專利名稱：太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置及其海水淡化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化領(lǐng)域，特別涉及到太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置及其海水淡化方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人口數(shù)量的急劇膨脹，有報(bào)道說(shuō)2011的今年世界人口將達(dá)到前所未有的70億，造成用水量在急劇的增長(zhǎng)，但是可以利用的淡水資源卻在不斷的減少，在不遠(yuǎn)的將來(lái)有水危機(jī)的危險(xiǎn)。特別是我國(guó)，水資源短缺的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。而且據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)的人均占有水量只有世界平均水平的1/4，被列為世界13個(gè)缺水國(guó)家之一。所以可見(jiàn)，水資源的匱乏已經(jīng)嚴(yán)重影響到我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)到了不得不重視的地步。目前有許多措施在進(jìn)行中，比如南水北調(diào)，廢水利用等，但是這些措施都是有能耗大，見(jiàn)效慢等不足。因此，海水淡化是未來(lái)解決淡水資源缺乏的最有效措施之一。我們知道地球表面70%多是被廣闊的海洋所覆蓋的，其中水的儲(chǔ)量約為13. 7億立方米，占到地球總的儲(chǔ)水量的95%，占到地表水總量的98%。，而我們賴以生存的淡水卻只有全球總水量的2. 53%, 人類能直接使用的淡水只有總淡水量的0. 266%，所以從海水中取得淡水，發(fā)展海水淡化技術(shù)是我們解決水資源及其重要的措施。磁制冷是指利用一些磁性材料的磁熱效應(yīng)來(lái)制冷的技術(shù)，與傳統(tǒng)利用氟利昂作為制冷工質(zhì)的蒸氣壓縮式制冷技術(shù)有著本質(zhì)的區(qū)別。蒸氣壓縮式制冷所采用的制冷工質(zhì)-氟利昂，能破壞地球的保護(hù)層-臭氧層，同時(shí)氟利昂本身也是造成溫室效應(yīng)的氣體， 對(duì)地球的生態(tài)環(huán)境都造成了極大的破壞，因此各國(guó)政府都在積極采取措施，加快淘汰不環(huán)保的制冷劑氟利昂。而且利用氟利昂作為制冷劑的蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的效率只是卡洛循環(huán)的5% -10%，但是利用磁性材料磁熱效應(yīng)的磁制冷循環(huán)的效率可以達(dá)到卡洛循環(huán)的 30% _60%，因此具有更好的節(jié)能效果。磁制冷的制冷工質(zhì)是固態(tài)的磁性材料，它的GWP (全球變暖潛能值，ODP(破壞臭氧層潛能值)都是為零的，所以磁制冷是完全安全可靠的無(wú)污染，節(jié)能環(huán)保的制冷技術(shù)。磁制冷的磁熱效應(yīng)(MCE)，也叫磁卡效應(yīng)是指在磁性材料的勵(lì)磁， 去磁的過(guò)程中，會(huì)伴隨著磁性材料放出熱量和吸收熱量的現(xiàn)象。當(dāng)給磁性材料加一個(gè)外部磁場(chǎng)的時(shí)候，磁性材料被磁化，磁性材料的磁熵變小，溫度上升。當(dāng)外部磁場(chǎng)消失時(shí)，磁性材料去磁，它的磁熵變大，溫度下降。如果在磁性材料勵(lì)磁，去磁過(guò)程中利用傳熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，形成一個(gè)熱力循環(huán)，就可以達(dá)到制冷效果了。目前比較常見(jiàn)的磁制冷循環(huán)是磁卡洛循環(huán)，磁斯特林循環(huán)，磁埃里克森循環(huán)，磁布雷頓循環(huán)。