WO2016145953A1 - 一种太阳能海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

一种透镜式太阳能海水淡化装置，主要由凸透式聚光镜(1)、加热室(3)、外燃机真空泵(4)、负压蒸馏缶(5)、淡水凝结槽(7)、支架(12)组成；凸透聚光镜(1)安装于支架(12)两侧立柱的耳轴上，加热室(3)安装于支架(12)平面上的滑轨(14)上，凸透聚光镜(1)与加热室(3)之间设联动杆连接，将阳光始终聚焦于加热室(3)，加热室(3)通过介质循环管道(10)连接于外燃机真空泵(4)介质进口，外燃机真空泵(4)介质出口串接负压蒸馏缶(5)的换热盘管(6)最后回接加热室(3)，负压蒸馏缶(5)顶部蒸汽出口连接外燃机真空泵(4)进口，外燃机真空泵(4)出口连接至淡水凝结槽(7)。可广范应用于海岛、船舶、海洋作业平台等生产、生活淡水应用。

Description

说明书 发明名称：一种太阳能海水淡化装置

技术领域

[0001] 本发明属于综合能源利用范畴， 涉及一种海水淡化装置， 特别涉及到一种太阳 能海水淡化装置。

背景技术

[0002] 太阳能是最重要的可再生能源， 相比于其它可再生能源， 太阳能取之不尽， 用 之不竭。 目前的太阳能综合利用主要有光伏发电， 光热发电， 光热采暖， 热水 器等。 另外， 在浩瀚的海洋中， 丰富的光照资源并未得到幵发利用， 同吋， 海 洋中没用淡水资源， 且传统的海水淡化技术： 如反渗透法、 低温多效、 多级闪 蒸、 电渗析法、 压汽蒸馏、 露点蒸发法等能耗大运行成本高。

技术问题

[0003] 传统的海水淡化技术： 如反渗透法、 低温多效、 多级闪蒸、 电渗析法、 压汽蒸 馏、 露点蒸发法等海水淡化技术共同的缺点是能源消耗多， 运行成本高， 海水 需要预处理后才能进行淡化等缺点， 制约了海洋经济的发展进程。 幵发一种利 用太阳能资源分离海水中淡水的装置， 不失为一种有意之举。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明的目的在于提供一种利用太阳能光热驱动外燃机真空泵， 在负压下加热 海水， 使海水中的水分子迅速蒸发为水蒸汽， 然后再在常温常压下凝结为纯净 水的一种技术。 本发明一种太阳能海水淡化装置， 主要由凸透聚光镜 （1) 、 加 热室 （3) 、 外燃机真空泵 （4) 、 负压蒸馏缶 （5) 、 淡水凝结槽 （7) 、 支架 (12) 组成； 凸透聚光镜 （1) 安装于支架 （12) 两侧立柱的耳轴上， 加热室 ( 3) 安装于支架 （12) 平面上的滑轨 （14) 上， 凸透聚光镜 （1) 与加热室 （3) 之间设联动杆连接， 将阳光始终聚焦于加热室 （3) ， 加热室 （3) 通过介质循 环管道 （10) 连接于外燃机真空泵 （4) 介质进口， 外燃机真空泵 （4) 介质出 口串接负压蒸馏缶 （5) 的换热盘管 （6) 最后回接加热室 （3) ， 负压蒸馏缶 （ 5) 顶部蒸汽出口连接外燃机真空泵 （4) 进口， 外燃机真空泵 （4) 出口连接至 淡水凝结槽 （7) ； 所述凸透聚光镜 （1) 两侧设有安装耳轴； 所述支架 （12) 为侧视为 L形， 俯视为三角形的钢构架， 在其两侧立柱的顶部设置安装凸透聚光 镜 （1) 的轴座， 平面上设有安装加热室 （3) 的滑轨 （14) ， 支架 （12) 底部 通过连接轴与基座 （13) 联接； 所述加热室 （3) 室壁采用保温材料制成， 前部 设有耐高温真空透镜 （2) ， 里面设有吸热盘管 （11) ； 所述蒸馏缶 （5) 主体 形状为陀螺状， 中间粗大上下两端细小的中空容器， 上端设蒸汽收集出口， 中 部设有海水补给口， 底部设浓盐水排泄口， 在蒸馏缶 （5) 的内部下方设换热盘 管 （6) ； 在海水补给口和浓盐水排泄口处分别设有压力调节阀一 （8) 和压力 调节阀二 （9) 。

