CN1872706A - 太阳能普及式海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

太阳能普及式海水淡化装置不但能仿效运行大自然下雨一样的过程取得淡化水，并该装置制造成本低廉、运行成本低廉，最大的优点能在太阳能普及式海水淡化装置运行过程里自动不断进行向下水道排污，这个连续的排污过程，也可以看成是在局部范围，有节制的向浩瀚海洋索取淡化水，而不是在局部范围大量取用海水，榨干其海水淡化水，陷入人类大工业进程就是摧残大自然的行为怪圈之中，这个在太阳能普及式海水淡化装置运行过程里自动不断进行向下水道排污，不但使太阳能普及式海水淡化装置自身运行寿命大大延长，也力图使太阳能普及式海水淡化装置当之无愧的成为真正的绿色环保产品。

Description

太阳能普及式海水淡化装置
技术领域  本发明：太阳能普及式海水淡化装置，涉及的是高效的利用太阳能对海水进行蒸发，蒸发的汽体进行冷凝，连续的取得淡化水，同时全自动化的自动排污的装置。运行简单可靠，成本低廉，是环保卫生集聚科学基础理论的新型普及式海水淡化装置。
背景技术  目前，国际上海水淡化的主要方法分蒸馏法和膜法两种。蒸馏法是将海水蒸发后，进行冷凝；膜法是利用反向渗透技术强迫海水通过细密的薄膜，把盐分子从水中分离出来，同时驱除水中的细菌与有机质。这两种大规模生产方式的技术已经成熟，但设备制造成本及运行成本多年来都不尽人意，尤其是这两种大规模生产方式在运行实践中已经暴露出很难克服的隐患，即大规模、高效率的海水淡化，生产后期的渣水排放成了规模生产地区域挥之不去的恶魔，日渐累积，又陷入了一边是高科技的净化生产过程，一边是排放污染，严重破坏当地生态环境的罪魁祸首的怪圈。工业化的技术飞速进步和人文主义的认识发展在当今几乎各个领域都矛盾的不可调和，如何和谐这一对矛盾，使人类的生活质量真正的提高，我们应该学习、注重大自然对地球生态环境调节、掌控所运行的自然规律与自然法则，而不能想当然的运用人类有限的智慧就以为可以抗争、胜定大自然规律与自然法则所包含的无限奥秘。针对上述的矛盾，和谐这一对矛盾，学习仿效由大自然对海水的自然循环的调节、掌控的方法，这就是本发明的目的。
发明内容  太阳能普及式海水淡化装置的设计目的和优点是在海水通过联接管路输入到海水储存箱时，其能动态维持一个液面高度H，如果这个液面高度H就是太阳能普及式海水淡化装置安装所在地区域海平面的平均高度，那么本发明装置的运行就如同大自然对海水的自然循环的调节、掌控的方法一样，一切无需人为附加输入动力也会自然循环，使本发明装置的淡水储存箱在有阳光的时间里连续的取得冷凝淡化水，当然如果这个液面高度H不是太阳能普及式海水淡化装置安装所在地区域海平面的平均高度，那么仅输入能维持这个动态液面高度H的附加动力，太阳能普及式海水淡化装置即能在有阳光的时间里全自动的可靠运行，即使没有阳光，电辅助，因太阳能普及式海水淡化装置的加热方式属于半即热型式，电加热器只要装置位置适当，就能使采用电辅助的即时提升温度的能力大大增强，也就是大大提高了海水蒸发产生饱和蒸汽的能力和节能，自动化输入控制能维持这个动态液面高度H的动力方式和装置电辅简单多样，这里不再赘述，着重需要说明的是太阳能普及式海水淡化装置不但能仿效运行大自然下雨一样的过程取得淡化水，并该装置制造成本低廉、运行成本低廉，最大的优点能在太阳能普及式海水淡化装置运行过程里自动不断进行向下水道排污，这个连续的排污过程，也可以看成是在局部范围，仿效海水在大自然内自然循环的模式，有节制的向浩瀚海洋索取淡化水，而不是在局部范围大量取用海水，榨干其海水进行淡化，影响其局部的生态环境，陷入人类大工业进程就是摧残大自然的行为怪圈之中，这个在太阳能普及式海水淡化装置运行过程里自动不断进行向下水道排污，不但使太阳能普及式海水淡化装置自身运行寿命大大延长，也力图使太阳能普及式海水淡化装置当之无愧的成为真正的绿色环保节能产品。
太阳能普及式海水淡化装置是采取以下方案实现的；其主要结构有贯通式全玻璃真空太阳集热管、上联箱、集汽罐、集汽罐内有保温层和防溅滤网、冷凝盘管、海水储存箱、淡水储存箱、联接管路、下联箱、压动疏水阀组成。
附图说明  以下将结合附图对太阳能普及式海水淡化装置作进一步的说明。
图1是太阳能普及式海水淡化装置的整体结构及安装示意图。
图2是贯通式全玻璃真空太阳集热管的结构示意图。
图3是压动疏水阀的结构总装示意图。
具体实施方式  参照附图1、附图2、附图3，示意简介：见附图1，待淡化海水沿箭头9方向从联接管路10输入进海水储存箱7底部的输入口同时通过海水储存箱7底部的输出口由联接管路11进下联箱17，海水储存箱7和下联箱17、贯通式全玻璃真空太阳集热管1、(见附图2)上联箱2组成的容积在并联灌水并水平面一致的向上增长，增长到超出H高度时就会被联接管路12上口截走经联接管路14沿箭头13方向排入下水道，此时在下联箱17底部由联接管路16串联的压动疏水阀15已处在H高度水柱压力的预先设计的临界开启状况，见附图3，这时贯通式全玻璃真空太阳集热管1在太阳的照晒下工作，由于上联箱2的容积设计制造成仅是可以装配所有贯通式全玻璃真空太阳集热管1的最小容积，形成了半即热式的加热方式，所以太阳辐射的热能达到的最高温度将迅速聚集在H高度的上联箱2的液面进行海水蒸发汽化，所以如果设置电辅加热器，也应该装置在上联箱2中。(附带说明的是，目前我国制造的全玻璃真空太阳集热管都是下部不贯通式，如果放置在太阳能普及式海水淡化装置里运用将不适用，因为不贯通，进海水方向就必须由上而下，这样就大大延缓了在H高度的上联箱2的液面进行海水蒸发汽化的最高温度的建立，也就是在对应的工作温度环境里，取得海水淡化蒸发所需的有效温度的热焓值大大降低，使太阳能普及式海水淡化装置对太阳能的应用效率也大大降低，更为严重的是使浓缩的海水、杂质污垢淤积在全玻璃真空太阳集热管的下部无法及时排除。见附图2。)见附图1，在上联箱2顶平面中部装置的集汽罐5在联接管路12的作用下和上联箱2的蒸发液面(该蒸发液面附图中未表示)有一定的高度体积空间，该高度体积空间有保温层3保温，有防溅滤网4平稳海水蒸发液面，海水蒸发的全部饱和蒸气即通过联接在集汽罐5最高平面中心的冷凝盘管6；冷凝盘管6泡落在海水储存箱7里进行冷凝工作，其淡化水通过冷凝盘管6入淡水储存箱8接收使用，集汽罐5在输送饱和蒸气的同时向下产生的背压和H高度水柱压力的叠加合力将通过上联箱2、贯通式全玻璃真空太阳集热管1、下联箱17经联接管路16的海水传递给压动疏水阀15，见附图1、附图3，这时压动疏水阀15中的阀芯15g在与经螺杆15c紧固的顶口体15a、压口体15b组成的阀体壳的内部，克服弹簧15e的压力向右移动，弹簧15e合适的预定工作压力由通螺圈15d微调，此移动将使O型密封圈15f与顶口体15a的内部平面组成的密封面失效，因阀芯15g向右移动，由压口体15b内孔导向，且阀芯15g右边的受导向的圆柱体被加工铣削出对称的两平面，这样就组成了顶口体15a、压口体15b为两头的阀门通道，型式为快开式阀门，随着上联箱2的液面进行海水蒸发汽化的波动压力的起伏，压动疏水阀15也在对应的开启闭合，将H高度的，上联箱2的液面进行海水蒸发汽化时，在重力的作用下，被浓缩的海水及杂质向下，由下联箱17下部出口沿箭头13方向入下水道。且太阳能普及式海水淡化装置工作始终自动处在动态维持一个液面高度H的常压状况下，使太阳能普及式海水淡化装置容器制造的技术要求十分宽松，也就是目前我国制造普通太阳能热水器所采取的普遍制造工艺，大大降低了制造成本并提高了运行工作时的全自动化的程度。

