CN111423042A - 一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置 - Google Patents

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王率
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马正阳
刘培秀
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Abstract

本发明公开了一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,包括装置主体,所述装置主体的上端外表面固定安装有顶层防护罩,且顶层防护罩的上端外表面固定安装有太阳能电池板,所述顶层防护罩的内部靠近边缘的位置固定安装有酚醛泡沫板,且顶层防护罩的内部固定安装有淡水管道,所述装置主体的外表面四周固定安装有真空玻璃板。该自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,具有无污染,能耗低,运行安全稳定可靠,所得淡水纯度高,装置适应性好,投资相对较少,具备淡水供应市场的竞争力,装置四周采用双层保温设计,减少了装置的热量散失,利用低肋侧壁海水的冷凝作用,加快水蒸气气液转换,提高海水淡化效率。

Description

一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置
技术领域
本发明涉及海水淡化领域,具体为一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置。
背景技术
目前,随着经济的快速增长,工业化、城市化的迅速发展,以及人口的增长和农业灌溉面积的扩大,淡水资源的需求量日益增加,获取淡化水的技术大体上可分为两大类:一类是从海水或苦咸水之中分离出淡水,比如蒸馏法、冷冻法、水合物法、溶剂萃取法与水合物法;另一类是从含盐水中分离出盐分,如电渗析法与离子交换法。
海水淡化装置使用传统动力源和热源淡化,在使用的过程中,容易造成污染,耗能比较高,提取的淡水纯度比较低。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,该自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,具有无污染,能耗低,运行安全稳定可靠,所得淡水纯度高,装置适应性好,投资相对较少,具备淡水供应市场的竞争力,装置四周采用双层保温设计,减少了装置的热量散失,利用低肋侧壁海水的冷凝作用,加快水蒸气气液转换,提高海水淡化效率。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,包括装置主体,所述装置主体的上端外表面固定安装有顶层防护罩,且顶层防护罩的上端外表面固定安装有太阳能电池板,所述顶层防护罩的内部靠近边缘的位置固定安装有酚醛泡沫板,且顶层防护罩的内部固定安装有淡水管道,所述装置主体的外表面四周固定安装有真空玻璃板,且装置主体的内部靠近边缘的位置固定安装有集热板,所述装置主体的内部开设有海水沉淀过滤腔室与海水淡化腔室,且海水淡化腔室位于海水沉淀过滤腔室的下方,所述海水沉淀过滤腔室的内部固定安装有半透膜,所述海水淡化腔室的顶端内表面固定安装有压力传感器,所述装置主体的内部靠近上端的位置固定安装有海水管道,且装置主体的内部靠近下端的位置固定安装有电力机构,所述装置主体的下端外表面固定安装有水泵与排盐管,且水泵位于排盐管的一侧,所述装置主体的一侧外表面活动安装有可旋转扶手,所述集热板的内部固定安装有有机玻璃板,且有机玻璃板的一侧外表面设置有黑漆涂层,相邻两个所述有机玻璃板之间的位置设置有真空室,所述装置主体的内表面开设有海水槽,且海水槽的内表面固定安装有低肋与吸水棉,所述低肋位于吸水棉的一侧,所述装置主体的顶端内表面固定安装有冷凝板,所述水泵的上端外表面固定安装有输入管道,且输入管道的内部设置有过滤布。
优选的,所述装置主体的内部除了海水沉淀过滤腔室与海水淡化腔室的空间其他为海水室。
优选的,所述集热板为双层真空结构,且集热板的整体结构为四棱台结构。
优选的,所述水泵的进水速度小于半透膜的过水速度。
优选的,所述电力机构的内部设置有蓄电池,所述太阳能电池板的输出端与蓄电池的输入端电性连接,所述压力传感器与水泵的输入端均与蓄电池的输出端电性连接。
优选的,所述海水淡化腔室内部分为底层主淡化腔室与顶层防护淡化腔室。
优选的,所述低肋的有效面积大于相同长度与宽度的平面面积。
优选的,该装置的淡化流程为海水储蓄与过滤沉淀、一级淡化与二级淡化、淡水获取与淡水收集。
(三)有益效果
本发明提供了一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,具备以下有益效果:
