CN206751450U - 一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统 - Google Patents

一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统。利用气压串联法得到高度真空的腔室使常温的水即可沸腾气化，利用海水和大气的自然温差作为循环动力实现海水淡化。当大气温度高于海水温度时用海水作为冷却介质，将能量从大气传递到海水；当海水温度高于大气温度时用大气作为冷却介质，将能量从海水传递到大气。本系统主要由若干组上下连通的箱体(1、2、3、4)、真空蒸馏箱(5、11)、热交换管(6)、冷凝器(12)、真空分压箱(17)、U型管(13)组成。其结构制作工艺简单，运行成本低廉，操作方便，实用性强，无需额外消耗能源，海水无需预处理，淡化水品质高，解决传统海水淡化陈本高、消耗能源多、海水淡化品质低的问题。

Description

一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统
技术领域
本实用新型属于一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统。
背景技术
当今社会，人类面对着日益严峻的淡水资源短缺问题。人们对海水淡化的开发力度越来越大，探索出了反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发等海水淡化方法。但目前海水淡化技术普遍存在着成本居高不下，难以大范围推广的难题。
海洋和大气中蕴藏着巨大的能源，在自然环境下大气比海水的温度变化波动大，大多情况下有一个自然温差。若能将这种自然温差加以利用，则不失为一种有意之举。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种在自然环境下即可运行的自动循环系统，利用海水和大气的自然温差实现海水淡化，且设备制作工艺简单，运行成本低廉。
自然界有两种现象：①大气比海水的温度变化波动大，大多情况下有一个自然温差。②一标准大气压能支撑起10.336m高的水柱，容器中水面上方的密闭空间可形成一个高度真空的腔体，容器中水面气压极低，常温的水即可沸腾气化。
本循环系统的工作原理就是将两种自然现象结合起来，利用气压串联法除去海水中溶解的气体并得到高度真空的腔室使常温的水沸腾气化，利用海水和大气的自然温差作为循环动力，实现海水淡化。当大气温度高于海水温度时用海水作为冷却介质，将能量从大气传递到海水；当海水温度高于大气温度时用大气作为冷却介质，将能量从海水传递到大气。
本实用新型的第一种技术方案是：如图(一)本系统主要由若干组上下连通的箱体(1、2、3、4)[以下简称：连通箱体]、真空蒸馏箱(5、11)、热交换管(6)、冷凝器(12)、真空分压箱(17)、U型管(13)组成。热交换管(6)上端连通真空蒸馏箱(5)，下端安装阀门(7.7、7.8)置于锥形海水水箱(8)中。锥形海水水箱(8)通过阀门(7.10)与海盐储藏室(9)连通。海盐储藏室(9)顶部通过阀门(7.9)与大气连通，下端设有阀门(7.11)与大气连通。连通箱体(1、2、3、4)属于串联关系，上下箱体均通过管子上下连通；管子下端设有阀门(7.16、7.17、7.18、7.19)置于下箱体中；上箱体顶部设有阀门(7.20、7.21、7.22、7.23)与大气相通。连通箱体(1)的下箱体与大气相通，上箱体通过管子与连通箱体(2)的下箱体连通；连通箱体(2)的上箱体通过管子与连通箱体(3)的下箱体连通；连通箱体(3)的上箱体通过管子与连通箱体(4)的下箱体连通。