CN207002314U

CN207002314U - 一种多级产水产盐装置

Info

Publication number: CN207002314U
Application number: CN201621093193.0U
Authority: CN
Inventors: 彭昌盛; 杨可; 陈学攀; 康婧; 袁合涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-02-13
Anticipated expiration: 2026-09-27

Abstract

本实用新型公开了一种多级产水产盐装置，属于太阳能海水淡化技术领域，它包括四个系统，一为空气集热循环系统，由太阳能空气集热器，四级蒸发器，换热器，缓冲瓶，引风机组成；二为海水预热系统，由真空管太阳能热水器，换热器，冷海水箱构成；三为产水产盐系统，由第一、二、三、四级蒸发器，换热器，缓冲瓶构成，在实现海水淡化的同时，又将浓海水中有价值的盐类及时回收；四为光伏发电系统，通过光伏单元提供风机，在线监控仪器等运行所需电能。本实用新型具有不消耗传统能源、产水率高、实现浓海水资源回收利用等优点，即可适用于海岛居民、岛屿驻军、远洋船舶等淡水紧缺地区，也可以帮助晒盐厂解决占地面积大，蒸发效率低的缺点。

Description

一种多级产水产盐装置

技术领域：

本实用新型涉及一种太阳能海水淡化技术领域的装置，具体是一种负压运行的多级产水产盐装置。

背景技术：

在我国，无论是内陆地区还是海岛，供水量不足的困境经常可见，特别是对于小型海岛居民、岛屿驻军、远洋船舶等，淡水资源的缺乏问题尤为突出，海水淡化是解决我国淡水紧缺的重要途径。2013年国务院颁布的《国家海洋事业发展“十二五”规划》和《适用于海岛的节能环保技术产品目录》提出支持发展利用太阳能等可再生能源和海水淡化技术。太阳能是一种可再生的清洁能源，利用太阳能实现海水淡化，将成为解决海岛居民、岛屿驻军、远洋船舶甚至是苦卤水地区用水难题的良好选择。

此外，淡化后浓盐水的不恰当排放，会对周围环境造成严重的污染，一般1m³海水淡化后，要排放0.65m³左右含盐量在52‰以上的浓海水，其中含有高浓度的镁、钙、钾等金属离子和各种酸根，不仅是对有限资源的浪费，也将对脆弱的海洋生态带来巨大威胁，因此设计一种既可以生产淡水，又可以将浓盐水资源回收，并且利用太阳能代替化石能源的工艺，才满足未来海水淡化可持续发展的趋势。

实用新型内容：

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：它由四个系统构成，一为空气集热循环系统，由太阳能空气集热器，四级蒸发器，换热器，缓冲瓶，引风机组成；二为海水预热系统，由真空管太阳能热水器，换热器，冷海水箱构成；三为产水产盐系统，由第一、二、三、四级蒸发器，换热器，缓冲瓶构成。太阳能空气集热器1的空气出口通过阀门a、b、c、d分别与第一级蒸发器1，第二级蒸发器2，第三级蒸发器3，第四级蒸发器4的底部进气口连通，在各级蒸发器1、2、3、4的底部均设置有微孔布气板5，中部均设置有亲水性填料6，上部均设置有微孔布水板7。各级蒸发舱上部的气体出口与换热器8热介质入口A相连，并通过热介质出口B与缓冲瓶9连通，缓冲瓶中的气体出口经过风机10与太阳能集热器1空气入口相连，冷海水箱12的出水口用过输水管与换热器8的冷介质入口C相通。

真空管太阳能热水器11上端入水口通过输水管与换热器冷介质出口D相通，真空管太阳能热水器11的出水口通过阀门e与第一级蒸发器1的左侧入水口相通，第一级蒸发器1的右侧出水口通过阀门f与第二级蒸发器2的左侧入水口相通，第二级蒸发器2的右侧出水口通过阀门j与第三级蒸发器3的左侧入水口相通，第三级蒸发器3的右侧出水口通过阀门h与第四级蒸发器4的左侧入水口相通。

本实用新型的有益效果是：(1)此装置在实现海水淡化的同时，又可将浓海水中有价值的盐类及时回收，即避免了浓海水直接排放对环境的影响，又创造了额外价值，降低了海水淡化成本。(2)采用太阳能空气集热器加热空气至120度以上，分别通入各级蒸发舱与预热后的海水逆向接触，提高了蒸发温度，加快蒸发速度。(3)利用微孔布气板、布水板形成均匀微小的气泡和液滴，从而增大了热气与海水的接触面积。(4)在蒸发舱中部，设置亲水性填料，既增大了海水与热气的接触面积，又截留未蒸发的海水液滴，防止其在气流作用下进入缓冲瓶。(5)此装置利用冷海水进行换热，回收利用冷凝潜热。(5)此装置无需任何外接电源，可以使太阳能光热和光伏并用工作，适合在远离大陆没有电力或电力缺乏的海岛地区使用。

