CN113387405A - 一种海水淡化装置及海水淡化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海水淡化装置，包括基座、安装在基座上的淡化器，以及安装在淡化器上的太阳能吸收件；基座具有海水槽、卤水槽，以及淡水槽；淡化器包括安装在基座上的冷凝件、安装在冷凝件上的疏水件、夹持在冷凝件和疏水件之间的换热件，以及安装在疏水件上的蒸发件；蒸发件具有蒸发膜、安装在蒸发膜上的海水输入膜、安装在蒸发膜上的亲水膜；太阳能吸收件安装在蒸发膜上，海水输入膜位于海水槽内，亲水膜位于卤水槽上方；冷凝件上设有与淡水槽连通的冷凝槽，换热件安装在冷凝槽内。本发明还公开了一种海水淡化系统。本发明能利用太阳能将海水蒸发并实现淡水和卤水分离，多个海水淡化装置组合来提高淡化的效率，属于海水淡化的技术领域。

Description

一种海水淡化装置及海水淡化系统

技术领域

本发明涉及海水淡化的技术领域，特别是涉及一种海水淡化装置及海水淡化系统。

背景技术

利用太阳能蒸发来淡化海水的技术是一种以太阳能驱动的、绿色无污染的、节能环保的海水淡化技术，由于太阳能蒸发海水淡化技术具有使用清洁能源太阳能、能源利用率高、成本低、绿色环保等特点，其在海水淡化领域具有广阔的发展前景。太阳能蒸发来淡化海水的工作原理为：利用太阳能吸收率高的材料将太阳辐射能转换为热能并用于加热海水，使海水在蒸发表面缓慢蒸发，产生的水蒸气先过滤蒸汽中盐离子，然后冷凝得到淡水，未被完全蒸发的海水变成含盐量较高的卤水，部分盐离子会在蒸发表面或者卤水中析出。

目前，仍存在许多局限性导致该海水技术无法大规模的应用于实际生产过程中，其中盐分在蒸发表面的积累是主要问题之一。一方面，随着海水蒸发的不断进行，海水盐浓度持续升高，导致盐离子将在蒸发表面积累，海水活性降低，从而降低了海水蒸发效率；另一方面，当海水中的盐离子达到饱和时，固态结晶盐会在蒸发表面析出，严重阻碍了海水的蒸发和水蒸汽的过滤，导致海水淡化失效。同时，现有的太阳能蒸发海水淡化技术的产水量和产水效率不高，这是由于太阳辐射具有间歇性并且其强度受天气、地理环境等因素影响造成的。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种海水淡化装置及海水淡化系统，本发明的海水淡化装置能利用太阳能将海水蒸发，然后通过亲水膜、冷凝件、疏水件实现淡水、盐离子以及卤水分离，本发明的海水淡化系统还能通过设置多个海水淡化装置组合来提高淡化的效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种海水淡化装置，包括基座、安装在所述基座上的淡化器，以及安装在所述淡化器上的太阳能吸收件；所述基座具有海水槽、卤水槽，以及淡水槽；

所述淡化器包括安装在所述基座上的冷凝件、具有疏水性并安装在所述冷凝件上的疏水件、夹持在所述冷凝件和所述疏水件之间的换热件，以及安装在所述疏水件上的蒸发件；冷凝件、疏水件、蒸发件依次叠放；

所述蒸发件具有蒸发膜、安装在所述蒸发膜上的海水输入膜、安装在所述蒸发膜上的亲水膜；所述太阳能吸收件安装在所述蒸发膜上，所述海水输入膜位于所述海水槽内，所述亲水膜位于所述卤水槽上方；

所述冷凝件上设有与所述淡水槽连通的冷凝槽，所述换热件安装在所述冷凝槽内。

进一步的是，所述冷凝件上还设有与所述冷凝槽连通的落水槽；所述落水槽位于所述冷凝槽的底壁上，所述冷凝件上安装有与所述落水槽连通的落水管，所述落水管的管口位于所述淡水槽的上方。

