CN110194499B - 一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置 - Google Patents
一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110194499B CN110194499B CN201910612820.9A CN201910612820A CN110194499B CN 110194499 B CN110194499 B CN 110194499B CN 201910612820 A CN201910612820 A CN 201910612820A CN 110194499 B CN110194499 B CN 110194499B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- floating
- seat
- plate
- distillation
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/043—Details
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/008—Mobile apparatus and plants, e.g. mounted on a vehicle
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
- Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
本发明公开了一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,包括漂浮座和安装在漂浮座上的透光冷凝罩,所述透光冷凝罩与漂浮座之间构成蒸馏室,所述蒸馏室内的漂浮座上具有能够将太阳能转化为热能的吸热体,且所述蒸馏室内的漂浮座上排布有多个能够将所述蒸馏室与下方水域连通的水流通道。本发明能够使下方水域的水能够利用水位差而通过水流通道向蒸馏室内自动的少量补水,同时,能够使得吸热体仅对上方的少量持续流动水原液进行加热蒸发,即吸热体以小量散热就能够对进入蒸馏室内的水原液进行快速加热蒸发,热利用率高,蒸馏淡化效果好。
Description
技术领域
本发明涉及产水用的蒸馏淡化装置,具体是一种可适用于海洋、湖泊、河流等水域环境(主要是海洋水域环境)的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置。
背景技术
水是人类的生命源泉。尽管地球上的水资源非常丰富,海洋约占地球总面积的71%,但是,其中绝大部分是不可以直接饮用的海水及受污染的湖水、河水、地下水等,存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的地下淡水已不足总量的0.36%,饮用水短缺已经成为越来越严峻的全球性问题,如何确保所有人享有干净饮用水、实现水的可持续管理已经被列为联合国的17个可持续发展目标之一。
为了缓解饮用水资源短缺问题、及开源饮用水资源,大力发展海水淡化技术已成了大家广泛关注、研究的技术课题,这特别是在沿海、岛屿及船舶航行等环境下生活、生产的净化淡水需求更为迫切。
海水淡化的重点需要将海水进行蒸馏脱盐,而对海水蒸馏必须依赖于热能。若以燃料(包括煤炭、石油、天然气等可燃性物质)的消耗而产生热能蒸馏淡化海水,显然是不可持续的、收益远低于成本,不实用。若以清洁可再生能源产生能够蒸馏淡化海水的热能,则有利于海水淡化技术持续发展,而在清洁可再生能源中,则唯有太阳能能够以低成本、灵活方便、不受区域限制的实现能源转换。这也是近年来大家将技术研究重点放在以太阳能蒸馏淡化海水之原因所在。
以太阳能蒸馏淡化海水的技术较多,其中为了减少陆地面积占用、降低建设成本和运营成本、并确保蒸馏淡化作业的持续补水,最好能够是将太阳能的蒸馏设备漂浮于海洋中的,例如中国专利文献公开的“利用自然能控制海水入侵的装置”(公开号CN104803431,公开日2015年07月29日),该技术就是将空底的集水桶漂浮于海面上,使海水自然的流动实现桶内蒸发水源的补充,在集水桶内的海面上方排布太阳能集热器等实现进入集水桶内的海水蒸发。该技术虽然能够实现自动化的海水蒸馏淡化,但是,进入集水桶及集水桶所覆盖下方的海水量无法估量,海水间换热容量巨大,导致太阳能集热器的热量耗散量大,耗散速度快,而集水桶内的海水升温和蒸发速率却极低,集水桶内的太阳能集热器对集水桶内海水的加热蒸发效果微乎其微,可靠性和实用性皆无,仅能停留于“空谈设想”,无法实施。
