CN102557175A - 一种采用双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用太阳能空气集热器与太阳能热水器的双热源喷雾蒸发海水淡化技术。该装置包括冷却水箱，太阳能热水器，蒸发器，太阳能空气集热器，冷凝器，浓海水收集箱，气液分离器，淡水收集箱以及增压水泵，喷雾装置，过滤器，温度传感器等。冷却水箱中的海水由太阳能热水器加热后喷入蒸发器内，太阳能空气集热器产生的高温空气，由风机吹入蒸发室与水雾混合，水雾遇热蒸发而来的水蒸气通入冷凝器中；蒸发器中的残留水排入浓海水收集箱；进入冷凝器中的水蒸汽遇冷液化，经气液分离器流入淡水收集箱中；冷却海水通过冷凝室后，进入到冷却水箱，经冷却后循环流动。该海水淡化装置适用于家庭或小型工厂，具有节能高效等优点。
Description
技术领域
本发明专利是一种太阳能空气集热器与太阳能热水器的双热源喷雾蒸发海水淡化技术，涉及海水淡化技术领域。
背景技术
随着人口增长和经济的快速发展，人类对淡水的需求量持续增大。由于环境破坏所造成的水污染、水土流失和土地沙漠化，使世界上许多国家和地区都面临着水资源危机，如何解决人类的水资源短缺，是全世界目前急需解决的难题。
中国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量只有2200立方米，仅为世界人均水资源的1/4，在世界排名第110位，已经被联合国列为13个贫水国家之一。近20年来，随着人口增加、经济快速发展、城市化进程加快以及自然环境变化，水资源短缺问题日趋严重。据统计，全国660座城市中，有400座缺水，110多座严重缺水，此外还有2000多万农村人口饮水困难。全国年缺水总量约为300亿至400亿立方米，每年因缺水造成的经济损失达2000亿元。
地球表面2/3的面积被水覆盖，其中97%为海水和苦咸水，淡水只占3%。尽管海水和苦海水储量丰富，但它们必须经过淡化才能为人类利用。目前使用的海水淡化技术主要有反渗透法和蒸馏法两种，两种方法都需要消耗大量常规能源，成本很高。考虑到当今世界能源日益紧缺以及能源使用效率的问题，显然迫切需要寻找新的海水淡化方法。
本发明是一种利用太阳能空气集热器与太阳能热水器的双热源喷雾蒸发海水淡化技术，将太阳能空气集热器产生的热空气喷入蒸发室，和从太阳能热水器喷入至蒸发器的水雾混合，与密集的热铜管接触，使海水蒸发，水蒸汽通入冷凝器遇冷液化成的淡水可供人类使用。该过程太阳能利用效率较高，且清洁环保，节约能源，利于推广使用，社会效益较好。
发明内容
本发明的目的是利用地球上丰富的海水及太阳能资源，设计了一种海水淡化处理装置。该装置成本低，占地小，实施过程高效环保。
本发明的目的是利用以下技术方案来实现的：一种采用双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置，包括冷水箱1,太阳能热水器2，蒸发器3，太阳能空气集热器4，冷凝器5，其特征在于；冷水箱１，太阳能热水器2，蒸发器3，冷凝器5依次管路连接，蒸发器3和太阳能空气集热器4管路连接，蒸发器3还管路连接浓海水集装箱6，冷凝器５和气凝分离器7、淡水收集箱8依次管路连接。
蒸发器3还有一管路连接太阳能热水器2，使太阳能热水器2和蒸发器3之间单组成回路。
冷却水箱（1）和冷凝器（5）通过管路连接组成回路。
太阳能空气集热器（4）和蒸发器（3）之间设置有一风机，将太阳能集热器（4）中所产生的热空气吹入到蒸发器（3）内。
本发明的优点和积极效果：
（1） 采用热空气和热海水双热源为能源，提高海水蒸发效率，不仅节约能源，而且清洁环保。
（2） 本装置中利用风机输送空气，取消了传统的太阳能蒸馏海水所需的真空泵，可节约大量的电能。
