CN205472740U - 船用太阳能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种船用太阳能海水淡化装置，包括热管式真空管太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器和冷凝器，热管式真空管太阳能集热器上分别设有空气进气管和空气出气管，空气进气管上设有引风机，全玻璃真空管太阳能集热器上设有储水箱，储水箱上设有海水进水管、海水出水管、湿空气出气管和曝气管，海水进水管和海水出水管上分别设有阀门，曝气管上设有通气微孔且与空气出气管连通，储水箱通过湿空气出气管与冷凝器连接，湿空气出气管上设有轴流风机。该装置将热管式真空管太阳能集热器和全玻璃真空管太阳能集热器相互耦合，在空气与热水接触之前就进行加热，不仅热效率高，而且工作温度范围很广，不存在冬季冻结，夏季爆管的问题。

Description

船用太阳能海水淡化装置
技术领域
本实用新型属于海水淡化领域，涉及一种船用太阳能海水淡化装置。
背景技术
在海上航行的船舶、海上石油钻井平台和海上人工岛等由于远离大陆，获取淡水资源成为了一个必要解决的问题，因此在这些淡水资源稀缺的地方都配有海水淡化装置。已成熟的海水淡化装置包括盘式海水淡化装置、斜盘式海水淡化装置和充气式海水淡化装置等。随着科技的发展，更加节能环保高效的海水淡化装置被研制出来——太阳能海水淡化装置表现出了结构简单、造价低的优势，日益得到人们的青睐，同时由于传统的太阳能海水淡化装置的产水量过低，大大限制了它的推广应用。目前主要是利用太阳能集热器获得热水，热水将普通温度的空气加热和增湿，然后用冷凝器将湿空气冷凝而获得淡水，但是空气与热水接触时间不够的话增热效果不大，接触时间太长的话又会降低换热效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种船用太阳能海水淡化装置，该装置在空气与热水接触之前就进行加热，换热效率高。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种船用太阳能海水淡化装置，包括热管式真空管太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器和冷凝器，热管式真空管太阳能集热器上分别设有空气进气管和空气出气管，空气进气管上设有引风机，全玻璃真空管太阳能集热器上设有储水箱，储水箱上设有海水进水管、海水出水管、湿空气出气管和曝气管，海水进水管和海水出水管上分别设有阀门，曝气管上设有通气微孔且与空气出气管连通，储水箱通过湿空气出气管与冷凝器连接，湿空气出气管上设有轴流风机。
进一步地，冷凝器包括冷凝仓，冷凝仓内从上到下依次设有喷淋头、倾斜的挡板和蛇形冷凝管，湿空气出气管伸入冷凝仓内部并位于挡板与蛇形冷凝管之间，湿空气出气管位于冷凝仓内的部分设有通气孔，挡板的最低端设有冷却水出水管，冷凝仓的底部设有淡水出水管。
进一步地，挡板的最高端设在湿空气出气管的上游的一侧，湿空气出气管靠近挡板下表面并延伸至冷凝仓中心线以后。
进一步地，蛇形冷凝管下端为进水口，上端为出水口。
进一步地，储水箱内海水进水管的出口处设有浮球阀，储水箱上设有液位计。
本实用新型的有益效果是：
1.引风机将空气抽进热管式真空管太阳能集热器内加热，热空气依次经过空气出气管和曝气管并通过通气微孔进入储水箱，海水经过海水进水管进入储水箱并在全玻璃真空管太阳能集热器作用下加热，湿空气通过湿空气出气管进到冷凝器中被冷凝得到淡水，剩下的浓海水由海水出水管排出；该海水淡化装置将热管式真空管太阳能集热器和全玻璃真空管太阳能集热器相互耦合，在空气与热水接触之前就进行加热，不仅热效率高，而且工作温度范围很广，不存在冬季冻结，夏季爆管的问题；轴流风机使得储水箱上部处于微负压状态，冷凝器内微正压状态，有利于湿空气的形成和流通，提高了海水淡化效率。
2.喷淋头向挡板喷冷却水，挡板与湿空气充分接触冷却水进行第一步冷凝，之后湿空气在背压和自身重力的作用向下运动，经过蛇形冷凝管进一步冷凝，冷凝出的淡水经淡水出水管流出，冷却水经冷却水出水管排出，该冷凝器将喷淋冷却和蛇形管冷凝相结合，增加了冷凝效果。
3.挡板从低到高温度依次减小，将挡板温度较低的部分设在湿空气出气管的上游，有利于提高冷凝效率。
4.蛇形冷凝管的出水口端温度低于进水口端，湿空气下降时直接与温度更低的出水口端接触，冷却效果更好。
5.液位计用于观测储水箱内水位的高低，当储水箱的液位低于设定的下限值时，浮球阀会牵动海水进水管，使得海水流入储水箱中，反之，当液位高于上限值时，浮球阀会动作关闭阀门（浮球阀为现有技术，此处设置浮球阀用于自动位置安全的工作水位）。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1-热管式真空管太阳能集热器；2-全玻璃真空管太阳能集热器；3-冷凝器；4-蛇形冷凝管；5-空气进气管；6-引风机；7-阀门；8-海水进水管；9-空气出气管；10-曝气管；11-储水箱；12-湿空气出气管；13-轴流风机；14-海水出水管；15-喷淋头；16-挡板；17-冷却水出水管；18-出水口；19-进水口；20-淡水出水管；21-冷凝仓；22-液位计；23-浮球阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的说明。