连通箱体(4)的上箱体通过管子与锥形海水水箱(8)连通。真空蒸馏箱(11)一端通过管子(14)与真空蒸馏箱(5)连通，一端接通蒸汽输送管(10)。蒸汽输送管(10)，上设有阀门(7)，阀门(7)两侧分别设有阀门(7.1、7.2)与阀门(7.3、7.4)和大气相通；蒸汽输送管(10)与真空蒸馏箱(5、11)、冷凝器(12)连通。冷凝器(12)和真空分压箱(17)连通，真空分压箱(17)通过管子(13)与淡水池(15)连通。淡水池(15)与大气连通。
所述热交换管(6)是由多根太阳能真空管(左侧)和多根铝制或铜制等传热性好的管子(右侧)组成。太阳能真空管由两根同心玻璃管组成，内管表面涂太阳光选择性吸热层，内外两管两端密封成环状腔体并把腔体抽成真空，其背面安装反射板。安装时热交换管与水平面要有一个30～90度倾角，以充分地吸收阳能并与大气进行热交换。
所述真空蒸馏箱(5、11)底部交错排布铝制或铜制导热性能好的管子，管子两端均穿过箱壁与外部环境相通，其中真空蒸馏箱(5)穿过箱壁的管子两端设有风门。真空蒸馏箱(5)箱壁选用导热性好的材料，真空蒸馏箱(11)箱壁选用保温材料。
所述冷凝器(12)为一箱体，箱壁选用导热性好的材料，其内部交错排布铝制或铜制导热性能好的管子，管子两端均穿过箱壁与外部环境相通。
所述真空分压箱(17)选用导热性好的材料，其体积与真空蒸馏箱(5、11)大致相同。
所述真空蒸馏箱(11)与冷凝器(12)的关系是：当大气温度大于海水温度时真空蒸馏箱(11)置于大气中，冷凝器(12)置于海水中；当海水温度大于大气温度时冷凝器(12)置于大气中，真空蒸馏箱(11)置于海水中。
所述气压串联法是通过多组上下连通箱体串联实现。如图(一)中连通箱体(1)的上箱体和连通箱体(2)的下箱体液面上方的气压均为80kpa；连通箱体(2)的上箱体和连通箱体(3)的下箱体液面上方气压均为60kpa；连通箱体(3)的上箱体和连通箱体(4)的下箱体液面上方气压均为40kpa；连通箱体(4)的上箱体和锥形海水水箱(8)中液面上方气压均为20kpa。真空蒸馏箱(5)中液面上方气压接近于0。
所述锥形海水水箱(8)、真空蒸馏箱(5)中的液面高度与连通箱体(1、2、3、4)中的的上下箱体液面高度之和接近但小于10.336m。
所述U型管(13)中两端的液面差同样接近但小于10.336m。
所述气压串联发的供水过程：不断从连通箱体(1)的下箱体处注入海水，连通箱体(1)的上箱体液面上升，海水通过管子流入到连通箱体(2)的下箱体，则连通箱体(2)的上箱体液面上升，海水通过管子流入到连通箱体(3)的下箱体，则连通箱体(3)的上箱体液面上升，海水通过管子流入到连通箱体(4)的下箱体，则连通箱体(4)的上箱体液面上升，海水通过管子流入到锥形海水水箱(8)中，则真空蒸馏箱(5)中的液面上升，如此完成对真空蒸馏箱(5)的不断供水。
附图说明
图1为本实用新型的第一种实施方式结构示意图(当大气温度大于海水温度)；
图2为本实用新型的第一种实施方式结构示意图(当海水温度大于大气温度)；
图3为本实用新型的第二种实施方式结构示意图；
图4为本实用新型的第三种实施方式结构示意图；
图5为本实用新型的真空蒸馏箱俯视结构示意图；
具体实施方式
本实用新型的第一种实施方式：
如图(一)
【1】得到一个真空连通室
