CN207891078U - 一种极低能耗的太阳能海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种极低能耗的太阳能海水淡化装置，包括供水装置、与所述供水装置连接的加热装置、与所述加热装置连接的空气冷凝弯管；通过供水装置中的供水泵将海水输送至加热装置，通过加热装置中的太阳能加热装置对液体进行预热，再通过利用超导换热储能罐的电加热功能将海水进行水汽分离，与超导换热储能罐上端蒸汽出口衔接的真空吸抽泵抽吸出蒸汽，传送至与真空吸抽泵连接的空气冷凝弯管，将热蒸汽冷却至液态，收纳至集水箱。本实用新型，提供一种结构简单、占地面积小、节能环保、效率显著、极低能耗的太阳能海水淡化装置。

Description

一种极低能耗的太阳能海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及一种海水淡化领域，尤其涉及一种太阳能海水淡化装置，特别是一种极低能耗的太阳能海水淡化装置。

背景技术

现有技术中，海水淡化早在我国古代，就有沿海城市利用“晒水”这一土法，制造干净的水，国外也有不少类似的案列。当今社会，水资源紧缺，沿海城市更是缺乏淡水资源，所以最近几年，海水淡化项目也逐渐多了起来，但其更多的，是用于工业用水。沿海城市的普通居民用水仍然是一项严峻的问题，需要引起人们的关注。传统技术中通过电能给海水加热产生水蒸气后通过冷凝器装置收集蒸馏水，这一方法对能源消耗过大。

进一步的技术改进，参考公开号：CN201620163879.6，涉及一种外凝结式倾斜芯型太阳能蒸馏海水淡化装置，包括太阳能海水淡化装置、相变蓄热系统和热能回收系统，其中太阳能海水淡化装置包括腔体、在腔体内安装分室隔板将腔体内部分割成冷凝室和蒸发室，蒸发室将注入原料海水进行蒸发，冷凝室中安装低温海水冷凝器盘管对蒸汽进行冷凝，蒸发后的高温浓海水通过管道进入热能回收箱体为箱体内的原料海水加热，同时，冷凝器盘管中被加热的原料海水注入热能回收箱体，热能回收箱体内的原料海水通过相变蓄热系统后再进入到海水淡化装置。

利用太阳能发电进行海水淡化，需要安装的设备场地需求大，而太阳能发电产电能力低，投入成本又高，结构又复杂，现有技术的海水淡化系统，产水效率也不高，更不便于使用时的日常维护。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、占地面积小、节能环保、效率显著、极低能耗的太阳能海水淡化装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种极低能耗的太阳能海水淡化装置，包括供水装置、与所述供水装置连接的加热装置、与所述加热装置连接的空气冷凝弯管；所述加热装置包括太阳能加热装置，和与所述太阳能加热装置连接的超导换热储能罐。

本实用新型一个较佳实施方案中，进一步包括太阳能加热装置设置有冷水仓和热水仓，所述冷水仓通过若干个真空流体加热管与所述热水仓进行连接。

进一步的，所述真空流体加热管包括集热罩，所述集热罩的罩体内壁涂刷黑色隔热填料，所述集热罩是导热板材。

本实用新型一个较佳实施方案中，太阳能加热装置设置的冷水仓一端与供水装置连接，所述太阳能加热装置冷水仓的另一端与超导换热储能罐连接。

本实用新型一个较佳实施方案中，太阳能加热装置设置有热水仓，所述热水仓与所述超导换热储能罐连接。

本实用新型一个较佳实施方案中，超导换热储能罐上还设置有电加热器。

本实用新型一个较佳实施方案中，超导换热储能罐上端蒸汽出口与空气冷凝弯管连接。

进一步的，蒸汽出口的吸入口设置在超导换热储能罐内部上端的气体中，不被超导换热储能罐中液体浸没。

本实用新型一个较佳实施方案中，超导换热储能罐与空气冷凝弯管连接处设置有真空吸抽泵。

本实用新型一个较佳实施方案中，空气冷凝弯管上设置有出水口，所述出水口连接有集水箱。

本实用新型一个较佳实施方案中，供水装置包括供水泵或/和海水存储仓。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型产生的技术效果：