這些磁制冷循環(huán)都有自己適用的溫度范圍，比如磁卡洛循環(huán)適用于低于20K的低溫區(qū)。而磁埃里克森循環(huán)可以適用于室溫范圍，因此本發(fā)明裝置利用的磁制冷是采用磁埃里克森循環(huán)。磁制冷與太陽(yáng)能聯(lián)合的海水淡化裝置，其實(shí)是利用了太陽(yáng)能蒸餾法的原理，利用太陽(yáng)能的輻射熱能加熱海水，使海水能達(dá)到一個(gè)較高的溫度，然后再經(jīng)過(guò)噴淋室噴淋，會(huì)有一部分的高溫海水氣化，這樣就會(huì)得到水蒸汽，水蒸汽被冷凝就得到了淡水。利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化與其他的方式進(jìn)行的海水淡化相比，有著自己巨大的優(yōu)勢(shì)。首先是利用太陽(yáng)能加熱海水，而不是消耗石油，天然氣，煤炭等常規(guī)能源，無(wú)污染，然后太陽(yáng)能海水淡化不需要很多的動(dòng)力設(shè)備，只需要一些水泵而已，因此節(jié)能效果好。由于目前各國(guó)都比較關(guān)注海水淡化的研究，因此有很多的海水淡化方法和裝置。 如(1)蒸餾法，將海水加熱蒸發(fā)，再使蒸汽冷凝得到淡水。分為多效蒸發(fā)(MED)，閃蒸 (flash)，壓氣蒸餾(VC)。( 反滲透(RO)，以壓力差為動(dòng)力，使淡水透過(guò)選擇性滲透膜。 (3)電滲析法，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性而脫除水中離子從而使海水淡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置及其海水淡化方法，特別是涉及到近年來(lái)各國(guó)大力發(fā)展的磁制冷技術(shù)來(lái)冷卻水蒸汽的裝置，以及利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化的方法。利用太陽(yáng)能作為加熱海水的熱源，舍去了專門(mén)的加熱設(shè)備，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的， 同時(shí)利用磁制冷冷卻技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生溫室氣體和破壞臭氧層的氣體。本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述裝置包括蒸汽生成系統(tǒng)和磁制冷捕水器；所述蒸汽生成系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱板、噴淋室、第一換熱器和第二換熱器；噴淋室的頂部設(shè)置有噴頭和蒸汽出口，噴淋室的底部設(shè)置有第一壓力閥門(mén)；所述磁制冷捕水器的外部設(shè)置有海水導(dǎo)入管和海水導(dǎo)出管；磁制冷捕水器的內(nèi)部設(shè)置有儲(chǔ)液罐、儲(chǔ)氣罐、上三通電磁閥、下三通電磁閥和磁制冷裝置；磁制冷捕水器的底部設(shè)置有集水槽；所述海水導(dǎo)入管通過(guò)儲(chǔ)液罐連接下三通電磁閥的第一接口，下三通電磁閥的第二接口連接磁制冷裝置；所述磁制冷裝置的另一端連接上三通電磁閥的第一接口，下三通電磁閥的第三接口連接集水槽；所述集水槽的底部設(shè)置有外接淡水排出管的第二壓力閥門(mén)， 集水槽的頂部外側(cè)設(shè)置有與噴淋室連通的蒸汽回流口 ；上三通電磁閥的第二接口連接海水導(dǎo)出管；所述海水導(dǎo)出管依次連接第一換熱器、太陽(yáng)能集熱板、第二換熱器；第二換熱器通過(guò)管路與噴淋室頂部的噴頭連接；噴淋室底部的壓力閥門(mén)通過(guò)管路連接第一換熱器；所述第一換熱器還設(shè)置有海水排出口；噴淋室頂部的蒸汽出口連接第二換熱器，第二換熱器的一個(gè)接口連接磁制冷捕水器內(nèi)部的儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐的出口端連接上三通電磁閥的第三接口。