CN2883340Y - 一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置，技术特征在于：太阳集热器通过管道连接多级蒸发装置，前一级的出口连接下一级的入口，末级的出口通过管道与海水池连接；在每个蒸发装置的一侧设计冷凝装置，每级蒸发装置的冷凝装置相连接，末级冷凝装置的末端与海水池连接；在太阳集热器与海水池之间设计水泵和三通以及三通阀装箱控制器。有益效果：利用太阳能或低温余热作为热源，不消耗能源；采用闭式的气体循环回路，避免热量和蒸汽的损失，可以在室内运行。充分回收各项显热和潜热，提高能源利用率。结构简单、制作和维护成本较低。无环境污染，符合环保要求；产水率高，单位淡水量的能耗低。

Description

一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置，采用太阳能等低温热源来加热海水，使海水在一个封闭的塔式柜内蒸发，并通过冷凝获得淡水，并可以昼夜连续运行。

背景技术

目前国内外普遍采用的海水淡化方法有热驱动的蒸馏法、压差驱动的反渗透法(RO)和电位差驱动的电渗析法等。电渗析法和反渗透法需要有离子或介质的透过，要求能量大，能耗较高，并且对水的预处理条件要求苛刻，膜的老化问题严重，并容易受到二次污染，淡水品质无法保证，且存在噪音较大、维护工作量大的问题。蒸馏式海水淡化存在如何充分利用水蒸气的冷凝潜热、强化传热传质过程、减小热量和蒸汽损耗来提高能量利用效率、提高淡水产量的问题。

实用新型内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本实用新型提出一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置，以高效蒸发器、冷凝器、集热器、海水池等为核心部件充分回收各项潜热和显热、避免蒸汽和热量损失和强化传热传质的高效率、低能耗的封闭式海水淡化方法及装置。

技术方案

本实用新型的技术特征在于：太阳集热器1通过管道连接多级蒸发装置，前一级的出口连接下一级的入口，末级的出口通过管道与海水池11连接；在每个蒸发装置的一侧设计冷凝装置，每级蒸发装置的冷凝装置相连接，末级冷凝装置的末端与海水池11连接；在太阳集热器1与海水池11之间设计水泵10和三通5以及三通阀装箱控制器。

所述的蒸发装置是在蒸发器8的上端设计喷淋器6，蒸发器8的一侧设计风机7，蒸发器8的下端设计海水槽9。

所述的冷凝装置是在冷凝器15的下端设计淡水槽12，冷凝器15的前端设计水泵14，冷凝器15的管道内部注入冷却水；所述的冷凝装置的连接是各级冷凝器首尾相连，淡水槽安水位高低首尾相连接，淡水槽2得出口连接淡水槽12，在末级淡水槽的下端设计淡水池13。

将加热的海水流过高效蒸发装置，并利用气流穿过高效蒸发装置，使热的海水蒸发汽化，再用冷凝器收集得到淡水；采用闭式气体循环回路，避免开式***出口高温、高湿水蒸汽排放造成的热量和蒸汽损失；通过喷淋后的热海水和冷凝器出口的冷却水引入海水池可以减少能量损失，使***可以昼夜连续运行增加淡水产量；本装置采用太阳能等低温余热来加热海水。

有益效果

本发明相比现有技术的优点在于：

1.利用太阳能或低温余热作为热源，不消耗一次性能源；

2.采用闭式的气体循环回路，避免了出口气流造成的热量和蒸汽的损失；

3.采用闭式气流回路，使该装置可以在室内运行，而不影响室内的温度、湿度环境；

4.增加海水池回收喷淋后的高温热海水和冷凝器出口的高温冷却海水，充分回收各项显热和潜热，提高能源利用率；

5.不必要采用高压或真空手段，结构简单、制作和维护成本较低；

6.无环境污染，符合环保要求；

7.产水率高，单位淡水量的能耗低；

8.经过处理的水质能达到饮用标准。

附图说明

图1：结构原理图

1—集热器  2、12—淡水槽  3—旁通管路  4—三通阀转向控制器5—三通  6、19—喷淋器  7、17—风机  8、18—蒸发器  9、16—海水槽10、14—水泵  11—海水池  13—淡水池  15、20—冷凝器

