CN202246147U - 一种新型太阳能海水淡化及制盐装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能海水淡化及制盐装置，所述的海水箱(1)，浓盐水换热装置(6)，淡水换热装置(5)，冷凝室(4)，太阳能集热器(3)，抽水泵(10)，蒸发室(2)，真空泵(9)依次由供水管管路连接，所述的蒸发室(2)通过盐度检测装置(13)和浓盐水泵(12)与浓盐水换热装置(6)由供水管管路连接；所述的抽水泵(10)与蒸发室(2)之间有流量计(15)；所述的抽水泵(10)通过循环泵(11)与蒸发室(2)由供水管管路连接；所述的真空泵(9)与冷凝室(4)由供水管管路连接；所述的浓盐水换热装置(6)通过浓盐水浓缩室(7)与沉降槽(8)由供水管管路连接。本实用新型的太阳能海水淡化装置提高了加热和蒸发效率，控制了盐水的排出浓度，便于盐类的浓缩结晶。本装置具有产水效率高，结构精巧，运行简单，能量利用充分，造价低廉等一系列优点。

Description

一种新型太阳能海水淡化及制盐装置

技术领域

本实用新型涉及一种海水淡化及制盐装置，属于太阳能热利用海水淡化及制盐设备技术领域。 

背景技术

目前，在已经开发的20多种海水淡化技术中，蒸馏法、电渗析法和反渗透法都达到一定水平，然而传统的海水淡化技术投资高，能源消耗大，所耗能源主要来自石油和煤炭等化石燃料，因而导致海水淡化技术无法推广。在众多能源中，太阳能以其储量无限、完全清洁的独特优势脱颖而出。随着太阳能海水淡化技术日趋成熟完善以及成本的降低，太阳能海水淡化逐步被国人所接受，必然成为沿海城市和地区解决淡水资源短缺的有效方案。因此，太阳能海水淡化技术，受到人们越来越多的关注。 

一般的太阳能海水淡化装置存在淡水产量低、能耗高、能量利用效率低，究其原因是：水蒸汽的凝结潜热未被高效充分利用，浓海水从装置中排出的同时也将一部分能量带走，流失到外界，造成能量的浪费；蒸发区域和冷凝区域不能隔开利用，温差小，造成海水蒸发和水蒸汽冷凝的驱动力弱；剩余的盐水当作废水排掉即浪费又未得到充分利用。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型太阳能海水淡化及制盐装置，它具有产水效率高，结构精巧，运行简单，太阳能、蒸发潜热以及浓盐水余热充分利用和海水淡化同时制盐的特点。 

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种组合的太阳能海水淡化及制盐装置，所述的新型太阳能海水淡化及制盐装置包括海水箱、蒸发室、太阳能集热器、冷凝室、淡水换热装置、浓盐水换热装置、浓盐水浓缩室、沉降槽、真空泵、抽水泵、循环泵、浓盐水泵、盐度检测装置、温度压力表、流量计、排水阀、淡水阀，所述的海水箱，浓盐水换热装置，淡水换热装置，冷凝室，太阳能集热器，抽水泵，蒸发室，真空泵依次由供水管管路连接，所述的蒸发室 通过盐度检测装置和浓盐水泵与浓盐水换热装置由供水管管路连接；所述的抽水泵与蒸发室之间有流量计；所述的抽水泵通过循环泵与蒸发室由供水管管路连接；所述的真空泵与冷凝室由供水管管路连接；所述的浓盐水换热装置通过浓盐水浓缩室与沉降槽由供水管管路连接；所述的淡水换热装置上有淡水阀；所述的沉降槽上有排水阀。作为优选，所述的太阳能集热器采用聚光式太阳能集热器，包括集热箱内安装的金属吸热板和栅格状的金属管，集热箱的玻璃罩为布有凸透镜的玻璃板。作为优选，和所述的蒸发室相连的出水管道上设有盐度检测装置，供水管上带有循环泵支路，蒸发室的蒸汽排除管道上设有真空泵。作为优选，所述的淡水换热装置和浓盐水换热装置当中均设有热交换器。其创新点体现在以下方面： 

1、太阳能集热器采用聚光式太阳能集热器，包括集热箱内安装的金属吸热板和栅格状的金属管，集热箱的玻璃罩为均布设置有凸透镜的玻璃板。太阳光通过每只凸透镜经过折射聚光，使太阳光的焦点照射到吸热板上迅速地加热金属管内的水。由于太阳光聚光焦点的温度很高，使金属管内的水加热速度快，温度高，吸收太阳能的热效率高。 

2、海水进水管首先穿过浓盐水换热装置吸收盐水中的余热，提高海水的温度，继续通过淡水换热装置，吸收淡水的余热，进一步提高海水温度，海水在冷凝室中将蒸汽冷凝的同时获得热量，温度再次升高，进入太阳能集热器。 

3、蒸发室的进水管道支管上有循环水泵，控制低浓度盐水循环进出蒸发室，使低浓度盐水得到充分的蒸发，提高盐水浓度。蒸发室的出水管道上设有测量盐水浓度的传感器，当盐水浓度达到一定的波美度，阀门自动打开，将浓盐水抽出。 