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述太陽(yáng)能集熱板為槽式太陽(yáng)能集熱板。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述海水導(dǎo)入管上設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)水泵，第一換熱器和太陽(yáng)能集熱板之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)水泵；海水排出口通過(guò)管路連接有第三驅(qū)動(dòng)水泵。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一壓力閥門(mén)的設(shè)定開(kāi)啟壓力小于第一壓力閥門(mén)的設(shè)定開(kāi)啟壓力。太陽(yáng)能磁制冷海水淡化方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟1)給水首先關(guān)閉上三通電磁閥的第三接口和下三通電磁閥的第三接口，啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)水泵導(dǎo)入海水，由磁制冷裝置加熱后經(jīng)海水導(dǎo)出管到達(dá)第一換熱器，經(jīng)過(guò)熱交換后海水流進(jìn)太陽(yáng)能集熱板；2)加熱太陽(yáng)的輻射熱能被太陽(yáng)能集熱器吸收后，太陽(yáng)能集熱器對(duì)海水進(jìn)行加熱，然后加熱的海水經(jīng)過(guò)第二個(gè)換熱器繼續(xù)被加熱為高溫海水；3)蒸發(fā)高溫海水在噴淋室進(jìn)行噴淋，一部分的海水變成了水蒸汽，所述水蒸汽積聚在噴淋室頂部，液態(tài)的海水留在噴淋室底部；4)冷卻積聚在噴淋室頂部的水蒸汽在自身的擴(kuò)散作用下，以及由于噴淋室內(nèi)部的空間不斷減小而增強(qiáng)的壓力作用下，經(jīng)過(guò)噴淋室的水蒸汽出口，通過(guò)水蒸汽管道在第二個(gè)換熱器與在太陽(yáng)能集熱器被加熱的海水進(jìn)行熱交換，水蒸汽被冷卻很少的一部分，然后水蒸汽和液態(tài)水混合物經(jīng)過(guò)磁制冷捕水器被冷卻，冷凝后的冷凝水被收集在集水槽中；5)排出冷凝水當(dāng)集水槽中的冷凝水水位達(dá)到一定的高度時(shí)，集水槽的閥門(mén)打開(kāi)，冷凝水被排出；6)集水槽中的剩余水蒸汽的排出通過(guò)集水槽底部的壓力閥控制淡水水位，當(dāng)?shù)坏竭_(dá)一定高度時(shí)，空間變小，壓強(qiáng)增大，推動(dòng)水蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入噴淋室中；7)排出噴淋室濃海水當(dāng)噴淋室中濃海水的水位高度達(dá)到一定時(shí)，噴淋室底部的壓力閥打開(kāi)，濃海水被引進(jìn)第一個(gè)換熱器中，經(jīng)過(guò)換熱器后被直接排到海里。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包括預(yù)熱過(guò)程，所述預(yù)熱過(guò)程為讓一部分海水在所述太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置進(jìn)行循環(huán)，使得第一換熱器內(nèi)存儲(chǔ)有高溫海水，第二換熱器內(nèi)存儲(chǔ)有高溫水蒸汽。本發(fā)明的有益效果在于利用太陽(yáng)能加熱海水，而不是消耗石油，天然氣，煤炭等常規(guī)能源，綠色環(huán)保無(wú)污染，同時(shí)不需要很多的動(dòng)力設(shè)備，只需要一些水泵而已，節(jié)能效果好。