进一步的是，所述冷凝件包括顶板、与所述顶板连接的第一侧板、与所述顶板连接的第二侧板；所述第一侧板、所述第二侧板分居所述顶板的两侧，所述冷凝槽开设在所述顶板的上表面，所述第一侧板和所述第二侧板均开设有落水槽；

所述第一侧板、所述第二侧板均呈燕尾形，所述第一侧板和所述第二侧板均具有沿着第一预定方向间隔排列的第一落水端和第二落水端，所述第一落水端和所述第二落水端上均安装有所述落水管，沿着所述第一预定方向，所述落水槽的底壁的高度先递增后递减。

进一步的是，所述疏水件为疏水膜，所述疏水膜与所述冷凝槽的内壁共同形成用于放置所述换热件的密封腔；所述换热件呈网格状，所述换热件为金属制造的一体件。

进一步的是，所述亲水膜呈梯形，所述亲水膜的上端与所述蒸发膜连接，所述亲水膜的下端悬空设置，所述亲水膜的横截面积从上往下递增。

进一步的是，所述卤水槽内安装有换热管；所述换热管的管孔与所述海水槽连通。

进一步的是，所述基座上设有支撑架；所述冷凝件安装在所述支撑架上。

进一步的是，所述淡化器有多个，多个所述淡化器均位于所述基座与所述太阳能吸收件之间且多个所述淡化器从上往下依次排列，最下方的所述淡化器的冷凝件安装在所述支撑架上；所述太阳能吸收件安装在最上方的所述淡化器的蒸发件上，其余的所述淡化器的蒸发件与其上方的所述淡化器的冷凝件连接。

一种海水淡化系统，包括上述的海水淡化装置、海水箱、淡水箱、卤水箱、用于连通所述海水箱和所述海水槽的海水管、用于连通所述淡水箱和所述淡水槽的淡水管，以及用于连通所述卤水箱和所述卤水槽的卤水管；所述海水淡化装置、所述海水管、所述淡水管、所述卤水管均有多个，各所述海水管上均设有第一阀体，所述淡水箱上设有第二阀体，各所述淡水管均通过所述第二阀体与所述淡水箱连通，各所述卤水管上均设有第三阀体。

进一步的是，海水淡化系统还包括控制台、与所述控制台电性连接的辐射强度测量仪、以及输料管；各所述第一阀体、所述第二阀体、各所述第三阀体均与所述控制台电性连接；

多个所述海水淡化装置沿着第二预定方向依次排列，所述输料管有多个，沿着所述第二预定方向，前一个所述海水淡化装置的卤水槽与下一个所述海水淡化装置的海水槽通过所述输料管连通。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本海水淡化装置可以有效排除蒸发膜上的盐离子以及避免了固态结晶盐在蒸发膜上的堆积；本海水淡化装置的冷凝件不仅可以有效强化水蒸汽的冷凝和利于淡水收集，也可以与下一个蒸发件进行换热，提高太阳能的利用率。本海水淡化装置提出一种集存放海水、淡水和卤水于一体的基座，淡化过程中排出的卤水所带走的热量可以通过换热管的换热传递给未淡化的海水，海水与卤水充分换热后再蒸发件的蒸发膜。本海水淡化系统可以解决由于太阳辐射的间歇性和不稳定性造成海水加热温度不高、海水淡化效率低的问题，海水淡化系统可以通过控制台各种阀体，从而控制不同数量的海水淡化装置串联在一起进行海水淡化以适应不同的太阳辐射强度。针对海水淡化装置淡化的过程中盐离子浓度过高以及固态结晶盐堆积的问题，海水淡化系统可以进行夜间排盐模式，有效消除蒸发表面上的盐离子和固态结晶盐。

附图说明

图1是海水淡化装置的爆炸视图。

图2是蒸发件的结构示意图。

图3是冷凝件的结构示意图。

图4是图3的A方向的剖视图。

图5是基座的结构示意图。

图6是海水淡化系统的连接示意图。

图中，1为海水淡化装置，2为海水箱，3为淡水箱，4为卤水箱，5为海水管，6为淡水管，7为卤水管，8为控制台，9为辐射强度测量仪，10为输料管；

11为基座，12为淡化器，13为太阳能吸收件，14为换热管；

111为海水槽，112为卤水槽，113为淡水槽，114为支撑架，121为冷凝件，122为疏水件，123为换热件，124为蒸发件，141为换热管的管孔，501为第一阀体，601为第二阀体，701为第三阀体；