发明内容
本发明的技术目的在于:针对上述漂浮式太阳能蒸馏淡化技术的不足,提供一种漂浮于水面以利用水位差而向蒸馏室内自动的少量补水,太阳能吸热体以小量散热就能够对进入蒸馏室内的水原液进行快速加热蒸发,热利用率高、蒸馏淡化效果好的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置。
本发明的技术目的通过下述技术方案实现:一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,包括漂浮座和安装在漂浮座上的透光冷凝罩,所述透光冷凝罩与漂浮座之间构成蒸馏室,所述蒸馏室内的漂浮座上具有能够将太阳能转化为热能的吸热体,且所述蒸馏室内的漂浮座上排布有多个能够将所述蒸馏室与下方水域连通的水流通道。
作为优选方案之一,所述水流通道的壁面和/或端部区域的表面设置有亲水层结构。进一步的,所述水流通道为直孔结构或自上而下的渐缩变径孔结构。再进一步的,所述水流通道以装配在所述漂浮座上的对应孔型内的管型结构成型。更进一步的,成型所述水流通道的管型包括但不限于抗腐蚀的金属管、陶瓷管、塑料管、玻璃管或碳纤维管。
作为优选方案之一,所述漂浮座主要由主浮板和铺设在主浮板顶面的吸热体组成,所述主浮板与吸热体之间具有多组呈一一对应的、组成水流通道的孔型。进一步的,所述漂浮座还具有至少一块副浮板,所述副浮板的厚度小于所述漂浮座的主浮板厚度,所述副浮板铰接在所述主浮板的对应边上、且所述副浮板的底面与所述主浮板的底面形成高度差,所述副浮板与所述主浮板的对应边之间设置有防止所述副浮板向下翻转的限位结构,所述副浮板能够在所述主浮板上旋转上翻。再进一步的,所述副浮板与所述主浮板的对应边之间的限位结构为伸缩支撑杆结构,所述伸缩支撑杆的一端铰接在所述副浮板翻转后的底面、另一端铰接在所述主浮板的对应边壁面,所述副浮板向下翻转打开后,所述副浮板的顶面与所述主浮板的顶面接近于同一平面。所述漂浮座上的多个水流通道以规则的矩形方阵、菱形方阵或回形方阵排布;亦或者,所述漂浮座上的多个水流通道以中心区域密集、外周区域疏散的方式排布;还或者,所述漂浮座上的多个水流通道以中心区域疏散、外周区域密集的方式排布。更进一步的,所述漂浮座的主浮板为抗腐蚀且低密度的多孔材料结构,包括但不限于多孔材料结构的塑料、浮石、陶瓷或金属。所述漂浮座的副浮板为抗腐蚀且低密度的多孔材料结构,包括但不限于多孔材料结构的塑料、浮石、陶瓷或金属。所述吸热体以固定连接结构铺设在所述主浮板上,所述固定连接结构包括但不限于拉杆连接、螺纹件连接、铆钉连接和/或夹板扣接。
作为优选方案之一,所述漂浮座的顶面沿着吸热体的外缘连接有四周围拢的密封卡槽座,所述密封卡槽座的顶面开设有内凹结构的卡槽,所述卡槽内填装有密封圈,所述密封卡槽座通过顶面带有密封圈的卡槽连接固定透光冷凝罩。进一步的,所述密封卡槽座以机械连接和/或粘接的方式连接在所述漂浮座的主浮板上。
作为优选方案之一,所述透光冷凝罩为透明结构,所述透光冷凝罩主要由四周围拢的壁板和布置在四周壁板所围空间上方的顶板组成,所述四周围拢的壁板所构成的四周轮廓形状对应于所述漂浮座上的吸热体外缘轮廓;所述透光冷凝罩由漂浮座浮载在水域内时,所述透光冷凝罩的顶板为非水平布置状态,所述透光冷凝罩内布置有处在蒸馏室内的水面上方的集水槽,所述集水槽上连接有引出于所述蒸馏室的引水管。进一步的,所述集水槽至少对应于所述透光冷凝罩的顶板向下延伸的边而布置在所述透光冷凝罩的壁板上,所述集水槽在所述透光冷凝罩的壁板上以非水平布置状态布置。再进一步的,所述透光冷凝罩为单坡面斜顶结构、双坡面斜顶结构或曲面拱顶结构,所述单坡面斜顶结构的透光冷凝罩呈单坡面“瓦房”状,所述双坡面斜顶结构的透光冷凝罩呈双坡面“瓦房”状,所述曲面拱顶结构的透光冷凝罩呈“拱顶大棚”状。更进一步的,所述透光冷凝罩的透光体为高透光的石英玻璃板或柔性玻璃薄膜。
作为优选方案之一,所述蒸馏淡化装置还包括有储水罐,所述储水罐与引出于蒸馏室的引水管相连接。进一步的,所述储水罐主要由外壳和内胆组成,所述外壳为底部大、上部小的漂浮式灯塔结构,所述内胆布置在所述外壳内、用作储水,所述储水罐上具有能够与引出于蒸馏室的引水管快速连接的快速接头;所述储水罐在储水的过程中,所述储水罐上的快速接头高度位置低于所述引水管的进水端高度位置。