圖1為本發(fā)明所述的太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明所述的磁制冷捕水器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置，所述裝置包括蒸汽生成系統(tǒng)和磁制冷捕水器200 ；所述蒸汽生成系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱板110、噴淋室100、第一換熱器210和第二換熱器220 ；噴淋室100的頂部設(shè)置有噴頭和蒸汽出口，噴淋室100的底部設(shè)置有第一壓力閥門(mén) 111 ；所述磁制冷捕水器200的外部設(shè)置有海水導(dǎo)入管和海水導(dǎo)出管；磁制冷捕水器 200的內(nèi)部設(shè)置有儲(chǔ)液罐330、儲(chǔ)氣罐340、上三通電磁閥310、下三通電磁閥320和磁制冷裝置300 ；磁制冷捕水器200的底部設(shè)置有集水槽150 ；所述海水導(dǎo)入管通過(guò)儲(chǔ)液罐330連接下三通電磁閥320的第一接口，下三通電磁閥320的第二接口連接磁制冷裝置300 ；所述磁制冷裝置300的另一端連接上三通電磁閥310的第一接口，下三通電磁閥320的第三接口連接集水槽150 ；所述集水槽150的底部設(shè)置有外接淡水排出管的第二壓力閥門(mén)，集水槽150的頂部外側(cè)設(shè)置有與噴淋室100連通的蒸汽回流口 ；上三通電磁閥310的第二接口連接海水導(dǎo)出管；所述海水導(dǎo)出管依次連接第一換熱器210、太陽(yáng)能集熱板110、第二換熱器220 ；第二換熱器220通過(guò)管路與噴淋室100頂部的噴頭連接；噴淋室100底部的第一壓力閥門(mén)111 通過(guò)管路連接第一換熱器210 ；所述第一換熱器210還設(shè)置有海水排出口 ；噴淋室100頂部的蒸汽出口連接第二換熱器220，第二換熱器220的一個(gè)接口連接
磁制冷捕水器200內(nèi)部的儲(chǔ)氣罐340，儲(chǔ)氣罐340的出口端連接上三通電磁閥310的第三接□。所述海水導(dǎo)入管上設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)水泵140，第一換熱器210和太陽(yáng)能集熱板110 之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)水泵120 ；海水排出口通過(guò)管路連接有第三驅(qū)動(dòng)水泵130。所述太陽(yáng)能集熱器是槽式太陽(yáng)能集熱器，因?yàn)椴凼浇Y(jié)構(gòu)接受太陽(yáng)能的輻射熱能比一般的結(jié)構(gòu)形式要多，這樣會(huì)是加熱的海水溫度能更高一些。本發(fā)明的工作方法如下在經(jīng)過(guò)磁制冷捕水器加熱的加熱海水，在進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器之前，要經(jīng)過(guò)一個(gè)換熱器與從噴淋室出來(lái)的高溫濃海水進(jìn)行熱交換，溫度進(jìn)一步升高，變成中溫海水。中溫海水經(jīng)過(guò)水泵的提升，被引進(jìn)到太陽(yáng)能集熱器中，太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)的輻射熱能后繼續(xù)加熱海水，海水溫度繼續(xù)上升，變成高溫海水。流出太陽(yáng)能集熱器的高溫海水在第二個(gè)換熱器與從噴淋室出來(lái)的水蒸汽進(jìn)行換熱，溫度達(dá)到最高。與高溫海水換熱后，水蒸汽中一小部分會(huì)被冷凝成淡水。最高溫度的海水然后進(jìn)入噴淋室，在噴淋室進(jìn)行噴淋，會(huì)有大量的海水蒸發(fā)變成水蒸汽在噴淋室的頂部積聚，沒(méi)有蒸發(fā)的海水變成濃海水留在噴淋室的底部。