如图1所示， 一种船用太阳能海水淡化装置，包括热管式真空管太阳能集热器1、全玻璃真空管太阳能集热器2和冷凝器3，热管式真空管太阳能集热器1上分别设有空气进气管5和空气出气管9，空气进气管5上设有引风机6，全玻璃真空管太阳能集热器2上设有储水箱11，储水箱11上设有海水进水管8（位于储水箱11顶部）、海水出水管14（位于储水箱11底部）、湿空气出气管12（位于储水箱11顶部）和曝气管10（位于储水箱11底部），海水进水管8和海水出水管14上分别设有阀门7（分别调节进出的流量），曝气管10上设有通气微孔且与空气出气管9连通，储水箱11通过湿空气出气管12与冷凝器3连接，湿空气出气管12上设有轴流风机13。
引风机6将空气抽进热管式真空管太阳能集热器1内加热，热空气依次经过空气出气管9和曝气管10并通过通气微孔进入储水箱11，海水经过海水进水管8进入储水箱11并在全玻璃真空管太阳能集热器2作用下加热，湿空气通过湿空气出气管12进到冷凝器3中被冷凝得到淡水，剩下的浓海水由海水出水管14排出；该海水淡化装置将热管式真空管太阳能集热器1和全玻璃真空管太阳能集热器2相互耦合，在空气与热水接触之前就进行加热，不仅热效率高，而且工作温度范围很广，不存在冬季冻结，夏季爆管的问题；轴流风机13使得储水箱11上部处于微负压状态，冷凝器3内微正压状态，有利于湿空气的形成和流通，提高了海水淡化效率。
如图1所示，在本实施例中，冷凝器3包括冷凝仓21，冷凝仓21内从上到下依次设有喷淋头15、倾斜的挡板16和蛇形冷凝管4，湿空气出气管12伸入冷凝仓21内部并位于挡板16与蛇形冷凝管4之间，湿空气出气管12位于冷凝仓21内的部分设有通气孔，挡板16的最低端设有冷却水出水管17，冷凝仓21的底部设有淡水出水管20。喷淋头15向挡板16喷冷却水，挡板16与湿空气充分接触冷却水进行第一步冷凝，之后湿空气在背压和自身重力的作用向下运动，经过蛇形冷凝管4进一步冷凝，冷凝出的淡水经淡水出水管20流出，冷却水经冷却水出水管17排出，该冷凝器3将喷淋冷却和蛇形管冷凝相结合，增加了冷凝效果。
如图1所示，在本实施例中，挡板16的最高端设在湿空气出气管12的上游的一侧，湿空气出气管12靠近挡板16下表面并延伸至冷凝仓21中心线以后。挡板16从低到高温度依次减小，将挡板16温度较低的部分设在湿空气出气管12的上游，有利于提高冷凝效率。
如图1所示，在本实施例中，蛇形冷凝管4下端为进水口19，上端为出水口18。蛇形冷凝管4的出水口18端温度低于进水口19端，湿空气下降时直接与温度更低的出水口18端接触，冷却效果更好。
如图1所示，在本实施例中，储水箱11内海水进水管8的出口处设有浮球阀23，储水箱11上设有液位计22。液位计22用于观测储水箱11内水位的高低，当储水箱11的液位低于设定的下限值时，浮球阀23会牵动海水进水管8，使得海水流入储水箱11中，反之，当液位高于上限值时，浮球阀23会动作关闭阀门7（浮球阀23为现有技术，此处设置浮球阀23用于自动位置安全的工作水位）。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种船用太阳能海水淡化装置，其特征在于：包括热管式真空管太阳能集热器、全玻璃真空管太阳能集热器和冷凝器，热管式真空管太阳能集热器上分别设有空气进气管和空气出气管，空气进气管上设有引风机，全玻璃真空管太阳能集热器上设有储水箱，储水箱上设有海水进水管、海水出水管、湿空气出气管和曝气管，海水进水管和海水出水管上分别设有阀门，曝气管上设有通气微孔且与空气出气管连通，储水箱通过湿空气出气管与冷凝器连接，湿空气出气管上设有轴流风机。
2.如权利要求1所述的船用太阳能海水淡化装置，其特征在于：冷凝器包括冷凝仓，冷凝仓内从上到下依次设有喷淋头、倾斜的挡板和蛇形冷凝管，湿空气出气管伸入冷凝仓内部并位于挡板与蛇形冷凝管之间，湿空气出气管位于冷凝仓内的部分设有通气孔，挡板的最低端设有冷却水出水管，冷凝仓的底部设有淡水出水管。
3.如权利要求2所述的船用太阳能海水淡化装置，其特征在于：挡板的最高端设在湿空气出气管的上游的一侧，湿空气出气管靠近挡板下表面并延伸至冷凝仓中心线以后。
4.如权利要求2所述的船用太阳能海水淡化装置，其特征在于：蛇形冷凝管下端为进水口，上端为出水口。
5.如权利要求1所述的船用太阳能海水淡化装置，其特征在于：储水箱内海水进水管的出口处设有浮球阀，储水箱上设有液位计。
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