作为优选方案之一,所述漂浮座上的吸热体为太阳能吸热板结构,包括但不限于黑色碳纤维吸热板、顶面具有高吸光率涂层的金属板或顶面具有高吸光率涂层的玻璃纤维板。进一步的,所述吸热体的顶面设置有高透光的抗腐蚀涂层。
本发明的有益技术效果是:
1. 本发明漂浮于水面进行太阳能的利用,其相对于非漂浮的太阳能蒸馏淡化技术而言,不存在占用陆地面积、建设成本高、持续补水难度大、运营成本高等技术问题;本发明相对其它漂浮式的太阳能蒸馏淡化技术而言,通过漂浮座和透光冷凝罩组成相对封闭的蒸馏室,在蒸馏室内的漂浮座上布置了能够通过透光冷凝罩而吸收太阳能并转化为热能的吸热体,漂浮座的底部(即主浮板)能够对吸热体的散热起到向下的绝热作用,确保吸热体的热量是通过顶面集中发散,蒸馏室内的漂浮座通过排布多个相对小尺寸的水流通道与下方水域连通,使下方水域的水能够利用水位差而通过水流通道向蒸馏室内自动的少量补水,蒸馏室内的水面与外部水域的水面始终保持一致,这样就形成了吸热体处在蒸馏室内的水面下方、且与水面保持很小的间隔距离,使得吸热体仅对上方的少量持续流动水原液进行加热蒸发,即吸热体以小量散热就能够对进入蒸馏室内的水原液进行快速加热蒸发,热利用率高(经试验测试,热利用率达到了90%以上),蒸馏淡化效果好;
2. 本发明的水流通道结构,既能确保下方水域内的水原液持续补入蒸馏室,又能够形成对流扩散效应,从而使蒸馏室内产生的杂质-例如海水蒸发过程中产生的盐分,有效排出蒸馏室,进而确保水原液在蒸馏室内的补入、蒸发、排出做功的持续性和高效性,减少维护频率和维护成本;
3. 本发明的漂浮座结构,其既能够稳定地漂浮于水面之上,这尤其是在副浮板的作用下更为显著,又能够对吸热体的散热起到隔绝和导向作用,进而能够保障漂浮和蒸馏的可靠性;
4. 本发明的漂浮座与透光冷凝罩之间通过密封卡槽座的连接结构,确保了透光冷凝罩以密封结构稳定的装配于漂浮座上,进而既有利于整体结构强度的提升,又有利于蒸馏室内密闭蒸馏环境的可靠形成,提升蒸馏淡化效果;
5. 本发明的透光冷凝罩结构,既能够确保太阳能作用于蒸馏室内的吸热体上,又能够对蒸发的水分产生有效的冷凝、集中之效果,减少蒸发淡化的水分混入水原液中的量,以保障蒸馏淡化效果;此外,本发明透光冷凝罩内的集水槽结构有利于蒸馏淡化的水液有效地集中、采出;
6. 本发明的储水罐结构有利于在水域中随同漂浮座漂浮,漂浮稳定性好,且能够有效确保蒸馏室内的蒸馏淡化水液有效进入储水罐内;
综上所述,本发明因具有上述诸多主要的有益技术效果,适用于海水淡化的用水环境中,例如沿海或岛屿居民生产、生活用水,以及船舶航行用水等;除此之外,本发明亦适用于湖泊、河流等淡水净化的用水环境中,例如偏远山区居民、边防作业人员的生产、生活用水等。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。
图2为图1中密封卡槽座的结构示意图。
图3为图1中漂浮座的主浮板与吸热体之间的配合结构示意图。
图4为图1中漂浮座上的水流通道排布结构示意图。
图5为图1中透光冷凝罩的结构示意图。
图6为图1中储水罐的结构示意图。
图7为本发明漂浮座的主浮板和副浮板的一种结构示意图(展开后的状态示意图)。
图8为图7中的主浮板和副浮板在收拢后的状态示意图。
图9为本发明漂浮座上的水流通道第二种排布结构示意图。
图10为本发明漂浮座上的水流通道第三种排布结构示意图。
图11为本发明漂浮座上的水流通道第四种排布结构示意图。
图12为本发明透光冷凝罩的第二种结构示意图。
图13为本发明透光冷凝罩的第三种结构示意图。
图中代号含义:1—漂浮座;11—主浮板;12—副浮板;13—活页;14—伸缩支撑杆;15—吸热体;16—连接件;17—水流通道;2—密封卡槽座;21—卡槽;22—密封圈;3—蒸馏室;4—透光冷凝罩;41—顶板;42—壁板;43—集水槽;44—引水管;45—阀门;5—储水罐;51—外壳;52—内胆;53—快速接头。
具体实施方式