该海水淡化装置采用立体环绕式集热方式,有效提高太阳能利用率,利用低肋侧壁海水的冷凝作用,加快水蒸气气液转换,提高海水淡化效率,装置的注水系统和供能系统实现自动化,减少人工成本的投入,采用真空保温与顶层防护系统,提高能量利用率,低肋可增大冷凝面积并减少传热热阻,从而强化凝结换热,有效利用潜热,吸水棉采用能高度贴合有机板、疏水效果好的材料,将双层有机玻璃板的夹层抽成真空,在后层的有机玻璃板上均匀喷涂黑漆涂层,制成集热板,同时采用四棱台构造,增加辐射面积,黑漆涂层具有减少热阻和利于吸热的优势,真空室还可以减少导热和对流换热损失,海水淡化腔室由吸水棉处形成的热流向海水存储处的冷流处转移,利用未淡化的存储海水提高冷凝速度,提高淡化效率。
附图说明
图1为本发明一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置的整体结构示意图;
图2为本发明一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置的集热板的放大视图;
图3为本发明一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置的装置主体的内部视图;
图4为本发明一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置的水泵与输入管道的相结合视图;
图5为本发明一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置的工作流程;
图中:1、太阳能电池板;2、海水沉淀过滤腔室;3、真空玻璃板;4、装置主体;5、海水淡化腔室;6、电力机构;7、压力传感器;8、水泵;9、排盐管;10、酚醛泡沫板;11、淡水管道;12、海水管道;13、集热板;14、可旋转扶手;15、顶层防护罩;16、真空室;17、黑漆涂层;18、有机玻璃板;19、海水槽;20、低肋;21、吸水棉;22、冷凝板;23、过滤布;24、输入管道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,包括装置主体4,由型号为DJB-36V200WK的太阳能电池板1向电力机构6中型号为RKT260的蓄电池供电,由蓄电池通过底部海水槽19底部液面带动型号为LPC8536的水泵8上水至海水沉淀过滤腔室2,海水沉淀过滤腔室2首先在输入管道24处进行利用过滤布23实现对大杂质的过滤的初步过滤,避免二次过滤的堵塞,二次过滤依靠海水至下而上流动过程中利用半透膜实现水分子、离子与其他杂质的分离,同时通过至上而下的沉降作用将杂质沉淀到低层,实现二次分离,海水淡化腔室5分为底层主淡化腔室与顶层防护淡化腔室,底层主淡化腔室利用初步分离后的海水通过吸水棉21贴壁下滑至底层海水槽19,海水管道12用来连接海水槽19,通过吸水棉21上海水的不断蒸发,海水槽19中的海水通过毛细现象不断向上吸水,直至海水槽19中的海水全部转化,蒸发成气体的水分子贴着海水沉淀过滤腔室2壁冷凝液化顺着冷凝壁下滑至淡水管道11,同时海水沉淀过滤腔室2的海水通过热传递以及吸收水蒸气液化的热量温度会逐渐升高,出现气化现象,顶层防护罩15利用酚醛泡沫板10实现保温作用,同时水蒸气在顶层遇冷凝板22液化并下流至顶层淡水管道11,实现二级淡化,低肋20可增大冷凝面积并减少传热热阻,从而强化凝结换热,有效利用潜热,真空玻璃板3边框能够起来保温的作用,双层有机玻璃板18的夹层抽成真空,在后层的有机玻璃板18上均匀喷涂黑漆涂层17,制成集热板13,同时采用四棱台构造,增加辐射面积,黑漆涂层17具有减少热阻和利于吸热的优势,真空室16还可以减少导热和对流换热损失,可旋转扶手14便于使用者移动该装置,型号为GTB41678的压力传感器7用来测试该装置的压力,排盐管9用来排出装置内部生成的盐体。
装置主体4的内部除了海水沉淀过滤腔室2与海水淡化腔室5的空间其他为海水室;集热板13为双层真空结构,且集热板13的整体结构为四棱台结构,集热板13用来吸热提供热量;水泵8的进水速度小于半透膜的过水速度,半透膜用来将水分子、离子与其他杂质的分离;电力机构6的内部设置有蓄电池,太阳能电池板1的输出端与蓄电池的输入端电性连接,压力传感器7与水泵8的输入端均与蓄电池的输出端电性连接,水泵8用来抽海水;海水淡化腔室5内部分为底层主淡化腔室与顶层防护淡化腔室,海水淡化腔室5用来收集淡水;低肋20的有效面积大于相同长度与宽度的平面面积,低肋20用于增加换热面积,改善冷凝效果;该装置的淡化流程为海水储蓄与过滤沉淀、一级淡化与二级淡化、淡水获取与淡水收集。
