專利名稱：一種太陽(yáng)能海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海水淡化裝置，特別涉及一種太陽(yáng)能海水淡化裝置。
背景技術(shù)：
地球上97.2°/。的水是不能飲用的海水，淡水僅占2.8% ，其中70%又以 南、北極的冰雪形態(tài)存在，實(shí)際供應(yīng)人類生命活動(dòng)的水只有不到總量的 0. 8%。
"水是21世紀(jì)的石油"。聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，21世紀(jì)淡水將成為世界最緊張 的自然資源。目前，海水淡化技術(shù)有天然冷凍法、人工冷凍法、太陽(yáng)能海 水淡化法、核能淡化法以及多級(jí)閃蒸(MSF)和反滲透(R0)技術(shù)。其中應(yīng) 用最廣泛的最多的是多級(jí)閃蒸(MSF)和反滲透(RO)技術(shù)。
多級(jí)閃蒸(MSF)的生產(chǎn)能力占全世界海水淡化總產(chǎn)量的56%，世界上 4000t/d海水淡化裝置中，MSF占77.3%，最大的單機(jī)造水能力達(dá)5.46X 10V/d。然而能耗高是MSF工藝的最大問(wèn)題，從而形成了 MSF海水淡化工 藝走向市場(chǎng)的瓶頸。
反滲透(R0)的生產(chǎn)能力占全世界淡化水市場(chǎng)的88%， R0的單機(jī)造水 能力一般不大于lX104m3/d。 R0工藝存在問(wèn)題是膜的壽命和抗污染問(wèn)題， 目前我國(guó)海水反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置等關(guān)鍵設(shè)備的研制尚未取 得突破性進(jìn)展。
用人工冷凍的方法從海水中提取淡水，最主要的問(wèn)題還是成本太高。 太陽(yáng)能海水淡化法雖然能耗比較低，但從目前的研究狀況來(lái)看，效率 仍然不是太高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)淡水資源緊缺，海水淡化耗能較高、現(xiàn)有太陽(yáng)能海水淡化 效率低等問(wèn)題，提供了一種既可在輪船上應(yīng)用也可在沿海建造的新型太陽(yáng) 能海水淡化裝置。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的-.
一種太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括一個(gè)海水加熱器、 一個(gè)冷凝換熱器， 其特征在于，所述的海水加熱器由集水池和覆蓋在其上的冠形太陽(yáng)能集熱 器構(gòu)成，冷凝換熱器通過(guò)海水入口管引入海水，并通過(guò)一與集水池聯(lián)通的 供水管將海水引致集水池中；冠形太陽(yáng)能集熱器由多塊透光玻璃組成；每 塊透光玻璃皆為雙凸鏡，投射在每塊透光玻璃表面上的太陽(yáng)光分別聚焦在 集水池內(nèi)的海水液面上，冠形太陽(yáng)能集熱器頂部通過(guò)聯(lián)通管與冷凝換熱器 相連，將集水池蒸發(fā)的水蒸氣導(dǎo)流到冷凝換熱器中經(jīng)冷凝成為淡水從淡水 管輸出。
上述方案中，所述的集水池為圓形，其上沿外翻，并帶有"凹"型槽， 冠形太陽(yáng)能集熱器反扣在該"凹"型槽內(nèi)，部分水蒸氣遇到太陽(yáng)能集熱器 內(nèi)表面冷凝為液態(tài)水，沿集熱器內(nèi)表面滑落到"凹"型槽內(nèi)，作為水封之用。
所述每塊透光玻璃皆為六邊形，其內(nèi)切圓為雙凸鏡面，各六邊形透光 玻璃相互連接后組成蜂窩狀冠形太陽(yáng)能集熱器。
所述的冷凝換熱器包括多排蛇形盤管，蛇形盤管上設(shè)有與盤管走向垂 直的套片式翅片，蛇形盤管入口設(shè)有下集管聯(lián)通海水入口管；出口設(shè)有上 集管聯(lián)通供水管。所述套片式翅片表面燒結(jié)有粉末金屬。
