CN211004652U - 一种双微型海水淡化装置 - Google Patents

一种双微型海水淡化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN211004652U
CN211004652U CN201920425497.XU CN201920425497U CN211004652U CN 211004652 U CN211004652 U CN 211004652U CN 201920425497 U CN201920425497 U CN 201920425497U CN 211004652 U CN211004652 U CN 211004652U
Authority
CN
China
Prior art keywords
evaporation vessel
micro
double
seawater
seawater desalination
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201920425497.XU
Other languages
English (en)
Inventor
王成兵
李泽宇
李政通
王伟
苏进步
凌三
王九龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201920425497.XU priority Critical patent/CN211004652U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN211004652U publication Critical patent/CN211004652U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

本实用新型提供的一种双微型海水淡化装置，包括外壳本体、蒸发器皿、导管和碳基块，蒸发器皿放置在外壳本体的内腔中，蒸发器皿通过导管固定在外壳本体上，导管的自由端穿过外壳本体将蒸发器皿与海水连通；碳基块放置在蒸发器皿的内腔中，且漂浮在蒸发器皿内腔中的海水上表面上；该装置形成的双微结构，利用了最新的太阳能驱动蒸汽界面化转换技术，通过选择一种多孔碳材料自漂浮于水面上，形成一种局部热区，极大化的减少热量损失，高效的利用太阳能进行海水淡化。