本发明涉及产水用的蒸馏淡化装置,具体是一种可适用于海洋、湖泊、河流等水域环境(主要是海洋水域环境)的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中,实施例1结合说明书附图-即图1、图2、图3、图4、图5和图6对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例2结合说明书附图-即图7和图8对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例3结合说明书附图-即图9对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例4结合说明书附图-即图10对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例5结合说明书附图-即图11对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例6结合说明书附图-即图12对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例7结合说明书附图-即图13对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释,实施例8虽未单独绘图,但其主体结构仍可参照实施例1的附图。
在此需要特别说明的是,本发明的附图是示意性的,其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节,以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。
实施例1
参见图1至图6所示,本发明包括漂浮座1、透光冷凝罩4和储水罐5。
其中,漂浮座1主要由一块方形的主浮板11、一块方形的吸热体15和四块对应主浮板11四条边的长方形副浮板12组成。
主浮板11采用抗腐蚀且低密度的多孔材料结构-塑料成型(当然,该材料也可以采用其它抗腐蚀且低密度的多孔材料结构代替,例如浮石、陶瓷或金属等)。在主浮板11的厚度方向上以规则的矩形阵列方式开设有多个小孔径的孔型,这些孔型分别将主浮板11的顶、底两面连通。
吸热体15为太阳能吸热板结构,其采用黑色碳纤维吸热板结构成型(当然,吸热体15的成型结构也可以采用其它的,例如顶面具有高吸光率涂层的金属板或顶面具有高吸光率涂层的玻璃纤维板等)。吸热体15的轮廓形状对应于主浮板11的轮廓形状,但具体尺寸结构小于主浮板11,具体是,当吸热体15铺设固定在主浮板11的顶面上时,吸热体15外缘四周的主浮板11上应当至少预留出能够安装透光冷凝罩4的空间。吸热体15的厚度方向上亦以规则的矩形阵列方式开设有多个小孔径的孔型,这些孔型分别将吸热体15的顶、底两面连通,而且,当吸热体15的中心区域与主浮板11的中心区域在上下方向上重合时,要求,吸热体15上的各孔型与主浮板11上的各孔型在轴向上呈一一对应的配组关系。吸热体15以中心区域重合主浮板11中心区域的对应方式,铺设在主浮板11的顶面,吸热体15外缘的主浮板11顶面预留出透光冷凝罩4的安装空间,即吸热体15铺设固定在主浮板11外缘以内的区域,吸热体15与主浮板11之间最好能够辅以连接件16锁紧固定,该连接件16为拉杆结构(当然,也可以采用其它连接结构代替,例如螺栓连接结构、螺钉连接结构、铆钉连接结构或夹板扣接结构等,也可以是这些连接结构的组合)。此外,主浮板11的顶面与吸热体15的底面之间最好能够铺设绝热材料层,以增强向下的绝热效果;而且,在吸热体15的顶面最好能够设置高透光的抗腐蚀涂层,这样既可以实现太阳能采集、吸热,还能有效防止水原液-特别是海水对吸热体15的侵蚀。前述结构的吸热体15与主浮板11组合在一起后,它们的厚度方向上就会组合形成了多个以规则的矩形阵列排布的孔型,每个孔型内穿装固定有抗腐蚀的塑料管(当然,具体成型结构也可以选用其它的,例如抗腐蚀的金属管、陶瓷管、玻璃管或碳纤维管等),各塑料管在主浮板11与吸热体15之间构成了水流通道17;为了保证每个水流通道17能够具有对流扩散效应,在对应塑料管的管壁上设置有亲水层(即亲水材料结构层),除此之外,在对应塑料管与吸热体15的对接全部区域亦设在有亲水层;若想使各水流通道17的对流扩散效应能够得到进一步增强,可以考虑将对应的塑料管设置为自上而下的渐缩型变径管结构。在蒸馏淡化做功时,下方水域的水原液以水位高度差通过漂浮座上排布有多个水流通道17进入蒸馏室3内,蒸馏室3内的水面会与外部的水面保持一致,即多个水流通道17是用作连通外部水域与蒸馏室3的关键。
四块副浮板12分别采用抗腐蚀且低密度的多孔材料结构-塑料成型(当然,该材料也可以采用其它抗腐蚀且低密度的多孔材料结构代替,例如浮石、陶瓷或金属等)。下面就单独的一块副浮板12与主浮板11之间的组装结构做详细说明,四块副浮板12与主浮板11之间的组装结构基本相同,不作赘述。
