CN110002524A - 一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置 - Google Patents

Abstract

一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置，包括供电单元、雾化单元、蒸发单元、冷却单元，所述雾化单元包括空气泵、流量计、储水箱、超声雾化器，所述储水箱为封闭箱体，用于盛放苦咸水，所述超声雾化器设置于储水箱内部，以将储水箱内部的苦咸水形成水雾颗粒，所述蒸发单元包括蒸发罩、金属换热器、除盐器，所述冷却单元包括冷却箱体、环形冷凝管、集水箱，该装置利用超声雾化器将苦咸水雾化成小液滴，通过空气泵将雾气吹入换热器的蒸发仓内迅速蒸发，因为雾化成的小液滴能够更快地吸收热能而蒸发,因此减少了蒸发时间。

Description

一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置

技术领域

本发明涉及苦咸水处理技术领域，尤其涉及一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人民经济水平的提高，目前利用清洁能源获取淡水资源成为热点研究领域之一。在全国范围内，苦咸水浓度和含量不一，其成因也更加复杂多变。所以在苦咸水治理过程中，传统工艺既耗能有需要巨大的经济投入，目前大规模工业应用的淡化方法主要是反渗透膜法、蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，其中应用较多的是反渗透膜法和蒸馏法。但经验表明，这几种方法的产水成本与工厂规模密切相关，而且多数淡化设备在运行过程中均会产生浓缩盐水，它们多是是解决沿海地区缺水问题的有效办法，非常适合于大规模集中供水，但对于小规模利用低位热能（太阳能、地热以及工厂废热等）却不方便，利用成本高，效率低，如果管理不善，这些浓缩盐水又会对当地生态环境造成二次污染。对于一些沿海戈壁和偏远地区来说，它们的淡水需求相对分散，常常既缺水又断电，利用上述这些大规模淡化设备难度较高，所以利用超声雾化和太阳能灶的苦咸水淡化装置能够更好地缓解人畜饮水困难问题，保障饮水安全。

发明内容

有必要提出一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置。

一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置，包括供电单元、雾化单元、蒸发单元、冷却单元，所述供电单元与雾化单元连接，以提供工作电源，所述雾化单元包括空气泵、流量计、储水箱、超声雾化器，所述储水箱为封闭箱体，用于盛放苦咸水，在储水箱的顶部开设进气口、排出口、进水口，进水口与外部苦咸水储存机构连接，进气口通过软管与空气泵连接，在与空气泵连接的软管上设置流量计，排出口通过软管与分离单元连接，所述超声雾化器设置于储水箱内部，以将储水箱内部的苦咸水形成水雾颗粒，所述蒸发单元包括蒸发罩、金属换热器、除盐器，所述蒸发罩包括下聚光体、上透光罩，所述上透光罩为透光材质制成，上透光罩为半球体，以供阳光照射进入其内部，所述下聚光体也为半球体，上透光罩盖合在下聚光体的上方，下聚光体的内表面为反光体，外表面为不透光体，下聚光体的聚光点位于上透光罩的顶部，所述金属换热器设置于上透光罩的顶部，用于接收下聚光体的聚光热量，金属换热器的气相入口与储水箱排出口连接，气相出口与除盐器连接，以将蒸汽中的盐冷凝后收集，剩余蒸汽沿着软管与冷却单元连接，所述冷却单元包括冷却箱体、环形冷凝管、集水箱，冷却箱体内内部容纳冷却水，所述环形冷凝管设置于冷过箱体内，环形冷凝管的两端穿出冷却箱体，环形冷凝管的一端与除盐器连接，另一端与集水箱连接，以排出冷凝后的淡水。

优选的，所述供电单元包括蓄电池、光伏板，光伏板与蓄电池连接，所述蓄电池的输出端与雾化单元的空气泵和超声雾化器连接。

优选的，所述金属换热器为列管式换热器，在列管的两端分别为气相入口和气相出口，所述气相入口与储水箱排出口连接，以将储水箱的排出口排出的水雾颗粒通入列管内部，列管的出口与分离单元连接。

该装置利用超声雾化器将苦咸水雾化成小液滴，通过空气泵将雾气吹入换热器的蒸发仓内迅速蒸发，因为雾化成的小液滴能够更快地吸收热能而蒸发,因此减少了蒸发时间。本装置在工作过程中不产生浓缩水，能够有效解决浓缩水对生态环境的危害，大大降低苦咸水的处理成本，而且能够实现盐水同步分离。在整个装置运行过程中，一切能源均属于清洁能源，不仅提高了能源利用率，也秉承了环境友好型这一发展理念。