Description

一种双微型海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及界面式太阳能海水淡化领域，具体涉及一种双微型海水淡化装置。
背景技术
太阳能是一种典型的清洁环保型能源，可用做解决环境污染和能源危机的替代能源。因此，它已经吸引了来自世界各地的相关科学界和社会团体的高度关注。而且，它在很多领域都得到了广泛的应用，如氢气生产、太阳能热发电、光伏电池、光催化、水净化等。
海水淡化，就是指将海水里面的溶解性矿物质盐分、有机物、细菌和病毒以及固体分离出来，得到人们可以喝的、使用的淡水的一个过程。从能量转换角度来分析,它是将其它的能量转化为盐水分离能的过程。就海水淡化技术发展到目前的情况，按性质可分为物理方法和化学方法俩大类。物理方法中的蒸馏法最为简单常见：通过加热海水使之沸腾汽化，水蒸气再冷凝成淡水的方法，对于水质要求低，并且使用太阳能蒸馏是一种环保、节能、高效的方法。
目前使用太阳能生产蒸汽的技术依赖于材料表面吸收太阳辐射，并将积聚的热量传递给散装水直接或间接通过中间传热流体，因为光损失高，表面热损失大，或需要真空，以减少对流热损失，这增加了光热***的成本及复杂性。因此，非常需要开发出用具有成本效益和高效率的太阳能收集***。低成本的微/纳米结构的光热***，最近已经成为一种有前途的方法。用纳米颗粒(NP)接种的流体，因为流体温度均匀的通过容积吸收器使表面能量损失最小化并提高热导率。尽管如此，吸引人的重要问题是，这种情况下的纳米粒子由于吸收和散射入射光而被浪费。为了克服这个问题，出现了许多方法。诸如碳基泡沫，多孔阳极氧化铝和纤维素膜定位吸收，材料上的气水界面能更有效率和成本效益的使蒸汽生成。在这些平台中，通过热定位产生的蒸汽通过光吸收，绝热和毛细管作用的协作。使用各种黑色材料(如多孔碳材料)的吸收体，金属等离激元结构和半导体纳米粒子被证明能有效的吸收太阳能。用于热定位的基材起着绝热体的作用，减少了汽化区域和散装液体之间的热传递。由于通道毛细管效应，在负压和蒸汽逸出的水输送支持，局部蒸发效率提高了约64％。另外，使用的太阳能集热器进一步提高热效率达85-90％。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种双微型海水淡化装置，解决了目前使用太阳能生产蒸汽的技术依赖于材料表面吸收太阳辐射，并将积聚的热量传递给散装水直接或间接通过中间传热流体，因为光损失高，表面热损失大，或需要真空，以减少对流热损失，增加了光热***的成本及复杂性且不利于大规模的工业化生产的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
本实用新型提供的一种双微型海水淡化装置，包括外壳本体、蒸发器皿、导管和碳基块，蒸发器皿放置在外壳本体的内腔中，蒸发器皿通过导管固定在外壳本体上，导管的自由端穿过外壳本体将蒸发器皿与海水连通；碳基块放置在蒸发器皿的内腔中，且漂浮在蒸发器皿内腔中的海水上表面上。
优选地，外壳本体的外侧沿其圆周方向均布有三个连接件，每个连接件上设置有一个漂浮球。
优选地，漂浮球为外表面涂敷有耐酸胶泥涂料的高密度金属小球。
优选地，外壳本体的上端设置有盖体，所述盖体和外壳本体之间设置为分离式结构。
优选地，盖体铺设由疏水膜。
优选地，外壳本体和盖体之间通过丁基防水胶带封闭连接。
优选地，外壳本体和盖体均由导热材料制备而成。
优选地，导管和外壳本体之间通过丁基防水胶带封闭连接。
优选地，蒸发器皿和导管均由绝热材料制备而成。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种双微型海水淡化装置，由外壳本体和蒸发器皿形成微水层，通过连通器原理实现，该装置内外结构选择导热性完全相反的材料，可以最大程度保证收集到太阳能高效利用和冷凝水的高效回收；由碳基块和蒸发器皿形成微水膜结构，利用了最新的太阳能驱动蒸汽界面化转换技术，通过选择一种多孔碳材料自漂浮于水面上，形成一种局部热区，极大化的减少热量损失，高效的利用太阳能进行海水淡化。
进一步的，设置的漂浮球对于装置的配重及稳定性实现具有重要意义。
附图说明
图1是本实用新型涉及的双微型淡化海水装备淡化海水结构示意图；
其中，1、外壳本体 2、蒸发器皿 3、导管 4、漂浮球 5、连接件。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的一种双微型海水淡化装置，包括外壳本体1和蒸发器皿2，其中，本体1为空腔结构，蒸发器皿2放置在外壳本体1的空腔内，蒸发器皿2的底部连接有导管3，且蒸发器皿2的内腔与导管3相通；导管3的自由端穿过外壳本体1的底部与海水连通。
通过导管3实现蒸发器皿2和海水的连通。
蒸发器皿2内腔中的海水的上表面漂浮有碳基块。
外壳本体1的外侧沿其圆周方向均布有三个连接件5，每个连接件5上设置有一个漂浮球 4。
蒸发器皿2的厚度为30mm。
外壳本体1的上端设置有盖体，所述盖体和本体1之间设置为分离式结构；该结构便于在使用中对淡化后海水的收集利用。
外壳本体1和盖体为导热材料PPA基体白色系列导热塑料制备而成。
蒸发器皿2和导管3为聚氨酯硬泡体绝热材料制备而成。
外壳本体1和盖体之间通过丁基防水胶带封闭连接。
导管3和外壳本体1之间通过丁基防水胶带封闭连接。
漂浮球4为外表面涂敷有KY2耐酸胶泥涂料的高密度金属小球。
盖体上铺设有疏水膜。
碳基块能够更好的覆盖在蒸发皿中的水面上，避免了球体无法致密排列而形成的球间空隙对淡化效率的影响。
本实用新型的工作原理是：
通过导管3将蒸发器皿2和海水连通，海水在压力的作用下，进入到蒸发器皿2的内腔中，将碳基块放置在蒸发器皿2的内腔中，且漂浮在蒸发器皿2内腔中的海水上，用以吸收太阳能光，利用太阳能将蒸发器皿2中的海水进行蒸发，蒸发后的水蒸汽回流到外壳本体1的内腔中，外壳本体1中的淡水收集到一定程度后，打开盖体，将淡化从外壳本体1内倒出，此时，完成海水的淡化过程。
本实用新型具有积极的效果：
双微型淡化海水装置围绕其特点“双微”，从机械角度和材料角度构建出“微水层”“微水膜”双尺度高效设计，构成了对于盐水的良好淡化能力。
技术关键：“微水层”的形成，通过连通器原理实现，对于装置的配重，稳定性实现具有重要意义。装置内外结构选择导热性完全相反的材料，可以最大程度保证收集到太阳能高效利用(减少热量传导散失)和冷凝水的高效回收(减少冷凝水二次挥发)。“微水膜”的形成，利用了最新的太阳能驱动蒸汽界面化转换技术，通过选择一种多孔碳材料自漂浮于水面上，形成一种局部热区，极大化的减少热量损失，高效的利用太阳能。微水膜设计材料选择廉价高效的生物质基碳材料，更加有利于缩减制备成本。

Claims (9)

