CN115072823A - 一种太阳能海水淡化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能海水淡化装置及方法，装置包括：壳体、内胆、涡流发生装置和储水槽；所述壳体包括上盖和下盖，以将太阳能照射的海水蒸发形成的水珠凝聚到上盖后再流至下盖，所述内胆安装在壳体内，所述内胆上连接有贯穿下盖的进水管，以使海水通过进水管注入所述内胆，所述内胆上安装有盐水电池，以使蒸发剩余的海水通过盐水电池产生电压；所述内胆的下端还连接有贯穿所述下盖的出水管，以使内胆中的海水经出水管流至储水槽，所述储水槽通过排水管将水排放至涡流发生装置。本发明利用太阳能进行加热，最后实现海水的淡化，避免了能源的浪费，并且本发明结构简单，体型小，应用广泛，有推广价值。
Description
技术领域
本发明属于太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能海水淡化装置及方法。
背景技术
淡水资源是人类赖以生存的必要资源。地球有大约70％的面积是海洋，将海水淡化为可以直接饮用的淡水成为解决淡水资源缺乏的有效途径。
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术。为达到淡化海水的目的，人们设计出各种方法和设备将海水中的盐分去除以得到淡水。
蒸馏法淡化海水技术，是通过加热海水使之沸腾汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的海水淡化技术，其特点是对原料海水水质要求低、即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用，产水纯度高、装置的生产能力大，因此蒸馏法目前依然是海水淡化的主流技术之一。然而蒸馏法淡化海水技术，需要加热海水使之沸腾汽化，因此需要消耗大量的热能。为了节能，目前的蒸馏法淡化海水技术多采用低温多效蒸馏技术，即是使海水在较低的真空度下进行汽化蒸发再冷凝，其特征是将一系列的真空蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入首效，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，然后通过多次的蒸发和冷凝，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。但低温多效蒸馏技术使设备成倍增多、投资成本成倍增加，占用面积成倍增加，工艺流程较长，输送泵的能耗也会成倍增加，其真空泵也需要消耗较大的能源。
常见的方法还有冷冻法，即冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去；此外，还有反渗透法等等。这些方法大多存在以下缺陷:一是需要大量消耗能源，造成能源的浪费和制成淡水价格的提升；二是设备复杂、体型大，不适于推广。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供了一种太阳能海水淡化装置及方法，利用太阳能进行加热，最后实现海水的淡化，避免了能源的浪费，并且本发明结构简单，体型小，应用广泛，有推广价值。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种太阳能海水淡化装置，包括：壳体、内胆、涡流发生装置和储水槽；所述壳体包括上盖和下盖，以将太阳能照射的海水蒸发形成的水珠凝聚到上盖后再流至下盖，所述内胆安装在壳体内，所述内胆上连接有贯穿下盖的进水管，以使海水通过进水管注入所述内胆，所述内胆上安装有盐水电池，以使蒸发剩余的海水通过盐水电池产生电压；所述内胆的下端还连接有贯穿所述下盖的出水管，以使内胆中的海水经出水管流至储水槽，所述储水槽通过排水管将水排放至涡流发生装置。
优选地，所述上盖和下盖的内壁上均分布有用于引流的肋筋。
优选地，所述下盖的底部还安装有导管。
优选地，所述内胆整体呈漏斗状，所述内胆包括内壁和外壁，所述外壁套设在所述内壁的外侧。
更优选地，所述内壁的底部安装有LED灯，所述LED灯在盐水电池产生电压时被点亮。
更优选地，所述内胆的上沿设置有栏板，所述栏板沿周向安装有盐水电池，所述栏板的外缘伸出有支杆，所述下盖上设有与所述支杆适配的凹槽，以将内胆架设在下盖上。
优选地，所述壳体和所述储水槽之间还安装有阀门，所述壳体下盖的底端设置有内螺纹，所述阀门的顶端设置有与所述内螺纹适配的外螺纹以与所述壳体螺纹连接。
优选地，所述涡流发生装置包括底板，所述底板的下部设置有出水口，所述底板的上部设置有围板，所述围板近出水口的一端的上方架设有三角形支架，所述三角形支架上安装有电机，所述电机上安装有贯穿三角形支架的连杆，所述连杆的底端安装有螺旋浆且所述螺旋浆位于出水口内。