发明的有益效果

有益效果

[0005] 本发明一种太阳能海水淡化装置， 利用太阳能光热资源， 将海水进行负压蒸馏 ， 然后凝结获得纯水的技术， 其结构简单， 实用性强， 无需额外消耗能源， 海 水无须预处理， 淡化水品质高， 可自主运行操作简便， 克服了传统的海水淡化 装置淡化成本高， 能源消耗多， 海水淡化品质低的缺点。 可广范应用于海岛、 船舶、 海洋作业平台等生产、 生活淡水应用， 该装置可单台独立分散设置安装 也可多台并联作业。

对附图的简要说明

附图说明

[0006] 下面结合附图对本发明作进一步的描述：

[0007] 图 1为本发明的结构示意图；

[0008] 图标符号说明：

[0009] 1、 凸透聚光镜； 2、 耐高温真空透镜； 3、 加热室； 4、 外燃机真空泵； 5、 蒸馏缶； 6、 换热盘管； 7、 淡水凝结槽； 8、 压力调节阀一； 9、 压力调节阀 二； 10、 介质循环管道； 11、 吸热盘管； 12、 支架； 13、 基座； 14、 滑轨 实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0010] 根据附图， 本发明一种透镜式太阳能海水淡化装置， 主要由凸透聚光镜 （1) 、 加热室 （3) 、 外燃机真空泵 （4) 、 负压蒸馏缶 （5) 、 淡水凝结槽 （7) 、 支架 （12) 组成； 凸透聚光镜 （1) 安装于支架 （12) 两侧立柱的耳轴上， 加热 室 （3) 安装于支架 （12) 平面上的滑轨 （14) 上， 凸透聚光镜 （1) 与加热室

(3) 之间设联动杆连接， 将阳光始终聚焦于加热室 （3) ， 加热室 （3) 通过介 质循环管道 （10) 连接于外燃机真空泵 （4) 介质进口， 外燃机真空泵 （4) 介 质出口串接负压蒸馏缶 （5) 的换热盘管 （6) 最后回接加热室 （3) ， 负压蒸馏 缶 （5) 顶部蒸汽出口连接外燃机真空泵 （4) 进口， 外燃机真空泵 （4) 出口连 接至淡水凝结槽 （7) ； 所述凸透聚光镜 （1) 两侧设有安装耳轴； 所述支架 （1 2) 为侧视为 L形， 俯视为三角形的钢构架， 在其两侧立柱的顶部设置安装凸透 聚光镜 （1) 的轴座， 平面上设有安装加热室 （3) 的滑轨 （14) ， 支架 （12) 底部通过连接轴与基座 （13) 联接； 所述加热室 （3) 室壁采用保温材料制成， 前部设有耐高温真空透镜 （2) ， 里面设有吸热盘管 （11) ； 所述蒸馏缶 （5) 主体形状为陀螺状， 中间粗大上下两端细小的中空容器， 上端设蒸汽收集出口

， 中部设有海水补给口， 底部设浓盐水排泄口， 在蒸馏缶 （5) 的内部下方设换 热盘管 （6) ； 在海水补给口和浓盐水排泄口处分别设有压力调节阀一 （8) 和 压力调节阀二 （9) 。

[0011] 凸透聚光镜 （1) 将阳光聚集到加热室 （3) 并穿过耐高温真空透镜 （2) 聚焦 于吸热盘管 （11) 将吸热盘管 （11) 内的介质加热， 通过介质循环管道 （10) 驱动外燃机真空泵 （4) 运转， 介质经过外燃机真空泵 （4) 做工后流向蒸馏缶 (5) 内的换热盘管 （6) ， 与蒸馏缶 （5) 内的海水进行换热， 使外燃机真空泵

