CN115286059A - 气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种或气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，属于太阳能含盐水处理领域。包括太阳能集热空气加热装置、增湿塔和除湿塔。本发明将太阳能集热空气加热装置产生的热空气鼓入待处理的含盐水中，以鼓泡的方式强化了气水界面换热增湿，从含盐水体内逸出的湿空气与含盐水液膜继续进行逆流换热增湿，提高了装置的增湿效率，减小了含盐水水体热容量，实现了含盐水脱盐温度与太阳能集热温度在水体内的高效耦合，避免了太阳能高温换热所带来的散热损失、管路结垢堵塞及腐蚀等问题；同时利用所生成的淡水在多孔陶瓷透气管表面形成的液膜对饱和湿空气进行换热除湿制备淡水，利用了所产淡水的热能、提高了除湿效率、节省了除湿换热管路、装置及安装空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能含盐水脱盐装置，具体涉及一种气水换热增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置，属太阳能含盐水处理技术领域。
背景技术
太阳能含盐水脱盐技术是低品位太阳能在脱盐装置内实现盐水分离的技术，在应用过程中，太阳能蒸馏器以其运行简单、材料易得、成本低廉等特点受到了研究学者的广泛关注。其中，增湿除湿太阳能含盐水脱盐技术(SolarHumidification-DehumidificationDesalination)属于太阳能蒸馏技术的改进优化方式，通过将增湿过程与除湿过程分离，可以有针对性地对这两个过程中传热传质进行强化，其运行过程与大自然水循环过程有异曲同工之处。
但传统增湿除湿太阳能脱盐技术多采用导热油与含盐水进行换热，太阳能集热温度高时效率低，存在太阳能集热、传热、换热、用热环节多、传热距离长、传热热阻大等缺点；同时在增湿环节多选用喷雾技术，易造成能耗高、易结垢、易堵塞、增湿效率低等问题。由此传统增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置排放的浓盐水及生成淡水所含显热损失大，从而导致增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置单位集热面积产水量小、热能利用效率低、结构不紧凑、模块化运行有难度等技术瓶颈，阻碍了技术的大规模化应用和产业化发展。
发明内容
有鉴于此，为了克服传统增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置太阳能集热系统温度高时效率低与含盐水脱盐系统温度低时效率低的结构性不匹配问题，本发明提供了一种气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，能够有效提高装置的产水速率和热能利用效率，为该装置低成本、模块化运行提供可能。
本发明所采用的技术方案是：气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，包括：太阳能集热空气加热装置、增湿塔和除湿塔；
所述增湿塔内设置有盐水池，由所述太阳能集热空气加热装置产生的热空气进入所述增湿塔内的盐水池中，以气泡幕的形式与所述盐水池中的含盐水换热增湿；
所述增湿塔内部，盐水池上方设置有透气管组A，所述透气管组A上方设置有分水组件A；所述分水组件A与进料含盐水管连通，用于在所述透气管组A 中的透气管表面形成含盐水液膜；所述增湿塔与除湿塔之间设置有用于连通两个塔的湿空气循环口；
所述除湿塔下方为淡水池，所述除湿塔内部，淡水池上方设置有透气管组B，所述透气管组上方设置有分水组件B；淡水上水管一端与淡水池连通，另一端与分水组件B连通，通过所述分水组件B在所述透气管组B中的透气管表面形成淡水液膜；
所述除湿塔上设置有湿空气出口和淡水出水管路。
