CN208103979U - 太阳能雾化海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种太阳能雾化海水淡化装置，它包括集热器、蒸发室、换热器、海水注入装置、雾化装置、冷凝装置；太阳能集热器内配置有导热介质，太阳能集热器吸收太阳光热能对导热介质加热；换热器装配于蒸发室内，高温的导热介质通过介质水泵注入换热器循环并回流至太阳能集热器；光伏板直接为所述介质水泵供电，所述海水注入装置注入的海水通过该雾化装置雾化，该淡水收集装置用于收集该冷凝装置底面冷凝的水。本实用新型的海水淡化装置能够根据阳光强度自适应调节喷针的海水喷出量，使得海水淡化量与收集到的能量能够更好的匹配，保证海水的淡化效率；换热管与高压发生器连接、静电雾化海水均有效提升海水的蒸发效率和淡化效率。

Description

太阳能雾化海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及海水淡化领域，特别是指一种太阳能雾化海水淡化装置。

背景技术

现有的多数海水淡化装置的海水淡化效率较为低下，一台容积为8L普通海水淡化装置进行海水淡化，每天只能得到1～2L的淡水。另外，现有多数海水淡化装置所配置的水泵都是长时间工作，不论太阳光线强度如何，都以相同功率运行，这样使得水泵长时间处于负荷状态，水泵既容易被烧坏，也造成了能源的浪费。

发明内容

本实用新型提供一种太阳能雾化海水淡化装置，以克服现有的多数海水淡化装置海水淡化效率低，水泵容易被烧坏的问题。

本实用新型采用如下技术方案：

太阳能雾化海水淡化装置，包括太阳能集热器、蒸发室、换热器、海水注入装置、冷凝装置和淡水收集装置。太阳能集热器内配置有导热介质，太阳能集热器吸收太阳光热能对导热介质加热。换热器装配于蒸发室内，高温的导热介质通过介质水泵注入换热器循环并回流至太阳能集热器。还包括光伏板、雾化装置。光伏板直接为所述介质水泵供电，水泵的运行速度与光伏板发电电流呈正相关，即太阳光光线强，发电电流大，则水泵运行速度快，泵水量大，太阳光光线弱，则水泵运行速度慢，泵水量小，所述海水注入装置注入的海水通过该雾化装置雾化，所述冷凝装置装配于该换热器的正上方，该淡水收集装置用于收集该冷凝装置底面冷凝的水。

进一步改进地，上述雾化装置包括高压接头、高压发生器、环形电极和喷针。高压接头与该高压发生器连接，环形电极通过导线与高压接头连接，使得环形电极产生高压静电场。该喷针设于该环形电极的中心处，上述海水注入装置注入的海水通过该喷针喷出，海水注入装置配置有海水水泵，光伏板直接为该海水水泵供电。高压发生器与上述换热管连接，使得换热管获得高压，雾化后的海水均匀吸附在换热管上。

进一步改进地，还包括传感器和电子控制器，传感器用于监测上述换热管的温度，电子控制器根据监控温度控制上述海水水泵和上述高压发生器的启闭。

进一步改进地，上述换热器呈管状，换热器呈螺旋状环布于喷针周向上方。

进一步改进地，上述雾化装置还包括外壳和喷针支架，该喷针支架固定装配于该外壳的内壁上，上述喷针固定装配于该喷针支架上。

进一步改进地，上述雾化装置还包括海水收集槽和海水蓄水槽。海水收集槽设于上述换热管的正下方，用于收集换热管表面未蒸发的海水。海水蓄水槽设于上述外壳的正下方，用于收集喷针喷出的未蒸发的海水，海水收集槽收集的海水回流至海水蓄水槽内。上述海水注入装置注水至该海水蓄水槽内，上述海水水泵将海水蓄水槽内海水泵至上述喷针。上述介质水泵和海水水泵分别配置有高压保护器。

进一步改进地，上述冷凝装置由呈人字形排布的两个冷凝板构成。冷凝装置的上方设有二级冷凝装置，二级冷凝装置的下方配置有左右对立分布的两个二级静电雾化器，二级静电雾化器将海水雾化喷洒于该冷凝板的上表面。

进一步改进地，上述太阳能集热器由至少一根集热管构成，集热管与水平面所成夹角为30～60°。上述换热器的入口设于每一根集热管的上端，换热器的出口设于每一根集热管的下端。

进一步改进地，上述导热介质为淡水，上述换热器配置有加水口。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1.介质水泵和海水水泵的工作强度与光线强度正相关，能够根据太阳光线强度自适应性地调节喷针的海水喷出量，使得海水淡化量与收集到的能量能够更好的匹配，保证海水的淡化效率。

2.换热管与高压发生器连接，使得换热管获得高压，雾化后的海水吸附在带有高压的换热管表面，增加海水的接触面积，有效提高海水的受热面积，使得该部分海水再次蒸发，海水的蒸发效率得到进一步提升。

