CN204058158U - 太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备 - Google Patents

Abstract

一种太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备，凹透镜聚焦太阳光加热波形集热管，使管中空气温度达到300摄氏度以上。波形集热管、风扇、放热管、导气管依次连接。蒸发管两端穿过放热管壁，蒸发管、温度表、压力表、涡轮机、导气管、冷凝器、小水泵、水管依次连接。涡轮机传动轴与发电机连接，发电机用导线分别与空压机马达和蓄电池连接。空压机、氨水箱、冷凝器、节流器、蒸发器、回收箱依次连接，回收箱、小水泵、水管、单向逆止阀、氨水箱依次连接，回收箱、导气管、空压机依次连接。蓄电池用导线连接风扇、小水泵、小电机、指示灯。本设备结构简单，可高效利用太阳能，尤其适用于在海岛和沙漠等缺水缺电地区规模化海水制淡水。

Description

太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备

技术领域

本实用新型涉及一种海水淡化设备，尤其是利用太阳光热能发电作为动力的氨水循环制冷海水制淡水设备。

背景技术

目前，公知的制淡水技术多为超滤膜过滤法和高温蒸馏法，超滤膜过滤法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中，但是这种海水制淡水成本太高，效率低。高温蒸馏法是通过高温使海水中的水形成水蒸气蒸发，在通过冷凝装置使水蒸气冷凝从而制得淡水，需要大量的能源，成本较高。

发明内容

为了克服现有技术效率低、成本高的不足，本实用新型提供一种太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备，该设备利用太阳光照作为动力来源，用跟踪太阳的凹透镜聚焦太阳光加热空气，高温空气加热水产生的高温蒸汽推动涡轮机转动，涡轮机驱动发电机工作。发电机用导线连接空压机马达为空压机运转提供所需的能量。空压机吸收制冷循环中的氨气并将氨气加压溶解于氨水箱中，在制冰箱中的蒸发器中，浓氨水中的氨气迅速溢出，大量吸热，完成制冷。在制冰箱中采用渐冻的方法将海水缓慢冷冻成冰，冲洗掉盐分，再将冰块融化取得淡水。尤其是在缺电的海岛和沙漠沿海等缺水地区，可以较为高效和方便地用海水制成淡水，并且所制得的淡水品质较高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：可跟踪太阳的凹透镜聚焦太阳光，加热波形集热管，使波形集热管中空气温度达到300摄氏度以上。波形集热管、风扇、导气管、放热管依次连接，成为一个热交换循环，风扇驱动空气在这个循环中流动。放热管中，蒸发管两端穿过放热管壁，蒸发管、温度表、压力表、涡轮机、冷凝器、小水泵、水管依次连接，成为一个热动力循环。高温空气通过放热管时，加热蒸发管，使蒸发管中的水成为高温水蒸气，高温水蒸气推动涡轮机转动，做功后的水蒸气进入到冷凝器冷却，然后小水泵将水抽到蒸发管中继续受热蒸发。涡轮机传动轴与发电机连接，发电机用导线分别与空压机马达和蓄电池连接，发电机用导线连接空压机马达为空压机运转提供所需的能量。空压机、氨水箱、冷凝器、节流器、蒸发器、回收箱依次连接，回收箱、小水泵、水管、单向逆止阀、氨水箱依次连接，回收箱、导气管、空压机依次连接，形成一个完整氨水制冷循环。空压机吸收回收箱中的氨气加压后将之注入氨水箱中，加压后的氨气在氨水箱中形成较高的气压，高气压状态下氨气以高比例溶于稀氨水中，形成高浓度的浓氨水。氨水箱中高浓度的浓氨水进入冷凝器中冷却散热，散热后的浓氨水经节流器注入几乎真空环境下蒸发器中。蒸发器中，浓氨水中的氨气迅速溢出，在浓氨水中的氨气迅速溢出这个过程中大量吸收环境中的热量，从而在制冰箱中制造低温，用于将海水冷却制成冰块。溢出的氨气和稀氨水都汇集到回收箱中，在回收箱中，氨气通过导气管被空压机吸收重新回到氨气箱中，稀氨水则通过小水泵抽回氨水箱中作为稀释剂，形成一个完整的制冷循环。单向逆止阀则是为了防止氨水箱中的氨气逆行进入回收箱中。制冰箱中底部和四个侧面的表面分布着纵向的凹槽，底部下方装有一根排水管，排水管顶端安装有一块排水阀，排水阀通过绳子和制冰箱顶部的开关连接。当制冰完成时，打开放水开关，通过向制冰箱内的冰块表面冲入海水就可以将冰块表面、制冰箱中的四个侧面、制冰箱底部的盐分冲洗掉，海水会携带盐分一起流走。然后将冰块放入冷却箱的储冰槽中，然后向海水冷却箱中注满海水，冰块在冷却海水的过程中融化，淡水从储冰槽底部连接的管道流入淡水储水箱中。海水冷却箱中的海水在融化冰块的过程中冷却，用于注入制冰箱中进行下一次的冷却制冰。蓄电池用导线连接风扇、小水泵、小电机、指示灯。

本实用新型的有益效果是，本设备结构简单，可高效利用太阳能，尤其适用于在海岛和沙漠等缺水缺电地区规模化海水制淡水。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型平面图。

