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CN105753084B - 一种光热海水蒸馏淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光热海水蒸馏淡化装置，利用太阳能光热资源，将海水进行蒸馏，凝结获得纯水的技术，主要由真空集热管、蒸馏缶、盘管冷凝器、集汽母管组成；真空集热管为多支，其下端开口分别连接蒸馏缶的顶部，上端开口分别连接集汽母管，盘管冷凝器固定安装于蒸馏缶内部中间位置。其结构简单，实用性强，无需额外消耗能源，海水无须预处理，淡化水品质高，可自主运行操作简便，克服了传统的海水淡化装置淡化成本高，能源消耗多，海水淡化品质低的缺点。可广范应用于海岛、船舶、海洋作业平台等海水淡化应用，该装置可单台独立分散设置安装也可多台并联作业。

Description

一种光热海水蒸馏淡化装置
技术领域
本发明属于综合能源利用范畴，涉及一种海水淡化装置，特别涉及到一种光热海水蒸馏淡化装置。
背景技术
水荒目前已成为世界性的问题，是制约社会进步和经济发展的瓶颈。据统计，全球用水总量每15年就翻一番，到2030年地球上将有1/3的人口面临淡水资源危机。地球的表面虽然有71%被水覆盖，但只有2.5%的是淡水，其中又有69%是人类难以利用的两极冰盖。人类可利用的淡水只占全球水总量的0.77%。传统的海水淡化技术有反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法等，其共同的缺点是能源消耗多，运行成本高，海水需要预处理后才能进行淡化等缺点，制约了海洋经济的发展进程。
太阳能是最重要的可再生能源，相比于其它可再生能源，太阳能取之不尽，用之不竭，不需要运输。目前的太阳能综合利用主要有光伏发电，光热发电，光热采暖，热水器等。另外，在浩瀚的海洋中，丰富的光照资源并未得到开发利用。开发一种利用太阳能光热资源分离海水中淡水的装置，不失为一种有意之举。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用太阳能真空集热管收集光热，使海水中的水分子蒸发为水蒸汽，然后凝结为纯净水的一种技术。本发明一种光热海水蒸馏淡化装置，主要由真空集热管（1）、蒸馏缶（2）、盘管冷凝器（3）、集汽母管（8）组成；其特征在于真空集热管（1）为多支，其下端开口分别连接蒸馏缶（2）的顶部，上端开口分别连接集汽母管（8），盘管冷凝器（3）固定安装于蒸馏缶（2）内部中间位置，盘管冷凝器（3）进口经蒸汽回流管（7）连接于集汽母管（8），出口连接淡水蓄水槽（4）；所述真空集热管（1）为两根同心圆玻璃管组成，在内管的外表面涂太阳选择性吸热层，下端涂有吸气剂，内管两端与外管两端熔封成为圆环状的开口，内外圆管之间抽成真空，真空集热管（1）水平安装倾角30~90度，背光面安装有阳光反射板（6）；所述蒸馏缶（2）横截面为竖菱形结构，盘管冷凝器（3）水平安装与中间菱形腹部，菱形顶部开口安装真空集热管（1），菱形下部侧面安装水位控制阀（5），菱形底部连接浓盐水阀（12）。
当阳光照射到真空集热管（1）上时管内海水受热蒸发为水蒸气，上升至集汽母管（8），然后进入盘式冷凝器（3），在海水的冷却作用下凝结为纯净水，经出口流至淡水蓄水槽（4）完成淡化过程；盘式冷凝器（3）同时将海水加热加快汽化；经过蒸发的海水形成浓盐水沉积在蒸馏缶（2）下部，经过浓盐水阀（12）进入结晶槽（13），并逐渐凝结为海盐。结晶槽（13）的底部设有刮板机（9），刮板机（9）沿结晶槽（13）侧面斜板提升至盐仓（11）入口，定期转动刮板机驱动轮（10）驱动刮板沿结晶槽（13）底部将结晶盐输送至盐仓（11）；蒸馏缶（2）、盐仓（11）、浓盐水阀（12）、水位控制阀（5）内壁及刮板机采取耐磨防腐处理。
有益效果：
本发明一种光热海水蒸馏淡化装置，利用太阳能光热资源，将海水进行蒸馏，凝结获得纯水的技术，其结构简单，实用性强，无需额外消耗能源，海水无须预处理，淡化水品质高，可自主运行操作简便，克服了传统的海水淡化装置淡化成本高，能源消耗多，海水淡化品质低的缺点。可广范应用于海岛、船舶、海洋作业平台等海水淡化应用，该装置可单台独立分散设置安装也可多台并联作业。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1真空集热管，2蒸馏缶，3盘管冷凝器，4淡水蓄水槽，5水位控制阀，6反射板，7蒸汽回流管，8集汽母管，9刮板机，10刮板机驱动轮，11盐仓，12 浓盐水阀，13 结晶槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本发明一种光热海水蒸馏淡化装置，主要由真空集热管（1）、蒸馏缶（2）、盘管冷凝器（3）、集汽母管（8）组成；其特征在于真空集热管（1）为多支，其下端开口分别连接蒸馏缶（2）的顶部，上端开口分别连接集汽母管（8），盘管冷凝器（3）固定安装于蒸馏缶（2）内部中间位置，盘管冷凝器（3）进口经蒸汽回流管（7）连接于集汽母管（8）的底部，出口连接淡水蓄水槽（4）；所述真空集热管（1）为两根同心圆玻璃管组成，在内管的外表面涂太阳选择性吸热层，下端涂有吸气剂，内管两端与外管两端熔封成为圆环状的开口，内外圆管之间抽成真空，真空集热管（1）水平安装倾角30~90度，背光面安装有阳光反射板（6）；所述蒸馏缶（2）横截面为竖菱形结构，盘管冷凝器（3）水平安装与中间菱形腹部，菱形顶部开口安装真空集热管（1），菱形下部侧面安装水位控制阀（5），菱形底部连接浓盐水阀（12）。所述浓盐水阀（12）出口连接结晶槽（13）；结晶槽（13）的底部设有刮板机（9），刮板机（9）沿结晶槽（13）侧面斜板连接至盐仓（11）。
当阳光照射到真空集热管（1）上时管内海水受热蒸发为水蒸气，上升至集汽母管（8），然后进入盘式冷凝器（3），在海水的冷却作用下凝结为纯净水，经出口流至淡水蓄水槽（4）完成淡化过程；盘式冷凝器（3）同时将海水加热加快汽化；经过蒸发的海水形成浓盐水沉积在蒸馏缶（2）下部，经过浓盐水阀（12）进入结晶槽（13），并逐渐凝结为海盐。结晶槽（13）的底部设有刮板机（9），刮板机（9）沿结晶槽（13）侧面斜板提升至盐仓（11）入口，定期转动刮板机驱动轮（10）驱动刮板沿结晶槽（13）底部将结晶盐输送至盐仓（11）；蒸馏缶（2）、盐仓（11）、浓盐水阀（12）、水位控制阀（5）内壁及刮板机采取耐磨防腐处理。
本发明一种光热海水蒸馏淡化装置，结构简单、工艺成熟、成本低廉，可批量生产，无需专门的特种制作设备；市场应用广，可广泛应用于海岛、船舶、海洋作业平台等海水淡化应用，以及内陆苦咸水淡化和工业废水深度处理。