3.静电雾化海水，使得喷针喷出的海水被迅速雾化，海水受热表面得到快速增大，使得海水的淡化效率得到进一步的提升。

4.多级冷凝，有效提高单位面积太阳能采集的能量的利用率，使之尽可能多地被利用于海水的淡化工作，进一步提升海水淡化效率。

附图说明

图1为本实用新型的海水淡化装置的结构示意图。

图2为本实用新型的静电雾化装置的结构示意图。

图3为本实用新型的部分器件俯视的位置分布图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1，太阳能雾化海水淡化装置，包括蒸发室1、太阳能集热器2、换热器3、海水注入装置4、冷凝装置5、淡水收集装置6、光伏板7和雾化装置8。太阳能集热器2内配置有导热介质，太阳能集热器2吸收太阳光热能对导热介质加热，该导热介质优选为淡水。换热器3装配于蒸发室1内，且换热器3呈管状，换热器3呈螺旋状环布于喷针84周向上方。高温的导热介质通过介质水泵注入换热器3循环并回流至太阳能集热器2，换热器3配置有加水口31，以便于淡水在循环中损耗时便于补充。光伏板7直接为上述介质水泵供电，水泵的运行速度与光伏板7发电电流呈正相关，即太阳光光线强，发电电流大，则水泵运行速度快，泵水量大，太阳光光线弱，则水泵运行速度慢，泵水量小，上述海水注入装置4注入的海水通过该雾化装置8雾化，上述冷凝装置5装配于该换热器3的正上方，该淡水收集装置6用于收集该冷凝装置5底面冷凝的水。

参照图1、图2、图3，上述雾化装置8包括高压接头81、高压发生器82、环形电极83、喷针84、传感器85和电子控制器86，传感器85用于监测上述换热器3的温度，电子控制器86根据监控温度控制海水水泵41和上述高压发生器82的启闭。高压接头81与该高压发生器82连接，环形电极83通过导线80与高压接头81连接，使得环形电极83产生高压静电场。为使得喷针内部海水充分荷电，环形电极83的直径设定为20mm，外接高压源的施加电压为5-8KV。该喷针84设于该环形电极83的中心处，雾化装置8还包括外壳87和喷针支架88，该喷针支架88固定装配于该外壳87的内壁上，上述喷针84固定装配于该喷针支架88上。喷针84垂直穿过环形电极83，且喷针84的顶端与环形电极83的下表面平面平行。太阳能集热器2中的太阳能集热管集热，太阳能集热管吸收太阳光产生大量的热量作为太阳能静电雾化海水淡化系统的热源，太阳能集热管不停地吸收热源最高可达150℃左右达到饱和，把热量通过导热管把热量导入海水淡化蒸发室1，给海水淡化提供能量。太阳能集热管吸收太阳光产生热量通过导热管进入储水保温箱，在传感器85的控制下储水保温箱达到65℃喷针84开始工作，当温度低于65℃或储水保温箱与高压雾化电极的距离小于设定值时喷针84喷水停止。上述海水注入装置4注入的海水通过该喷针84喷出，海水注入装置4配置有海水水泵41，光伏板7直接为该海水水泵41供电。高压发生器82与上述换热器3连接，使得换热器3获得高压，进而使得雾化后的海水更均匀地吸附在换热器3的表面上。环形电极83采用黄铜作为电极材料可以提供稳定的静电场提高海水淡化效率。环形电极83外加高压源形成高压静电场海水在静电场的作用下雾化成细小颗粒增大液体的表面积加快水的增发速度。喷针84的外周面与环形电极83之间的无接触距离为10cm，使得海水雾化均匀提高海水淡化的效率，可配置多根喷针84，喷针84之间距离同样是10cm，防止雾化的海水液滴带电产生剧烈放电现象影响海水淡化效率，环形电极83与外接高压源连接使得环形电极83维持高压的电位，环形电极83周围产生高压电场，在高压电场的作用下从喷针84中射出的海水受到静电引力和静电斥力的作用发生雾化成细小颗粒吸收太阳能集热器2提供的热量加快海水的蒸发速度，同时降低海水蒸发所需要的能量。海水淡化蒸发室1中产生的蒸汽在冷凝装置5的冷凝板上冷凝得到淡水，冷凝板底面的淡水顺着冷凝板流下至淡水收集装置6进行淡水蓄水保存。

继续参照图1，上述雾化装置8还包括海水收集槽89和海水蓄水槽10。海水收集槽设于上述换热器3的正下方，用于收集换热器3表面未蒸发的海水。海水蓄水槽设于上述外壳87的正下方，用于收集喷针84喷出的未蒸发的海水，海水收集槽收集的海水回流至海水蓄水槽内。上述海水注入装置4注水至该海水蓄水槽内，上述海水水泵41将海水蓄水槽内海水泵至上述喷针84。上述介质水泵和海水水泵41分别配置有高压保护器。