作为本发明的一种优选方式，采用多级运行模式，包括两个以上增湿除湿单元，每个所述增湿除湿单元包括一个增湿塔和一个除湿塔；两个以上所述增湿除湿单元串联，即上一级增湿除湿单元的除湿塔与下一级增湿除湿单元的增湿塔连通；
且上一级增湿除湿单元增湿塔内盐水池通过含盐水上水管路与下一级增湿除湿单元增湿塔中的分水组件A连通；
所述湿空气出口和淡水出水管路设置在最后一级增湿除湿单元的除湿塔上。
作为本发明的一种优选方式，上一级增湿除湿单元除湿塔内淡水池通过淡水溢流管与下一级增湿除湿单元除湿塔中的淡水池连通。
作为本发明的一种优选方式，所述进料含盐水管依次穿过所述除湿塔底部的淡水池和所述增湿塔底部的盐水池后与所述增湿塔顶部的分水组件A相连。
作为本发明的一种优选方式，所述进料含盐水管从最后一级增湿除湿单元开始向前，依次穿过各级增湿除湿单元中除湿塔底部的淡水池和增湿塔底部的盐水池后与第一级增湿塔顶部的分水组件A相连。
作为本发明的一种优选方式，下一级增湿除湿单元中增湿塔所用热空气的空气管路从上一级增湿除湿单元中除湿塔底部的淡水池穿过，以吸收上一级所产淡水水体热能。
作为本发明的一种优选方式，下一级增湿除湿单元中增湿塔所用热空气的空气管路为回热空气管，设置有潜水泵的回热空气管一端伸入上一级增湿除湿单元的增湿塔内部，另一端从上一级增湿除湿单元中除湿塔底部的淡水池穿过后与下一级增湿除湿单元中增湿塔中的盐水池连通。
作为本发明的一种优选方式，所述湿空气出口通过管路与循环气路连通，排出的湿空气进入太阳能集热空气加热装置中循环加热。
作为本发明的一种优选方式，所述增湿塔内部的透气管组由两个以上竖直设置的透气管组成；所述除湿塔内部的透气管组由两个以上水平设置的透气管组成。
作为本发明的一种优选方式，所述透气管为多孔陶瓷透气管；所述多孔陶瓷透气管内部开设有中心通道，外表面沿周向分布有多个凹槽作为半开放通道，管身分布透气孔。
作为本发明的一种优选方式，所述分水组件A和分水组件B结构相同，均包括：分水管以及与分水管连通的分液盘，所述分液盘的底部均布漏液孔。
作为本发明的一种优选方式，所述增湿塔与所述除湿塔之间的湿空气循环口开设在塔壁上方。
作为本发明的一种优选方式，用于连通上一级增湿除湿单元除湿塔与下一级增湿除湿单元增湿塔的湿空气循环口开设在塔壁下方。
15.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述太阳能集热空气加热装置为槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器或/和槽式复合抛物面聚光集热器。
作为本发明的一种优选方式，一个以上槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器或/和一个以上槽式复合抛物面聚光集热器通过空气传输管依次串联形成太阳能集热空气加热装置。
作为本发明的一种优选方式，利用所述槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器中的太阳能电池所产生的电能为所述气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置中的用电设备供电。
有益效果：
(1)本发明将太阳能集热空气加热装置产生的热空气鼓入待处理的含盐水中，以鼓泡的方式强化了气水界面换热增湿，从含盐水体内逸出的湿空气与含盐水液膜继续进行逆流换热增湿，提高了装置的增湿效率，减小了含盐水水体热容量，实现了含盐水脱盐温度与太阳能集热温度在水体内的高效耦合，避免了太阳能高温换热所带来的散热损失、管路结垢堵塞及腐蚀等问题；同时利用所生成的淡水在多孔陶瓷透气管表面形成的液膜对饱和湿空气进行换热除湿制备淡水，利用了所产淡水的热能、提高了除湿效率、节省了除湿换热管路、装置及安装空间。
(2)采用多级运行的模式，将第一级未蒸发浓盐水进行再次增湿，并将生成的淡水进行再次除湿，能够有效回收和利用浓盐水和淡水水体所含显热，随着运行级数的增加，能够实现对输入热能的梯级高效利用。
