CN1597540A - 利用空气饱和湿度差的海水淡化方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用空气饱和湿度差的海水淡化方法，在集热器中加热升温的海水进入容纳海水蒸发罐中，鼓风机排出空气，空气经过连接管道在气体分布器上的多个空气排出口处排出，气体分布器位于蒸发罐内海水的下部，空气在加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起，气泡中的空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加。湿度饱和的空气由蒸发罐通过连接管道进入冷凝罐中弯折的冷凝排管，循环冷却水使冷凝排管中的湿度饱和的空气降温，饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为由下部排出的冷凝淡水，上述方法适用于只具有低温热源(太阳能源、地热源)的海岛、沙漠，其设备结构简单、操作使用方便，造价低，投资小。

Description

利用空气饱和湿度差的海水淡化方法
技术领域
本发明涉及海水淡化方法。
背景技术
海水(苦咸水)淡化技术(以下称海水淡化)，亦称海水脱盐，是通过海水脱盐设备除去海水中盐份并获得淡水的工艺过程，海水淡化的方法主要分为膜法和蒸馏法。
膜法脱盐采用反渗透技术，它利用半透性能的薄膜，在压力的作用下，使盐水中的水透过半透性能的薄膜，而盐份和杂质被截流下来，从而达到淡化海水的目的。反渗透装置的主要部件是高压泵和膜组件，高压泵用电动机驱动，高压泵是消耗电能的主要部件。此方法所用设备操作简单，启动时间短，投资相对较小，但必须依靠电力才能工作。
蒸馏法主要有：多级闪蒸(MSF)，低温多效(LT-MED)和压汽蒸馏(MVC)三种技术。前两种技术采用蒸汽做热源，加热蒸发海水，蒸汽冷凝后成为蒸馏水，它往往与发电厂结合，利用发电厂的低压蒸汽作为加热蒸汽。压汽蒸馏是利用热泵蒸发原理，使用电能来蒸发海水并获取淡水。蒸馏法需要蒸汽或电力作为热源，加热蒸发海水，蒸馏法一般需将海水加热到沸点以上，产生蒸汽，此法设备体积大、结构较复杂、造价高、投资大，若采用高温蒸馏方式，还容易引起设备的结垢和腐蚀。
传统的太阳能海水淡化方法是利用太阳能做能源，采用蒸馏法的海水淡化方法，其设备是太阳能蒸馏海水淡化设备。这种设备一次性投资大，操作复杂，开车后系统稳定时间长，系统中要配备多台离心泵，除消耗太阳能供给的热能外，还会消耗大量电能。上述方法不适用于只具有低温热源(太阳能源、地热源)的海岛、沙漠。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用空气饱和湿度差的海水淡化方法，适用于只具有低温热源(太阳能源、地热源)的海岛、沙漠，其设备结构简单、操作使用方便，造价低，投资小。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：在集热器中加热升温的海水进入容纳海水蒸发罐中，鼓风机排出空气，空气经过连接管道及气体分布器，在气体分布器上的多个空气排出口处排出，气体分布器位于蒸发罐内海水的下部，空气在加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起，气泡中的空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加。湿度饱和的空气由蒸发罐上部通过连接管道进入冷凝罐中弯折的冷凝排管，冷凝罐中有循环冷却水，使冷凝排管中的湿度饱和的空气降温，饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为由下部排出的冷凝淡水。
所述的集热器是太阳能热水器。
所述的集热器是地热热水器。
所述的集热器是燃料热水器。
本发明的有益效果是：利用空气饱和湿度差的海水淡化方法，适用于只具有低温热源(太阳能源、地热源)的海岛、沙漠，其设备结构简单、操作使用方便，造价低，投资小。
附图说明
1.图1是采用太阳能热水器的本发明方法的设备结构示意图。
2.图2是采用地热热水器的本发明方法的设备结构示意图。
3.图3是采用燃料热水器的本发明方法的设备结构示意图。
在图中：
1.太阳能热水器        2.蒸发罐
3.气体分布器          4.冷凝罐
5.冷凝排管            6.鼓风机
7.8.9.10.连接管道