1211为顶板，1212为第一侧板，1213为第二侧板，1214为冷凝槽，1215为落水槽，1216为落水管，1241为蒸发膜，1242为海水输入膜，1243为亲水膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为叙述方便，除另有说明外，下文所说的上下方向与图1本身的上下方向一致，下文所说的左右方向与图1本身的左右方向一致，下文所说的前后方向与图1本身的投影方向一致。

如图1至图5所示，本实施例提供一种海水淡化装置，包括基座11、安装在基座11上的淡化器12，以及安装在淡化器12上的太阳能吸收件13；基座11具有海水槽111、卤水槽112，以及淡水槽113；海水槽111、卤水槽112，以及淡水槽113均开设在基座11的上表面，海水槽111、卤水槽112，以及淡水槽113互不相通。太阳能吸收件13、淡化器12、基座11从上往下依次排列，淡化器12夹持在太阳能吸收件13和基座11之间。太阳能吸收件13由太阳能吸收率高的纳米材料直接喷涂在高导热系数的金属氧化物薄膜上制造成的一体件。太阳能吸收件13下表面与蒸发件124紧密贴合，太阳能吸收件13可以吸收太阳能并将太阳能转化为热能传导到蒸发件124。太阳能吸收件13可以吸收太阳能然后热传递给淡化器12，淡化器12可以将海水槽111内的海水淡化，淡化后的淡水流到淡水槽113，未被淡化的海水成为含盐量较高的卤水存放在卤水槽112。

淡化器12包括安装在基座11上的冷凝件121、具有疏水性并安装在冷凝件121上的疏水件122、夹持在冷凝件121和疏水件122之间的换热件123，以及安装在疏水件122上的蒸发件124；冷凝件121位于基座11的上方，疏水件122安装在冷凝件121的上表面，蒸发件124安装在疏水件122的上方，太阳能吸收件13安装在蒸发件124的上方并与蒸发件124接触。蒸发件124由高亲水性能的棉纺织纤维构成。

蒸发件124具有蒸发膜1241、安装在蒸发膜1241上的海水输入膜1242、安装在蒸发膜1241上的亲水膜1243；太阳能吸收件13安装在蒸发膜1241上，海水输入膜1242的下端插设在海水槽111内的底部，亲水膜1243位于卤水槽112上方并且不与卤水接触；海水输入膜1242为亲水纤维膜，海水输入膜1242具有亲水性，海水能够透过海水输入膜1242流到蒸发膜1241，海水输入膜1242的下端插设在海水槽111内。蒸发膜、海水输入膜、亲水膜均为亲水纤维膜。海水在亲水纤维膜的亲水性和毛细作用力的驱动下缓慢扩散到蒸发膜1241的顶部区域，蒸发膜1241可以利用太阳能吸收件13吸收的热量来蒸发海水，部分海水蒸发成水蒸气，水蒸气透过下方的疏水件122流到冷凝件121。疏水件122能够阻挡海水流到冷凝件121上，被阻挡海水受毛细作用和重力作用从与蒸发膜1241连接的亲水膜1243离开，最后落入卤水槽112。

冷凝件121上设有与淡水槽113连通的冷凝槽1214，换热件123安装在冷凝槽1214内。蒸发的海水从上往下透过疏水件122流到冷凝件121的冷凝槽1214上，水蒸气在冷凝件121的上表面冷凝，换热件可以强化水蒸气的换热，增加了水蒸气与冷凝件121之间的传热面积以及扰动，使得水蒸气冷却成液态的淡水，淡水从冷凝槽1214在重力的作用下流到冷凝件121下方的淡水槽113内。

具体的，在一个实施例中，卤水槽112位于基座11上表面的中央区域，海水槽111有两个并分居卤水槽112的左右两侧，淡水槽113有两个并分居卤水槽112的前后两端。

