專利名稱：太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱利用和海水淡化領(lǐng)域，尤其是一種太陽(yáng)能海水淡化系
統(tǒng)與裝置。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上現(xiàn)有的太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)與裝置體積都較為龐大，裝置極為復(fù)雜，導(dǎo)致了裝置價(jià)格昂貴，而且海水的蒸發(fā)效率不是很高，造成了能源、材料等方面的浪費(fèi)。目前對(duì)太陽(yáng)能海水淡化的裝置以及方法已有很多種，都是通過(guò)利用太陽(yáng)的熱能來(lái)直接加熱海水，由此衍生出很多類(lèi)型的裝置設(shè)備，但都并不完美，每個(gè)裝置都有其優(yōu)點(diǎn)與不足之處。除了海水淡化的效率外，裝置的使用壽命也是關(guān)鍵，本發(fā)明的裝置就是從海水淡化的效率以及設(shè)備的使用壽命兩方面著手，以高效、環(huán)保為目標(biāo)展開(kāi)。目前公開(kāi)的專利主要有:
1)226011江蘇省南通市港閘區(qū)秦照街道西安橋村15組，仇曉豐發(fā)明的太陽(yáng)能海水淡化裝置及其海水淡化方法，申請(qǐng)?zhí)?201110141026.4 2)中國(guó)石油大學(xué)(華東)，王君；劉璐璐；鞠虹；李雪琴發(fā)明的太陽(yáng)能海水淡化裝置，申請(qǐng)?zhí)?200910016942.8
專利一所述裝置通過(guò)太陽(yáng)能集熱器直接加熱海水，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器，產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出口進(jìn)入冷凝器，凝結(jié)后進(jìn)入淡水箱。雖然直接利用了太陽(yáng)的熱能，但是海水對(duì)集熱器管壁有腐蝕作用，使集熱器的使用壽命大大縮短。專利二 [II]所述裝置在海水蒸發(fā)器和水蒸汽冷凝器之間，利用熱泵供熱循環(huán)將水蒸汽凝結(jié)所釋放的潛熱供給海水蒸發(fā)器，為海水蒸發(fā)提供熱量，有效地回收了水蒸汽的冷凝潛熱但是增加了系統(tǒng)的額外耗功，而且效果并不明顯。隨著能源緊缺的問(wèn)題越來(lái)越明顯，淡水資源匱乏越來(lái)越嚴(yán)重。再加之，世界人口還在不斷地增長(zhǎng)，人均可利用的淡水資源越來(lái)越少。綜上所述，目前急需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備使用年限長(zhǎng)的太陽(yáng)能海水淡化裝置。本發(fā)明基于工作原理簡(jiǎn)單、使用安全、貼近生活、環(huán)保無(wú)能耗等理念，研發(fā)了太陽(yáng)能海水淡化裝置與系統(tǒng)，來(lái)緩解部分地區(qū)的用水困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決太陽(yáng)能海水淡化裝置的太陽(yáng)能熱量的利用率和海水淡化效率的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱器陣列、海水蒸發(fā)罐、霧化噴頭、循環(huán)泵、節(jié)流閥、冷凝器、淡水收集裝置、油管道，其特點(diǎn)是:太陽(yáng)能集熱器陣列與海水蒸發(fā)罐中的油管道連接，海水蒸發(fā)罐內(nèi)側(cè)壁上裝有霧化噴頭，霧化噴頭通過(guò)循環(huán)泵與海水蒸發(fā)罐下端未蒸發(fā)海水出口和冷凝器的冷海水出口連接，海水蒸發(fā)罐上端蒸汽出口與冷凝器蒸汽進(jìn)口連接，冷凝器下端液態(tài)水出口連接淡水收集裝置。冷凝器中布滿蛇形管，蛇形管進(jìn)水口連接用于控制冷海水進(jìn)入量的節(jié)流閥。冷凝器下端液態(tài)水出口連接淡水收集箱。太陽(yáng)能集熱器陣列與海水蒸發(fā)罐連接的油管道中通有可減少工質(zhì)流動(dòng)所需的動(dòng)力輸入，延長(zhǎng)太陽(yáng)能集熱管壽命的導(dǎo)熱油。太陽(yáng)能集熱器陣列由密集排列在一起的集熱管束組成。本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下技術(shù)特點(diǎn):
