”’)；水槽安装完，将带有针锥体的瓶盖与最上层水槽旋转密封；木管50在干燥时插入瓶盖的通孔41以及冷却管70，当装置运行时，因为装置内湿度较大，木管吸水膨胀，使木管与瓶盖、冷却管70内管道连接更为紧密；旋转连接液化单元70和集水瓶80；将海水引入夹套，在冷却水温度增加及时更换；将瓶底置于火焰上，燃烧热能使瓶内温度上升，加速了海水的蒸发，水蒸气在针锥体钢针表面凝结成水珠，水珠越聚越多，沿针锥体20钢针表面流下，在针锥锥体钢针尖端形成水滴，水滴穿过泡沫板60、食用油层落在瓶底上，而且水蒸气会在水槽底板113和内壁112的外侧凝结，汇聚到水槽底板和内壁交叉处滴落到瓶底，同时，水蒸气通过木管进入到液化单元70内，因为夹套的冷却使管内温度较低，并且钢丝球72的大的表面积，导致水蒸气大量液化，流入淡水收集瓶(该瓶中可以预先放入食用油)。一定时间后，停止加热，旋转瓶底30以及集水瓶80，即可获得瓶底以及集水瓶内所盛淡水。
本发明中，泡沫板密度大于食用油小于水，使泡沫板置于水与食用油之间，相比于只有食用油的情况，泡沫板、食用油的组合使用可减少瓶底水沸腾导致水与空气直接接触面积增大而导致的淡水蒸发量较大；倾斜的底板和内壁，增加了水蒸气的凝结面积，使水蒸气凝结形成的水珠在底板以及内壁的外侧，并沿着二者额的交叉处滴落到瓶底，同时倾斜的内壁也增加了水面面积，增加了蒸发量；旋转可拆卸的水槽，不仅可以改变、增加水面面积，而且利于清洗水槽内盐渍等；针锥体的采用，增加了水蒸气液化面积；液化系统内因为经常更换夹套内的水使冷却管内温度较低导致水蒸气大量液化；钢丝球的采用，成倍加大了水蒸气的液化面积；木管的使用使因火焰加热温度很高的瓶身温度不易传导到液化系统，更利于水蒸气的液化，同时木材湿胀干缩的特点也利于装置的密封；另外本装置可根据需水量制定装置大小，且重量小、方便携带，成本低。
以上所述，仅是本发明较佳的实施方式，并非对本发明的技术方案做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例做任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，包括：瓶身(10)、针锥体(20)、瓶底(30)、瓶盖(40)、木管(50)、液化单元(70)以及集水瓶(80)；
其中，所述瓶身(10)包括多个水槽(11，11’，11”)，各水槽(11，11’，11”)包括作为圆柱侧面的外壁(111)、作为圆台侧面或圆柱侧面的内壁(112)以及连接在外壁(111)和内壁(112)之间的作为圆台侧面或圆环的底板(113)；各水槽(11，11’，11”)之间通过形成在外壁(111)上的螺纹相互螺旋密封连接；所述瓶身(10)和所述瓶底(30)之间通过螺旋密封连接；
所述瓶盖(40)与所述瓶身(10)之间能够通过螺旋连接使瓶身(10)密封，并且所述瓶盖(40)的侧壁上形成有通孔(41)；
所述针锥体(20)由多根不锈钢钢针组成，所述针锥体(20)设置在所述瓶盖(40)的内壁上，形成基本为倒锥体形状，锥体的尖端朝向所述瓶底(30)；
所述液化单元(70)包括具有夹套的冷却管(71)以及设置在所述冷却管(71)内管道中的钢丝球(72)，所述内管道倾斜地设置，较高的一端通过所述木管(50)与所述通孔(41)连接，较低的一端与所述集水瓶(80)密封性地连接。
2.根据权利要求1所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，还包括设置在所述瓶底(30)上的能够浮动的浮板(60)，所述浮板(60)上形成有多个小孔。
3.根据权利要求1所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，其中所述底板(113)底板向下倾斜，由此作为倒圆台的侧面。
4.根据权利要求3所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，其中，在从下而上的所述多个水槽(11，11’，11”)中，所述倒圆台的底面的半径逐渐变小。
5.根据权利要求2所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，其中所述浮板(60)为泡沫板，其密度大于食用油而小于水。
6.根据权利要求1所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置，其中所述瓶身(10)、瓶底(30)、瓶盖(40)、以及冷却管(71)由不锈钢制成。
7.一种海水淡化方法，包括对根据权利要求1-7中任一项所述的利用燃烧热能的多级水槽针锥式海水淡化处理装置进行加热来处理海水。
8.根据权利要求7所述的海水淡化方法，还包括在所述集水瓶(80)中滴入食用油。
9.根据权利要求7所述的海水淡化方法，还包括在所述夹套中引入海水进行冷却。
10.根据权利要求7所述的海水淡化方法，还包括在所述瓶底(30)中滴入食用油河淡水。
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