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步描述：

在本实施例中，选择两级蒸发和冷凝装置，第一级蒸发装置由蒸发器18、喷淋器19、风机17和海水槽16组成。第二级蒸发装置由蒸发器8、喷淋器6、风机7和海水槽9组成。海水槽16的连接喷淋器6，海水槽9与海水池11连接。

第一级冷凝器装置由冷凝器20和淡水槽2组成，第二级冷凝器装置由冷凝器15和淡水槽12组成。淡水槽2的出口连接淡水槽12的入口，淡水槽12的出口与淡水池13相连接。冷凝器15的出水口与冷凝器20的入水口连接，冷凝器15的入水口连接冷却水，冷凝器20的出水口与海水池11连接。

本装置的热力学运行特征在于：经过太阳集热器1加热的海水，喷淋在高效蒸发器18上，气流在风机17的驱动下，强迫穿过高效蒸发器18使得海水迅速蒸发汽化变成水蒸气。由于蒸发器效率高，水蒸汽接近饱和状态。水蒸气进入冷凝器20被冷却形成淡水流入淡水槽2。为了避免常规开式***出口高温高湿蒸汽排放造成的能量损失，采用了塔式的封闭气流回路。蒸发器18出口的海水流入海水槽16后通过管路喷淋在蒸发器8上，从冷凝器20出口的气流在风机7的驱动下，强迫穿过蒸发器8，与海水进行热湿交换，蒸发器8出口的热湿气流进入冷凝器15被冷却形成淡水流入淡水槽12，冷凝器15出口气流在风机17的强迫下进入蒸发器18形成封闭的气流回路，***连续循环可以源源不断的得到淡水。

为了有效的利用海水和热量回收，可以将高效蒸发器8出口的温度较高的浓海水引回海水池11，同时，冷却水经由泵14后先后通过冷凝器15和冷凝器20，由于冷凝器内冷却水吸收管外海水冷凝潜热，冷凝器出口水温升高，为了有效利用这部分热量，将冷凝器20出口的冷却海水引入海水池作为被加热海水水源，来充分利用各项热能。

本实用新型的工作控制过程是：启动控制器，使得风机7、17、水泵10、14工作。海水池中的海水经由泵10，流经太阳能集热器1加热后喷淋在蒸发器上，气流在风机7、17的驱动下穿过蒸发器使海水蒸发，冷却水经由泵14进入冷凝器15、20与管外流蒸汽换热，得到淡水。

本实用新型为昼夜连续运行装置，由于采用太阳能作为热源，喷淋海水在昼夜运行时有不同的管路。在泵10和集热器1之间装有三通阀5，白天运行时，三通阀开向集热器，海水经由集热器加热后喷淋；在晚间，为了防止海水经过集热器后向环境放热造成能量损失，三通阀转向，海水经过管路3，绕过集热器直接喷淋。其中三通阀的调整由控制元件控制。

因为海水池的大小有限，同时为了使海水池内海水的浓度不至于太高，每天早上在太阳升起以前进行一次排污。

Claims (3)

1、一种闭式太阳能或低温热源海水淡化装置，其特征在于：太阳集热器(1)通过管道连接多级蒸发装置，前一级的出口连接下一级的入口，末级的出口通过管道与海水池(11)连接；在每个蒸发装置的一侧设计冷凝装置，每级蒸发装置的冷凝装置相连接，末级冷凝装置的末端与海水池(11)连接；在太阳集热器(1)与海水池(11)之间设计水泵(10)和三通(5)以及三通阀装箱控制器。

2、根据权利要求1所述的闭式太阳能或低温热源海水淡化装置，其特征在于：所述的蒸发装置是在蒸发器(8)的上端设计喷淋器(6)，蒸发器(8)的一侧设计风机(7)，蒸发器(8)的下端设计海水槽(9)。

3、根据权利要求1所述的闭式太阳能或低温热源海水淡化装置，其特征在于：所述的冷凝装置是在冷凝器(15)的下端设计淡水槽(12)，冷凝器(15)的前端设计水泵(14)，冷凝器(15)的管道内部注入冷却水；所述的冷凝装置的连接是各级冷凝器首尾相连，淡水槽安水位高低首尾相连接，淡水槽(2)得出口连接淡水槽(12)，在末级淡水槽的下端设计淡水池(13)。

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