(3)上一级除湿塔底部设置淡水溢流管与下一级除湿塔底部的淡水池连通，能够将上一级除湿塔超出额定容积的淡水导引到下一级除湿塔底部，便于对上一级除湿塔所产淡水所含显热进行再利用及各级除湿塔所产淡水的收集及排出。
(4)进料含盐水经管路依次与各级所产淡水及未蒸发浓盐水换热，对装置内各级所产淡水和浓盐水水体所含显热进行了回热，以提高进料含盐水的温度，实现了水体的回热，能够降低装置的散热损失、提高装置的热能利用效率、充分发挥增湿除湿脱盐过程对运行温度要求低的技术特点。
(5)次级增湿塔鼓泡所用空气从用于收集上一级所产淡水的淡水池穿过，能够吸收上一级所产淡水水体热能，实现了鼓泡空气的预热，能够降低装置的散热损失、提高装置的热能利用效率、充分发挥增湿除湿脱盐过程对运行温度要求低的技术特点。
(6)湿空气出口通过管路与循环气路连通，排出的湿空气进入太阳能集热空气加热装置中循环加热。
(7)采用本发明结构形式的多孔陶瓷透气管能够增大气水换热接触面积，提高换热效率。
(8)本发明中增湿塔湿空气循环口开设在塔壁上方，除湿塔湿空气循环口开设在塔壁下方，与气水换热特点结合，提高装置内气水换热效率。
附图说明
图1为本发明实施例1中装置结构示意图；
其中：1-引风机；2-太阳能集热空气加热装置；3-循环气路；4-含盐水；5- 纳米陶瓷气盘；6-气泡幕；8-进料含盐水管；9-淡水；12-淡水溢流管；15-进料含盐水；16-淡水出水管路；17-湿空气出口；18-水平多孔陶瓷透气管；19-分液盘；20-漏液孔；21-分水管；23-湿空气循环口；26-除湿塔；27-淡水上水管；28- 竖直多孔陶瓷透气管；29-水泵；30-增湿塔。
图2为本发明实施例2中两级增湿除湿装置的结构示意图；
其中：7-回热空气管；11-第二级含盐水；13-第二级纳米陶瓷气盘；14-第二级淡水；22-第二级除湿塔；24-第二级含盐水上水管；25-第二级增湿塔。
图3为本发明所用多孔陶瓷透气管结构示意图；
其中：31-中心通道；32-透气孔；33-半开放通道。
图4为由槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器驱动的实施例图。
其中：34-槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器；35-空气传输管；36- 太阳能电池；37-接收体单层玻璃管；38-玻璃盖板。
图5是为由槽式复合抛物面聚光集热器驱动的实施例图。
其中：39-槽式复合抛物面聚光集热器。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明做进一步的详细说明。
实施例1：
本实施例提供一种气水换热增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置，该装置将高温空气鼓入含盐水内，实现气水高效换热增湿，继而利用液膜继续与湿空气进行换热增湿或除湿，通过不同温度下湿空气饱和湿度差变化而实现对含盐水进行脱盐淡化，能够在保证增湿除湿太阳能脱盐装置结构紧凑、运行简单的基础上，提高装置的造水比、淡化物生成量、热能利用效率，降低单位质量淡水的制水成本。
如图1所示，本实施例中的太阳能含盐水脱盐装置包括：太阳能集热空气加热装置2、增湿塔30和除湿塔26。
太阳能集热空气加热装置2设置在循环气路3上，用于循环气路3中空气的加热；且循环气路3上设置有引风机1。增湿塔30下方为盐水池，用于存放待处理的含盐水4；盐水池底部设置有纳米陶瓷气盘5，循环气路3与纳米陶瓷气盘5连通。在引风机1的作用下将循环气路3中经太阳能集热空气加热装置2 加热的热空气驱动至纳米陶瓷气盘5底部。
增湿塔30内部，盐水池上方安装由若干个竖直多孔陶瓷透气管28形成的透气管组，若干个竖直多孔陶瓷透气管28可阵列式分布在增湿塔30内部。此外，增湿塔30内部，透气管组上方设置有分水组件；分水组件包括：分水管21以及与分水管21连通的分液盘19，分液盘19的底部均布漏液孔20。