(4) 两端的介质温差进一步加大， 流速进一步加大提高了外燃机机的负载能力 ； 换热盘管 （6) 将蒸馏缶 （5) 内的海水加热使其蒸发， 同吋外燃机真空泵 （4 ) 对蒸馏缶 （5) 内的水蒸汽及空气进行抽取， 使蒸馏缶 （5) 内呈现负压状态 降低水蒸汽的沸点， 从而是海水中的水分子加速汽化； 外燃机真空泵 （4) 输出 管道连接到淡水凝结槽 （7) ， 水蒸气在常温常压下迅速凝结为淡水， 淡水凝结 槽 （7) 的槽壁对槽内的淡水温度起到散发作用。 该发明可通过阳光跟踪装置自 动控制， 使支架 （12) 沿基座 （13) 的连接轴左右调节， 以及控制凸透聚光镜 (1) 仰角并通过联动杆推拉加热室 （3) 沿滑轨 （14) 滑动， 使其始终处于最 佳聚焦点。

工业实用性

本发明一种太阳能海水淡化装置， 利用太阳能光热资源， 将海水进行负压蒸馏 ， 然后凝结获得纯水的技术， 与传统的的海水淡化技术： 如反渗透法、 低温多 效、 多级闪蒸、 电渗析法、 压汽蒸馏、 露点蒸发法等相比较其结构简单， 制造 成本低， 容易实现， 实用性强。 在浩瀚的海洋中， 丰富的光照资源并未得到充 分幵发利用， 同吋， 海洋中没用淡水资源， 因而本发明市场前景广阔。 本发明 无需额外消耗能源， 海水无须预处理， 淡化水品质高， 可自主运行， 操作简便 ， 克服了传统的海水淡化装置淡化成本高， 能源消耗多， 海水淡化品质低的缺 点。 可广范应用于海岛、 船舶、 海洋作业平台等生产、 生活淡水应用， 该装置 可单台独立分散设置安装也可多台并联作业。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种透镜式太阳能海水淡化装置， 主要由凸透聚光镜 （1) 、 加热室

(3) 、 外燃机真空泵 （4) 、 负压蒸馏缶 （5) 、 淡水凝结槽 （7) 、 支架 （12) 组成； 其特征在于： 凸透聚光镜 （1) 安装于支架 （12) 两侧立柱的耳轴上， 加热室 （3) 安装于支架 （12) 平面上的滑轨 （1 4) 上， 凸透聚光镜 （1) 与加热室 （3) 之间设联动杆连接， 将阳光 始终聚焦于加热室 （3) ， 加热室 （3) 通过介质循环管道 （10) 连接 于外燃机真空泵 （4) 介质进口， 外燃机真空泵 （4) 介质出口串接负 压蒸馏缶 （₅) 的换热盘管 （6) 最后回接加热室 （3) ， 负压蒸馏缶 (5) 顶部蒸汽出口连接外燃机真空泵 （4) 进口， 外燃机真空泵 （4 ) 出口连接至淡水凝结槽 （7) 。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置， 其特征在于:所 述支架 （12) 为侧视为 L形， 俯视为三角形的钢构架， 在其两侧立柱 的顶部设置安装凸透聚光镜 （1) 的轴座， 平面上设有安装加热室 （3 ) 的滑轨 （14) ， 支架 （12) 底部通过连接轴与基座 （13) 联接。

[权利要求 3] 根据权利要求 1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置， 其特征在于： 所述加热室 （3) 室壁采用保温材料制成， 前部设有耐高温真空透镜

(2) ， 里面设有吸热盘管 （11) 。

[权利要求 4] 根据权利要求 1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置， 其特征在于： 所述蒸馏缶 （5) 主体形状为陀螺状， 中间粗大上下两端细小的中空 容器， 上端设蒸汽收集出口， 中部设有海水补给口， 底部设浓盐水排 泄口， 在蒸馏缶 （5) 的内部下方设换热盘管 （6) ； 在海水补给口和 浓盐水排泄口处分别设有压力调节阀一 （8) 和压力调节阀二 （9) 。

[权利要求 5] 根据权利要求 1所述一种透镜式太阳能海水淡化装置， 其特征在于： 所述凸透聚光镜 （1) 两侧设有安装耳轴。