1、采用太阳能加热装置，将太阳能转化成热能，能有效节约能源，通过太阳能加热装置的真空流体加热管，有效利用太阳能的热能，辅助流体加热，节约海水淡化所需要的能源。

2、通过超导换热储能罐实现海水淡化的关键步骤，将水汽分离。

3、通过超导换热储能罐上的蒸汽排出口连接真空抽吸泵，在超导换热储能罐内形成负压，降低超导换热储能罐内液体沸点，加快液体汽化过程，提高海水淡化产出的效率。

4、通过超导储能罐与太阳能加热装置中冷热水的置换功能，有助于罐体内高浓度海水的循环利用，稀释后再加热。

5、通过在将海水淡化装置进行模块化处理，更有利于保证稳定的淡化产水和淡化后的水质，也便于操作人员的检修和维护，易于整个设备的管理运行，同时更方便安装与使用。

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是本实用新型的优选实施例的结构示意图；

图中：供水装置-1，海水存储仓-11，供水泵-12，加热装置-2，太阳能加热装置-21，冷水仓-211.热水仓2-12, 真空流体加热管-213，超导换热储能罐-22，电加热器-221，蒸汽出口-222，真空抽吸泵-3，空气冷凝弯管-4，集水箱-5。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种极低能耗的太阳能海水淡化装置，包括供水装置1，与供水装置1连接的加热装置2，与加热装置2连接的空气冷凝弯管4；通过供水装置1中的供水泵12将海水输送至加热装置2中进行加热实现水汽分离，由真空吸抽泵3将蒸汽输送至空气冷凝弯管4将蒸汽冷凝成蒸馏水，储存在集水箱5中。

本实用新型一个较佳实施例中，供水装置中包括供水泵12和海水存储仓11。海水存储仓11可以实现将太阳能海水淡化装置引入每家每户，使沿海居民用水更便捷。

本实用新型一个较佳实施例中，加热装置包括太阳能加热装置21和与太阳能加热装置21连接的超导换热储能罐22。

本实用新型一个较佳实施例中，太阳能加热装置21设置有冷水仓211和热水仓212，太阳能加热装置冷水仓211与热水仓212之间通过太阳能加热装置21中的真空流体加热管213进行连接，实现输送冷水仓211中的液体至热水仓212中，并通过太阳的光能加热所输送的流体；冷水仓211的一端与供水装置连接，冷水仓211的另一端通过海水回收管道装置（未图示）与超导换热储能罐22连接；热水仓212与超导换热储能罐22连接，将预热后的海水输入超导换热储能罐22中。

具体的，太阳能加热装置冷水仓211与超导换热储能罐22的连接，实现了太阳能加热装置冷水仓21与超导换热储能罐22剩余液体之间的置换。当天气不好的时候也可以直接将冷水仓21的海水注入超导换热储能罐22进行海水淡化操作。超导换热储能罐22蒸发后剩余的高浓度海水通过连接管进入太阳能加热装置21中的冷水仓211，对高浓度海水稀释，循环再利用。

更具体的，真空流体加热管213，配有集热罩，罩内壁涂刷黑色隔热填料，材质为导热板材，可以是铝材、铜或其他优良导热材料。

本实用新型一个较佳实施例中，超导换热储能罐22上还设置有电加热器221。能加速预热太阳能加热装置21的热水仓212内输送进超导换热储能罐22的待加热流体。通过太阳能和电加热器的配合使用，大大提升了海水淡化设备的制水效率，同时也最大限度的利用清洁能源。