附图说明

图1为所述超声雾化太阳能灶盐水淡化装置的结构示意图。

图中：蓄电池11、光伏板12、空气泵21、流量计22、储水箱23、进气口231、排出口232、进水口233、超声雾化器24、蒸发罩31、下聚光体311、上透光罩312、金属换热器32、除盐器33、冷却箱体41、环形冷凝管42、集水箱43。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1，本发明实施例提供了一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置，包括供电单元、雾化单元、蒸发单元、冷却单元，所述供电单元与雾化单元连接，以提供工作电源，所述雾化单元包括空气泵21、流量计22、储水箱23、超声雾化器24，所述储水箱23为封闭箱体，用于盛放苦咸水，在储水箱23的顶部开设进气口231、排出口232、进水口233，进水口233与外部苦咸水储存机构连接，进气口231通过软管与空气泵21连接，在与空气泵21连接的软管上设置流量计22，排出口232通过软管与分离单元连接，所述超声雾化器24设置于储水箱23内部，以将储水箱23内部的苦咸水形成水雾颗粒，所述蒸发单元包括蒸发罩31、金属换热器32、除盐器33，所述蒸发罩31包括下聚光体311、上透光罩312，所述上透光罩312为透光材质制成，上透光罩312为半球体，以供阳光照射进入其内部，所述下聚光体311也为半球体，上透光罩312盖合在下聚光体311的上方，下聚光体311的内表面为反光体，外表面为不透光体，例如上透光罩312为玻璃，下聚光体311的内表面为镜面，下聚光体311的外表面为金属材质，下聚光体311的聚光点位于上透光罩312的顶部，所述金属换热器32设置于上透光罩312的顶部，用于接收下聚光体311的聚光热量，金属换热器32的气相入口与储水箱23排出口232连接，气相出口与除盐器33连接，以将蒸汽中的盐冷凝后收集，剩余蒸汽沿着软管与冷却单元连接，所述冷却单元包括冷却箱体41、环形冷凝管42、集水箱43，冷却箱体41内内部容纳冷却水，所述环形冷凝管42设置于冷过箱体内，环形冷凝管42的两端穿出冷却箱体41，环形冷凝管42的一端与除盐器33连接，另一端与集水箱43连接，以排出冷凝后的淡水。

进一步，所述供电单元包括蓄电池11、光伏板12，光伏板12与蓄电池11连接，所述蓄电池11的输出端与雾化单元的空气泵21和超声雾化器24连接。光伏板12接受太阳能并产生电能，电能被储存在蓄电池11内部。

进一步，所述金属换热器32为列管式换热器，在列管的两端分别为气相入口和气相出口，所述气相入口与储水箱23排出口232连接，以将储水箱23的排出口232排出的水雾颗粒通入列管内部，列管的出口与分离单元连接。

使用本发明时，由供电单元的光伏板12产生电力，储存在蓄电池11之中，带动雾化箱内超声雾化器24工作，超声雾化器24采用六头雾化头，雾气由空气泵21吹出。调节转子流量计22控制吹出气量，可以调节雾气喷出的速度，雾气经由软管进入换热器中，换热器利用更易制作的太阳能灶加热，太阳能灶晴日功率可达1500W，水蒸气和盐分从换热器出口吹出，进入集盐器，盐分截留到滤网上，水蒸气进入冷凝箱中，由集水箱43收集。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种超声雾化太阳能灶盐水淡化装置，其特征在于：包括供电单元、雾化单元、蒸发单元、冷却单元，所述供电单元与雾化单元连接，以提供工作电源，所述雾化单元包括空气泵、流量计、储水箱、超声雾化器，所述储水箱为封闭箱体，用于盛放苦咸水，在储水箱的顶部开设进气口、排出口、进水口，进水口与外部苦咸水储存机构连接，进气口通过软管与空气泵连接，在与空气泵连接的软管上设置流量计，排出口通过软管与分离单元连接，所述超声雾化器设置于储水箱内部，以将储水箱内部的苦咸水形成水雾颗粒，所述蒸发单元包括蒸发罩、金属换热器、除盐器，所述蒸发罩包括下聚光体、上透光罩，所述上透光罩为透光材质制成，上透光罩为半球体，以供阳光照射进入其内部，所述下聚光体也为半球体，上透光罩盖合在下聚光体的上方，下聚光体的内表面为反光体，外表面为不透光体，下聚光体的聚光点位于上透光罩的顶部，所述金属换热器设置于上透光罩的顶部，用于接收下聚光体的聚光热量，金属换热器的气相入口与储水箱排出口连接，气相出口与除盐器连接，以将蒸汽中的盐冷凝后收集，剩余蒸汽沿着软管与冷却单元连接，所述冷却单元包括冷却箱体、环形冷凝管、集水箱，冷却箱体内内部容纳冷却水，所述环形冷凝管设置于冷过箱体内，环形冷凝管的两端穿出冷却箱体，环形冷凝管的一端与除盐器连接，另一端与集水箱连接，以排出冷凝后的淡水。

2.如权利要求1所述的超声雾化太阳能灶盐水淡化装置，其特征在于：所述供电单元包括蓄电池、光伏板，光伏板与蓄电池连接，所述蓄电池的输出端与雾化单元的空气泵和超声雾化器连接。

3.如权利要求1所述的超声雾化太阳能灶盐水淡化装置，其特征在于：所述金属换热器为列管式换热器，在列管的两端分别为气相入口和气相出口，所述气相入口与储水箱排出口连接，以将储水箱的排出口排出的水雾颗粒通入列管内部，列管的出口与分离单元连接。