用于输送进料含盐水15的进料含盐水管8与增湿塔30内分水组件的分水管 21连通，进料含盐水管8上设置有水泵29，用于将进料含盐水15泵至增湿塔 30顶部的分水管21；从分液盘19滴落至盐水池的进料含盐水15为待处理的含盐水4。
增湿塔30与除湿塔26之间设置有用于连通两个塔的湿空气循环口23；且湿空气循环口23位于两个塔壁靠上方的位置；增湿塔30内生成的饱和湿空气经湿空气循环口23进入除湿塔26中。
除湿塔26下方为淡水池，用于收集生成的淡水9。除湿塔26内部，淡水池上方安装由若干个水平多孔陶瓷透气管18形成的透气管组，若干个水平多孔陶瓷透气管18可阵列式分布在除湿塔26内部。此外，除湿塔26内部，透气管组上方设置同样设置有分水组件。淡水上水管27一端与淡水池连通，另一端与该分水组件(即除湿塔26分水组件)的分水管21连通，淡水上水管27上设置有水泵。
除湿塔22的塔壁上设置有湿空气出口17，湿空气出口17通过管路与循环气路3连通，由此使除湿塔22经湿空气出口17排出的湿空气进入太阳能集热空气加热装置2中循环加热。
淡水池上设置有淡水出水管路16，用于收集脱盐后逸出的淡水(除湿所需淡水保有量以外的淡水)。
该装置的运行原理如下：
启动引风机1，在引风机1驱动下，循环气路3中经太阳能集热空气加热装置2加热的热空气经增湿塔30底部纳米陶瓷气盘5进入盐水池中；同时通过进料含盐水管8上的水泵将进料含盐水15泵送至增湿塔30顶部的分水管21，从分液盘19滴落至增湿塔30下方的盐水池中；同时含盐水由分液盘19底部均布的漏液孔20滴落到第一级增湿塔30内的竖直多孔陶瓷透气管28表面上形成含盐水液膜。当盐水池中的含盐水达到设定量后；循环气路3中的热空气经增湿塔 30底部纳米陶瓷气盘5进入盐水池内后，在盐水池的含盐水中形成气泡幕6，产生的气泡幕与盐水池中的含盐水4中换热增湿后形成湿空气；从盐水池中含盐水 4表面逸出的湿空气由于密度小向上浮升。浮升的湿空气与竖直多孔陶瓷透气管28表面的含盐水液膜继续换热增湿生成饱和湿空气。
增湿塔30内生成的饱和湿空气经湿空气循环口23进入除湿塔26中；首次生成的饱和湿空气到了除湿塔26后，由于温差，会首先在水平多孔陶瓷透气管 18表面形成液膜；后续进入除湿塔26中的饱和湿空气与水平多孔陶瓷透气管28 表面的液膜交叉换热除湿生成淡水9，汇集到第一级除湿塔26底部的淡水池中。同时所汇集的淡水在水泵驱动下经淡水上水管27进入位于除湿塔26顶部的分水管21，然后进入分液盘19，由分液盘19底均布的漏液孔20滴落到水平多孔陶瓷透气管18表面上形成淡水液膜，继续吸收经湿空气循环口23进入除湿塔26 中的饱和湿空气生成淡水。
通过淡水池上设置的淡水出水管路16收集脱盐后逸出的淡水；除湿后湿空气经湿空气出口17进入太阳能集热空气加热装置2中循环加热。
该装置中，将太阳能集热空气加热装置2所产生的热空气直接鼓入增湿塔内含盐水中，在含盐水水体内完成气水换热及湿空气的增湿；利用热空气鼓入含盐水水体内进行换热增湿实现了太阳能集热温度与含盐水脱盐温度的水体内高效耦合。同时鉴于含盐水水体容量大易造成系统运行热惰性大、启动时间长，在湿空气浮升方向布置多根竖直多孔陶瓷透气管，通过湿空气与透气管表面含盐水液膜的进一步换热增湿，产生所需的饱和湿空气，兼顾了含盐水鼓泡增湿和液膜换热增湿的技术优势，在有限空间内，得到了大量饱和湿空气；在除湿塔内利用所生成的淡水对饱和湿空气进行换热除湿，节省除湿换热器及换热管路，避免了管路结垢、堵塞对装置稳定长期运行的影响。
实施例2:
在上述实施例1的基础上，为了满足不同制水需求，可以增加装置的级数，模块化运行。基于此，本实施例提供一种气水换热多级增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置，采用多级运行的模式，次级增湿除湿过程对上一级浓含盐水和淡水的热能进行回收再利用，在保证增湿除湿太阳能脱盐装置结构紧凑、运行简单、可模块化的基础上，提高装置的造水比、淡化物生成量、热能利用效率，降低单位质量淡水的制水成本。