更具体的，超导换热储能罐22还拥有电加热和电保温的功能。罐体用不锈钢材质，外部包裹隔热保温棉，罐体容积不宜过大，不能与外界大气相通。

本实用新型一个较佳实施例中，超导换热储能罐上端设置有蒸汽出口222，蒸汽出口222蒸汽吸入口设置在被加热的液体液面上方。蒸汽出口222通过真空抽吸泵3与空气冷凝弯管4连接。由于无法直接使用获得的高温蒸汽，高温蒸汽通过设置的空气冷凝弯管4，使得蒸汽冷却成液态后，可以集中使用，实现海水淡化的效果。

进一步的，超导换热储能罐22与空气冷凝弯管4连接处设置有真空吸抽泵3，超导换热储能罐上端设置有蒸汽出口222，蒸汽出口222的蒸汽吸入口设置在被加热液体液面上方，使得超导换热储能罐22内的液体在真空吸抽泵3作用下通过气体隔离，不至于使被加热液体被直接吸入蒸汽出口222中。超导换热储能罐22在真空吸抽泵3的作用下，在超导换热储能罐22内产生负压，降低超导换热储能罐22内液体的沸点，加热后的液体，由于气-液接触界面上分子发生剧烈的高斯运动，再通过其中一侧施加吸力，则水分子必然向着施加吸力的一侧运行，加快了水汽分离的速度，也大大提升了海水淡化处理的产水效率。

本实用新型一个较佳实施例中，空气冷凝弯管4上设置有出水口，所述出水口连接有集水箱5，用来储存海水通过淡化后获得的蒸馏水。

通过以上描述可以发现，本实用新型揭示了一种极低能耗的太阳能海水淡化装置，用于水处理，海水淡化领域，对海水淡化有显著效果同时采用的清洁能源，达到了节能减排的效果，也大大降低了生产成本；通过供水装置1中的海水存储仓11储存需要淡化的海水，通过供水泵12抽取海水将海水传送至加热装置2中太阳能加热装置21的冷水仓211中，利用太阳的热能将冷水仓211中的海水通过真空流体加热管213传送至热水仓212后，将预热的海水传送至与热水仓212连接的超导换热储能罐22，通过超导换热储能罐22上设置有电加热器221，对海水进行加热，利用与超导换热储能罐22上端蒸汽出口222衔接的真空吸抽泵3抽吸出蒸汽，传送至与真空吸抽泵3连接的空气冷凝弯管4，将热蒸汽冷却至液态，收纳至集水箱5，实现极低能耗的太阳能将海水进行淡化处理。超导换热储能罐22蒸发后的剩余浓海水通过连接管进入太阳能加热装置21中的冷水仓211，对高浓度海水稀释，循环再利用。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：包括供水装置，与所述供水装置连接的加热装置，与所述加热装置连接的空气冷凝弯管；所述加热装置包括太阳能加热装置和与所述太阳能加热装置连接的超导换热储能罐。

2.根据权利要求1所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能加热装置设置有冷水仓和热水仓，所述冷水仓通过真空流体加热管与所述热水仓进行连接。

3.根据权利要求2所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述真空流体加热管包括集热罩，所述集热罩的罩体内壁涂刷黑色隔热填料，所述集热罩是导热板材。

4.根据权利要求2或3所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能加热装置设置的冷水仓一端与供水装置连接，所述太阳能加热装置冷水仓的另一端与超导换热储能罐连接。

5.根据权利要求4所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能加热装置设置有热水仓，所述热水仓与所述超导换热储能罐连接。

6.根据权利要求4所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述超导换热储能罐上还设置有电加热器。

7.根据权利要求4所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述超导换热储能罐上端蒸汽出口与空气冷凝弯管连接。

8.根据权利要求4所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述超导换热储能罐与空气冷凝弯管连接处设置有真空抽吸泵。

9.根据权利要求4所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述空气冷凝弯管上设置有出水口，所述出水口连接有集水箱。

10.根据权利要求4所述的极低能耗的太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述供水装置包括供水泵或/和海水存储仓。