Claims (3)

1.一种光热海水蒸馏淡化装置，主要由真空集热管（1）、蒸馏缶（2）、盘管冷凝器（3）、集汽母管（8）组成；其特征在于：真空集热管（1）为多支，其下端开口分别连接蒸馏缶（2）的顶部，上端开口分别连接集汽母管（8），盘管冷凝器（3）固定安装于蒸馏缶（2）内部中间位置，盘管冷凝器（3）进口经蒸汽回流管（7）连接于集汽母管（8）的底部，出口连接淡水蓄水槽（4）；
所述蒸馏缶（2）横截面为竖菱形结构，盘管冷凝器（3）水平安装于 中间菱形腹部，菱形顶部开口安装真空集热管（1），菱形下部侧面安装水位控制阀（5），菱形底部连接浓盐水阀（12）；所述浓盐水阀（12）出口连接结晶槽（13）；结晶槽（13）的底部设有刮板机（9）, 刮板机（9）沿结晶槽（13）侧面斜板提升至盐仓（11）入口，定期转动刮板机驱动轮（10）驱动刮板沿结晶槽（13）底部将结晶盐输送至盐仓（11）。
2.根据权利要求1所述的一种光热海水蒸馏淡化装置，其特征在于：所述真空集热管（1）为两根同心圆玻璃管组成，在内管的外表面涂太阳选择性吸热层，下端涂有吸气剂，内管两端与外管两端熔封成为圆环状的开口，内外圆管之间抽成真空，真空集热管（1）水平安装倾角30~90度，背光面安装有阳光反射板（6）。
3.根据权利要求1所述的一种光热海水蒸馏淡化装置，其特征在于：所述蒸馏缶（2）、盐仓（11）、浓盐水阀（12）、水位控制阀（5）内壁及刮板机采取耐磨防腐处理。
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