具体的，在一个实施例中，冷凝件121上还设有与冷凝槽1214连通的落水槽1215；落水槽1215位于冷凝槽1214的底壁上，冷凝件121上安装有与落水槽1215连通的落水管1216，落水管1216的管口位于淡水槽113的上方。冷凝槽1214位于冷凝件121的上表面。落水槽1215有两个并分居冷凝槽1214的左右两侧，落水槽1215的落水口位于冷凝槽1214的底部，落水管1216与落水槽1215连通并靠近落水槽1215的底部。

具体的，在一个实施例中，冷凝件121包括顶板1211、与顶板1211连接的第一侧板1212、与顶板1211连接的第二侧板1213；第一侧板1212、第二侧板1213分居顶板1211的左右两侧，冷凝槽1214开设在顶板1211的上表面，第一侧板1212和第二侧板1213均开设有落水槽1215；顶板1211的上表面、第一侧板1212和第二侧板1213共同围合形成冷凝槽1214。换热件123安装在顶板1211的上表面上。

具体的，在一个实施例中，冷凝件121由高导热系数的金属氧化物薄膜构成。

具体的，在一个实施例中，顶板1211呈拱桥状，顶板1211的上表面从中部向左右两侧逐渐降低，便于淡水流到落水槽1215。换热件123呈圆环状并与顶板1211的上表面的弧度相适应，并贴合在顶板1211的上表面上。

第一侧板1212、第二侧板1213均呈燕尾形，第一侧板1212和第二侧板1213均具有沿着第一预定方向间隔排列的第一落水端和第二落水端，第一落水端和第二落水端均安装有落水管1216，落水管1216的出水口位于淡水槽113的正上方。沿着第一预定方向(从前往后)，落水槽1215的底壁的高度先递增后递减。第一侧板1212、第二侧板1213的下端面均呈倒立的V型，第一预定方向为从前往后的方向，第一落水端位于第一侧板1212、第二侧板1213的前方，第二落水端位于第一侧板1212、第二侧板1213的后方。第一侧板1212的前方、第二侧板1213的前方、第一侧板1212的后方、第二侧板1213的后方均安装有落水管1216。落水管1216靠近第一侧板1212和第二侧板1213的底端。落水槽1215的底壁从中央向前后两端逐渐降低，便于淡水在重力的作用下完全流到落水管1216，防止落水槽1215内有积水。第一侧板1212和第二侧板1213设计成一种燕尾型结构，该结构可以将冷凝下来的淡水导流到第一侧板1212和第二侧板1213下端的前后两侧，利于淡水回收。

具体的，在一个实施例中，疏水件122为疏水膜，疏水膜采用聚四氟乙烯选择性透过微孔膜，疏水膜只允许水蒸气穿过，而海水不能穿过从而分离水蒸气和卤水。疏水膜与冷凝槽1214的内壁共同形成用于放置换热件123的密封腔；换热件123呈网格状，换热件123为由高导热系数的金属氧化物制造的一体件，起到支撑作用和强化换热作用。疏水膜只允许水蒸气从上往下流到冷凝槽1214，疏水膜可以阻绝海水从上往下流到冷凝槽1214。疏水膜覆盖在冷凝槽1214的上方使得冷凝槽1214成为一个封闭的空间。换热件123可以将水蒸气冷却。冷凝件121与具有选择性的疏水膜共同组成一个封闭的空间，上层是疏水膜，下层是冷凝件121，中间用金属网格的换热件123支撑，一方面利于水蒸汽透过疏水膜，有效强化水蒸汽冷凝，另一方面可以避免冷凝件的顶板作为冷凝层所形成的液膜，降低了传热热阻，有利于将水蒸汽的汽化潜热传导到下一级的淡化器12的蒸发件124上，有效提高水蒸气潜热回收效率和太阳能利用率。传统的冷凝件有一层亲水纤维膜，此时冷凝件的顶板就有可能形成液膜，本申请的冷凝件不设置亲水纤维膜，液滴直接顺顶板流下，不会形成液膜。