以上述实施例1中的一个增湿塔和一个除湿塔为一个增湿除湿单元，采用多级运行模式时，只需对应串联多个增湿除湿单元即可；然后将湿空气出口17和淡水出水管路16设置在最后一级增湿除湿单元的除湿塔上。
如图2所示，本实施例中的太阳能含盐水脱盐装置采用两级增湿除湿的方案，即包括两个增湿除湿单元，分别令为第一级增湿除湿单元和第二级增湿除湿单元；以在上述实施例1中的太阳能含盐水脱盐装置后串联第二级增湿除湿单元为例：
该气水换热两级增湿除湿太阳能含盐水脱盐装置包括：引风机1、太阳能集热空气加热装置2、第一级增湿除湿单元和第二级增湿除湿单元。
令上述实施例1中的增湿塔30为第一级增湿塔，上述实施例1中的除湿塔 26为第一级除湿塔；增湿塔为第二级增湿塔25，第二级增湿除湿单元中的除湿塔为第二级除湿塔22。
太阳能集热空气加热装置2设置在循环气路3上，用于循环气路3中空气的加热；且循环气路3上设置有引风机1。第一级增湿塔下方为第一级盐水池，存放在第一级盐水池中待处理的含盐水令为第一级含盐水4；第一级盐水池底部设置的纳米陶瓷气盘5为第一级纳米陶瓷气盘，循环气路3与第一级纳米陶瓷气盘连通。在引风机1的作用下将循环气路3中经太阳能集热空气加热装置2加热的热空气驱动至第一级纳米陶瓷气盘。
第一级增湿塔内部，第一级盐水池上方安装由若干个竖直多孔陶瓷透气管 28形成的透气管组，若干个竖直多孔陶瓷透气管28可阵列式分布在第一级增湿塔内部。第一级增湿塔内部，透气管组上方设置有分水组件。进料含盐水管8 与分水管21连通，进料含盐水管8上设置有水泵，用于将进料含盐水15泵至第一级增湿塔顶部的分水管21。
第一级增湿塔与第一级除湿塔之间设置有用于连通两个塔的湿空气循环口 23；且湿空气循环口23位于两个塔壁靠上方的位置；第一级增湿塔内生成的饱和湿空气经湿空气循环口23进入第一级除湿塔中。
第一级除湿塔下方为第一级淡水池，用于收集生成的淡水9(令第一级淡水池收集的淡水为第一级淡水)。第一级除湿塔内部，第一级淡水池上方安装由若干个水平多孔陶瓷透气管18形成的透气管组，若干个水平多孔陶瓷透气管18 可阵列式分布在第一级除湿塔内部。此外，第一级除湿塔内部，透气管组上方设置同样设置有分水组件。淡水上水管27一端与第一级淡水池连通，另一端与该分水组件的分水管21连通。
第一级除湿塔与第二级增湿塔25之间设置有用于连通两个塔的湿空气循环口；且湿空气循环口位于两个塔壁靠下方的位置；第一级除湿塔内降温除湿后的湿空气经湿空气循环口进入第二级增湿塔25中。
第二级增湿塔25下方为第二级盐水池，将存放在第二级盐水池中待处理的含盐水令为第二级含盐水11；第二级盐水池底部设置有第二级纳米陶瓷气盘13，设置有潜水泵的回热空气管7一端伸入第一级增湿塔内部，另一端与第二级纳米陶瓷气盘13连通。第二级增湿塔25内部，第二级盐水池上方安装由若干个竖直多孔陶瓷透气管28形成的透气管组，若干个竖直多孔陶瓷透气管28可阵列式分布在第二级增湿塔25内部。第二级增湿塔25内部，透气管组上方同样设置有分水组件。第二级含盐水上水管24一端与第二级盐水池连通，另一端与分水管21 连通；第一级含盐水上水管一端与第一级盐水池连通，另一端与第二级增湿塔 25上方的分水管21连通，通过水泵将第一级盐水池和第二级盐水池中的含盐水泵至第二级增湿塔25顶部分水组件的分水管21。
第二级增湿塔25与第二级除湿塔22之间设置有用于连通两个塔的湿空气循环口；且湿空气循环口位于两个塔壁靠上方的位置；第二级增湿塔25内生成的饱和湿空气经湿空气循环口23进入第二级除湿塔22中。
第二级除湿塔22下方为第二级淡水池，用于收集生成的淡水(令第二级淡水池中收集的淡水为第二级淡水14)。第二级除湿塔22内部，第二级淡水池上方安装由若干个水平多孔陶瓷透气管18形成的透气管组，若干个水平多孔陶瓷透气管18可阵列式分布在第一级除湿塔26内部。此外，第二级除湿塔22内部，透气管组上方同样设置有分水组件。设置有水泵的第二级淡水上水管一端与第二级淡水池连通，另一端与该分水组件的分水管21连通。
