CN106542598B - 一种太阳能海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能海水淡化装置。所述太阳能海水淡化装置包括海水蒸发室；其中，所述装置还包括冷凝收集盖、微孔聚热蒸发片和环形水槽；所述冷凝收集盖位于所述海水蒸发室上部，用于收集所述海水蒸发室中蒸发的水蒸汽；所述冷凝收集盖的上盖板倾斜放置；所述冷凝收集盖的下部设有所述环形水槽，用于收集所述冷凝收集盖冷凝的水；所述微孔聚热蒸发片位于所述海水蒸发室内海水上表面；所述海水蒸发室的下部一端设有海水进水口，另一端设有冷凝水收集口；所述冷凝水收集口位于所述环形水槽底部。本发明提供的太阳能海水淡化装置能提高太阳能海水淡化效率与产率。
Description
技术领域
本发明属于海水淡化领域，涉及一种太阳能海水淡化装置。
背景技术
水是生命之源，人类赖以生存的淡水的储量仅占全球总水量的2.53％，随着经济全球化的不断深入，工业化进程的加快，全球对淡水资源的需求日益增长；与之矛盾的是，我国水资源分布不均匀，部分地区土壤盐碱严重造成了水质性缺水。海水储量丰富，投资开发较为经济，利用清洁能源如太阳能进行海水淡化的技术有利于节能减排。现有的海水淡化装置结构十分复杂，造价昂贵。其中利用太阳能蒸发进行海水淡化的装置，都是利用太阳光使海水蒸发室的所有海水均匀加热，海水实现蒸发的等待时间长，蒸发效率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能海水淡化装置。
针对现有技术的不足，本发明提供一种利用太阳能进行海水淡化的装置。该装置可以以较快速度利用太阳能进行海水淡化水，非常适用于海洋孤岛等无淡水无燃料的极端环境。
本发明提供的太阳能海水淡化装置，包括海水蒸发室；其中，所述装置还包括冷凝收集盖、微孔聚热蒸发片和环形水槽；
所述冷凝收集盖位于所述海水蒸发室上部，用于收集所述海水蒸发室中蒸发的水蒸汽；所述冷凝收集盖的上盖板倾斜放置；所述冷凝收集盖的下部设有所述环形水槽，用于收集所述冷凝收集盖冷凝的水；
所述微孔聚热蒸发片位于所述海水蒸发室内海水上表面；
所述海水蒸发室的下部一端设有海水进水口，另一端设有冷凝水收集口；所述冷凝水收集口位于所述环形水槽底部。
上述装置中，上盖板的倾斜角度为10°～30°，具体可为20°，便于太阳光透过并照射到微孔聚热蒸发片上。
所述微孔聚热蒸发片由孔洞为100微米至1毫米的光热转化材料或孔洞为100微米至1毫米的石墨材料、石墨烯材料、碳纤维材料、金属材料或金属氧化物材料构成。微孔聚热蒸发片起到聚集太阳能热量使海水蒸发的作用。所述石墨材料、石墨烯材料、碳纤维材料、金属材料或金属氧化物材料具体可为片状材料或薄膜材料。
所述装置还包括保温壳层；所述保温壳层位于所述海水蒸发室外部。
所述保温壳层中还包括实时测温装置。
所述冷凝收集盖与所述海水蒸发室通过凹槽状卡口连接。该卡口能使得海水蒸发室和冷凝收集盖密闭连接。所述凹槽状卡口更具体为相互适配的凹槽状卡口。进一步优选的，海水蒸发室上口的凹槽状卡口内可盛放少许水，用于密封。
所述环形水槽在冷凝收集盖内倾斜设置。
所述环形水槽的倾斜角度为3°～15°。具体的，所述环形水槽的倾斜角度为10°。该倾斜角度可使得环形水槽上的出水口位于低处，便于收集到的淡化水流出。进一步优选，所述环形水槽与冷凝收集盖为一体结构。
所述装置还包括温度检测***；
所述温度检测***位于所述保温壳层中；
所述温度检测***由热电偶阵列、数据连接线及数据采集***(DAQ Board)组成，可对所述海水蒸发室的不同高度位置进行实时温度测量。
本发明的技术特点及优良效果：
太阳光通过不吸光的石英上盖板照射到海水蒸发室上部的微孔聚热蒸发片，最大程度利用了光的能量。微孔聚热蒸发片位于需要蒸发的海水上部，所述微孔聚热蒸发片具有吸收太阳光发热的特点，其微小的准连续孔洞为下部水受热蒸发提供了蒸汽溢出的通道，同时还具有将水往上部抽取的毛细作用，此外，该微孔聚热蒸发片可以起到聚集热量的作用，与传统蒸发池不同，太阳光不会使海水蒸发室的所有海水均匀加热，而是使蒸发室上部的一层海水在最短时间内接受大量的热，以最少时间实现蒸发，减少了等待时间，提高了蒸发效率。蒸发出的水蒸气在冷凝收集盖的较小空间中，冷凝在有一定坡度的环形水槽里，所述环形水槽利用重力，对水流有引导作用，使冷凝好的淡水尽快通过收集管流出，减少了收集时间，减少了回流带来的热损耗。此外，在操作的便利上，该装置还设有海水供给池与海水蒸发室联通，通过海水供给池可以给海水蒸发室注入海水，并保持液面平齐，海水供给池起到监控海水蒸发室内水量的效果。为进一步减少热耗散和实时监控海水蒸发室的不同深度的温度分布，海水蒸发室外部设有保温壳层和温度检测***。本发明的装置可以以较快速度得到太阳光驱动的海水淡化水，非常适用于海洋孤岛等无淡水无燃料的极端环境下。