具体的，在一个实施例中，亲水膜1243呈梯形，亲水膜1243的上端与蒸发膜1241连接，亲水膜1243的下端悬空设置，亲水膜1243的横截面积从上往下递增，海水充分扩散到蒸发膜1241的顶部区域后，未蒸发的卤水沿着梯形的亲水膜1243离开蒸发膜1241，亲水膜1243的横截面积从上往下递增有利于卤水排出蒸发膜1241。

拱桥状的亲水纤维膜做成的蒸发膜1241，可以延缓海水扩散到顶部区域，使海水充分蒸发。有效排除蒸发膜1241上表面上的盐离子以及避免了固态结晶盐在蒸发膜1241上的堆积。梯形的亲水膜1243用于连接蒸发膜1241顶部区域的两侧，确保海水充分扩散到蒸发膜1241的顶部区域后再通过亲水膜1243离开蒸发膜1241落入卤水槽112，实现卤水的回收。

具体的，在一个实施例中，蒸发膜1241的左右两侧均设有海水输入膜1242，蒸发膜1241的前后两侧均设有亲水膜1243，亲水膜1243位于蒸发膜1241两侧的海水输入膜1242之间。

具体的，在一个实施例中，基座11为导热系数高的金属。卤水槽112内安装有换热管14；换热管14为铜管。换热管的管孔141与海水槽111连通。换热管14安装在卤水槽112内，换热管14两端的管孔141与海水槽111连通。针对排出的卤水所带走的热量造成淡化效率不高的问题，基座11集存放海水、淡水、卤水以及换热于一体，该基座11可以使海水、和卤水充分换热后再进入海水输入膜1242，一方面可以提高进入蒸发件124的海水的初始温度，另一方面可以回收卤水带走的部分热量，提高太阳能利用率。未被蒸发的卤水具有一定的热量，海水槽111的海水可以进入换热管的管孔141内，使得海水可以通过换热管14的热传递吸收卤水的热量，使得未开始淡化的海水具有一定的热量，便于海水进行后续的淡化，从而提高热量的利用效率和海水的蒸发效率。

具体的，在一个实施例中，采用保温棉包裹基座11。

具体的，在一个实施例中，基座11上设有支撑架114；冷凝件121安装在支撑架114上。支撑架114包括固定在基座11上的两个竖板、安装在竖板上的圆弧板。两个竖板间隔设置，圆弧板的两端分别安装在两个竖板上，圆弧板的上圆弧面与冷凝件121的顶板1211的下表面的弧度相适配。圆弧板为刚性板，顶板1211具有柔性能贴合在圆弧板的上圆弧面。

具体的，在一个实施例中，太阳能吸收件13、蒸发件124的蒸发膜1241、冷凝件121的顶板1211、以及支撑架114的圆弧板均呈拱桥状且弧度相适配，太阳能吸收件13、蒸发件124的蒸发膜1241、冷凝件121的顶板1211、以及支撑架114的圆弧板的中部高，太阳能吸收件13、蒸发件124的蒸发膜1241、冷凝件121的顶板1211、以及支撑架114的圆弧板的左右两侧低，便于太阳能吸收件13、蒸发件124的蒸发膜1241、冷凝件121的顶板1211、以及支撑架114的圆弧板从上往下依次堆叠安装，也便于海水蒸发后卤水和淡水的分类。

具体的，在一个实施例中，淡化器12有多个，多个淡化器12均位于基座11与太阳能吸收件13之间且多个淡化器12从上往下依次排列，最下方的淡化器12的冷凝件121安装在支撑架114上，太阳能吸收件13安装在最上方的淡化器12的蒸发件124上，其余淡化器12的蒸发件124与其上方的淡化器12的冷凝件121连接。冷凝件121将穿过疏水膜的水蒸气冷凝并排到淡水槽113，同时将水蒸气冷凝的潜热传导到下一级的蒸发件124。

例如有两个淡化器12从上往下依次堆叠时，每个淡化器12的蒸发件124的海水输入膜1242均伸入海水槽111内，上方淡化器12的蒸发件124的上表面与太阳能吸收件13连接，上方淡化器12的冷凝件121安装在下方的淡化器12的蒸发件124上，下方的淡化器12的冷凝件121安装在支撑架114上。太阳能吸收件13的热量从上往下依次传递到每个淡化器12。每个淡化器12内的热量依次经过蒸发件124、疏水件122、冷凝件121然后通过冷凝件121传递到下一个淡化器12的蒸发件124。