更优选地，所述电机通过电机座安装于所述三角形支架上，所述三角形支架上垂直安装有支撑柱，所述电机座通过螺钉安装到支撑柱上。
本发明还提供了一种太阳能海水淡化方法，通过上述太阳能海水淡化装置实现，包括：通过进水管将水注入内胆，经过阳光的照射，海水蒸发形成的水珠凝聚到上盖再流至下盖，蒸发剩余的海水，流至内胆间通过盐水电池产生电压，最后将海水经过出水管流到储水槽，再通过排水管将水排放至涡流发生装置，产生电力，实现海水的二次利用。
本发明的有益效果在于：
本发明设计了特殊的壳体及内胆结构，通过进水管将水注入内胆，经过阳光的照射，海水蒸发形成的水珠凝聚到上盖再流至下盖，蒸发剩余的海水，流至内胆间通过盐水电池产生电压，最后将海水经过出水管流到储水槽，再通过排水管将水排放至涡流发生装置，产生电力，实现海水的二次利用。本发明设计新颖，结构合理，使用方便，适合推广。
附图说明
图1为本发明立体效果图；
图2为本发明壳体上盖结构示意图；
图3为本发明壳体下盖结构示意图；
图4为本发明内胆结构示意图；
图5为本发明内胆去掉外壁后的内部结构图；
图6为本发明发阀门结构示意图；
图7为本发明涡流发生装置结构示意图；
图8为本发明涡旋结构示意图；
图9为本发明连杆结构示意图；
图10为本发明电机结构示意图；
图11为本发明储水槽结构示意图；
图12为本发明盐水电池电路图；
图中：
1-壳体，2-内胆，3-阀门，4-涡流发生装置，5-储水槽；
101-上盖，102-上盖沿，103-下盖沿，104-下盖肋筋，105-凹槽，106-下盖， 107-导管，108-内螺纹，109-上盖肋筋；
201-内胆外壁，202-出水管，203-进水管，204-栏板，205-盐水电池，206- 内胆内壁，207-LED灯；
301-外螺纹，302-阀体，303-O形球阀，304-宝塔接头，305-阀杆，306-把手， 307-螺栓，308-压盖；
401-螺旋桨，402-螺母，403-连杆，404-出水口，405-架角，406-支撑柱，407- 电机，408-三角形支架，409-底板，410-围板，411-电机座，412-转子，413-扁孔， 414-半圆柱体，415-挡块；
501-水槽，502-箱体，503-导管。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上方”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，如未有特殊说明，以下实施例中所采用的零部件均为现有零部件，其对应的连接方式亦可通过常规技术手段实现，本申请中将不再一一赘述。
实施例
如图1所示，本发明提供的一种太阳能海水淡化装置，主要由壳体1、阀门 3、涡流发生装置4和储水槽5构成；其中：
结合图2和3所示，壳体1又包括上盖101和下盖106，上盖101设有上盖沿102，下盖106设有下盖沿103，上盖101和下盖106的内壁上均分布有用于引流的肋筋，即上盖肋筋109和下盖肋筋104，上盖沿102与下盖沿103装配，上盖肋筋109与下盖肋筋104装配对齐，作为优选，上盖101、上盖沿102与上盖肋筋109为一体化构成，下盖沿103、下盖肋筋104、下盖106和导管107为一体化构成。
结合图4和5，内胆2整体呈漏斗状，包括内胆外壁201与内胆内壁206，内胆外壁201与内胆内壁206使用胶水粘接，实现内胆2安装，LED灯207安装在内胆内壁206的底部；内胆的上沿设置有栏板204，栏板沿周向安装有盐水电池205，栏板204的外缘伸出有支杆，下盖106的下盖沿103上设有与支杆适配的凹槽105，以将内胆2架设在下盖106上；作为优选，凹槽(105)为提前预制，栏板204和内胆内壁206为一体化构成；进水管203贯穿下盖106和内胆2，出水管202贯穿下盖106与内胆2底部装配。
结合图6，壳体1和储水槽5之间还安装有阀门3，以进行蒸发后淡水的调节与控制。阀门3的顶端设置有与下盖106底端的内螺纹108适配的外螺纹301，以与壳体1螺纹连接；阀门3还包括阀体302，阀体302内安装有O形球阀303，阀体302的一侧连接有阀杆305，连接处安装有压盖308，阀杆305的一端通过螺栓307固定有把手306，阀体302的底端设置有宝塔接头304，作为优选，内螺纹108为提前预制。