综上所述,该自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,由型号为DJB-36V200WK的太阳能电池板1向电力机构6中型号为RKT260的蓄电池供电,由蓄电池通过底部海水槽19底部液面带动型号为LPC8536的水泵8上水至海水沉淀过滤腔室2,海水沉淀过滤腔室2首先在输入管道24处进行利用过滤布23实现对大杂质的过滤的初步过滤,避免二次过滤的堵塞,二次过滤依靠海水至下而上流动过程中利用半透膜实现水分子、离子与其他杂质的分离,同时通过至上而下的沉降作用将杂质沉淀到低层,实现二次分离,海水淡化腔室5分为底层主淡化腔室与顶层防护淡化腔室,底层主淡化腔室利用初步分离后的海水通过吸水棉21贴壁下滑至底层海水槽19,海水管道12用来连接海水槽19,通过吸水棉21上海水的不断蒸发,海水槽19中的海水通过毛细现象不断向上吸水,直至海水槽19中的海水全部转化,蒸发成气体的水分子贴着海水沉淀过滤腔室2壁冷凝液化顺着冷凝壁下滑至淡水管道11,同时海水沉淀过滤腔室2的海水通过热传递以及吸收水蒸气液化的热量温度会逐渐升高,出现气化现象,顶层防护罩15利用酚醛泡沫板10实现保温作用,同时水蒸气在顶层遇冷凝板22液化并下流至顶层淡水管道11,实现二级淡化,低肋20可增大冷凝面积并减少传热热阻,从而强化凝结换热,有效利用潜热,真空玻璃板3边框能够起来保温的作用,双层有机玻璃板18的夹层抽成真空,在后层的有机玻璃板18上均匀喷涂黑漆涂层17,制成集热板13,同时采用四棱台构造,增加辐射面积,黑漆涂层17具有减少热阻和利于吸热的优势,真空室16还可以减少导热和对流换热损失,可旋转扶手14便于使用者移动该装置,型号为GTB41678的压力传感器7用来测试该装置的压力,排盐管9用来排出装置内部生成的盐体。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”,该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接,并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,包括装置主体(4),其特征在于:所述装置主体(4)的上端外表面固定安装有顶层防护罩(15),且顶层防护罩(15)的上端外表面固定安装有太阳能电池板(1),所述顶层防护罩(15)的内部靠近边缘的位置固定安装有酚醛泡沫板(10),且顶层防护罩(15)的内部固定安装有淡水管道(11),所述装置主体(4)的外表面四周固定安装有真空玻璃板(3),且装置主体(4)的内部靠近边缘的位置固定安装有集热板(13),所述装置主体(4)的内部开设有海水沉淀过滤腔室(2)与海水淡化腔室(5),且海水淡化腔室(5)位于海水沉淀过滤腔室(2)的下方,所述海水沉淀过滤腔室(2)的内部固定安装有半透膜,所述海水淡化腔室(5)的顶端内表面固定安装有压力传感器(7),所述装置主体(4)的内部靠近上端的位置固定安装有海水管道(12),且装置主体(4)的内部靠近下端的位置固定安装有电力机构(6),所述装置主体(4)的下端外表面固定安装有水泵(8)与排盐管(9),且水泵(8)位于排盐管(9)的一侧,所述装置主体(4)的一侧外表面活动安装有可旋转扶手(14),所述集热板(13)的内部固定安装有有机玻璃板(18),且有机玻璃板(18)的一侧外表面设置有黑漆涂层(17),相邻两个所述有机玻璃板(18)之间的位置设置有真空室(16),所述装置主体(4)的内表面开设有海水槽(19),且海水槽(19)的内表面固定安装有低肋(20)与吸水棉(21),所述低肋(20)位于吸水棉(21)的一侧,所述装置主体(4)的顶端内表面固定安装有冷凝板(22),所述水泵(8)的上端外表面固定安装有输入管道(24),且输入管道(24)的内部设置有过滤布(23)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:所述装置主体(4)的内部除了海水沉淀过滤腔室(2)与海水淡化腔室(5)的空间其他为海水室。
3.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:所述集热板(13)为双层真空结构,且集热板(13)的整体结构为四棱台结构。
4.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:所述水泵(8)的进水速度小于半透膜的过水速度。
5.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:所述电力机构(6)的内部设置有蓄电池,所述太阳能电池板(1)的输出端与蓄电池的输入端电性连接,所述压力传感器(7)与水泵(8)的输入端均与蓄电池的输出端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:所述海水淡化腔室(5)内部分为底层主淡化腔室与顶层防护淡化腔室。
7.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:所述低肋(20)的有效面积大于相同长度与宽度的平面面积。
8.根据权利要求1所述的一种自动化循环潜热式潜热海水淡化装置,其特征在于:该装置的淡化流程为海水储蓄与过滤沉淀、一级淡化与二级淡化、淡水获取与淡水收集。
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