继续参照图1，上述冷凝装置5（即一级冷凝装置5）由呈人字形排布的两个冷凝板51构成。一级冷凝装置5的上方设有二级冷凝装置9，二级冷凝装置9的下方配置有左右对立分布的两个二级静电雾化器91，二级静电雾化器91将海水雾化喷洒于该一级冷凝板51的上表面。一级冷凝装置5下方的海水水蒸气在冷凝板51上冷凝的过程中释放的热量用于加热一级冷凝板51，二级静电雾化器91喷洒雾化的海水经一级冷凝板51加热，上升遇到温度较低的二级冷凝板92底面时冷凝，从而收集到淡水。

继续参照图1上述太阳能集热器2由至少一根集热管构成，集热管与水平面所成夹角为30～60°，优选呈45°夹角且朝东放置提高太阳能集热管对太阳光的利用率。上述换热器3的入口设于每一根集热管的上端，换热器3的出口设于每一根集热管的下端。太阳能集热器2中的太阳能集热管采用直径为15～58CM圆柱形真空结构的集热管集热，这种集热管集热速度快使用寿命长，可以最高管内温度达到150℃，大大提高海水淡化的效率。

本实用新型的介质水泵和海水水泵41的工作强度与光线强度正相关，能够根据太阳光线强度自适应性地调节喷针84的海水喷出量，使得海水淡化量与收集到的能量能够更好的匹配，保证海水的淡化效率。本实用新型的换热器3与高压发生器82连接，使得换热器3获得高压，雾化后的海水吸附在带有高压的换热器3表面，增加海水的接触面积，有效提高海水的受热面积，使得该部分海水再次蒸发，海水的蒸发效率得到进一步提升。本实用新型采用静电雾化海水，使得喷针84喷出的海水被迅速雾化，海水受热表面得到快速增大，使得海水的淡化效率得到进一步的提升。本实用新型采用多级冷凝，有效提高单位面积太阳能采集的能量的利用率，使之尽可能多地被利用于海水的淡化工作，进一步提升海水淡化效率。本实用新型的海水淡化装置若日注入海水的体积为8L时，其日产淡水体积能够达到5L，是现有普通海水淡化装置的2～5倍。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的该动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (10)

1.太阳能雾化海水淡化装置，包括太阳能集热器、蒸发室、换热器、海水注入装置、冷凝装置和淡水收集装置；太阳能集热器内配置有导热介质，太阳能集热器吸收太阳光热能对导热介质加热；换热器装配于蒸发室内，高温的导热介质通过介质水泵注入换热器循环并回流至太阳能集热器；其特征在于：还包括光伏板、雾化装置；光伏板直接为所述介质水泵供电，所述海水注入装置注入的海水通过该雾化装置雾化，所述冷凝装置装配于该换热器的正上方，该淡水收集装置用于收集该冷凝装置底面冷凝的水。

2.如权利要求1所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述雾化装置包括高压接头、高压发生器、环形电极和喷针；高压接头与该高压发生器连接，环形电极通过导线与高压接头连接，使得环形电极产生高压静电场；该喷针设于该环形电极的中心处，所述海水注入装置注入的海水通过该喷针喷出，海水注入装置配置有海水水泵，光伏板直接为该海水水泵供电；高压发生器与所述换热管连接，使得换热管获得高压。

3.如权利要求2所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：还包括传感器和电子控制器，传感器用于监测所述换热管的温度，电子控制器根据监控温度控制所述海水水泵和所述高压发生器的启闭。

4.如权利要求2所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述换热器呈管状，换热器呈螺旋状环布于喷针周向上方。

5.如权利要求2所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述雾化装置还包括外壳和喷针支架，该喷针支架固定装配于该外壳的内壁上，所述喷针固定装配于该喷针支架上。

6.如权利要求5所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述雾化装置还包括海水收集槽和海水蓄水槽；海水收集槽设于所述换热管的正下方，用于收集换热管表面未蒸发的海水；海水蓄水槽设于所述外壳的正下方，用于收集喷针喷出的未蒸发的海水，海水收集槽收集的海水回流至海水蓄水槽内；所述海水注入装置注水至该海水蓄水槽内，所述海水水泵将海水蓄水槽内海水泵至所述喷针。

7.如权利要求6所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述介质水泵和海水水泵分别配置有高压保护器。

8.如权利要求1所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述冷凝装置由呈人字形排布的两个冷凝板构成；冷凝装置的上方设有二级冷凝装置，二级冷凝装置的下方配置有左右对立分布的两个二级静电雾化器，二级静电雾化器将海水雾化喷洒于该冷凝板的上表面。

9.如权利要求1所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能集热器由至少一根集热管构成，集热管与水平面所成夹角为30～60°；所述换热器的入口设于每一根集热管的上端，换热器的出口设于每一根集热管的下端。

10.如权利要求1所述的太阳能雾化海水淡化装置，其特征在于：所述导热介质为淡水，所述换热器配置有加水口。