CN2367601Y - 太阳能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能海水淡化装置,主要为淡化海水,内陆苦咸水提供一种以太阳能为动力,能在海水沸点以下气化海水以生产优质淡水的装置。蒸发器与水平面呈30°角斜置在整个装置上,其下方有蒸气室、冷凝器、风槽、风扇、水槽和管道。抽取的深层低温海水经过冷凝器后喷淋在蒸发板上,被太阳能加温蒸发,水蒸气被冷凝器凝集成淡水。风扇抽气使蒸发器、蒸气室内呈负压,加速海水气化。

Description

太阳能海水淡化装置
本实用新型涉及海洋资源开发领域。具体地说是一种利用太阳能来气化海水以获取淡水的太阳能海水淡化装置。
水是人类赖以生存和发展的宝贵资源，地球上可供生活、工业、农业利用的淡水资源非常有限，在我国淡水资源总储量为世界第6位，而人均占有水量仅为世界人均量的1/4。随着工农业生产的发展和城市人口的增多，目前我国已有150个城市缺水，特别是一些沿海城市，严重缺水已经危及这些城市的发展和建设。如果利用海水淡化技术来生产淡水，能有效地解决这些城市的水荒问题。目前最实用、可靠和经济的海水淡化方式是蒸馏法，但这种方法能耗比很大，设备投资较大，对环境有污染，因此造水成本很高。同时由于蒸馏过程中高温沸腾能使海水中某些溶质随水气化冷凝而影响淡水质量。
本实用新型的目的是解决以上问题，提供一种以太阳能为动力，在海水沸点以下分离海水和水蒸气，不污染环境，生产低成本，高纯度的太阳能海水淡化装置。
本实用新型的目的是这样实现的。它是由海水淡化设备和阳光追踪设备两部分组成。海水淡化设备包括有阀门、水泵、冷凝器、蒸发器、风扇等部件。其中蒸发器1的底边与水平面呈30°角斜置于整个装置之上。它高的一端有开口与设在设备最后端的蒸气室2相通，蒸气室2的前方设有冷凝器3，在它的前方是风槽4和风扇5。蒸发器1低的一端下装有阀门6和水槽7，其后方设有淡水槽8，淡水管9的一端通入其中，另一端连接在位于凝冷器3下的淡水接水盘13。阀门10与阀门11通过三通接头与水泵12相连。冷凝器入水管14的一端连接水泵12，另一端从冷凝器3的下部进入冷凝器3，冷凝器出水管17从冷凝器3的上部穿出后，其升部进入蒸发器1，并在此设有喷淋管18，其降部装有阀门16及水槽15。蒸发器1的最上层为透明玻璃19，其下方装有蒸发板20，在它和底之间有保温填充物21。
上面所述的阳光追踪设备由转向器和控制器两部件组成。转向器包括有电动机、变速箱、主动轮、被动轮、底盘等。其中主动轮22通过变速箱23与电动机24连接。空心轴25在转向器中心，淡水管9和冷凝器入水管14从中间通过。铜轴承26安装在空心轴25与底盘28之间，被动轮27随主动轮22在它上面滚动。控制器包括光敏电组、集成电路、三极管、继电器等电子元件。其中光敏电阻RT1、RT2连接集成电路IC，IC的1脚接三极管G形成开关电路。继电器J的K4、K5接电动机24的正反向电路，电源开关K1连接在电源上，转向开关K2、K3分别连接在K4、K5的电路中。
本实用新型的伏点很多，它结构紧凑，造价低廉，充分利用了太阳能源及海水温差，能耗比很低，造水效率很高。可制成小型装置安装在家庭或制成中型装置安装在社区或企业来淡化海水或内陆苦咸水。适用于所有缺乏淡水资源地区，特别适用于太阳能丰富而又缺乏常规能源的沿海城镇、岛屿、沙漠边远地区。
图1是本实用新型的海水淡化装置示意图。图中1为蒸发器，2为蒸气室，3为冷凝器，4为风槽，5为风扇，6为阀门6，7为水槽7，8为淡水槽，9为淡水管，10为阀门10，11为阀门11，12为水泵，13为淡水接水盘，14为冷凝器入水管，15为水槽15，16为阀门16，17为冷凝器出水管，18为喷淋管，A为深层低温海水，B为冷凝器排出水，C为淡化水，D为清洗水，E为清洗后排出水。
图2是本实用新型蒸发器示意图。图中19为透明玻璃，20为蒸发板，21为保温填充物。
图3是本实用新型转向器示意图。图中22为主动轮，23为变速箱，24为电动机，25为空心轴，26为铜轴承，27为被动轮，28为底盘。
图4是本实用新型控制器电原理图。
本实用新型的实施，以上各图所示的结构及电路就是本实用新型的实施例。打开阀门11和阀门16，关闭阀门10及阀门6，水泵12吸取的深层低温海水通过冷凝器入水管14进入冷凝器3，海水的大部分从冷凝器出水管17经阀门16流入水槽15后排入大海，小部分经喷淋管18进入蒸发器1，喷淋在蒸发板20上。蒸发板上密集的浅槽有利于在它上面保留薄薄一层海水，阳光透过透明玻璃19给海水加温蒸发。蒸发器内壁涂黑色以利吸收大阳能，蒸发板下充填保温材料阻止热能散失。水蒸气进入蒸气室2，冷凝器3中循环的深层低温海水，使冷凝器与水蒸气形成巨大温差，水蒸气在低温的冷凝器3上凝集成淡水，汇集到淡水接水盘13，经淡水管流进淡水槽。由于风扇5的抽气作用，在冷凝器、蒸气室、蒸发器内形成了负压，从而降低了海水气化温度，提高了海水淡化效率，同时由于海水气化温度较低，海水中某些溶质不能随水气化，生产的淡水质量亦有提高。调整阀门16的开启量能调节喷淋水量的大小。为防止蒸发板上结垢，可关闭阀门16，开启阀门6，喷淋的海水不经气化，直接冲洗蒸发板后流经阀门6，进入水槽7。如果将这些水收集后经阀门10泵入，重复进行提取淡水或冲洗蒸发板，则可获得浓缩海水，用作海洋化工原料。海水淡化设备安装在转向器上，淡水管9和冷凝器入水管14从空心轴25中穿过，由主动轮22、被动轮27带动轴，使海水淡化设备在底盘28上转动。控制器中光敏电阻RT1、RT2受光一致时，中心电阻RP使集成电路IC3脚电位在中心不变，1脚输出低电位。当RT1受光照阻值变小时，3脚电位偏离中心呈高电位，1脚输出高电压，三级管G导通，继电器J吸合，K4得电，电动机24正向运行，使海水淡化设备正向转动，当转至RT1和RT2受光一致时，3脚电位恢复到中心值，电动机停止运行，这时蒸发板正对阳光。当海水淡化设备转动到一定角度时，会触及K3，导致K4失电、K5得电，K5-2自保，电动机反向运行。如果触及K2，导致K5失电，电动机停止反向运行。K2的作用是使海水淡化设备停止在阳光追踪的起始端，也就是使蒸发板朝向东偏南方向。K3的作用是在追踪阳光终结时让设备返回到起始位置，即使蒸发板转到西偏南方向后回到东偏南方向的位置。K2和K3组成了复位电路，由于海水淡化设备工作时追踪阳光而不断地改变着位置，所以水槽7、淡化水槽8、排水槽15可制成马蹄形状固定在基座上。