第一步：关闭阀门(7、7.5、7.9、7.11)其余阀门全部打开，从阀门(7.2)处注入淡水直至注满，阀门(7.3、7.20、7.21、7.22、7.23)注入海水，待海水到达锥形海水水箱(8)与连通箱体(1、2、3、4)下箱体标志液面处暂停注入海水，关闭阀门(7.7、7.8、7.12、7.13、7.14、7.15、7.16、7.17、7.18、7.19)继续注入海水，当液面到达连通箱体(1、2、3、4)上箱体所标志液面时阀门(7.20、7.21、7.22、7.23)处停止注水并关闭，阀门(7.3)处继续注水直至注满。
第二步：关闭阀门(7.1、7.2、7.3、7.4)，打开阀门(7.19)，启动真空泵(16)，把连通箱体(1、2)的连通空腔气压抽到80kpa后关闭阀门(7.19)；打开阀门(7.18)，把连通箱体(2、3)的连通空腔气压抽到60kpa后关闭阀门(7.18)；打开阀门(7.17)，把连通箱体(3、4)的连通空腔气压抽到40kpa后关闭阀门(7.17)；打开阀门(7.16)，把连通箱体(4)和锥形海水水箱(8)的连通空腔气压抽到20kpa后关闭阀门(7.16)。
第三步：打开阀门(7.5、7.7、7.8、7.12、7.13、7.14、7.15)，左边淡水下降到U型管(13)上端所示液面位置，右边海水下降到真空蒸馏箱(5)中虚线所示液面处。打开阀门(7)，即可在真空蒸馏箱(5、11)与U型管(13)中液面上部的连通空腔得到一个高度真空的连通室。
【2】当大气温度大于海水温度
如图(一)冷凝器(12)置于海水中，真空蒸馏箱(11)置于大气中。通过热交换管(6)与真空蒸馏箱(5、11)充分利用太阳能和环境温度对其内部海水进行加热，为海水的气化提供能量。冷凝器(12)左右两边真空腔的体积大致相等，右边真空蒸馏水箱(5、11)里的海水温度高、蒸发面积大、产生蒸汽压强大；左边淡水管(13)中水的温度低、蒸发面积小、产生蒸汽的压强小；故右边真空蒸馏箱(5、11)中产生的蒸汽会向左边真空分压箱(17)流动，中间经过冷凝器(12)。此时冷海水带走冷凝器(12)中蒸汽的的热量，蒸汽冷凝液化经U型管(13)流入到淡水水池(15)。真空蒸馏箱(5、11)中海水不断气化产生水蒸汽，水蒸汽又不断被液化，如此真空连通室内的蒸汽压将形成一个动态平衡。能量从大气传递到海水，不断淡化出海水。
【3】当海水温度大于大气温度
如图(二)冷凝器(12)置于大气中，真空蒸馏箱(11)置于海水中。关闭阀门(7.7)，只启用具有保温功能的太阳能真空管往真空蒸馏箱(5)中上水，关闭穿过真空蒸馏箱(5)箱壁的管子两端的风门，减少海水热量损失。真空蒸馏箱(11)中的海水气化过程中不断吸收外部海水的热量，真空蒸馏箱(11)内部海水保持一定的温度。冷凝器(12)左右两边真空腔的体积大致相等，右边真空蒸馏水箱(11)里的海水温度高、蒸发面积大、产生蒸汽压强大；左边淡水管(13)中水的温度低、蒸发面积小、产生蒸汽的压强小；故右边真空蒸馏箱(11)中产生的蒸汽会向左边真空分压箱(17)流动，中间经过冷凝器(12)。此时冷空气带走冷凝器(12)中蒸汽的的热量，蒸汽冷凝液化经U型管(13)流入到淡水水池(15)。真空蒸馏箱(11)中海水不断气化产生水蒸汽，水蒸汽又不断被液化，如此真空连通室内的蒸汽压将形成一个动态平衡。能量从海水传递到大气，不断淡化出海水。
当海盐储藏室(9)中析出一定量的晶体时关闭阀门(7.10)，打开阀门(7.9、7.11)，取走海盐后关闭阀门(7.11)。从阀门(7.9)处往海盐储藏室(9)中注入海水，注满后关闭阀门(7.9)，打开阀门(7.10)与锥形海水水箱(8)连通。
本实用新型的第二种实施方式：
如图(三)本系统主要由热交换管(2)、真空蒸馏箱(3)、一号冷凝器(8)、二号冷凝器(9)、真空分压箱(10)、U型管(12)、海水水箱(19)组成。热交换管(2)上端连通真空蒸馏箱(3)，下端安装阀门(7.8、7.9)与一号海水池(1)连通。真空蒸馏箱(3)上部通过蒸汽输送管(6)与一号冷凝器(8)、二号冷凝器(9)连通。蒸汽输送管(6)上安装有风机(5)和七个与其连通的阀门(7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6)。一号冷凝器(8)、二号冷凝器(9)属于并联关系，其上部连通真空蒸馏箱(3)，下部连通真空分压箱(10)。真空分压箱(10)上部与冷凝器(8、9)连通，下部通过U型管(12)与淡水池(22)连通。管子(11、13)与一号冷凝器(8)箱体连通。管子(15、16)与穿过真空蒸馏箱(3)的金属管子连通。
所述热交换管(2)是由多根太阳能真空管(左侧)和多根铝制或铜制等传热性好的管子(右侧)组成。太阳能真空管由两根同心玻璃管组成，内管表面涂太阳光选择性吸热层，内外两管两端密封成环状腔体并把腔体抽成真空，其背面安装反射板。安装时热交换管与水平面要有一个30～90度倾角，以充分地吸收阳能并与大气进行热交换。
所述真空蒸馏箱(3)如附图(五)其内部底交错排布铝制或铜制导热性能好的管子，管子两端均穿过箱壁，一部分管子并联与管子(15、16)连通，另一部分与大气相通并在管子两端设有风门，箱体需做保温处理。
所述一号冷凝器(8)是由传热性好的冷凝管和隔热性好的外护箱组成，二号冷凝器(9)只有与空气直接接触的冷凝管。前者所用的冷却介质是海水，后者所用的冷却介质是空气。
所述真空分压箱(10)、蒸汽输送管(6)、U型管(12)及管子(11、12、13、15、16)均选用具有良好隔热性能的材料制作。
所述真空蒸馏箱(3)中的液面到一号海水池(1)的液面高度差接近但小于10.336m。U型管(12)中两端的液面差同样接近但小于10.336m。
如图(三)
【1】得到一个真空连通室
第一步：一号海水池(1)注入海水，打开阀门(7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6)，关闭阀门(7、7.7、7.8、7.9、7.10、7.11、7.12、7.13、7.14、7.15)。
第二步：启动潜水电泵M1(17)，通过管子(18)往水箱(19)注入海水，海水从阀门(7.2)处流入阀门(7)左边空腔，阀门(7.1)排气。启动潜水电泵M2(20)，通过管子(21)从阀(7.3)处注入淡水，淡水流入阀门(7)右边空腔，阀门(7.4)排气。至两边完全注满水后关闭阀门(7.1、7.2、7.3、7.4)，然后打开阀门(7.7、7.8、7.9)，根据大气压能支撑10.336m高的水柱，水面下降到真空蒸馏箱(3)和U型管(12)中所示液面附近的位置。
第三步：打开阀门(7)，即可在即可在真空蒸馏箱(3)与U型管(12)中两处液面上部的连通空腔得到一个高度真空的连通室。
正常工作过程中阀门(7.1、7.2、7.3、7.4)始终关闭，阀门(7、7.7)始终打开，故以下不再叙述。
【2】当大气温度大于海水温度
关闭阀门(7.6、7.11、7.15)，打开阀门(7.5、7.13)，打开真空蒸馏箱(3)中的风门。当连通的管子(11)、一号冷凝器(8)、管子(13)中注满水，关闭阀门(7.13)，打开阀门(7.11、7.15)，利用二号海水池(14)和海洋面产生的水位差在连通管子(11、13)和一号冷凝器(8)中形成虹吸现象，此时便启用一号冷凝器(8)。通过热交换管(2)与真空蒸馏箱(3)充分利用太阳能和环境温度对其内部海水进行加热，为海水的气化提供能量。一号冷凝器(8)左右两边真空腔的体积大致相等，左边真空蒸馏水箱(3)里的海水温度高、蒸发面积大、产生蒸汽压强大；右边淡水管(12)中水的温度低、蒸发面积小、产生蒸汽的压强小；故左边真空蒸馏箱(3)中产生的蒸汽会向右边真空分压箱(10)流动，中间经过一号冷凝器(8)。此时虹吸产生的流动冷海水带走一号冷凝器(8)中蒸汽的的热量，蒸汽冷凝液化经管子(12)流入到淡水水池(22)。真空蒸馏箱(3)中海水不断气化产生水蒸汽，水蒸汽又不断被液化，如此真空连通室内的蒸汽压将形成一个动态平衡。能量从大气传递到海水，不断淡化出海水。
【3】当海水温度大于大气温度
关闭阀门(7.5、7.8、7.10、7.14)，打开阀门(7.6、7.12)，关闭真空蒸馏箱(3)中的风门，关闭热交换管(2)中传热性能好的金属管，只启用具有保温功能的太阳能真空管往真空蒸馏箱(3)中上水，同时启用二号冷凝器(9)。当连通的管子(15)、穿过真空蒸馏箱(3)的管子、管子(16)中注满水，关闭阀门(7.12)，打开阀门(7.10、7.14)，利用二号海水池(14)和海洋面产生的水位差在连通管子(15、16)和穿过真空蒸馏箱(3)的管子中形成的虹吸现象，使真空蒸馏箱中的海水在气化过程中保持一定的温度。二号冷凝器(9)左右两边真空腔的体积大致相等，左边真空蒸馏水箱(3)里的海水温度高、蒸发面积大、产生蒸汽压强大；右边淡水管(12)中水的温度低、蒸发面积小、产生蒸汽的压强小；故左边真空蒸馏箱(3)中产生的蒸汽会向右边真空分压舱(10)流动，中间经过二号冷凝器(9)。此时冷空气带走蒸汽的的热量，蒸汽冷凝液化经管子(12)流入到淡水水池(22)。真空蒸馏箱(3)中海水不断气化产生水蒸汽，水蒸汽又不断被液化，如此真空连通室内的蒸汽压也将形成一个动态平衡。能量从海水传递到大气，不断淡化出海水。
收集一号海水池(1)中结晶出来的海盐，抽走剩下的苦卤水对其做进一步处理可得到多种重要化工原料。继续往一号海水池(1)中引入海水进行淡化，如此循环下去。
若真空蒸馏箱中的蒸汽往冷凝器中流通较慢，可启动风机(5)加速蒸汽流通，减小真空蒸馏箱中蒸汽的压力。
本实用新型的第三种实施方式：
如图(四)系统主要由热交换管(2)、真空蒸馏箱(3)、冷凝器(8)、真空分压箱(10)、U型管(12)、海水水箱(20)组成。热交换管(2)上端连通真空蒸馏箱(3)，下端安装阀门(7.7、7.8)与一号海水池(1)连通。真空蒸馏箱(3)上部通过蒸汽输送管(6)与冷凝器(8)连通。蒸汽输送管(6)上安装有风机(5)和与连通空气的阀门(7、7.1、7.2、7.3、7.4)。冷凝器(8)上部连通真空蒸馏箱(3)，下部连通真空分压箱(10)。真空分压箱(10)上部与冷凝器(8)连通，下部通过U型管(12)与淡水池(23)相连。管子(9)一端连通海水水箱(20)，另一端安装可调阀门(7.5)连接雾喷嘴(11)。锥形漏斗(13)通过管子(14)与一号海水池(1)连通。
【1】首先得到一个真空连通室
第一步：海水水池注入海水，打开阀门(7.1、7.2、7.3、7.4)，关闭阀门(7、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、7.10、7.11)。
第二步：启动潜水电泵M1(18)，通过管子(19)往水箱(20)注入海水，海水经管子(9)从阀门(7.2)处流入阀门(7)左边空腔，阀门(7.1)排气。启动潜水电泵M2(21)，通过管子(22)从阀(7.3)处注入淡水，淡水流入阀门(7)右边空腔，阀门(7.4)排气。至两边完全注满后关闭阀门(7.1、7.2、7.3、7.4)，然后打开阀门(7.6、7.7、7.8)，根据大气压能支撑10.336m高的水柱，水面下降到真空蒸馏箱(3)和U型管(12)中所示液面附近的位置。
第三步：打开阀门(7)，即可在真空蒸馏箱(3)与U型管(12)中两处液面上部的连通空腔得到一个高度真空的连通室。
正常工作过程中阀门(7.1、7.2、7.3、7.4)始终关闭，阀门(7、7.6)始终打开，故以下不再叙述。
【2】当大气温度大于海水温度
关闭阀门(7.9、7.10、7.11)，打开阀门(7.5、7.7、7.8)，打开真空蒸馏箱(3)中的风门。冷凝器(8)左右两边真空腔的体积大致相等，左边真空蒸馏水箱(3)里的海水温度高、蒸发面积大、产生蒸汽压强大；右边淡水管(12)中水的温度低、蒸发面积小、产生蒸汽的压强小；故左边真空蒸馏箱(3)中产生的蒸汽会向右边真空分压舱(10)流动，中间经过冷凝器(8)。雾喷嘴(11)向冷凝器(8)的冷凝管表面喷洒海水，控制喷洒海水速度，使冷凝器(8)表面刚有水珠流落到锥形漏斗(13)再经管子(14)回到一号海水池(1)。利用水的蒸发气化使冷凝器(8)冷凝管表面温度始终低于大气温度，同时带走冷凝器(8)中低压水蒸汽的热量。低压水蒸汽被冷凝液化后经管子(12)流入到淡水水池(22)。真空蒸馏箱(3)中海水不断气化产生水蒸汽，水蒸汽又不断被液化，如此真空连通室内的蒸汽压将形成一个动态平衡。能量从大气传递到海水，不断淡化出海水。
【3】当海水温度大于大气温度
关闭阀门(7.5、7.7、7.9、7.10)，打开阀门(7.8、7.11)，关闭真空蒸馏箱(3)中的风门，关闭热交换管(2)中导热性能好的金属管，只启用具有保温功能的太阳能真空管往真空蒸馏箱(3)中上水。当连通的管子(16)、穿过真空蒸馏箱(3)的管子、管子(17)中注满水，关闭阀门(7.11)，打开阀门(7.9、7.10)，利用二号海水池(14)和海洋面产生的水位差在连通管子(16、17)和穿过真空蒸馏箱(3)的管子中形成的虹吸现象，使真空蒸馏箱(3)中的海水在气化过程中保持一定的温度。冷凝器(8)左右两边真空腔的体积大致相等，左边真空蒸馏水箱(3)里的海水温度高、蒸发面积大、产生蒸汽压强大；右边淡水管(12)中水的温度低、蒸发面积小、产生蒸汽的压强小；故左边真空蒸馏箱(3)中产生的蒸汽会向右边真空分压舱(10)流动，中间经过冷凝器(8)。此时冷空气带走蒸汽的的热量，蒸汽冷凝液化经管子(12)流入到淡水水池(23)。真空蒸馏箱(3)中海水不断气化产生水蒸汽，水蒸汽又不断被液化，如此真空连通室内的蒸汽压也将形成一个动态平衡的状态。能量从海水传递到大气，不断淡化出海水。
若真空蒸馏箱中的蒸汽往冷凝器中流通较慢，可启动风机(5)加速蒸汽流通，减小真空蒸馏箱中蒸汽的压力。
本海水淡化自动循环系统设备制作简单、运行成本低廉、绿色环保，可适用于地球上大多数海岸线和海岛，在一定程度上解决这些地方淡水资源短缺问题，也可淡化内陆苦咸水和工业废水的深度处理。

Claims (8)

1.一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统，第一种实施方式主要由上下连通箱体、真空蒸馏箱、热交换管、冷凝器、真空分压箱、U型管组成；热交换管上端连通真空蒸馏箱，下端安装阀门置于锥形海水水箱中，锥形海水水箱通过阀门与海盐储藏室连通，海盐储藏室顶部通过阀门与大气连通，下端设有阀门与大气连通；连通箱体属于串联关系，上下箱体均通过管子上下连通，管子下端设有阀门置于下箱体中，上箱体顶部设有阀门与人气相通；从右向左：第一组连通箱体的下箱体与大气相通，上箱体通过管子与第二组连通箱体的下箱体连通，第二组连通箱体的上箱体通过管子与第三组连通箱体的下箱体连通，第三组连通箱体的上箱体通过管子与第四组连通箱体的下箱体连通，第四组连通箱体的上箱体通过管子与锥形海水水箱连通；蒸汽输送管上设有阻断阀门并在其两侧分别设有两个和大气相通的阀门，蒸汽输送管与两个真空蒸馏箱、冷凝器连通；冷凝器和真空分压箱连通，真空分压箱通过管子与淡水池连通，淡水池与大气连通。
2.根据权利要求1所述海水淡化自动循环系统，其特征在于：基于一标准大气压能支撑起10.336m高的水柱，探索出气压串联法除去海水中溶解的气体并得到高度真空的腔室使常温的水即可沸腾气化；气压串联法由若干组上下连通的箱体串联组成，相邻两组的下箱体和上箱体连通，根据串联顺序上箱体空腔内的气压呈阶梯变化，每组连通箱体的下箱体气体压强等于上箱体气体压强与上下箱体液面间水柱产生的压强之和。
3.根据权利要求1所述海水淡化自动循环系统，其特征在于：锥形海水水箱、右侧真空蒸馏箱中的液面高度与所有连通箱体中的上下箱体液面高度之和接近但小于10.336m；U型管中两端的液面差同样接近但小于10.336m。
4.根据权利要求1所述海水淡化自动循环系统，其特征在于：热交换管是由多根太阳能真空管和多根铝制或铜制等传热性好的管子组成；两个真空蒸馏箱底部均交错排布铝制或铜制导热性能好的管子，管子两端均穿过箱壁与外部环境相通；冷凝器为一箱体，箱壁选用导热性好的材料，其内部交错排布铝制或铜制导热性能好的管子，管子两端均穿过箱壁与外部环境相通。
5.根据权利要求1所述海水淡化自动循环系统，其特征在于：位于左侧的真空蒸馏箱与冷凝器的关系是当大气温度大于海水温度时左侧真空蒸馏箱置于大气中，冷凝器置于海水中；当海水温度大于大气温度时冷凝器置于大气中，左侧真空蒸馏箱置于海水中。
6.一种基于水和大气自然温差的海水淡化自动循环系统，第二种实施方式主要由热交换管、真空蒸馏箱、一号冷凝器、二号冷凝器、真空分压箱、U型管、海水水箱组成；热交换管上端连通真空蒸馏箱，下端安装阀门与一号海水池连通；真空蒸馏箱上部通过蒸汽输送管与一号冷凝器、二号冷凝器连通；蒸汽输送管上安装有风机和七个与其连通的阀门；一号冷凝器、 二号冷凝器属于并联关系，其上部连通真空蒸馏箱，下部连通真空分压箱；真空分压箱上部与一号冷凝器、二号冷凝器连通，下部通过U型管与淡水池连通；两根管子与一号冷凝器的箱体连通，两根管子与穿过真空蒸馏箱的管子连通。
7.根据权利要求6所述海水淡化自动循环系统，其特征在于：直接利用一标准大气压能支撑起10.336m高的水柱，容器中水面上方的密闭空间可形成一个高度真空的腔体，容器中水面气压极低，常温的水即可沸腾；一号冷凝器是由传热性好的冷凝管和隔热性好的外护箱组成，二号冷凝器只有与空气直接接触的冷凝管，前者所用的冷却介质是海水，后者所用的冷却介质是空气。
8.根据权利要求6所述海水淡化自动循环系统，其特征在于：利用涨潮落潮在二号海水池和海洋面形成的液位差在与一号冷凝器连通的管子中形成虹吸现象对蒸汽液化冷凝；在与穿过真空蒸馏箱的金属管连通的管子中形成虹吸现象使真空蒸馏箱中的海水在气化过程中保持一定的温度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109812793A (zh) * 2019-01-18 2019-05-28 西安理工大学 自适应海拔高度的电加热监测换热器建压升温装置及方法
WO2022160367A1 (zh) * 2021-02-01 2022-08-04 房盼盼 一种用于海水温差发电装置的星合循环系统

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