副浮板12对应于主浮板11的对应边长度。副浮板12的厚度小于主浮板11的厚度,副浮板12通过多个活页13(当然可以采用其它常规的铰接结构,例如铰轴等)铰接在主浮板11的对应边的壁面上,副浮板12与主浮板11之间的铰接位置应当确保展开后的副浮板12顶面与主浮板11的顶面齐平(或者接近齐平),副浮板12的底面与主浮板11的底面形成高度差,即副浮板12铰接在主浮板11的对应边上、且副浮板12的底面与主浮板11的底面形成高度差,这样能够通过副浮板12有效增强主浮板11在水面上的漂浮稳定性。副浮板12在主浮板11上的铰接结构是为了在需要时展开、非需要时收拢减小在水面上的漂流阻力,因而,副浮板12应当是能够在主浮板11上旋转上翻的,但是,副浮板12在主浮板11上展开时的下翻也是有限制的,要求副浮板12的顶面齐平(或接近齐平)于主浮板11的顶面即可,这就要求副浮板12与主浮板11的对应边之间设置防止副浮板12向下过渡翻转的限位结构,例如限位止口等,当然,为了能够对副浮板12在主浮板11上的展开/收缩实现远距离控制,可以考虑将限位结构以便于远程控制的伸缩支撑杆结构成型(具体可以参见图7或图8中的伸缩支撑杆14),例如液压伸缩支撑杆或电动伸缩支撑杆等,伸缩支撑杆的一端铰接在副浮板12翻转后的底面、另一端铰接在主浮板11的对应边壁面。
上述漂浮座1的顶面沿着吸热体15的外缘,以包括螺栓连接在内的机械连接方式和粘接连接方式,在主浮板11的外缘处顶面连接有四周围拢的密封卡槽座2。该密封卡槽座2的顶面中心区域开设有内凹结构的卡槽21,卡槽21内填装有密封圈22。
透光冷凝罩4为透明结构。透光冷凝罩4主要由多块高透光的石英玻璃板(也可以是柔性玻璃薄膜)制成的壁板42、多块高透光的石英玻璃板(也可以是柔性玻璃薄膜)制成的顶板41和刚性骨架(例如金属骨架、塑料骨架和/或木质骨架等)组成。刚性骨架对应于漂浮座1上的密封卡槽座2轮廓结构成型,用作支撑固定各壁板42和顶板41,顶部刚性骨架以一端高、一端低的倾斜方式成型。多块壁板42通过刚性骨架四周围拢,四周围拢的壁板42所构成的四周轮廓形状对应于漂浮座1上的吸热体外缘轮廓,即对应于密封卡槽座2上的卡槽21所围轮廓形状;透光冷凝罩4通过刚性骨架连接固定在漂浮座1的主浮板11上,且通过四周的壁板42嵌入密封卡槽座2的卡槽21内,实现密封连接,即密封卡槽座2通过顶面带有密封圈22的卡槽21连接固定透光冷凝罩4。多块顶板41通过顶部刚性骨架覆盖在四周壁板42所围空间上方,将四周壁板42所围空间上方封堵,多块顶板41随着刚性骨架以一定斜度排布,从而透光冷凝罩4的顶面形成了单坡面斜顶结构,单坡面斜顶结构的透光冷凝罩4呈单坡面“瓦房”状。由此可见,整个透光冷凝罩4近似于“阳光房”,透光冷凝罩4与漂浮座1之间构成了进行蒸馏淡化做功的蒸馏室3。前述结构的透光冷凝罩4安装固定在漂浮座1上后,由漂浮座1浮载在水域的水面漂浮,此时,透光冷凝罩4的顶板41为一端高、一端低的非水平布置状态,在蒸馏时以引导凝结液滴沿顶板41向下流动。
上述结构的透光冷凝罩4内布置有集水槽43,集水槽43最好能够沿着透光冷凝罩4的四周壁板42而排布,当然四周排布的集水槽43为了能够汇集水液,应当倾斜而形成最低水位结构,可见集水槽43在透光冷凝罩4的壁板42上以非水平布置状态布置,最低水位的集水槽43最好是能够对应在透光冷凝罩4的顶板41最低端的下方,即最低水位的集水槽43对应于透光冷凝罩4的顶板41向下延伸的边而布置在透光冷凝罩4的壁板42上。若为简便的话,可以只设置一段集水槽43,但该集水槽43须布置在透光冷凝罩4的顶板41最低端的下方处,并带有斜度(即以非水平布置状态布置),集水槽43至少对应于透光冷凝罩4的顶板41向下延伸的边而布置在透光冷凝罩4的壁板42上。透光冷凝罩4内的各集水槽43必须要高于蒸馏室3内的水原液的水面,即各集水槽43须处在蒸馏室3内的水面上方。前述集水槽43的最低位处连接有软管结构的引水管44,该引水管44需要引出于蒸馏室3,因而在透光冷凝罩4的对应壁板42上开设有供引水管44穿出的穿孔,该穿孔上应当套设密封圈结构,即引水管44以密封结构穿出透光冷凝罩4;穿出透光冷凝罩4的引水管44尾端连接有阀门45。
储水罐5与引出于蒸馏室3的引水管44相连接。具体的,储水罐5主要由外壳51和内胆52组成,外壳51为底部大、上部小的漂浮式灯塔结构,内胆52布置在外壳51内、用作储水;在储水罐5上设置有能够与引出于蒸馏室3的引水管44快速连接的快速接头53。为了确保蒸馏室3内的蒸馏淡化水液能够顺利排出而进入储水罐5,要求储水罐5在储水的过程中,储水罐5上的快速接头53高度位置低于引水管44的进水端(即集水槽43)高度位置。前述储水罐5既可以漂浮于水域中,亦可以固定于陆基上。