附图说明：

图1是本实用新型的装置安装连接示意图。

具体实施方式：

本实用新型通过以下方式进行工作：循环空气先从太阳能空气集热器1中吸收太阳能升温至120℃以上，分别通过阀门a、b、c、d鼓入第一级蒸发器1，第二级蒸发器2，第三级蒸发器3，第四级蒸发器4，在每一级蒸发器内，热空气上行依次通过微孔布气板5，亲水性填料6以及微孔布水板7，最后，热空气裹挟着水蒸气在蒸发器上部的横管汇流后进入换热器8，与换热器中的冷海水换热后，水蒸气被冷凝成淡水流入缓冲瓶8，热空气交换热量后温度降低，随后，冷空气通过风机10回到太阳能空气集热器1。

吸收了水蒸气冷凝潜热的冷海水温度升高，流入真空管太阳能热水器11，当水温升高到设定值后，通过阀门e流入第一级蒸发器1，热海水经过微孔布水板7后，淋滴在亲水性填料6上，通过填料的海水沉积在底部，与底部通入的热空气接触，被不断加热产生水蒸气，当海水液面下降至设定高度时，阀门f开启，未蒸发的海水流入第二级蒸发器，同样，海水经过微孔布水板与亲水性填料后，在热空气的加热作用下，海水继续蒸发产生水蒸气，并开始逐渐析出硫酸钙晶体，在海水盐度达到设定值后，打开阀门j，将剩余的海水继续引入第三级蒸气器3，这部分海水在热空气的加热作用下继续蒸发并开始析出氯化钠晶体，在海水盐度达到设定值后，打开阀门h，残余的未蒸发海水流入第四级蒸发器继续蒸发，并析出其他盐类，各级过剩的海水通过E1，E2，E3，E4排出，最后析出的氯化钠等有价值的盐类被回收。太阳能光伏板13与风机10的电路相连。

进一步，所述的填料是亲水性填料，用于吸附未蒸发的海水液滴和增大蒸发面积。

进一步，所述的布气板3与布水板6为微孔板，作用是形成均匀微小的气泡和液滴。

所述的风机10工作所需的电能由太阳能光伏板提供。

Claims

1.一种多级产水产盐装置，其特征是：它由四个系统构成，(I)空气集热循环系统，由太阳能空气集热器，四级蒸发器，换热器，缓冲瓶，引风机组成，其中，太阳能集热器的进气口通过管道与引风机出气口相连，太阳能集热器的出气口通过管道分别与四级蒸发器底端的进气口相连，从左至后依次排放的第一、二、三、四级蒸发器顶部的水蒸气出气口通过立管汇合后，通过干管与换热器的热介质进口相连，热介质出口与缓冲瓶进口相连，缓冲瓶出口与引风机进气口相连，引风机出气口与太阳能集热器的进气口相连，构成一个密闭的气体循坏系统；(II)海水预热系统，由真空管太阳能热水器，换热器，冷海水箱构成，真空管太阳能热水器的出水口与第一级蒸发器左端的进水口相连，冷海水箱的出水口通过管道与换热器的冷介质进口相连，冷介质的出水口与真空管太阳能热水器的出水口连接，构成一个密闭的循环；(III)产水产盐系统，由第一、二、三、四级蒸发器，换热器，缓冲瓶构成，在实现海水淡化的同时，又将浓海水中有价值的盐类及时回收，其中，第一级蒸发器的右侧出水口通过阀门与第二级蒸发器的左侧入水口相通，第二级蒸发器的右侧出水口通过阀门与第三级蒸发器的左侧入水口相通，第三级蒸发器的右侧出水口通过阀门与第四级蒸发器的左侧入水口相通，四级蒸发器顶部的水蒸气出气口通过立管汇合后，通过干管与换热器的热介质进口相连，热介质出口与缓冲瓶进口相连；(VI)光伏发电系统，通过光伏单元提供系统运行所需电能。

2.根据权利要求1所述的一种多级产水产盐装置，其特征是：装置内的海水在逐级蒸发产生淡水的同时，又逐级析出盐类。

3.根据权利要求1所述的一种多级产水产盐装置，其特征是：海水从第一级蒸发器中进入第二级蒸发器，依次进入第三级蒸发器和第四级蒸发器通过水位差实现自流，不需要任何动力。