與現(xiàn)有海水淡化裝置相比，本發(fā)明新型太陽(yáng)能海水淡化裝置的優(yōu)點(diǎn)在
于
1、 冠形太陽(yáng)能集熱器由多塊六邊形透光玻璃組成，每塊六邊形透光玻 璃的內(nèi)切圓皆為一面雙凸鏡，保證能將從各個(gè)方向照射在集熱器表面上的 太陽(yáng)光分別聚焦在集水池海水液面上，有效地增加了液面輻射熱量，提高
了海水液面汽化率。
2、 蛇形盤管換熱器，由多個(gè)蛇形盤管并排在一起，管外套片式翅片將 并排的蛇形盤管組裝成一個(gè)整體，以便安裝和清洗；翅片表面燒結(jié)有粉末 金屬，以利于水蒸氣在翅片表面形成多個(gè)凝結(jié)中心。3、本發(fā)明新型太陽(yáng)能海水淡化裝置，既可作為便攜式海水淡化設(shè)備，
為海員和旅客在海輪上制備飲用水，也可作為大型海水淡化設(shè)備，在海岸 上組織大規(guī)模淡水生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明太陽(yáng)能海水淡化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.冠形太陽(yáng)能集
熱器；2.帶"凹"槽的圓形集水池；3.冷凝換熱器；4.聯(lián)通管；5.蛇形盤 管；8.套片式翅片；IO.下集管；ll.上集管；12.供水管；13.泄水管；14.
淡水管；15.海水入口管。
圖2為圖1中冠形太陽(yáng)能集熱器上的六邊形透光玻璃結(jié)構(gòu)示意圖。圖
中，6.六邊形透光玻璃；7.雙凸鏡；
圖3為圖2六邊形透光玻璃的側(cè)視圖，兼作雙凸鏡聚焦原理圖。 圖4為圖1中冷凝換熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一歩的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1至圖4所示。 一種太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括一個(gè)由六邊形透 光玻璃6組成的冠形太陽(yáng)能集熱器1、帶"凹"槽的圓形集水池2、不銹鋼 外殼冷凝換熱器3、不銹鋼聯(lián)通管4、不銹鋼蛇形盤管5。冠形太陽(yáng)能集熱 器1反扣在圓形集水池2的"凹"槽內(nèi)；蛇形盤管5組裝在冷凝換熱器3 內(nèi)；聯(lián)通管4將冠形太陽(yáng)能集熱器1與冷凝換熱器3聯(lián)結(jié)在一起。
冠形太陽(yáng)能集熱器1上的每一塊六邊形透光玻璃6都可以將投射在其 表面上的太陽(yáng)光準(zhǔn)確地聚焦在圓形集水池2的液面上。
蛇形盤管5，由多個(gè)蛇形盤管并排在一起，盤管入口處設(shè)有下集管10、 出口處設(shè)有上集管ll，以保證海水均勻地分配給各排蛇形盤管。海水自入 口管15經(jīng)下集管10進(jìn)入蛇形盤管5，與管外水蒸氣進(jìn)行熱量交換，預(yù)熱后 從上集管11排出，經(jīng)供水管12進(jìn)入圓形集水池2;蛇形盤管5管外設(shè)有套 片式翅片8，翅片8表面燒結(jié)有粉末金屬。
本發(fā)明新型太陽(yáng)能海水淡化裝置，既可作為小型便攜式海水淡化設(shè)備，在海輪上制備飲用水，也可作為大型海水淡化設(shè)備，固定在海岸上進(jìn)行規(guī) 模性生產(chǎn)。作為便攜式小型海水淡化設(shè)備，集水池2可由不銹鋼制作；作 為大型海水淡化設(shè)備，集水池2可由玻璃鋼或鋼筋混凝土制作。
蛇形盤管5以及翅片8均由不銹鋼制作；翅片8厚度約lmm;翅片間 距約10mm。翅片表面燒結(jié)有粉末金屬，以便水蒸氣在翅片表面形成多個(gè) 凝結(jié)中心。
本發(fā)明裝置的海水淡化原理是冠形太陽(yáng)能集熱器1將投射在每塊六
