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

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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。
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