第二级除湿塔22的塔壁上设置有湿空气出口17，湿空气出口17通过管路与循环气路3连通，由此使第二级除湿塔22经湿空气出口17排出的湿空气进入太阳能集热空气加热装置2中循环加热。
第二级淡水池上设置有淡水出水管路16，用于收集脱盐后逸出的淡水。
该装置的分步运行原理如下：
第一级增湿除湿单元的工作原理与上述实施例1相同；经第一级增湿除湿单元中第一级除湿塔26降温除湿后的湿空气经湿空气循环口进入第二级增湿塔25 中。
第一级增湿塔和第二级增湿塔25底部的含盐水经水泵驱动至第二级增湿塔 25顶部的分液盘19，由分液盘底均布的漏液孔20滴落到竖直多孔陶瓷透气管 28表面上形成含盐水液膜。第一级增湿塔内湿空气在潜水泵驱动下经回热空气管7进入第二级纳米陶瓷气盘13，以气泡幕形式与第二级增湿塔25底部的第二级含盐水11换热增湿；逸出的湿空气继续与竖直多孔陶瓷透气管28表面的含盐水液膜换热增湿生成饱和湿空气；生成的饱和湿空气经湿空气循环口进入第二级除湿塔22。同理，被第二级除湿塔22中水平多孔陶瓷透气管18表面的淡水液膜吸收降温除湿生成淡水，汇集到第二级除湿塔22底部的第二级淡水池中。同时经第二级淡水上水管进入第二级除湿塔顶部的分水管21及分液盘19内，经漏液孔20滴落到第二级除湿塔25内多根水平多孔陶瓷透气管28表面形成淡水液膜，继续吸收饱和湿空气生成淡水。除湿后湿空气经湿空气出口17进入太阳能集热空气加热装置2中循环加热。
第一级除湿塔底部设置淡水溢流管12，淡水溢流管12与第二级除湿塔22 底部的第二级淡水池连通，用于将第一级除湿塔超出额定容积的淡水导引到第二级除湿塔22底部，便于对第一级除湿塔所产淡水所含显热的再利用及第一级、第二级除湿塔所产淡水的收集及排出。
该装置中，将未蒸发浓盐水以及生成淡水进行多级增湿和除湿；减少了装置排液体的散热损失，减少了各级增湿塔和除湿塔之间液体传输管路，使得装置可模块化运行以满足不同脱盐需求。
实施例2：
在上述实施例1的基础上，进料含盐水管8依次穿过除湿塔26底部的淡水池和增湿塔30底部的盐水池后与增湿塔30顶部的分水组件相连，由此进料含盐水能够依次经过淡水、含盐水进行温升预热。
实施例3：
在上述实施例2的基础上，进料含盐水管8依次穿过第二级除湿塔底部的淡水池、第二级增湿塔底部的盐水池、第一级除湿塔底部的淡水池、第一级增湿塔底部的盐水池后与第一级增湿塔顶部的分水组件相连；由此进料含盐水依次经过第二级淡水、第二级含盐水、第一级淡水、第一级含盐水；回收了各级未蒸发浓盐水、生成淡水所含显热。
实施例4：
在上述实施例2的基础上，第二级增湿塔鼓泡所用空气从用于收集第一级所产淡水的淡水池穿过，即回热空气管7从第一级除湿塔底部的淡水池中穿过，由此能够吸收上一级所产淡水水体热能，实现了鼓泡空气的预热，能够降低装置的散热损失、提高装置的热能利用效率、充分发挥增湿除湿脱盐过程对运行温度要求低的技术特点。
实施例5：
在上述实施例1-实施例4的基础上，给出多孔陶瓷透气管结构示意图。
上述实施例中的水平多孔陶瓷透气管28和水平多孔陶瓷透气管18结构形式相同，区别仅在于一个竖直放置，一个水平放置。
如图3所示，多孔陶瓷透气管28几何中心处开设有中心通道31，外表面沿周向分布有多个凹槽作为半开放通道33，多孔陶瓷透气管28的管身布满透气孔 32，增大气水换热接触面积。
实施例6：
在上述实施例1-实施例5的基础上，给出太阳能集热空气加热装置2的一种实施例。
如图3所示，本实施例中太阳能集热空气加热装置2为槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器34(如专利号201920757966.8中公开的槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器)。槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器34内设置有太阳能电池36。槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器34内嵌“米”字型接收体单层玻璃管37，外面设置玻璃盖板38。