传统的水蒸汽的冷凝效率不高，本发明的冷凝件121有效强化了水蒸汽的冷凝和冷凝板片与下一级蒸发件124之间的换热，更利于海水的淡水和收集。亲水膜1243可以排除卤水来降低蒸发膜1241表面盐离子的浓度以及避免了固态结晶盐在蒸蒸发膜1241上的堆积，提高了海水的活性，有利于海水在低温条件下蒸发。

具体的，在一个实施例中，基座11和各淡化器12均通过具有保温功能的外壳所包裹，太阳能吸收件13放置在外壳外。

海水淡化装置的工作原理：海水淡化装置开始运行时，蒸发件的海水输入膜在毛细作用力驱动下将海水从基座的海水槽中输送到蒸发膜的蒸发表面上，与此同时，太阳能吸收板件将太阳辐射能转化为热能通过导热方式加热蒸发膜的蒸发表面上的海水，使海水温度不断升高，由于温度不同会造成水蒸气分压力不同，因此此时蒸发膜的蒸发表面上温度与其下方的疏水膜、冷凝件之间均存在一个较小的温差。蒸发出的水蒸气在压差的驱动下穿过疏水膜进入冷凝件，而由于疏水膜是聚四氟乙烯选择性透过微孔膜，海水不能穿过疏水膜的微孔结构，因此海水蒸发分离得到了水蒸气和卤水。停留在蒸发膜上的卤水会在毛细作用力的继续沿着亲水膜并在重力作用滴落到卤水槽中，同时落入卤水槽中的卤水通过卤水槽中换热管与输入的海水充分换热。穿过疏水膜的水蒸气会在换热件的作用下在冷凝槽内冷凝，形成一个个小液滴，液滴在形成液膜前会重力作用下及时沿着冷凝槽倾斜的底壁滑落到落水槽中，落水槽再将冷凝下来的淡水引流到落水槽底部末端的两侧的最低点，最后通过落水管排出到淡水槽中，淡水冷凝过程中在换热件、冷凝件上释放出水蒸气的汽化潜热，通过导热和对流方式将这部分热量传导到下一个淡化器的蒸发件上中用于加热海水。最上方的淡化器与其下方的淡化器的海水淡化原理和海水淡化过程基本相同，只是除了最上方的淡化器外，其余的淡化器驱动热源由太阳辐射热能变成了水蒸气冷凝的汽化潜热。

如图1和图6所示，一种海水淡化系统，包括如上所述的一种海水淡化装置1、海水箱2、淡水箱3、卤水箱4、用于连通海水箱2与海水槽111的海水管5、用于连通淡水箱3与淡水槽113的淡水管6，以及用于连通卤水箱4与卤水槽112的卤水管7；海水淡化装置1、海水管5、淡水管6、卤水管7均有多个，各海水管5上均设有第一阀体501，淡水箱3上设有第二阀体601，各淡水管6均通过第二阀体601与淡水箱3连通，各卤水管7上均设有第三阀体701。海水管5、淡水管6、卤水均安装在基座11的下方，淡水箱3、卤水箱4的高度均低于海水淡化装置1的高度，海水箱2的高度均高于海水淡化装置1的高度。

第一阀体501分别控制海水进入不同海水淡化装置1。各淡水管6均与同一个第二阀体601连通，第二阀体601与淡水箱3连通。

海水淡化装置1有多个并阵列分布，海水淡化装置1均对应有一个海水管5、一个淡水管6、一个卤水管7，海水管5上设有第一阀体501，卤水管7上设有第三阀体701。第三阀体701为二通阀。第三阀体701连通卤水槽112和卤水箱4。

多个海水淡化装置1间隔设置实现串联连接，海水淡化装置1在串联运行模式下海水会流经多个海水淡化装置1进行多次加热蒸发，此时海水的盐浓度达到饱和，这导致了串联运行末端的海水淡化装置1的蒸发件124不断有固态结晶盐析出，因此海水淡化装置1可以设置夜间排盐模式。