（3） 本装置设计的蒸发器是热空气和海水分别喷入，不需要海水流经太阳能集热器，减少了海水对太阳能空气集热器的腐蚀作用。
（4） 本装置中的冷却水箱与冷凝器组成的循环系统，通过冷却水箱中的冷却装置，是海水循环流动，保证冷凝器中冷却水的低温，保证冷却效率。
（5） 本装置结构简单，体积较小，适用于一般家庭或小型工厂。
附图说明
图1为本装置的结构示意图。
具体实施方式
利用太阳能空气集热器与太阳能热水器的双热源喷雾蒸发海水淡化装置，采用太阳能空气集热器与太阳能热水器双热源为能源，所述的太阳能空气集热器可使空气温度升高到80-100摄氏度，太阳能空气集热器与蒸发器通过一个绝热管相连，中间连有风机，可加速空气流通，所述的蒸发器之中带有密集的铜管与太阳能热水器相连，使热海水循环流动，蒸发器下方设有浓海水排放口，所述的冷凝器在蒸发器的一侧，热的水蒸气从蒸发器流入，与其中密集冷铜管接触液化成淡水，从冷凝器出口管经汽液分离器流入淡水收集箱；在冷凝器上方还设有干空气排放口。冷却水箱中带有冷却装置，冷海水经过冷凝室，吸收热量之后进入到冷却水箱上部的喷雾装置，经压力雾化后喷出，流经填料后再由风机的吹动散热，经冷却后循环流动。
冷却水箱1中的海水经过滤后9进入太阳能热水器2中，当太阳能热水器中的海水温度达到一定温度时，经压力雾化成水雾喷入蒸发器3内，太阳能空气集热器4利用太阳能资源产生的高温空气，在风机的作用下，通过绝热管喷入蒸发器中，与水雾混合，同时，太阳能热水器中的热水流经蒸发器内密集的铜管形成的循环流动，也为蒸发器提供了高温，加速海水蒸发，由喷雾装置喷出的水雾经布水器均匀滴落至密集的热铜上管蒸发而来的水蒸气，通过蒸发器出口通入冷凝器5中；蒸发器中的残水通过浓海水排放口排出进入浓海水收集箱6；进入冷凝器中的水蒸汽遇冷凝结为水，通过冷凝器出口经气液分离器7流入淡水收集箱8中；冷凝后的干空气通过干空气排放口排出；冷却海水通过冷凝室后，进入到冷却水箱，经密集的铜管流到冷却水箱上部的入口处，由喷雾装置喷出水雾从填料中穿过，经风扇吹动，冷却后流入冷水箱，使密集铜管中的海水始终保持低温，保证冷凝器的冷却效率。整个过程高效环保，操作简单，市场前景广阔。
Claims (5)
1.一种采用双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置，包括冷水箱（1）,太阳能热水器（2），蒸发器（3），太阳能空气集热器（4），冷凝器（5），其特征在于；冷水箱（1），太阳能热水器（2），蒸发器（3），冷凝器（5）依次管路连接，蒸发器（3）和太阳能空气集热器（4）管路连接，蒸发器（3）还管路连接浓海水集装箱（6），冷凝器（3）和气凝分离器（7）、淡水收集箱（8）依次管路连接。
2.如权利要求1所述的双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置，其特征在于：蒸发器（3）还有一管路连接太阳能热水器（2），使太阳能热水器（2）和蒸发器（3）之间单组成回路。
3.如权利要求1所述的双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置，其特征在于：冷却水箱（1）和冷凝器（5）通过管路连接组成回路。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置，其特征在于：太阳能空气集热器（4）和蒸发器（3）之间设置有一风机，将太阳能集热器（4）中所产生的热空气吹入到蒸发器（3）内。
5.如权利要求1-3任一权利要求所述的双热源喷雾蒸发海水淡化技术的装置，其特征在于：蒸发器（３）和太能能热水器（２）、冷凝器（５）之间的管路连接为铜管连接。
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