实施例2
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于(参见图7和图8所示):漂浮座1的主浮板11为菱形结构,四块副浮板12分别以三角板结构成型,各副浮板12通过对应的活页13和伸缩支撑杆14铰接在主浮板11的对应边上,组合在一起的主浮板11和副浮板12展开后呈长方形状。
实施例3
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于(参见图9所示):漂浮座1上的多个水流通道17以规则的菱形方阵排布,即前后排(或列)的水流通道17中间错位排布成型,每三个水流通道17构成等腰三角形的排布结构。
实施例4
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于(参见图10所示):漂浮座1上的多个水流通道17以中心区域密集、外周区域疏散的方式排布,即中心区域的各水流通道17以规则的矩形阵列规则排布,随着四周环向的扩展而逐渐减少外围的水流通道17数量。
实施例5
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于(参见图11所示):漂浮座1上的多个水流通道17以中心区域疏散、外周区域密集的方式排布,即外周区域的各水流通道17以规则的矩形阵列规则排布,随着四周环向的收缩而逐渐减少中心区域的水流通道17数量。
实施例6
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于(参见图12所示):透光冷凝罩4为双坡面斜顶结构,即透光冷凝罩4的顶部以中间为凸起梁而向两侧斜面向下延伸,双坡面斜顶结构的透光冷凝罩4呈双坡面“瓦房”状。
实施例7
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于(参见图13所示):透光冷凝罩4为曲面拱顶结构,即透光冷凝罩4的顶部为曲面的拱形结构,曲面拱顶结构的透光冷凝罩4呈“拱顶大棚”状。
实施例8
本实施例的其它内容与实施例1相同,不同之处在于:漂浮座上的水流通道为直孔结构。
以上各实施例仅用以说明本发明,而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换(例如漂浮座上的水流通道可以以回形方阵排布成型;或者,漂浮座的副浮板可以为随着漂流的需求而设计为翼板结构;亦或者,储水罐为布置在陆基上的常规罐体结构,当然,要求储水罐的进水端高度需要低于集水槽的高度,形成高度差);而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,包括漂浮座(1)和安装在漂浮座(1)上的透光冷凝罩(4),所述透光冷凝罩(4)与漂浮座(1)之间构成蒸馏室(3),其特征在于:所述蒸馏室(3)内的漂浮座(1)上固定有能够将太阳能转化为热能的吸热体(15),所述吸热体(15)处于所述蒸馏室(3)内的水面下方,且所述蒸馏室(3)内的漂浮座(1)上排布有多个能够将所述蒸馏室(3)与下方水域连通的水流通道(17);所述水流通道(17)为自上而下的渐缩变径孔结构;
所述水流通道(17)的壁面设置有亲水层结构;在所述水流通道(17)与所述吸热体(15)的对接全部区域设有亲水层结构;
其中水流通道(17)的顶端与所述漂浮座(1)的顶面齐平,水流通道(17)的底端伸出所述漂浮座(1)的底面;用于提高所述水流通道(17)的对流扩散效应;
多个所述水流通道(17)为装配在所述漂浮座(1)上的对应孔型内的抗腐蚀的管型结构;
所述漂浮座(1)还具有至少一块副浮板(12),所述副浮板(12)的厚度小于所述漂浮座(1)的主浮板(11)厚度,所述副浮板(12)铰接在所述主浮板(11)的对应边上、且所述副浮板(12)的底面与所述主浮板(11)的底面形成高度差,所述副浮板(12)与所述主浮板(11)的对应边之间设置有防止所述副浮板(12)向下翻转的限位结构,所述副浮板(12)能够在所述主浮板(11)上旋转上翻;
所述漂浮座(1)主要由主浮板(11)和铺设在主浮板(11)顶面的吸热体(15)组成,所述主浮板(11)与吸热体(15)之间具有多组呈一一对应的、组成水流通道(17)的孔型。