具体的，在一个实施例中，海水淡化系统还包括控制台8、与控制台8电性连接的辐射强度测量仪9、以及输料管10；各第一阀体501、第二阀体601、各第三阀体701均与控制台8电性连接；各第一阀体501、第二阀体601、各第三阀体701均为电动阀，控制台8可以控制各第一阀体501、第二阀体601、各第三阀体701的打开与关闭。辐射强度测量仪9可以测得的太阳辐射强度，使得系统可以根据太阳的强度控制不同数量的海水淡化装置1串联在一起进行海水淡化以适应不同太阳的辐射强度，有效提高海水的蒸发温度和蒸发速率，从而提高淡水的产水量和产水效率。

多个海水淡化装置1沿着第二预定方向依次排列，输料管10有多个，沿着第二预定方向(从左往右)，前一个海水淡化装置1的卤水槽112与下一个海水淡化装置1的海水槽111通过输料管10连通。

沿着海水淡化装置1的排列方向并依次串联，除了连接第一个海水淡化装置1的海水管5上的第一阀体501为二通阀，二通阀连通海水箱2和海水槽111，连接其余海水淡化装置1的海水管5上第一阀体501为三通阀，三通阀除了连通海水箱2和海水槽111外，还连通上一个海水淡化装置1的卤水槽112。如图6所示四个海水淡化装置1总左往右依次排列，除了最左端的海水淡化装置1外，其余海水淡化装置1的海水槽111通过三通阀的其中一个阀口连接输料管10与其左边的海水淡化装置1的卤水槽112连通。

针对由于太阳辐射的间歇性和不稳定性造成海水加热温度不高，海水淡化效率低的问题，本发明采用多个海水淡化装置1串联组成的海水淡化系统，该系统可以通过控制台8来控制第一阀体501、第二阀体601、第三阀体701，以控制不同数量的海水淡化装置1进行海水淡化，从而使得系统可以适应不同的太阳辐射强度。当太阳辐射不强时，串联一定数量的海水淡化装置，将上一个海水淡化装置1排出的卤水通过输料管10送到下一个海水淡化装置1的海水槽111作为输入的海水，提高了输入海水的初始温度从而提高海水蒸发效率。当太阳辐射很强时，各海水淡化装置1独立运行，海水箱2直接将海水输送到每一个海水淡化装置1，以达到最大的产水量和产水效率。

上述海水淡化系统可以针对海水淡化装置1盐离子浓度过高以及固态结晶盐堆积的问题，采取夜间排盐模式，有效消除蒸发件124上的盐离子和固态结晶盐。

海水淡化系统的工作原理：当多个串联的海水淡化装置开始运行时，每个海水淡化装置的淡化原理与前述的单个海水淡化装置的淡化原理相同。海水淡化系统由多个海水淡化装置组成，例如可以选择2个或4个海水淡化装置串联在一起运行，每台装置可以独立运行，也可以组合运行。当海水淡化系统开始运行时，辐射强度测量仪将测得太阳辐射强度实时数据输入到控制台中，控制台通过程序计算出两个海水淡化装置串联运行可以得到最佳的产水量和产水效率。

以两个海水淡化装置为例：

太阳辐射强的时候，控制第一阀体保持打开以使得海水箱的海水输入两个海水淡化装置的海水槽，同时关闭第二海水淡化装置上的第一阀体其中一个阀口，使得第一个海水淡化装置的卤水不能进入第二海水淡化装置的海水槽，每个海水淡化装置分别进行海水淡化后，打开第三阀体和第二阀体，将分离的卤水和淡水分别送到卤水箱和淡水箱。

太阳辐射弱的时候，关闭第一个海水淡化装置第三阀体使得卤水不能进入卤水箱，然后控制与第二个海水淡化装置的海水槽连通的海水管上的第一阀体，使得该阀体与第一个海水淡化装置的卤水槽连通，使得第一个海水淡化装置的卤水槽中的卤水从输料管进入第二个海水淡化装置的海水槽，此时卤水进行第二次海水淡化过程，提高了输入海水的初始温度从而提高海水蒸发效率。