利用槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器34对由第二级除湿塔22的湿空气出口17排出的湿空气进行加热。多个槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器34通过空气传输管35依次串联在一起形成太阳能集热空气加热装置2。
通过多个光热光电耦合供能器逐级温升的湿空气经进气管路3进入第一级增湿塔底部的纳米陶瓷气盘。
同时能够利用槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器34中太阳能电池36 所产生的电能驱动装置中的水泵、潜水泵、引风机1等运行，为增湿除湿脱盐过程完全由太阳能独立供能提供了条件。
实施例7：
在上述实施例1-实施例5的基础上，给出太阳能集热空气加热装置2的另一种实施例。
如图4所示，本实施例中太阳能集热空气加热装置2为槽式复合抛物面聚光集热器39；槽式复合抛物面聚光集热器39内嵌“米”字型接收体单层玻璃管37，外面设置玻璃盖板38。
利用式复合抛物面聚光集热器39对由第二级除湿塔22的湿空气出口17排出的湿空气进行加热。多个式复合抛物面聚光集热器39通过空气传输管35依次串联在一起形成太阳能集热空气加热装置2。
通过多个式复合抛物面聚光集热器39逐级温升的湿空气经进气管路3进入第一级增湿塔30底部纳米陶瓷气盘。该方案可以在有电力供应的场所使用。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (17)
1.气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：包括：太阳能集热空气加热装置(2)、增湿塔(30)和除湿塔(26)；
所述增湿塔(30)内设置有盐水池，由所述太阳能集热空气加热装置(2)产生的热空气进入所述增湿塔(30)内的盐水池中，以气泡幕的形式与所述盐水池中的含盐水换热增湿；
所述增湿塔(30)内部，盐水池上方设置有透气管组A，所述透气管组A上方设置有分水组件A；所述分水组件A与进料含盐水管连通，用于在所述透气管组A中的透气管表面形成含盐水液膜；所述增湿塔(30)与除湿塔(26)之间设置有用于连通两个塔的湿空气循环口(23)；
所述除湿塔(26)下方为淡水池，所述除湿塔(26)内部，淡水池上方设置有透气管组B，所述透气管组上方设置有分水组件B；淡水上水管一端与淡水池连通，另一端与分水组件B连通，通过所述分水组件B在所述透气管组B中的透气管表面形成淡水液膜；
所述除湿塔(22)上设置有湿空气出口(17)和淡水出水管路(16)。
2.根据权利要求1所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：采用多级运行模式，包括两个以上增湿除湿单元，每个所述增湿除湿单元包括一个增湿塔和一个除湿塔；两个以上所述增湿除湿单元串联，即上一级增湿除湿单元的除湿塔与下一级增湿除湿单元的增湿塔连通；
且上一级增湿除湿单元增湿塔内盐水池通过含盐水上水管路与下一级增湿除湿单元增湿塔中的分水组件A连通；
所述湿空气出口(17)和淡水出水管路(16)设置在最后一级增湿除湿单元的除湿塔上。
3.根据权利要求2所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：上一级增湿除湿单元除湿塔内淡水池通过淡水溢流管与下一级增湿除湿单元除湿塔中的淡水池连通。
4.根据权利要求1所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述进料含盐水管依次穿过所述除湿塔(26)底部的淡水池和所述增湿塔(30)底部的盐水池后与所述增湿塔(30)顶部的分水组件A相连。
5.根据权利要求2所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述进料含盐水管从最后一级增湿除湿单元开始向前，依次穿过各级增湿除湿单元中除湿塔底部的淡水池和增湿塔底部的盐水池后与第一级增湿塔(30)顶部的分水组件A相连。
