CN211896119U - 太阳能抽真空海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种太阳能抽真空海水淡化装置，其包括密封蒸发箱、冷凝箱、疏水性离子液体介质层、泵体、第一管、第二管以及气液混合装置。水蒸气和空气的混合气泡被裹挟在疏水性离子液体介质流体中，最后灌入到冷凝箱中，由于疏水性离子液体介质和水互不相融，那么最终水蒸气冷凝成水汇集在一起形成淡水层，从而将海水中淡水淡化汇集在冷凝箱内；本装置可以利用太阳能照射在太阳能聚热板上而产生大量热能，热能传导给密封蒸发箱，增加密封蒸发箱内的温度，进一步提高了海水的蒸发效率，提高了海水淡化的效率；本装置具有结构简单，制造成本低、利于大规模推广使用海水淡化项目的优点。

Description

太阳能抽真空海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能抽真空海水淡化装置。
背景技术
海水淡化即利用海水脱盐工艺来生产淡水，以供给沿海居民饮用水；目前，海水淡化处理技术主要包括反渗透法、多级闪蒸发、多效蒸馏法等，但是无论采用何种方式，这些技术都存在着结构复杂、建造成本大、设备占用体积大、维护成本高的缺点，不利于大规模推广使用海水淡化项目。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能抽真空海水淡化装置，解决上述现有技术问题中的一个或多个。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种太阳能抽真空海水淡化装置，其包括密封蒸发箱、冷凝箱、疏水性离子液体介质层、泵体、第一管、第二管以及气液混合装置；其中，太阳能聚热板设置在密封蒸发箱上；疏水性离子液体介质层灌装在冷凝箱内，泵体的吸水口与冷凝箱内连通，且吸水口的部分或全部位于疏水性离子液体介质层的液面下；泵体的出水口与第一管连接，第一管与第二管连通设置，第二管上形成有与第一管连通的接口；第二管的第一端和第二管的第二端沿着重力势能方向由高到低依次设置并相贯通；气液混合装置包括进气管，进气管一端设有进气口，进气管的另一端设有出气口，进气管的出气口延伸到接口的出水下游位置，进气口与密封蒸发箱相连通。
在使用本装置时，先将海水灌入到密封蒸发箱内部，然后启动泵体，泵体将疏水性离子液体介质从吸水口吸入，然后再通过泵体的出水口泵入到第一管内，第一管将疏水性离子液体介质通过接口导入第二管内，由于第二管的第一端和第二管的第二端沿着重力势能方向由高到低依次设置，那么疏水性离子液体介质在重力作用下朝第二管的第二端流动，并且由于第二管的第一端与第二管的第二端相贯通，那么疏水性离子液体介质在重力作用下朝第二管的第二端流动时，疏水性离子液体介质流体的形态和速度不会因受到负压的影响而产生干扰；由于进气管的出气口是延伸到第二管内接口流向的下游位置的，从接口流出的疏水性离子液体介质流体会将进气管上位于接口的出水下游的部分和出气口包裹浸没；而由于进气管的进气口与密封蒸发箱相连通，随着疏水性离子液体介质流体在重力作用下朝第二管的第二端流动，流动的疏水性离子液体介质流体将空气从进气管的进气口通过出气口虹吸进入疏水性离子液体介质流体中，即抽取密封蒸发箱内的空气，使得密封蒸发箱内气压降低，由于水的蒸发效率是随着气压的降低而增加的，这使得密封蒸发箱内的海水中水蒸气加速蒸发到空气中，水蒸气随着空气被吸入到疏水性离子液体介质流体中，水蒸气和空气在出气口逐渐堆积，堆积的水蒸气和空气逐渐将疏水性离子液体介质流体从出气口上排开，直到虹吸效应消除，水蒸气和空气停止从出气口进入到疏水性离子液体介质流体中，然后由于疏水性离子液体介质流体的速度大于水蒸气和空气的上浮速度，该堆积的水蒸气和空气随着疏水性离子液体介质流体一同流走，即在疏水性离子液体介质流体中随之流动，接着由于堆积的水蒸气和空气被疏水性离子液体介质流体带走，没有了水蒸气和空气的阻挡，疏水性离子液体介质流体重新将出气口包裹浸没，又产生了虹吸效应，出气口又逐渐堆积产生水蒸气和空气的混合气泡，这样周而复始，从而在疏水性离子液体介质流体中形成一连串的水蒸气和空气的混合气泡，水蒸气和空气的混合气泡被裹挟在疏水性离子液体介质流体中，最后灌入到冷凝箱中，由于疏水性离子液体介质和水互不相融，那么最终水蒸气冷凝成水汇集在一起形成淡水层，从而将海水中淡水淡化汇集在冷凝箱内；此外，由于太阳能聚热板设置在密封蒸发箱上，本装置可以利用太阳能照射在太阳能聚热板上而产生大量热能，热能传导给密封蒸发箱，增加密封蒸发箱内的温度，进一步提高了海水的蒸发效率，提高了海水淡化的效率；本装置具有结构简单，制造成本低、利于大规模推广使用海水淡化项目的优点。