在噴淋室的底部，有一個(gè)由壓力控制壓力閥，當(dāng)噴淋室的濃海水水位達(dá)到一定的高度時(shí)，在該濃海水的壓力的作用下，壓力閥門(mén)打開(kāi)，濃海水流出噴淋室，與加熱海水在換熱器進(jìn)行換熱， 最后被排出到海里。由于濃海水在噴淋室里的水位不斷的上升，噴淋室的空間越來(lái)越小，所以壓強(qiáng)變得越來(lái)越大，會(huì)推動(dòng)噴淋室頂部的水蒸汽不斷的流出噴淋室，進(jìn)去蒸汽管道中。水蒸汽在第二個(gè)換熱器中與高溫海水進(jìn)行換熱后被冷卻，其中一小部分的水蒸汽會(huì)直接被冷卻成淡水。這樣管道中的水蒸汽和淡水混合物接著進(jìn)入到磁制冷換熱器中繼續(xù)被冷卻，此時(shí)混合物中大部分的水蒸汽都會(huì)直接被冷卻成淡水，但是還是有很少的一部分水蒸汽依然沒(méi)有被冷卻成淡水，然后淡水和水蒸汽的混合物進(jìn)入到集水槽中，這部分水蒸汽通過(guò)集水槽頂部的出口，通過(guò)管道流到噴淋室中，大量的淡水在集水槽底部積聚。在集水槽底部，設(shè)置一個(gè)由壓力控制的壓力閥，只有當(dāng)集水槽中的淡水水位達(dá)到一定的高度時(shí)，這個(gè)壓力閥門(mén)才會(huì)打開(kāi)，排出淡水。這里要先考慮到噴淋室與集水槽的壓力大小問(wèn)題了，如果噴淋室的壓強(qiáng)比集水槽要大的話，則集水槽中的水蒸汽不會(huì)通過(guò)噴淋室與集水槽之間的管道回到噴淋室中，所以必須要保證集水槽中的壓強(qiáng)要比噴淋室中的大。本發(fā)明就是通過(guò)二個(gè)不同的壓力閥來(lái)控制噴淋室和集水槽中的壓強(qiáng)大小的。設(shè)置集水槽的淡水水位上升的高度比噴淋室的濃海水水位上升的高度高到一個(gè)合理的距離，這樣就可以保證集水槽的壓強(qiáng)比噴淋室大，從而集水槽中的部分蒸汽可以回到噴淋室中再經(jīng)過(guò)冷凝過(guò)程，變成淡水。本發(fā)明磁制冷太陽(yáng)能海水淡化裝置的蒸汽產(chǎn)生部分系統(tǒng)，利用太陽(yáng)能，使用了通過(guò)壓力控制的壓力閥，只需要一臺(tái)提升海水的水泵，消耗的常規(guī)能源是非常少的，具有節(jié)能環(huán)保顯著特點(diǎn)。相比其它不僅需要消耗大量常規(guī)能源，而且造成了環(huán)境污染的海水淡化裝置和方法而言，磁制冷太陽(yáng)能海水淡化裝置具有十分明顯的商業(yè)優(yōu)勢(shì)。磁制冷是利用磁性材料的磁熱效應(yīng)，本發(fā)明磁制冷太陽(yáng)能海水淡化裝置采用了磁埃里克森循環(huán)，它包括二個(gè)等溫過(guò)程和二個(gè)等磁場(chǎng)過(guò)程。在磁制冷捕水器中有二個(gè)三通電磁閥，當(dāng)海水被吸進(jìn)管道中，位于上面的三通電磁閥其中的水蒸汽和淡水混合物管道被關(guān)閉，下面的三通電磁閥水蒸汽和液態(tài)水管道也被關(guān)閉了，海水進(jìn)入到磁制冷捕水器中。此時(shí)電磁體磁場(chǎng)逐漸加強(qiáng)，由磁熱效應(yīng)知道，布置在二個(gè)三通電磁閥之間的一段公用管道上的磁性材料在被磁化，它的磁熵逐漸變小，溫度不變，向外界散熱，通過(guò)海水與磁性材料的熱交換，帶走了磁性材料磁化時(shí)產(chǎn)生的熱量，這就是磁埃里克森第一個(gè)等溫磁化的過(guò)程。接著電磁體和磁性材料一起向下運(yùn)動(dòng)，保持磁場(chǎng)強(qiáng)度不變，磁性材料繼續(xù)與海水進(jìn)行熱交換，這就是等磁場(chǎng)過(guò)程。被加熱的海水再經(jīng)過(guò)蒸汽產(chǎn)生裝置(蒸汽產(chǎn)生裝置上面已經(jīng)詳細(xì)的說(shuō)明過(guò)，這里就不再說(shuō)明)變成了水蒸汽和液態(tài)水混合物。此時(shí)，二個(gè)三通電磁閥海水管道一起被關(guān)閉，水蒸汽與液態(tài)水混合物管道一起被開(kāi)啟。