Claims (7)

1、一种太阳能海水淡化装置，包括有蒸发器、蒸气室、冷凝器、风扇、转向器、控制器，其特征在于：蒸发器(1)的底边与水平面呈30°斜置于整个装置之上。
2、根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于蒸发板(20)上面刻着细密的浅槽。
3、根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于冷凝器(3)中循环的深层低温海水与蒸气室(2)中水蒸气形成很大的温差。
4、根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于：风扇(5)的排气作用在蒸发器(1)、蒸气室(2)中形成了有利的负压。
5、根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于：海水淡化设备安装在转向器上，淡水管(9)和冷凝器入水管(14)从空心轴(25)中间穿过，由主动轮(22)被动轮(27)带动空心轴(25)，使海水淡化设备在底盘(28)上转动。
6、根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于：控制器中光敏电阻RT1和RT2、集成电路IC、继电器J组成追踪阳光电路，K2、K3组成复位电路。
7、根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于：水槽(7)、淡水槽(8)、排水槽(15)制成马蹄形固定在基座上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102659198A (zh) * 2012-03-06 2012-09-12 李平 一种太阳能天然含盐水淡化器
CN103466735A (zh) * 2013-09-10 2013-12-25 苏州新区枫桥净化设备厂 太阳能蒸发净化器
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