Claims (3)

1.一种太阳能普及式海水淡化装置，主要结构有贯通式全玻璃真空太阳集热管、上联箱、集汽罐、集汽罐内有保温层和防溅滤网、冷凝盘管、海水储存箱、淡水储存箱、联接管路、下联箱、压动疏水阀组成，其特征是冷凝盘管设置座落在海水储存箱里，海水通过联接管路输入到海水储存箱时，能动态维持一个液面高度H，如果这个液面高度H就是太阳能普及式海水淡化装置安装所在地区域海平面的平均高度，那么本发明装置的运行就如同海水在大自然内自然循环一样，一切无需人为附加输入动力也会自然循环，使太阳能普及式海水淡化装置的淡水储存箱在有阳光的时间里连续的取得冷凝淡化水，如果这个液面高度H不是太阳能普及式海水淡化装置安装所在地区域海平面的平均高度，那么仅输入能维持这个动态液面高度H的附加动力，太阳能普及式海水淡化装置即能在有阳光的时间里全自动的可靠运行，运行过程里，随着海水蒸发汽化的波动压力的起伏，压动疏水阀也在对应的开启闭合，使淡化后浓缩的海水及杂质自动不断的向下排出，使太阳能普及式海水淡化装置的自身运行寿命也大大延长。
2.根据权利要求1所述的太阳能普及式海水淡化装置，利用太阳辐射热能的集热管是贯通式全玻璃真空太阳集热管，其特征是上下贯通了上联箱与下联箱，形成了半即热式的加热方式，太阳辐射的热能达到的最高温度将迅速聚集在H高度上的上联箱液面进行海水蒸发汽化，因为贯通，补充进海水方向由下而上，这样就大大加速了在H高度的上联箱的液面进行海水蒸发汽化的最高温度的建立，也就提高了太阳能普及式海水淡化装置对太阳能的应用效率，更为有利的是使浓缩的海水、杂质污垢可在太阳能普及式海水淡化装置的运行工作中从下联箱下部及时排出。
3.根据权利要求1所述的太阳能普及式海水淡化装置，在下联箱的最下方装置了压动疏水阀，压动疏水阀为快开式阀门型式，其特征是太阳能普及式海水淡化装置一旦维持了动态液面高度H正常运行时，同时向下产生的背压和H高度水柱压力的叠加合力将使压动疏水阀随着这个叠加合力的波动，可灵敏的开启关闭阀门流道。
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