水蒸汽和液態(tài)水混合物進(jìn)入到磁制冷捕水器中，這時(shí)電磁體和磁性材料一起運(yùn)動(dòng)到底部了。接著，電磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度開(kāi)始慢慢的減弱，由于磁療材料的磁熱效應(yīng)，磁性材料去磁磁熵增加，溫度不變，要從外界吸收熱量。水蒸汽與液態(tài)水混合物中的水蒸汽與磁性材料進(jìn)行熱交換，被冷凝成淡水，這是一個(gè)等溫去磁過(guò)程。然后電磁體保持磁場(chǎng)強(qiáng)度不變，和磁性材料一起向上運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)等磁場(chǎng)過(guò)程中，磁性材料繼續(xù)與水蒸汽與液態(tài)水混合物中的水蒸汽進(jìn)行熱交換，進(jìn)一步冷卻水蒸汽成淡水， 最后大量的淡水和少量的水蒸汽一起進(jìn)入到集水器中。在整個(gè)磁制冷過(guò)程中，只有電磁體是需要電力驅(qū)動(dòng)的，其它的沒(méi)有消耗任何能源，同時(shí)與傳統(tǒng)冷卻器需要使用對(duì)環(huán)境造成極大破壞的氟利昂制冷機(jī)相比而言，磁性材料不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何的破壞，是真正的節(jié)能環(huán)保的冷卻器。在磁制冷捕水器的系統(tǒng)中，設(shè)置一個(gè)海水的儲(chǔ)液罐和水蒸汽和液態(tài)水的儲(chǔ)氣罐，這些容器是用于在三通電磁閥不同管道開(kāi)啟與關(guān)閉過(guò)程中，儲(chǔ)存管道中過(guò)多的流體。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都在要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述裝置包括蒸汽生成系統(tǒng)和磁制冷捕水器；所述蒸汽生成系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱板、噴淋室、第一換熱器和第二換熱器；噴淋室的頂部設(shè)置有噴頭和蒸汽出口，噴淋室的底部設(shè)置有第一壓力閥門(mén)；所述磁制冷捕水器的外部設(shè)置有海水導(dǎo)入管和海水導(dǎo)出管；磁制冷捕水器的內(nèi)部設(shè)置有儲(chǔ)液罐、儲(chǔ)氣罐、上三通電磁閥、下三通電磁閥和磁制冷裝置；磁制冷捕水器的底部設(shè)置有集水槽；所述海水導(dǎo)入管通過(guò)儲(chǔ)液罐連接下三通電磁閥的第一接口，下三通電磁閥的第二接口連接磁制冷裝置；所述磁制冷裝置的另一端連接上三通電磁閥的第一接口，下三通電磁閥的第三接口連接集水槽；所述集水槽的底部設(shè)置有外接淡水排出管的第二壓力閥門(mén)，集水槽的頂部外側(cè)設(shè)置有與噴淋室連通的蒸汽回流口 ；上三通電磁閥的第二接口連接海水導(dǎo)出管；所述海水導(dǎo)出管依次連接第一換熱器、太陽(yáng)能集熱板、第二換熱器；第二換熱器通過(guò)管路與噴淋室頂部的噴頭連接；噴淋室底部的壓力閥門(mén)通過(guò)管路連接第一換熱器；所述第一換熱器還設(shè)置有海水排出口；噴淋室頂部的蒸汽出口連接第二換熱器，第二換熱器的一個(gè)接口連接磁制冷捕水器內(nèi)部的儲(chǔ)氣罐，儲(chǔ)氣罐的出口端連接上三通電磁閥的第三接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱板為槽式太陽(yáng)能集熱板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述海水導(dǎo)入管上設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)水泵，第一換熱器和太陽(yáng)能集熱板之間設(shè)置有第二驅(qū)動(dòng)水泵；海水排出口通過(guò)管路連接有第三驅(qū)動(dòng)水泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置，其特征在于，所述第一壓力閥門(mén)的設(shè)定開(kāi)啟壓力小于第一壓力閥門(mén)的設(shè)定開(kāi)啟壓力。