上述过程中第二阀体可以先全程保持关闭，让淡水可以与输入的海水还基座上充分换热，当没有太阳辐射时再打开第二阀体回收淡水。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种海水淡化装置，其特征在于：包括基座、安装在所述基座上的淡化器，以及安装在所述淡化器上的太阳能吸收件；所述基座具有海水槽、卤水槽，以及淡水槽；

所述淡化器包括安装在所述基座上的冷凝件、具有疏水性并安装在所述冷凝件上的疏水件、夹持在所述冷凝件和所述疏水件之间的换热件，以及安装在所述疏水件上的蒸发件；冷凝件、疏水件、蒸发件依次叠放；

所述蒸发件具有蒸发膜、安装在所述蒸发膜上的海水输入膜、安装在所述蒸发膜上的亲水膜；所述太阳能吸收件安装在所述蒸发膜上，所述海水输入膜位于所述海水槽内，所述亲水膜位于所述卤水槽上方；

所述冷凝件上设有与所述淡水槽连通的冷凝槽，所述换热件安装在所述冷凝槽内。

2.根据权利要求1所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述冷凝件上还设有与所述冷凝槽连通的落水槽；所述落水槽位于所述冷凝槽的底壁上，所述冷凝件上安装有与所述落水槽连通的落水管，所述落水管的管口位于所述淡水槽的上方。

3.根据权利要求2所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述冷凝件包括顶板、与所述顶板连接的第一侧板、与所述顶板连接的第二侧板；所述第一侧板、所述第二侧板分居所述顶板的两侧，所述冷凝槽开设在所述顶板的上表面，所述第一侧板和所述第二侧板均开设有落水槽；

所述第一侧板、所述第二侧板均呈燕尾形，所述第一侧板和所述第二侧板均具有沿着第一预定方向间隔排列的第一落水端和第二落水端，所述第一落水端和所述第二落水端上均安装有所述落水管，沿着所述第一预定方向，所述落水槽的底壁的高度先递增后递减。

4.根据权利要求1所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述疏水件为疏水膜，所述疏水膜与所述冷凝槽的内壁共同形成用于放置所述换热件的密封腔；所述换热件呈网格状，所述换热件为金属制造的一体件。

5.根据权利要求1所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述亲水膜呈梯形，所述亲水膜的上端与所述蒸发膜连接，所述亲水膜的下端悬空设置，所述亲水膜的横截面积从上往下递增。

6.根据权利要求1所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述卤水槽内安装有换热管；所述换热管的管孔与所述海水槽连通。

7.根据权利要求1所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述基座上设有支撑架；所述冷凝件安装在所述支撑架上。

8.根据权利要求7所述的一种海水淡化装置，其特征在于：所述淡化器有多个，多个所述淡化器均位于所述基座与所述太阳能吸收件之间且多个所述淡化器从上往下依次排列，最下方的所述淡化器的冷凝件安装在所述支撑架上；所述太阳能吸收件安装在最上方的所述淡化器的蒸发件上，其余的所述淡化器的蒸发件与其上方的所述淡化器的冷凝件连接。

9.一种海水淡化系统，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的一种海水淡化装置、海水箱、淡水箱、卤水箱、用于连通所述海水箱和所述海水槽的海水管、用于连通所述淡水箱和所述淡水槽的淡水管，以及用于连通所述卤水箱和所述卤水槽的卤水管；所述海水淡化装置、所述海水管、所述淡水管、所述卤水管均有多个，各所述海水管上均设有第一阀体，所述淡水箱上设有第二阀体，各所述淡水管均通过所述第二阀体与所述淡水箱连通，各所述卤水管上均设有第三阀体。

10.根据权利要求9所述的一种海水淡化系统，其特征在于：还包括控制台、与所述控制台电性连接的辐射强度测量仪、以及输料管；各所述第一阀体、所述第二阀体、各所述第三阀体均与所述控制台电性连接；

多个所述海水淡化装置沿着第二预定方向依次排列，所述输料管有多个，沿着所述第二预定方向，前一个所述海水淡化装置的卤水槽与下一个所述海水淡化装置的海水槽通过所述输料管连通。

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