1、采用太陽(yáng)能集熱器陣列，裝置的集熱管束密集的排列在一起，節(jié)約占地的面積，增加了集熱效果，提高太陽(yáng)能熱量的利用率；
2、采用導(dǎo)熱油作為太陽(yáng)能集熱裝置的傳熱介質(zhì)，利用導(dǎo)熱油受熱體脹的特點(diǎn)，形成壓差，減小了工質(zhì)流動(dòng)所需的動(dòng)力輸入。由于海水對(duì)設(shè)備有強(qiáng)烈的腐蝕，采用導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)，可延長(zhǎng)集熱管的壽命；
3、利用蒸汽冷凝時(shí)放出的汽化潛熱，對(duì)海水進(jìn)行預(yù)熱，提高海水溫度，加快蒸發(fā)，進(jìn)而提高設(shè)備效率。利用本發(fā)明的太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，可緩解淡水稀缺的問(wèn)題，減少目前海水淡化的投資。該系統(tǒng)廣泛適用于太陽(yáng)能資源充足的地區(qū)，有利于更好的利用海水資源，將其轉(zhuǎn)化為淡水資源，供人們?nèi)粘Ｉ?、工業(yè)、商業(yè)等使用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2是冷凝器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合本附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明的太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱器陣列1，海水蒸發(fā)罐2，霧化噴頭3，循環(huán)泵4，節(jié)流閥5，冷凝器6，淡水收集裝置7，油管道8。太陽(yáng)能集熱器陣列I與海水蒸發(fā)罐2中的蛇形油管道8連接，海水蒸發(fā)罐2內(nèi)側(cè)壁上裝有霧化噴頭3，霧化噴頭3通過(guò)循環(huán)泵4與海水蒸發(fā)罐2下端未蒸發(fā)海水出口和冷凝器6的冷海水出口連接，海水蒸發(fā)罐2上端蒸汽出口與冷凝器6蒸汽進(jìn)口連接，冷凝器6下端液態(tài)水出口連接淡水收集裝置7。太陽(yáng)能集熱器陣列I主要起到把太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)化為熱能的作用，其內(nèi)使用的傳熱工質(zhì)是導(dǎo)熱油，通過(guò)對(duì)太陽(yáng)熱能的積累，加熱流動(dòng)在集熱管束內(nèi)的導(dǎo)熱油。采用導(dǎo)熱油的優(yōu)點(diǎn):一方面由于它的比熱容低，吸收相同的太陽(yáng)能，溫度升高比一般介質(zhì)多；其次，由于油的體脹系數(shù)大，高溫側(cè)的油膨脹可以形成高壓區(qū)，在蒸發(fā)罐中換熱的低壓側(cè)形成低壓區(qū)，產(chǎn)生壓差，減小了工質(zhì)流動(dòng)所需的動(dòng)力輸入；此外，海水對(duì)集熱器管道有嚴(yán)重的腐蝕性，使用工質(zhì)油可以延長(zhǎng)設(shè)備，尤其是集熱設(shè)備的使用壽命。海水蒸發(fā)罐2里充滿了蛇形管的高溫油管道8，被預(yù)熱的海水從側(cè)面的霧化噴頭3噴射出，這樣大大的增加了換熱面積，有利于海水的蒸發(fā)。霧化噴頭3安裝在海水蒸發(fā)罐2的側(cè)壁，這樣又巧妙的減少了在蒸汽上升過(guò)程中的阻力，有益于裝置效率的提高。

循環(huán)泵4把海水蒸發(fā)罐2內(nèi)未蒸發(fā)的海水以及通過(guò)冷凝器6經(jīng)預(yù)熱的海水送到海水蒸發(fā)罐2的霧化噴頭3，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海水的循環(huán)利用。