5.太陽(yáng)能磁制冷海水淡化方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟1)給水首先關(guān)閉上三通電磁閥的第三接口和下三通電磁閥的第三接口，啟動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)水泵導(dǎo)入海水，由磁制冷裝置加熱后經(jīng)海水導(dǎo)出管到達(dá)第一換熱器，經(jīng)過(guò)熱交換后海水流進(jìn)太陽(yáng)能集熱板；2)加熱太陽(yáng)的輻射熱能被太陽(yáng)能集熱器吸收后，太陽(yáng)能集熱器對(duì)海水進(jìn)行加熱，然后加熱的海水經(jīng)過(guò)第二個(gè)換熱器繼續(xù)被加熱為高溫海水；3)蒸發(fā)高溫海水在噴淋室進(jìn)行噴淋，一部分的海水變成了水蒸汽，所述水蒸汽積聚在噴淋室頂部，液態(tài)的海水留在噴淋室底部；4)冷卻積聚在噴淋室頂部的水蒸汽在自身的擴(kuò)散作用下，以及由于噴淋室內(nèi)部的空間不斷減小而增強(qiáng)的壓力作用下，經(jīng)過(guò)噴淋室的水蒸汽出口，通過(guò)水蒸汽管道在第二個(gè)換熱器與在太陽(yáng)能集熱器被加熱的海水進(jìn)行熱交換，水蒸汽被冷卻很少的一部分，然后水蒸汽和液態(tài)水混合物經(jīng)過(guò)磁制冷捕水器被冷卻，冷凝后的冷凝水被收集在集水槽中；5)排出冷凝水當(dāng)集水槽中的冷凝水水位達(dá)到一定的高度時(shí)，集水槽的閥門(mén)打開(kāi)，冷凝水被排出；6)集水槽中的剩余水蒸汽的排出通過(guò)集水槽底部的壓力閥控制淡水水位，當(dāng)?shù)坏竭_(dá)一定高度時(shí)，空間變小，壓強(qiáng)增大，推動(dòng)水蒸汽通過(guò)管道進(jìn)入噴淋室中；7)排出噴淋室濃海水當(dāng)噴淋室中濃海水的水位高度達(dá)到一定時(shí)，噴淋室底部的壓力閥打開(kāi)，濃海水被引進(jìn)第一個(gè)換熱器中，經(jīng)過(guò)換熱器后被直接排到海里。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能磁制冷海水淡化方法，其特征在于，所述方法包括預(yù)熱過(guò)程，所述預(yù)熱過(guò)程為讓一部分海水在所述太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置進(jìn)行循環(huán)，使得第一換熱器內(nèi)存儲(chǔ)有高溫海水，第二換熱器內(nèi)存儲(chǔ)有高溫水蒸汽。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了太陽(yáng)能磁制冷海水淡化裝置及其海水淡化方法，所述裝置包括蒸汽生成系統(tǒng)和磁制冷捕水器；利用太陽(yáng)能的輻射熱加熱海水，使海水達(dá)到一個(gè)較高的溫度，然后再經(jīng)過(guò)噴淋室噴淋，一部分的高溫海水氣化，這樣就會(huì)得到水蒸汽，水蒸汽被冷凝可得到淡水。所述裝置包括蒸汽生成系統(tǒng)和磁制冷捕水器。本發(fā)明的有益效果在于利用太陽(yáng)能加熱海水，而不是消耗石油，天然氣，煤炭等常規(guī)能源，綠色環(huán)保無(wú)污染，同時(shí)不需要很多的動(dòng)力設(shè)備，只需要一些水泵而已，節(jié)能效果好。
文檔編號(hào)C02F103/08GK102408139SQ201110342210
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者夏平, 闞安康, 韓厚德 申請(qǐng)人:上海海事大學(xué)