6.根据权利要求2所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：下一级增湿除湿单元中增湿塔所用热空气的空气管路从上一级增湿除湿单元中除湿塔底部的淡水池穿过，以吸收上一级所产淡水水体热能。
7.根据权利要求6所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：下一级增湿除湿单元中增湿塔所用热空气的空气管路为回热空气管，设置有潜水泵的回热空气管一端伸入上一级增湿除湿单元的增湿塔内部，另一端从上一级增湿除湿单元中除湿塔底部的淡水池穿过后与下一级增湿除湿单元中增湿塔中的盐水池连通。
8.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述湿空气出口通过管路与循环气路(3)连通，排出的湿空气进入太阳能集热空气加热装置(2)中循环加热。
9.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：在所述增湿塔的盐水池底部设置有气盘，热空气通过所述气盘进入所述增湿塔内的盐水池中，在盐水池中形成气泡幕。
10.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述增湿塔内部的透气管组由两个以上竖直设置的透气管组成；所述除湿塔内部的透气管组由两个以上水平设置的透气管组成。
11.根据权利要求10所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述透气管为多孔陶瓷透气管(28)；所述多孔陶瓷透气管(28)内部开设有中心通道(31)，外表面沿周向分布有两个以上凹槽作为半开放通道(33)，管身分布透气孔(32)。
12.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述分水组件A和分水组件B结构相同，均包括：分水管(21)以及与分水管(21)连通的分液盘(19)，所述分液盘(19)的底部均布漏液孔(20)。
13.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述增湿塔(30)与所述除湿塔(26)之间的湿空气循环口(23)开设在塔壁上方。
14.根据权利要求2-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：用于连通上一级增湿除湿单元除湿塔与下一级增湿除湿单元增湿塔的湿空气循环口开设在塔壁下方。
15.根据权利要求1-7任一项所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：所述太阳能集热空气加热装置(2)为槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器(34)或/和槽式复合抛物面聚光集热器(39)。
16.根据权利要求15所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：一个以上槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器(34)或/和一个以上槽式复合抛物面聚光集热器(39)通过空气传输管依次串联形成太阳能集热空气加热装置(2)。
17.根据权利要求15所述的气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置，其特征在于：利用所述槽式复合抛物面聚光光热光电耦合供能器(34)中的太阳能电池(36)所产生的电能为所述气水换热增湿除湿太阳能脱盐装置中的用电设备供电。
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