4、浓盐水在进入浓缩室后，引入晶种，在太阳光的作用下快速结晶，得到适量晶体后沉降分离。 

本实用新型将海水先后通过浓盐水换热装置和淡水换热装置，收集余热加热海水，通过冷凝室时，加速蒸汽冷凝的同时提高了海水温度，采用聚光式太阳能集热器，提高了集热效率，经过以上四次加热，在蒸发室负压状态下，沸点降低，迅速汽化，蒸发室的循环管路有利于海水充分的蒸发并为下一步制盐奠定基础。最后浓盐水经浓缩结晶之后，可获得一定量的NaCl等盐类产品。此 种结构体现了本实用新型的高效性能，装置简单易行，成本造价较低，对潜热和余热利用充分，在获得淡水的同时获得一定量盐的优势。 

附图说明

下面通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。 

图1为本实用新型的一种新型太阳能海水淡化及制盐装置结构示意图；

1为海水箱，2为海水箱蒸发室，3为海水箱太阳能集热器，4为海水箱冷凝室，5为海水箱淡水换热装置，6为海水箱浓盐水换热装置，7为海水箱浓盐水浓缩室，8为海水箱沉降槽，9为海水箱真空泵，10为海水箱抽水泵，11为海水箱循环泵，12为海水箱浓盐水泵，13为盐度检测装置，14为温度压力表，15为流量计，16为排水阀，17为淡水阀。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。 

如图1所示的太阳能海水淡化装置，包括海水箱1、蒸发室2、太阳能集热器3、冷凝室4、淡水换热装置5、浓盐水换热装置6、浓盐水浓缩室7、沉降槽8、真空泵9、抽水泵10、循环泵11、浓盐水泵12、盐度检测装置13、温度压力表14、流量计15、排水阀16、淡水阀17以及供水管之间管路连接。 

参见图1，本实用新型的太阳能海水淡化装置在使用时，海水首先进入海水箱1，经供水管在浓盐水换热装置6处被第一次加热，海水温度升高，继续进入淡水换热装置5，被第二次加热，温度进一步升高，然后进入冷凝器4，在冷凝器4中设有蒸汽管路，蒸汽利用海水的低温进行冷凝，同时释放出潜热，海水第三次吸收热量，温度再一次升高，进入太阳能集热器3快速加热，温度升高之后，通过抽水泵10进入蒸发室2，海水经喷头喷洒到蒸发室中，在真空泵9的作用下，蒸发室2变成负压状态，降低海水沸点，海水低温沸腾，蒸汽进入冷凝室4进行冷凝，冷却之后淡水进入淡水换热装置5进行收集，最后打开排水阀17获得淡水。盐度检测装置13控制盐水浓度，在低于26波美度(°Bé)时，阀门关闭，在蒸发室2中的低浓度盐水经循环泵11再次进入蒸发室重新喷洒蒸发，进一步提高盐水浓度，当盐水浓度到达26°Bé时，盐度检测装置13控制阀门打开，高浓度盐水经盐水泵12进入浓盐水换热装置6，并将热量传递给海水，浓 盐水在浓缩室7中浓缩结晶，浓缩室7中引入少量NaCl晶种，并经太阳光的照射蒸发，不断析出NaCl结晶，最后经沉降槽8排出母液，获得盐类产品。 

本实用新型海水淡化装置，利用浓盐水和淡水的余热，以及蒸汽的冷凝潜热加热低温海水，获得淡水的同时控制浓盐水的排放浓度，获得盐类产品，具有双赢的作用，本装置具有结构精巧、简单，造价比较低，效率高，充分利用能量，耗能低的优点。 

Claims (4)

1.一种新型太阳能海水淡化及制盐装置，其特征在于：所述的新型太阳能海水淡化及制盐装置包括海水箱(1)、蒸发室(2)、太阳能集热器(3)、冷凝室(4)、淡水换热装置(5)、浓盐水换热装置(6)、浓盐水浓缩室(7)、沉降槽(8)、真空泵(9)、抽水泵(10)、循环泵(11)、浓盐水泵(12)、盐度检测装置(13)、温度压力表(14)、流量计(15)、排水阀(16)、淡水阀(17)，所述的海水箱(1)，浓盐水换热装置(6)，淡水换热装置(5)，冷凝室(4)，太阳能集热器(3)，抽水泵(10)，蒸发室(2)，真空泵(9)依次由供水管管路连接，所述的蒸发室(2)通过盐度检测装置(13)和浓盐水泵(12)与浓盐水换热装置(6)由供水管管路连接；所述的抽水泵(10)与蒸发室(2)之间有流量计(15)；所述的抽水泵(10)通过循环泵(11)与蒸发室(2)由供水管管路连接；所述的真空泵(9)与冷凝室(4)由供水管管路连接；所述的浓盐水换热装置(6)通过浓盐水浓缩室(7)与沉降槽(8)由供水管管路连接；所述的淡水换热装置(5)上有淡水阀(17)；所述的沉降槽(8)上有排水阀(16)。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能海水淡化及制盐装置，其特征在于：所述的太阳能集热器(3)采用聚光式太阳能集热器，包括集热箱内安装的金属吸热板和栅格状的金属管，集热箱的玻璃罩为布有凸透镜的玻璃板。

3.根据权利要求1所述的一种新型太阳能海水淡化及制盐装置，其特征在于：和所述的蒸发室(2)相连的出水管道上设有盐度检测装置(13)，供水管上带有循环泵(11)支路，蒸发室(2)的蒸汽排除管道上设有真空泵(9)。

4.根据权利要求1所述的一种新型太阳能海水淡化及制盐装置，其特征在于：所述的淡水换热装置(5)和浓盐水换热装置(6)当中均设有热交换器。 

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