图2是热交换循环原理图。

图3是热动力循环原理图。

图4是热动力循环结构图。

图5是放热管剖视图。

图6是是氨水循环海水淡化原理图。

图7是回收箱剖视图。

图8是电路图。

图1中

1.集热管，2.风扇，3.导气管，4.制冰箱箱体，5.蒸发器，6.排水管，7.水管，8.回收箱，9.排水管，10.冷却箱箱体，11.小水泵，12.储冰槽，13.导气管，14.海水冷却箱，15.排水管，16.淡水储水箱，17.节流器，18.冷凝器，19.指示灯，20.氨水箱，21.空压机，22.单向逆止阀，23.发电机，24.涡轮机，25.蒸发管，26.放热管，27.小电机，28.支架和连接固定在支架上的跟踪装置，29.凹透镜，30.水管，31.小水泵，32.冷凝器，33.蓄电池，34.导线。

图2中

1. 集热管，2.凹透镜，3.风扇，4.导气管，5.放热管，6.小电机，7.支架和连接固定在支架上的跟踪装置。

图3中

1.冷凝器，2.涡轮机，3.小水泵，4.水管，5.蒸发管，6.放热管。

图4中

1.冷凝器，2.涡轮机，3.压力表，4.温度表，5.小水泵，6.水管，7.放热管。

图6中

1.涡轮机，2.发电机，3.空压机，4.单向逆止阀，5.氨水箱，6.制冰箱箱体，7.蒸发器，8.排水管，9.水管，10.回收箱，11.小水泵，12.排水管，13.冷却箱箱体，14.储冰槽，15.导气管，16.排水管，17.海水冷却箱，18.淡水储水箱，19.节流器，20.冷凝器。

图8中

1.空压机，2.发电机，3.蓄电池，4.涡轮机，5.导线，6.小水泵，7.小电机，8.开关，9.风扇，10.小水泵，11.指示灯，12.开关。

具体实施方式

图1中，集热管（1）、风扇（2）、导气管(3)、放热管（26）依次连接；放热管（26）中，蒸发管（25）两端穿过放热管（26）壁，蒸发管（25）、涡轮机（24）、冷凝器（32）、小水泵（31）、水管(30)依次连接；涡轮机（24）与发电机（23）连接，发电机（23）用导线分别与空压机（21）、蓄电池（33）连接；空压机（21）、氨水箱（20）、冷凝器（18）、节流器（17）、蒸发器(5)、回收箱（8）依次连接，回收箱（8）、小水泵（11）、水管（7）、单向逆止阀（22）、氨水箱（20）依次连接，回收箱（8）、导气管（13）、空压机（21）依次连接；制冰箱箱体（4）底部连接排水管（6），冷却箱箱体（10）中四周和中间分别分布储冰槽（12）、海水冷却箱（14），储冰槽（12）底部连接的排水管（15）与淡水储水箱（16）连接，海水冷却箱（14）底部连接的排水管（9）与制冰箱箱体（4）连接；蓄电池（33）通过导线（34）分别与风扇（2）、指示灯（19）、小水泵（11）、小水泵（31）、小电机（27）连接；凹透镜（29）安装在支架和连接固定在支架上的跟踪装置（28）上，连接固定在支架上的跟踪装置（28）与小电机（27）连接。

图2中，集热管（1）、风扇（3）、导气管（4）、放热管（5）依次连接；凹透镜（2）安装在支架和连接固定在支架上的跟踪装置（7）上，小电机（6）与支架和连接固定在支架上的跟踪装置（7）连接。

图3中，放热管（6）中，蒸发管（5）穿过放热管（6）壁，蒸发管（5）、涡轮机（2）、冷凝器（1）、小水泵（3）、水管（4）依次连接。

图6中，涡轮机（1）与发电机（2）连接，发电机（2）与空压机（3）连接；空压机（3）、氨水箱（5）、冷凝器（20）、节流器（19）、蒸发器(7)、回收箱（10）依次连接，回收箱（10）、小水泵（11）、水管（9）、单向逆止阀（4）、氨水箱（5）依次连接，回收箱（10）、导气管（15）、空压机（3）依次连接；制冰箱箱体（6）底部连接排水管（8），冷却箱箱体（13）中四周和中间分别分布储冰槽（14）、海水冷却箱（17），储冰槽（14）底部连接的排水管（16）与淡水储水箱（18）连接，海水冷却箱（17）底部连接的排水管（12）与制冰箱箱体（6）连接。

图8中，涡轮机（4）连接发电机（2），发电机（2）分别与蓄电池（3）、空压机（1）连接，蓄电池（3）通过导线（5）分别与风扇（9）、指示灯（11）、小电机（7）、小水泵（6）、小水泵（10）连接。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备，其特征是：波形集热管、风扇、导气管、放热管依次连接；放热管中，蒸发管两端穿过放热管壁，蒸发管、涡轮机、冷凝器、小水泵、水管依次连接，涡轮机转轴与发电机连接；发电机用导线分别与空压机马达和蓄电池连接，空压机、氨水箱、冷凝器、节流器、蒸发器、回收箱依次连接，回收箱、小水泵、水管、单向逆止阀、氨水箱依次连接，回收箱、导气管、空压机依次连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备，其特征是：制冰箱中底部和四个侧面分布着纵向的凹槽，冷却箱箱体中的四周和中间分别分布着储冰槽和海水冷却箱。

3.根据权利要求1所述的太阳能热能发电氨水循环海水淡化设备，其特征是：蓄电池通过导线分别与风扇、小水泵、指示灯、小电机连接。