在一些实施方式中，还包括分隔板，分隔板设置在密封蒸发箱内，分隔板将密封蒸发箱分割为储水腔室和蒸发腔室；进气口与蒸发腔室相连通。
这样，由于分隔板将密封蒸发箱分割为储水腔室和蒸发腔室，使得海水只存储在储水腔室内，不会进入到蒸发腔室，这也就避免了海水灌入到进气管内；同时由于进气管的进气口与蒸发腔室相连通，从海水中蒸发出来的水蒸气从蒸发腔室内被吸入到进气管内。
在一些实施方式中，还包括海水输入管、控制阀以及控制系统；海水输入管与密封蒸发箱内连通设置；控制阀设置在海水输入管上，以控制海水输入管的导通或关闭；控制阀与控制系统电控连接。
这样，在使用时可以通过控制系统来指令控制阀的工作状态，以控制海水输入管的导通或关闭，从而达到远程控制海水进入补充到密封蒸发箱内。
在一些实施方式中，疏水性离子液体介质层为六氟磷酸。
附图说明
图1为本实用新型的太阳能抽真空海水淡化装置的原理图；
图2为本实用新型的太阳能抽真空海水淡化装置的工作原理图。
标号：1-密封蒸发箱、11-冷凝箱、12-疏水性离子液体介质层、13-泵体、14-第一管、15-第二管、16-进气管、17-分隔板、2-蒸发腔室、21-储水腔室、22-海水输入管、23-控制阀、24-淡水层、25-沙滩、3-太阳能聚热板
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1至图2示意性的显示了本实用新型一种实施方式的太阳能抽真空海水淡化装置的结构。
如图1-2所示，该太阳能抽真空海水淡化装置，包括密封蒸发箱1、冷凝箱11、疏水性离子液体介质层12、泵体13、第一管14、第二管15以及气液混合装置；其中，太阳能聚热板3设置在密封蒸发箱1上；疏水性离子液体介质层12灌装在冷凝箱11内，泵体13的吸水口与冷凝箱11内连通，且吸水口的部分或全部位于疏水性离子液体介质层12的液面下(只要能够使得疏水性离子液体介质能够泵体13从吸水口吸入即可)；泵体13的出水口与第一管14连接，第一管14与第二管15连通设置，第二管15上形成有与第一管14连通的接口；第二管15的第一端和第二管15的第二端沿着重力势能方向由高到低依次设置并相贯通；气液混合装置包括进气管16，进气管16一端设有进气口，进气管16的另一端设有出气口，进气管16的出气口延伸到接口的出水下游位置，进气口与密封蒸发箱1相连通。
在使用本装置时，先将海水灌入到密封蒸发箱1内部，然后启动泵体13，泵体13将疏水性离子液体介质从吸水口吸入，然后再通过泵体13的出水口泵入到第一管14内，第一管14将疏水性离子液体介质通过接口导入第二管15内，由于第二管15的第一端和第二管15的第二端沿着重力势能方向由高到低依次设置，那么疏水性离子液体介质在重力作用下朝第二管15的第二端流动，并且由于第二管15的第一端与第二管15的第二端相贯通，那么疏水性离子液体介质在重力作用下朝第二管15的第二端流动时，疏水性离子液体介质流体的形态和速度不会因受到负压的影响而产生干扰；由于进气管16的出气口是延伸到第二管15内接口流向的下游位置的，从接口流出的疏水性离子液体介质流体会将进气管16上位于接口的出水下游的部分和出气口包裹浸没；而由于进气管16的进气口与密封蒸发箱1相连通，随着疏水性离子液体介质流体在重力作用下朝第二管15的第二端流动，流动的疏水性离子液体介质流体将空气从进气管16的进气口通过出气口虹吸进入疏水性离子液体介质流体中，即抽取密封蒸发箱1内的空气，使得密封蒸发箱1内气压降低，由于水的蒸发效率是随着气压的降低而增加的，这使得密封蒸发箱1内的海水中水蒸气加速蒸发到空气中，水蒸气随着空气被吸入到疏水性离子液体介质流体中，水蒸气和空气在出气口逐渐堆积，堆积的水蒸气和空气逐渐将疏水性离子液体介质流体从出气口上排开，直到虹吸效应消除，水蒸气和空气停止从出气口进入到疏水