2.根据权利要求1所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,其特征在于:所述漂浮座(1)的顶面沿着吸热体(15)的外缘连接有四周围拢的密封卡槽座(2),所述密封卡槽座(2)的顶面开设有内凹结构的卡槽(21),所述卡槽(21)内填装有密封圈(22),所述密封卡槽座(2)通过顶面带有密封圈(22)的卡槽(21)连接固定透光冷凝罩(4)。
3.根据权利要求1所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,其特征在于:所述透光冷凝罩(4)为透明结构,所述透光冷凝罩(4)主要由四周围拢的壁板(42)和布置在四周壁板(42)所围空间上方的顶板(41)组成,所述四周围拢的壁板(42)所构成的四周轮廓形状对应于所述漂浮座(1)上的吸热体(15)外缘轮廓;所述透光冷凝罩(4)由漂浮座(1)浮载在水域内时,所述透光冷凝罩(4)的顶板(41)为非水平布置状态,所述透光冷凝罩(4)内布置有处在蒸馏室(3)内的水面上方的集水槽(43),所述集水槽(43)上连接有引出于所述蒸馏室(3)的引水管(44)。
4.根据权利要求3所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,其特征在于:所述集水槽(43)至少对应于所述透光冷凝罩(4)的顶板(41)向下延伸的边,布置在所述透光冷凝罩(4)的壁板(42)上,所述集水槽(43)在所述透光冷凝罩(4)的壁板(42)上以非水平布置状态布置。
5.根据权利要求1所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,其特征在于:所述蒸馏淡化装置还包括有储水罐(5),所述储水罐(5)与引出于蒸馏室(3)的引水管(44)相连接。
6.根据权利要求5所述漂浮式太阳能蒸馏淡化装置,其特征在于:所述储水罐(5)主要由外壳(51)和内胆(52)组成,所述外壳(51)为底部大、上部小的漂浮式灯塔结构,所述内胆(52)布置在所述外壳(51)内、用作储水,所述储水罐(5)上具有能够与引出于蒸馏室(3)的引水管(44)快速连接的快速接头(53);所述储水罐(5)在储水的过程中,所述储水罐(5)上的快速接头(53)高度位置低于所述引水管(44)的进水端高度位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910612820.9A CN110194499B (zh) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | 一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910612820.9A CN110194499B (zh) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | 一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110194499A CN110194499A (zh) | 2019-09-03 |
CN110194499B true CN110194499B (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=67756040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910612820.9A Active CN110194499B (zh) | 2019-07-09 | 2019-07-09 | 一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110194499B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4015462A1 (en) * | 2020-12-17 | 2022-06-22 | PERA Complexity, B.V. | Desalination and/or purification device, desalination and/or purification carbon membrane, and method of desalinating and/or purifying a liquid |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202671244U (zh) * | 2012-05-09 | 2013-01-16 | 浙江大学 | 一种自给补水盘式太阳能海水淡化装置 |