1.一种双微型海水淡化装置，其特征在于，包括外壳本体(1)、蒸发器皿(2)、导管(3)和碳基块，蒸发器皿(2)放置在外壳本体(1)的内腔中，蒸发器皿(2)通过导管(3)固定在外壳本体(1)上，导管(3)的自由端穿过外壳本体(1)用以将蒸发器皿(2)与海水连通；碳基块放置在蒸发器皿(2)的内腔中，且漂浮在蒸发器皿(2)内腔中的海水上表面上。
2.根据权利要求1所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，外壳本体(1)的外侧沿其圆周方向均布有三个连接件(5)，每个连接件(5)上设置有一个漂浮球(4)。
3.根据权利要求2所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，漂浮球(4)为外表面涂敷有耐酸胶泥涂料的高密度金属小球。
4.根据权利要求1所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，外壳本体(1)的上端设置有盖体，所述盖体和外壳本体(1)之间设置为分离式结构。
5.根据权利要求4所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，盖体铺设由疏水膜。
6.根据权利要求4所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，外壳本体(1)和盖体(6)之间通过丁基防水胶带封闭连接。
7.根据权利要求4或5或6所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，外壳本体(1)和盖体(6)均由导热材料制备而成。
8.根据权利要求1所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，导管(3)和外壳本体(1)之间通过丁基防水胶带封闭连接。
9.根据权利要求1所述的一种双微型海水淡化装置，其特征在于，蒸发器皿(2)和导管(3)均由绝热材料制备而成。
CN201920425497.XU 2019-03-29 2019-03-29 一种双微型海水淡化装置 Expired - Fee Related CN211004652U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201920425497.XU CN211004652U (zh) 2019-03-29 2019-03-29 一种双微型海水淡化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201920425497.XU CN211004652U (zh) 2019-03-29 2019-03-29 一种双微型海水淡化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN211004652U true CN211004652U (zh) 2020-07-14

Family

ID=71496794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201920425497.XU Expired - Fee Related CN211004652U (zh) 2019-03-29 2019-03-29 一种双微型海水淡化装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN211004652U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113202699A (zh) * 2021-06-01 2021-08-03 江苏科技大学 一种基于浮式平台的风能-波浪能发电装置及其工作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113202699A (zh) * 2021-06-01 2021-08-03 江苏科技大学 一种基于浮式平台的风能-波浪能发电装置及其工作方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Direct solar steam generation system for clean water production
CN112340800B (zh) 一种漂浮式聚光光伏热多级蒸馏装置
Bai et al. Interfacial solar evaporation for water production: from structure design to reliable performance
CN111003742A (zh) 一种太阳能光伏余热-焦耳热梯级利用的海水淡化***
CN112978834B (zh) 一种水面漂浮式冷凝器太阳能海水淡化装置
CN111620401A (zh) 一种漂浮式太阳能海水淡化-制盐双效装置
CN112340799B (zh) 一种双面加热式太阳能光伏/热海水淡化装置
CN112607806B (zh) 一种利用低品位余热的水电联产装置
CN113896269A (zh) 一种基于界面蒸发的高效太阳能海水淡化装置
Deniz Solar-powered desalination
CN201672716U (zh) 集热、加热一体化太阳能热利用装置
CN211004652U (zh) 一种双微型海水淡化装置
Lai et al. Performance analyses on a novel evacuated U-tube solar collector powered direct contact membrane distillation hybrid system for seawater desalination
Sun et al. Optimal design for floating solar still by structural modification: A review
CN102249356B (zh) 一种太阳能热水纯水联产装置
CN106966453A (zh) 风光互补耦合的海水淡化装置以及***
CN111977734B (zh) 一种光热蒸发和余热回收一体化装置及其应用
CN106745434B (zh) 一种基于太阳能中温聚热的正压运行多效蒸发海水淡化***
CN210419368U (zh) 一种太阳能光热膜蒸馏装置
CN216808196U (zh) 一种基于太阳能的海水淡化装置
Shareef et al. Review on enhancement of fresh water production in solar still using phase change materials
CN114455657A (zh) 可持续海水淡化及同步盐回收的近场辐射太阳能蒸发器
CN220745496U (zh) 一种漂浮式太阳能水电联产装置
CN212864202U (zh) 基于导热技术热循环利用高效太阳能海水淡化装置
CN211310918U (zh) 一种基于太阳能的集海水淡化、发电和热回收一体化装置

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200714

Termination date: 20210329