性离子液体介质流体中，然后由于疏水性离子液体介质流体的速度大于水蒸气和空气的上浮速度，该堆积的水蒸气和空气随着疏水性离子液体介质流体一同流走，即在疏水性离子液体介质流体中随之流动，接着由于堆积的水蒸气和空气被疏水性离子液体介质流体带走，没有了水蒸气和空气的阻挡，疏水性离子液体介质流体重新将出气口包裹浸没，又产生了虹吸效应，出气口又逐渐堆积产生水蒸气和空气的混合气泡，这样周而复始，从而在疏水性离子液体介质流体中形成一连串的水蒸气和空气的混合气泡，水蒸气和空气的混合气泡被裹挟在疏水性离子液体介质流体中，最后灌入到冷凝箱11中，由于疏水性离子液体介质和水互不相融，那么最终水蒸气冷凝成水汇集在一起形成淡水层24，从而将海水中淡水淡化汇集在冷凝箱11内；详细地，在本实施例中疏水性离子液体介质的具体类型为六氟磷酸，其密度大于水，淡水层24浮在疏水性离子液体介质的上面，当然在其他实施例中我们还可以将疏水性离子液体介质的具体类型限定为密度小于水的，即只要能和水产生分层即可；此外，由于太阳能聚热板设置在密封蒸发箱上，本装置可以利用太阳能照射在太阳能聚热板3上而产生大量热能，热能传导给密封蒸发箱1，增加密封蒸发箱1内的温度，进一步提高了海水的蒸发效率，提高了海水淡化的效率；本装置具有结构简单，制造成本低、利于大规模推广使用海水淡化项目的优点。详细地，我们还可以将冷凝箱11预埋在海水或沙滩25内，这样可以使得冷凝箱11具有更低的冷却环境，节能环保。
在本实施例中，还包括分隔板17，分隔板17设置在密封蒸发箱1内，分隔板17将密封蒸发箱1分割为储水腔室21和蒸发腔室2；进气口与蒸发腔室2相连通。这样，由于分隔板17将密封蒸发箱1分割为储水腔室21和蒸发腔室2，使得海水只存储在储水腔室21内，不会进入到蒸发腔室2，这也就避免了海水灌入到进气管16内；同时由于进气管16的进气口与蒸发腔室2相连通，从海水中蒸发出来的水蒸气从蒸发腔室2内被吸入到进气管16内。
在本实施例中，还包括海水输入管22、控制阀23以及控制系统；海水输入管22与密封蒸发箱1内连通设置；控制阀23设置在海水输入管22上，以控制海水输入管22的导通或关闭；控制阀23与控制系统电控连接。这样，在使用时可以通过控制系统来指令控制阀23的工作状态，以控制海水输入管22的导通或关闭，从而达到远程控制海水进入补充到密封蒸发箱1内。
以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式。对于本领域的普通技术载员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.太阳能抽真空海水淡化装置，其特征在于，包括密封蒸发箱、冷凝箱、疏水性离子液体介质层、泵体、太阳能聚热板、第一管、第二管以及气液混合装置；
其中，所述太阳能聚热板设置在所述密封蒸发箱上；
所述疏水性离子液体介质层灌装在所述冷凝箱内，所述泵体的吸水口与所述冷凝箱内连通，且所述吸水口的部分或全部位于所述疏水性离子液体介质层的液面下；
所述泵体的出水口与所述第一管连接，第一管与所述第二管连通设置，第二管上形成有与第一管连通的接口；
所述第二管的第一端和第二管的第二端沿着重力势能方向由高到低依次设置并相贯通；
所述气液混合装置包括进气管，所述进气管一端设有进气口，进气管的另一端设有出气口，进气管的出气口延伸到所述接口的出水下游位置，所述进气口与所述密封蒸发箱相连通。
2.根据权利要求1所述的太阳能抽真空海水淡化装置，其特征在于，还包括分隔板，所述分隔板设置在所述密封蒸发箱内，分隔板将密封蒸发箱分割为储水腔室和蒸发腔室；
所述进气口与所述蒸发腔室相连通。
3.根据权利要求1所述的太阳能抽真空海水淡化装置，其特征在于，还包括海水输入管、控制阀以及控制系统；
所述海水输入管与所述密封蒸发箱内连通设置；所述控制阀设置在所述海水输入管上，以控制所述海水输入管的导通或关闭；所述控制阀与所述控制系统电控连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能抽真空海水淡化装置，其特征在于，所述疏水性离子液体介质层为六氟磷酸。
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