11.空气排出口        12.饱和空气排出口
13.地热热水器        14.燃料热水器
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图1是采用太阳能热水器的本发明方法的设备结构示意图。图2是采用地热热水器的本发明方法的设备结构示意图。图3是采用燃料热水器的本发明方法的设备结构示意图。
利用空气饱和湿度差的海水淡化方法：在集热器中加热升温的海水进入容纳海水蒸发罐2中，鼓风机6排出空气，空气经过连接管道10及气体分布器3，在气体分布器3上的多个空气排出口11处排出，气体分布器3位于蒸发罐2内海水的下部，空气在加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起，气泡中的空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加。湿度饱和的空气由蒸发罐2上部通过连接管道7进入冷凝罐4中弯折的冷凝排管5，冷凝罐4中有循环冷却水，使冷凝排管5中的湿度饱和的空气降温，饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为由下部排出的冷凝淡水。
利用空气饱和湿度差的海水淡化设备的工作原理是：空气通过被加热的海水时，空气在被加热的同时吸收水汽，饱和湿度增加，当饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为冷凝水，冷凝水是淡水。
利用空气饱和湿度差的海水淡化设备，包括集热器，还包括蒸发罐2、气体分布器3、冷凝罐4、冷凝排管5、鼓风机6、连接管道7、8、9、10。
集热器用来加热海水，将其它能源转换成海水的热能，集热器可以是太阳能热水器1、地热热水器13、燃料热水器14等，太阳能热水器1、地热热水器13、燃料热水器14都可以使用现有技术的热水器。图1中是采用太阳能热水器1，图2中是采用地热热水器13，图3中是采用燃料热水器14。
蒸发罐2为容纳海水的罐体，上部有连接管道9与集热器的热水口连接，下部有连接管道8与集热器的冷水口连接，蒸发罐2内部的下方有气体分布器3，气体分布器3上有多个空气排出口11，气体分布器3由连接管道10和鼓风机6连接。鼓风机6排出空气，使空气通过连接管道10、气体分布器3和空气排出口11，在蒸发罐2内的加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起。在升起的过程中，空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加，成为饱和空气。
蒸发罐2内部的海水可以定期补充和更换，或盐浓度达到一定值时补充和更换。
蒸发罐2上部的饱和空气排出口12通过连接管道7与冷凝罐4中换热的冷凝排管5连接，湿度增加的饱和空气在冷凝排管5中被冷却时，水汽会析出，成为冷凝水。
冷凝排管5下端是冷凝水和空气的出口，收集冷凝水供人们使用。冷凝罐4为容纳冷却水的罐体，冷却水可以使用大海中的海水作循环冷却水。冷凝排管5是弯折的换热盘管。
可以用电机驱动鼓风机和循环冷却水，如设置太阳能电池作为驱动鼓风机和循环冷却水的能源，则更加方便实用，在远离电源供应的海岛、沙漠中，只要阳光充足就可生产淡水。

Claims (4)

1.一种利用空气饱和湿度差的海水淡化方法，其特征是：在集热器中加热升温的海水进入容纳海水蒸发罐(2)中，鼓风机(6)排出空气，空气经过连接管道(10)及气体分布器(3)，在气体分布器(3)上的多个空气排出口(11)处排出，气体分布器(3)位于蒸发罐(2)内海水的下部，空气在加热海水中以细小气泡形状由下方向上方升起，气泡中的空气在被加热的同时吸收水汽，湿度增加。湿度饱和的空气由蒸发罐(2)上部通过连接管道(7)进入冷凝罐(4)中弯折的冷凝排管(5)，冷凝罐(4)中有循环冷却水，使冷凝排管(5)中的湿度饱和的空气降温，饱和湿度的空气冷却时水汽会析出，成为由下部排出的冷凝淡水。
2.根据权利要求1所述的利用空气饱和湿度差的海水淡化器，其特征是：集热器是太阳能热水器(1)。
3.根据权利要求1所述的利用空气饱和湿度差的海水淡化器，其特征是：集热器是地热热水器(13)。
4.根据权利要求1所述的利用空气饱和湿度差的海水淡化器，其特征是：集热器是燃料热水器(14)。
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