邊形透光玻璃6表面上的太陽(yáng)光準(zhǔn)確地聚焦在集水池2的液面上，高溫輻
射熱使集水池海水受熱汽化，水蒸氣上升，部分水蒸氣遇到太陽(yáng)能集熱器
內(nèi)表面冷凝為淡水，沿集熱器內(nèi)表面滑落到集水池2的"凹"型槽內(nèi)，作 水封用；大部分水蒸氣通過(guò)太陽(yáng)能集熱器1頂部的聯(lián)通管4進(jìn)入冷凝換熱 器3，通過(guò)蛇形盤管外的套片式翅片8與蛇形盤管5中的海水進(jìn)行熱量交換， 被冷凝為液體，由淡水管14排出。
集水池2底部設(shè)有泄水管13，可以定期排放高濃度海水，以免海水濃 度過(guò)大結(jié)塊。
權(quán)利要求
1、一種太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括一個(gè)海水加熱器、一個(gè)冷凝換熱器，其特征在于，所述的海水加熱器由集水池和覆蓋在其上的冠形太陽(yáng)能集熱器構(gòu)成，冷凝換熱器通過(guò)海水入口管引入海水，并通過(guò)一與集水池聯(lián)通的供水管將海水引致集水池中；冠形太陽(yáng)能集熱器由多塊透光玻璃組成；每塊透光玻璃皆為雙凸鏡，投射在每塊透光玻璃表面上的太陽(yáng)光分別聚焦在集水池內(nèi)的海水液面上，冠形太陽(yáng)能集熱器頂部通過(guò)聯(lián)通管與冷凝換熱器相連，將集水池蒸發(fā)的水蒸氣導(dǎo)流到冷凝換熱器中經(jīng)冷凝成為淡水從淡水管輸出。
2、 如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于，所述的集水 池為圓形集水池，其上沿外翻，并帶有"凹"型槽，冠形太陽(yáng)能集熱器反扣 在該"凹"型槽內(nèi)，部分水蒸氣遇到太陽(yáng)能集熱器內(nèi)表面冷凝為液態(tài)水，沿 集熱器內(nèi)表面滑落到"凹"型槽內(nèi)，作為水封之用。
3.如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于，所述每塊透 光玻璃皆為六邊形，其內(nèi)切圓為雙凸鏡面，各六邊形透光玻璃相互連接后組 成蜂窩狀冠形太陽(yáng)能集熱器。
4、 如權(quán)利要求l所述的太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于，所述的冷凝 換熱器包括多排蛇形盤管，蛇形盤管上設(shè)有與盤管走向垂直的套片式翅片， 蛇形盤管入口設(shè)有下集管聯(lián)通海水入口管；出口設(shè)有上集管聯(lián)通供水管。
5、 如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于，所述套片式 翅片表面燒結(jié)有粉末金屬。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括一個(gè)海水加熱器、一個(gè)冷凝換熱器，其特征在于，所述的海水加熱器由集水池和覆蓋在其上的冠形太陽(yáng)能集熱器構(gòu)成，冷凝換熱器通過(guò)海水入口管引入海水，并通過(guò)一與集水池聯(lián)通的供水管將海水引致集水池中；冠形太陽(yáng)能集熱器由多塊透光玻璃組成；每塊透光玻璃皆為雙凸鏡，投射在每塊透光玻璃表面上的太陽(yáng)光分別聚焦在圓形集水池內(nèi)的海水液面上，冠形太陽(yáng)能集熱器頂部通過(guò)聯(lián)通管與冷凝換熱器相連，將集水池蒸發(fā)的水蒸汽導(dǎo)流到冷凝換熱器中經(jīng)冷凝成為淡水從淡水管輸出。
文檔編號(hào)C02F103/08GK101538070SQ20091002214
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者鄭愛(ài)平, 樂(lè) 馬 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)