CN108862445A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-23 | 中国原子能科学研究院 | 一种太阳能蒸馏水体净化装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AP1532A (en) * | 1998-07-17 | 2006-01-04 | Solar Solutions Llc | Solar water still. |
US10035080B2 (en) * | 2014-10-20 | 2018-07-31 | At&T Mobility Ii Llc | Liquid purification methods and apparatus |
-
2019
- 2019-07-09 CN CN201910612820.9A patent/CN110194499B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202671244U (zh) * | 2012-05-09 | 2013-01-16 | 浙江大学 | 一种自给补水盘式太阳能海水淡化装置 |
CN108862445A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-11-23 | 中国原子能科学研究院 | 一种太阳能蒸馏水体净化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110194499A (zh) | 2019-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI545887B (zh) | Multi - function Floating Solar Power System | |
CN204794820U (zh) | 一种浮筒式漂浮光伏支架 | |
US20090200151A1 (en) | Apparatus for Purification of Water | |
CN101143616A (zh) | 一种太阳能发电水上专用平台 | |
WO2008025234A1 (en) | Special platform for generating electricity using solar energy | |
CN107651130B (zh) | 可调节倾角的水上光伏电站浮体装置及其应用 | |
CN206602494U (zh) | 一种水面漂浮角度可调光伏支架 | |
CN203212342U (zh) | 一种太阳能海水淡化装置 | |
CN110194499B (zh) | 一种漂浮式太阳能蒸馏淡化装置 | |
CN106234077A (zh) | 可不遮挡阳光的和光量可变的光伏温室大棚 | |
CN114735777A (zh) | 一种便携式太阳能高光热转化海水淡化蒸馏器及方法 | |
CN104034052A (zh) | 一种风光能源集成型发电热水洁净模块化系统装置 | |
CN205596054U (zh) | 一种水面漂浮式光伏发电系统 | |
CN106143825B (zh) | 海上浮式水电联产平台 | |
CN105790682A (zh) | 一种水面漂浮式光伏发电系统 | |
CN104863314A (zh) | 吸热面式光能装置 | |
CN2915998Y (zh) | 太阳能屋顶 | |
KR20120131566A (ko) | 자연채광장치 | |
CN202125405U (zh) | 建筑屋顶式太阳能热气流和风力联合发电系统 | |
CN211255332U (zh) | 一种高效全天候工作的太阳能脱盐装置 | |
CN112197226B (zh) | 一种柔性太阳能智慧路灯 | |
CN209639102U (zh) | 新型太阳能与空气能联合供热供暖系统 | |
CN103457512B (zh) | 一种管状光伏发电组件应用方法 | |
CN110272083A (zh) | 新型太阳能海水淡化和水净化系统 | |
CN211900881U (zh) | 一种水上风力发电机的基座 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |