CN206927650U - 气液对流型水盐分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种气液对流型水盐分离装置,包括进水管、蒸发及气液对流玻璃箱、抽气管、绝热蒸汽筒、回气管、冷却水套、输气管、淡水箱;蒸发及气液对流玻璃箱均分成前、后两室,两室的尾部相通,进水管经过冷却水套之后与后室相连,后室、抽气管、绝热蒸汽筒依次相连,抽气泵用于将热蒸汽从后室内抽出进入绝热蒸汽筒,绝热蒸汽筒与回气管相连,回气管设有双向阀门,当双向阀门单向开通时,热蒸汽通过回气管回到前室内,当双向阀门双向开通时,热蒸汽一部分通过回气管回到前室内,另一部分通过回气管依次进入冷却水套、输气管、淡水箱。本实用新型的有益效果是处理高咸水,能有效分离盐与水,分别得到盐晶体和淡水,除盐效率高、制造简单,与现有技术相比,工作效率得到明显提升,具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气液对流型水盐分离装置。
背景技术
我国南疆地区水资源极度匮乏,是新疆乃至全国最为缺水的地区之一,同时南疆又是我国苦咸水最为集中的分布区,约占全国苦咸水分布面积一半,资源性缺水加上水质性缺水,成为制约经济可持续发展的瓶颈。国家高度重视苦咸水淡化及利用,并将其列为国家“十二五”和“十三五”发展规划纲要。目前处理苦咸水的主流技术为蒸馏法、反渗透、电渗析纳滤等,而这些方法运行成本高不利于大面积推广。
实用新型内容
针对南疆地区太阳光照资源充沛的特点,本实用新型借鉴传统晒盐方法,规避晒盐处理时淡水无法进行收集且出盐效率低下的弊端,提供了一种气液对流型水盐分离装置。该装置利用了太阳光热,采用气、液对流循环的方法,使得高咸水处理后既能提取淡水,又能除盐得到盐晶体,是一种在技术、经济上的可行的高咸水处理装置。
一种气液对流型水盐分离装置,包括进水管、蒸发及气液对流玻璃箱、抽气管、绝热蒸汽筒、回气管、冷却水套、输气管、淡水箱;所述蒸发及气液对流玻璃箱设有黑陶底板,垂直于黑陶底板设有隔板,将蒸发及气液对流玻璃箱均分成前、后两室,两室的尾部相通,进水管经过冷却水套之后与后室相连,后室、抽气管、绝热蒸汽筒依次相连,抽气管上设有抽气泵,抽气泵用于将热蒸汽从后室内抽出进入绝热蒸汽筒,绝热蒸汽筒与回气管相连,回气管设有双向阀门,当双向阀门单向开通时,热蒸汽通过回气管回到前室内,当双向阀门双向开通时,热蒸汽一部分通过回气管回到前室内,另一部分通过回气管依次进入冷却水套、输气管、淡水箱。
所述蒸发及气液对流玻璃箱内进一步分为左右两区,左区为集盐区,右区为蒸发及气液对流区,右区包括所述的前、后两室,集盐区主要包括集盐槽,所述的黑陶底板位于右区,在黑陶底板的左端设有倒三角挡板,用于防止右区的液体流入到集盐槽。
进一步设有刮盐单元,刮盐单元包括橡胶块体、橡胶刮片、伸缩推杆,橡胶块体紧贴着黑陶底板,橡胶块体的前端连接着橡胶刮片,橡胶块体的后端连接伸缩推杆,蒸发与气液对流玻璃箱的右侧壁设有伸缩推杆的连接口,驱动伸缩推杆控制橡胶块体和橡胶刮片回来推盐,便于将刮下来的盐推至倒三角挡板上,掉入集盐槽内。
所述集盐槽位于黑陶底板的水平以下。
所述的进水管为直管,所述的输气管为螺旋型管,进水管通过输气管的中心位置,便于热交换。
所述的淡水箱布置在地下。
本实用新型的有益效果是,能有效分离盐与水,分别得到盐晶体和淡水,且效率高、制造简单,将本实用新型应用于南疆地区的排盐沟高咸水,高咸水通过光热蒸腾和气液对流形成凝结水和结晶盐,既经济有效地利用水资源以缓解南疆缺水局面,又可以提取晶盐以达到改善土壤质量,具有广泛的市场前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明;
图1是本实用新型气液对流型水盐分离装置的一种示意图;
图2是本实用新型气液对流型水盐分离装置的工作流程示意图;
图3A是刮盐单元的示意图;
图3B是刮盐单元的伸缩推杆的连接口示意图;
图4是倒三角挡板示意图;
图5是冷却水套示意图;
图中:包括进水管1、对流玻璃箱2、黑陶底板3、隔板4、抽气管5、抽气泵6、绝热蒸汽筒7、双向阀门8、回气管9、橡胶刮片10、伸缩推杆11、倒三角挡板12、集盐槽13、冷却水套14、输气管15、淡水箱16。
具体实施方式
如图1所示(仅是一种示例,明显可以有很多种变形),一种气液对流型水盐分离装置,包括进水管1、蒸发及气液对流玻璃箱2、抽气管5、绝热蒸汽筒7、回气管9、冷却水套15、输气管16、淡水箱17;所述蒸发及气液对流玻璃箱2设有黑陶底板3,垂直于黑陶底板设有隔板4,将蒸发及气液对流玻璃箱2均分成前、后两室,两室的尾部相通,进水管1经过冷却水套15之后与后室相连,后室、抽气管5、绝热蒸汽筒7依次相连,抽气管5上设有抽气泵6,抽气泵6用于将热蒸汽从后室内抽出进入绝热蒸汽筒7,绝热蒸汽筒7与回气管9相连,回气管9设有双向阀门8,当双向阀门8单向开通时,热蒸汽通过回气管9回到前室内,当双向阀门8双向开通时,热蒸汽一部分通过回气管9回到前室内,另一部分通过回气管9依次进入冷却水套15、输气管16、淡水箱17。
图1中,所述蒸发及气液对流玻璃箱2内进一步分为左右两区,左区为集盐区,右区为蒸发及气液对流区,右区包括所述的前、后两室,集盐区主要包括集盐槽10,所述的黑陶底板3位于右区,在黑陶底板的左端设有倒三角挡板11,用于防止右区的液体流入到集盐槽10。
图1、3A、3B中,刮盐单元包括橡胶块体12、橡胶刮片13、伸缩推杆14,橡胶块体12紧贴着黑陶底板3,橡胶块体12的前端连接着橡胶刮片13,橡胶块体12的后端连接伸缩推杆14,蒸发与气液对流玻璃箱2的右侧壁设有伸缩推杆14的连接口,驱动伸缩推杆14控制橡胶块体12和橡胶刮片13回来推盐,便于将刮下来的盐推至倒三角挡板11上,掉入集盐槽10内。
如图1、2所示,进水管1与蒸发及气液对流玻璃箱2的后室连接,开启时高浓度咸水自流入。蒸发及气液对流玻璃箱2与黑底陶瓷板3保证最大效率地吸收太阳光热,使蒸发及气液对流玻璃箱2内温度升高产生水蒸汽。抽气泵6将热蒸汽从蒸发及气液对流玻璃箱2的后室内抽出进入绝热蒸汽筒7,当双向阀门8单向开通时,热蒸汽经过回气管9又回到蒸发及气液对流玻璃箱2的前室内,并在前室和后室的尾部进行交换。
抽气泵6持续工作,形成蒸发及气液对流玻璃箱2前室→蒸发及气液对流玻璃箱2后室→抽气管5→绝热蒸汽筒7→蒸发及气液对流玻璃箱2前室→蒸发及气液对流玻璃箱2后室,最终形成蒸汽循环。蒸发及气液对流玻璃箱2箱内温度的不断升高及热蒸汽的持续对流使得箱内压强减小,压强变小使得高咸水沸点降低,进一步提高了液→气效率,随着蒸汽的不断蒸腾,高咸水达到饱和浓度,盐晶体开始析出。
当双向阀门8双向开通时,部分通过回气管9回到蒸发及气液对流玻璃箱2的前室内,另一部分通过回气管9进入冷却水套15与其进行热交换,使得输气管16管内蒸汽温度降低,输气管16设置成有一定的坡度,使得部分冷凝水自主流入淡水箱17,未冷却下来的蒸汽通过输气管16最终通入淡水箱17液面以下,让蒸汽遇水成水,实现提取淡水目的。
如图3A所示,橡胶块体12设计成楔形,橡胶块体12头部连接橡胶刮片13,尾部与伸缩推杆14相连接,当橡胶块体12推至倒三角挡板11时,橡胶刮片13可以把盐晶体推至倒三角挡板11坡上而在伸缩推杆14驱动橡胶刮片13往回拉时不会把盐晶体颗粒带回来。反复驱动橡胶刮片13使倒三角挡板11坡上的盐晶体越来越多,最终落入集盐槽10内。伸缩推杆14的前端与蒸发与气液对流玻璃箱2壁面相切,并与橡胶块体12连接,伸缩推杆14可采用电动式内缩型伸缩杆,工作时伸缩杆从伸缩推杆14中自动伸出,最远可将橡胶刮片13推至倒三角挡板11处。图3B中,蒸发与气液对流玻璃箱2在侧壁留有与伸缩推杆14连接口,伸缩推杆14固定好后连接口用橡胶管扎严密封,保证蒸发与气液对流玻璃箱2的气密性。
图4中,示意了倒三角挡板11是个紧贴黑陶底板3并与其成30°的楔体。倒三角挡板11一方面可以便于高咸水集聚在黑陶底板3上发生汽化、结晶且不流入到集盐槽10,另一方面可以配合橡胶刮片13、伸缩推杆14,使析出的盐晶体通过其最终掉入到集盐槽10内。
图5中,示意了冷却水套15通过与进水管1及输气管16相连接进行热交换,冷却水套15内的输气管设计成螺旋型,这种管型利于蒸汽与水套中的水进行热交换,冷凝效果更好,更有利于凝结成淡水,进水管1的高咸水通过冷却水套15后,进水管1内水温也有一定的升高,同时由于进水管1穿过冷却水套15也使得其温度降低。
本实用新型的工作过程如下:
将本实用新型安装在如南疆地区等日照时数长的地区,如图1、2所示,排盐沟排出的高咸水通过进水管1进入蒸发及气液对流玻璃箱2,在太阳光热作用下,蒸发及气液对流玻璃箱2内温度迅速升高产生水蒸气,在抽气泵6作用下,由蒸发及气液对流玻璃箱2、黑陶底板3、隔板4、抽气管5、抽气泵6、绝热蒸汽筒7、双向阀门8、回气管9组成的蒸发及气液对流发生单元内水蒸气快速循环,使得蒸发及气液对流玻璃箱2内压强降低,压强降低使得高咸水沸点降低,进一步提高了水转化成水蒸气的效率,随着蒸汽的不断蒸腾,高咸水达到饱和浓度,盐晶体开始析出。驱动伸缩推杆14控制橡胶块体12和橡胶刮片13回来推盐,将刮下来的盐推至倒三角挡板11上,掉入集盐槽10内,实现咸水去盐目的。
当蒸发及气液对流玻璃箱2内蒸汽较多时,打开双向阀门8,部分通过回气管9回到蒸发及气液对流玻璃箱2的前室内,另一部分通过回气管9进入冷却水套15与其进行热交换,使得输气管16管内蒸汽温度降低,输气管16设置成有一定的坡度,使得部分冷凝水自主流入淡水箱17,未冷却下来的蒸汽通过输气管16最终通入淡水箱17液面以下,让蒸汽遇水成水,实现提取淡水目的。
Claims (6)
1.一种气液对流型水盐分离装置,其特征是:包括进水管(1)、蒸发及气液对流玻璃箱(2)、抽气管(5)、绝热蒸汽筒(7)、回气管(9)、冷却水套(15)、输气管(16)、淡水箱(17);所述蒸发及气液对流玻璃箱(2)设有黑陶底板(3),垂直于黑陶底板设有隔板(4),将蒸发及气液对流玻璃箱(2)均分成前、后两室,两室的尾部相通,进水管(1)经过冷却水套(15)之后与后室相连,后室、抽气管(5)、绝热蒸汽筒(7)依次相连,抽气管(5)上设有抽气泵(6),抽气泵(6)用于将热蒸汽从后室内抽出进入绝热蒸汽筒(7),绝热蒸汽筒(7)与回气管(9)相连,回气管(9)设有双向阀门(8),当双向阀门(8)单向开通时,热蒸汽通过回气管(9)回到前室内,当双向阀门(8)双向开通时,热蒸汽一部分通过回气管(9)回到前室内,另一部分通过回气管(9)依次进入冷却水套(15)、输气管(16)、淡水箱(17)。
2.根据权利要求1所述的气液对流型水盐分离装置,其特征是:所述蒸发及气液对流玻璃箱(2)内进一步分为左右两区,左区为集盐区,右区为蒸发及气液对流区,右区包括所述的前、后两室,集盐区主要包括集盐槽(10),所述的黑陶底板(3)位于右区,在黑陶底板的左端设有倒三角挡板11,用于防止右区的液体流入到集盐槽(10)。
3.根据权利要求2所述的气液对流型水盐分离装置,其特征是:进一步设有刮盐单元,刮盐单元包括橡胶块体(12)、橡胶刮片(13)、伸缩推杆(14),橡胶块体(12)紧贴着黑陶底板(3),橡胶块体(12)的前端连接着橡胶刮片(13),橡胶块体(12)的后端连接伸缩推杆(14),蒸发与气液对流玻璃箱(2)的右侧壁设有伸缩推杆(14)的连接口,驱动伸缩推杆(14)控制橡胶块体(12)和橡胶刮片(13)回来推盐,便于将刮下来的盐推至倒三角挡板(11)上,掉入集盐槽(10)内。
4.根据权利要求2所述的气液对流型水盐分离装置,其特征是:所述集盐槽(10)位于黑陶底板(3)的水平以下。
5.根据权利要求1所述的气液对流型水盐分离装置,其特征是:所述的进水管(1)为直管,所述的输气管(16)为螺旋型管,进水管(1)通过输气管(16)的中心位置,便于热交换。
6.根据权利要求1所述的气液对流型水盐分离装置,其特征是:所述的淡水箱(17)布置在地下。
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CN107098420A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-29 | 浙江大学 | 气液对流型水盐分离装置 |
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2017
- 2017-06-08 CN CN201720658139.4U patent/CN206927650U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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