附图说明
图1为本实施例1的海水淡化装置示意图。图中，1、上盖板，2、冷凝收集盖，3、凹槽状卡口，4、环形水槽，5、收集管，6、海水蒸发室，7、微孔聚热蒸发片，8、海水供给池，9、进水管道，10、管道连接件，11、保温壳层，12、热电偶阵列，13、数据采集***。14、海水进水口。
图2为冷凝收集盖的俯视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1、
本发明提供的太阳能海水淡化装置结构如图1所示，包括海水蒸发室6、冷凝收集盖2、微孔聚热蒸发片7和环形水槽4；
所述冷凝收集盖2位于所述海水蒸发室6上部，用于收集所述海水蒸发室6中蒸发的水蒸汽；冷凝收集盖2与海水蒸发室6通过凹槽状卡口连接；海水蒸发室6上口的凹槽状卡口内盛放少许水，用作水密封。所述冷凝收集盖2的上盖板1倾斜放置，倾斜角θ为20°；所述冷凝收集盖2的下部设有所述环形水槽4，用于收集所述冷凝收集盖冷凝的水；环形水槽的倾斜角度为10°。
所述微孔聚热蒸发片7位于所述海水蒸发室6内海水上表面；微孔聚热蒸发片由孔洞为100微米至1毫米的多孔石墨烯薄膜材料构成。
所述海水蒸发室6的下部一端设有海水进水口14，另一端设有冷凝水收集口；所述冷凝水出口位于所述环形水槽4底部。出水口位于倾斜水槽的低处，便于收集到的淡化水流出，淡化海水通过收集管5加以收集。收集管5通入一个淡化海水收集储存池。
所述海水蒸发室6下部的海水进水口14通过管道与海水供给池8连通。所述海水蒸发室外有保温壳层11。保温壳层内部有实时测温***，该***由热电偶阵列12、数据连接线以及数据采集***13组成，可对所述海水蒸发室的不同高度位置进行实时温度测量。
海水供给池8注入海水，使海水蒸发室6中海水水面与海水供给池8平行，通过太阳照射微孔聚热蒸发片7产生的热量蒸发海水至冷凝收集盖2，冷凝后的淡化水流入环形水槽4并通过收集管5实现收集。利用本发明的装置海水淡化效率可大幅提高。
Claims (7)
1.一种太阳能海水淡化装置，包括海水蒸发室；其特征在于：所述装置还包括冷凝收集盖、微孔聚热蒸发片和环形水槽；
所述冷凝收集盖位于所述海水蒸发室上部，用于收集所述海水蒸发室中蒸发的水蒸汽；所述冷凝收集盖的上盖板倾斜放置；所述冷凝收集盖的下部设有所述环形水槽，用于收集所述冷凝收集盖冷凝的水；
所述微孔聚热蒸发片位于所述海水蒸发室内海水上表面；
所述海水蒸发室的下部一端设有海水进水口，另一端设有冷凝水收集口；所述冷凝水收集口位于所述环形水槽底部；
所述上盖板的倾斜角度为10°～30°；
所述微孔聚热蒸发片由孔洞为100微米至1毫米的多孔石墨烯薄膜材料构成；
所述环形水槽在冷凝收集盖内倾斜设置；
所述环形水槽的倾斜角度为3°～15°；
所述海水蒸发室下部的海水进水口通过管道与海水供给池连通。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述上盖板的倾斜角度为20°。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括保温壳层；所述保温壳层位于所述海水蒸发室外部。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述保温壳层中还包括实时测温装置。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述冷凝收集盖与所述海水蒸发室通过凹槽状卡口连接。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述环形水槽的倾斜角度为10°。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括温度检测***；
所述温度检测***位于保温壳层中；
所述温度检测***由热电偶阵列、数据连接线及数据采集***组成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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