结合图7，涡流发生装置4包括底板409，底板409的下部设置有出水口404，底板409的上部设置有围板410，围板410近出水口404的一端的上方架设有三角形支架408，架角405安装到底板409，三角形支架408上垂直安装有支撑柱 406，电机座411上的各个孔与各个支撑柱406孔装配，使用螺钉固定，结合图 8，电机407通过电机座411固定安装，电机407上安装有连杆403，连杆403 贯穿三角形支架408中心孔，连杆403的底端安装有螺旋浆401且螺旋浆401 位于出水口404内，螺旋桨401利用螺母402与连杆403底端外螺纹装配形成螺旋配合，结合图9和10，连杆403的另一端设置为半圆柱体414，电机转子412 则设置有与半圆柱体414适配的扁孔413，以实现装配，并且通过挡块415进行限位；作为优选，连杆403、半圆柱体414和挡块415为一体化构成；架角405、支撑柱406和三角形支架408为一体化构成；电机407与电机座411为一体化构成；扁孔413提前预制在转子412中。
结合图11，储水槽5包括水槽501、箱体502和排水管503，作为优选，水槽501、箱体502和排水管503为一体化构成。
使用时，通过进水管203将水注入内胆内壁206，经过阳光的照射，海水蒸发，当水蒸气在上盖101内部顶部凝聚成水珠时，顺上盖肋筋109流向下盖肋筋 104，最终汇聚到下盖106处，当淡水聚集时阀门3为关闭状态，当淡水聚集到一定量时或需要用水时，打开阀门3将淡水取出。蒸发剩余的海水，流至内胆2 间通过盐水电池205上的铜片产生电压，LED灯207点亮，完成盐水电池制作，盐水电池的电路图如图12所示，最后将海水经过出水管202流到水槽501，再通过排水管503将水排放至围板410，水流通过围板410形状形成涡流，经过出水口404排出，排出时水流冲击螺旋桨401，使螺旋桨401转动，从而带动连杆 403和转子412转动，产生电力，实现海水的二次利用。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为更清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方法予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种太阳能海水淡化装置，包括：壳体、内胆、涡流发生装置和储水槽；所述壳体包括上盖和下盖，以将太阳能照射的海水蒸发形成的水珠凝聚到上盖后再流至下盖，所述内胆安装在壳体内，所述内胆上连接有贯穿下盖的进水管，以使海水通过进水管注入所述内胆，所述内胆上安装有盐水电池，以使蒸发剩余的海水通过盐水电池产生电压；所述内胆的下端还连接有贯穿所述下盖的出水管，以使内胆中的海水经出水管流至储水槽，所述储水槽通过排水管将水排放至涡流发生装置。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述上盖和下盖的内壁上均分布有用于引流的肋筋。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述下盖的底部还安装有导管。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述内胆整体呈漏斗状，所述内胆包括内壁和外壁，所述外壁套设在所述内壁的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述内壁的底部安装有LED灯，所述LED灯在盐水电池产生电压时被点亮。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述内胆的上沿设置有栏板，所述栏板沿周向安装有盐水电池，所述栏板的外缘伸出有支杆，所述下盖上设有与所述支杆适配的凹槽，以将内胆架设在下盖上。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述壳体和所述储水槽之间还安装有阀门，所述壳体下盖的底端设置有内螺纹，所述阀门的顶端设置有与所述内螺纹适配的外螺纹以与所述壳体螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述涡流发生装置包括底板，所述底板的下部设置有出水口，所述底板的上部设置有围板，所述围板近出水口的一端的上方架设有三角形支架，所述三角形支架上安装有电机，所述电机上安装有贯穿三角形支架的连杆，所述连杆的底端安装有螺旋浆且所述螺旋浆位于出水口内。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能海水淡化装置，其特征在于，所述电机通过电机座安装于所述三角形支架上，所述三角形支架上垂直安装有支撑柱，所述电机座通过螺钉安装到支撑柱上。
10.一种太阳能海水淡化方法，通过权利要求1-9任意一项所述的一种太阳能海水淡化装置实现，包括：通过进水管将水注入内胆，经过阳光的照射，海水蒸发形成的水珠凝聚到上盖再流至下盖，蒸发剩余的海水，流至内胆间通过盐水电池产生电压，最后将海水经过出水管流到储水槽，再通过排水管将水排放至涡流发生装置，产生电力，实现海水的二次利用。
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