節(jié)流閥5控制冷海水的進(jìn)入量。冷凝器6實(shí)現(xiàn)了蒸汽的冷凝過(guò)程。在冷凝器中布滿了蛇形管，使管內(nèi)冷海水的與管外的熱蒸汽換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)海水的預(yù)熱，巧妙的利用了蒸汽冷凝過(guò)程中的汽化潛熱，減小了能量損失。淡水收集裝置7把淡化的海水儲(chǔ)存起來(lái)，以便于使用。油管道8實(shí)現(xiàn)了能量的傳遞與導(dǎo)熱油的循環(huán)利用。太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)與裝置采用太陽(yáng)能集熱器陣列I作為整個(gè)裝置的熱能來(lái)源，利用太陽(yáng)能加熱工質(zhì)油，在海水蒸發(fā)罐2中通過(guò)油管道8加熱由霧化噴頭3噴出的海水，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)冷凝裝置6凝結(jié)成為液態(tài)，進(jìn)入淡水收集箱7。未蒸發(fā)的海水降落到海水蒸發(fā)罐2的底部，通過(guò)循環(huán)泵4重新進(jìn)入循環(huán)利用。如圖2所示，冷凝器6中布滿蛇形管，蛇形管進(jìn)水口連接有用于控制冷海水的進(jìn)入量的節(jié)流閥5。冷凝器6的原理也很簡(jiǎn)單，采用了逆流裝置，經(jīng)冷凝的蒸汽變?yōu)橐簯B(tài)流入淡水收集裝置7。該逆流裝置還可以高效地實(shí)現(xiàn)汽化潛熱的利用，流經(jīng)腔體內(nèi)部的蒸汽9與蛇形管內(nèi)的冷海水10經(jīng)行換熱 ，實(shí)現(xiàn)了對(duì)入口海水的預(yù)熱，提高裝置效率。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱器陣列(I)、海水蒸發(fā)罐(2)、霧化噴頭(3)、循環(huán)泵(4)、節(jié)流閥(5)、冷凝器(6)、淡水收集裝置(7)、油管道(8)，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱器陣列(I)與海水蒸發(fā)罐(2)中的油管道(8)連接，構(gòu)成工質(zhì)油的循環(huán)，海水蒸發(fā)罐(2 )內(nèi)側(cè)壁上裝有霧化噴頭(3 )，霧化噴頭(3 )通過(guò)循環(huán)泵(4 )與海水蒸發(fā)罐(2 )下端未蒸發(fā)海水出口和冷凝器(6)的冷海水出口連接，海水蒸發(fā)罐(2)上端蒸汽出口與冷凝器(6 )蒸汽進(jìn)口連接，冷凝器(6 )下端液態(tài)水出口連接淡水收集裝置(7 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述冷凝器(6)中布滿蛇形管，蛇形管進(jìn)水口連接用于控制冷海水進(jìn)入量的節(jié)流閥(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱器陣列(1)與海水蒸發(fā)罐(2)連接的油管道(8)中通有可減少工質(zhì)流動(dòng)所需的動(dòng)力輸入，延長(zhǎng)太陽(yáng)能集熱管壽命的導(dǎo)熱油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽(yáng)能集熱器陣列(I)由密集排列在一起的集熱管束組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱器陣列與海水蒸發(fā)罐中的油管道連接，海水蒸發(fā)罐內(nèi)側(cè)壁上裝有霧化噴頭，霧化噴頭通過(guò)循環(huán)泵與海水蒸發(fā)罐下端未蒸發(fā)海水出口和冷凝器的冷海水出口連接，海水蒸發(fā)罐上端蒸汽出口與冷凝器蒸汽進(jìn)口連接。冷凝器中布滿蛇形管，蛇形管進(jìn)水口連接用于控制冷海水進(jìn)入量的節(jié)流閥，冷凝器下端液態(tài)水出口連接淡水收集裝置。本發(fā)明不需要外來(lái)的能量輸入，它利用太陽(yáng)能集熱器把輻射能轉(zhuǎn)化為熱能加熱工質(zhì)油，通過(guò)管道內(nèi)的油循環(huán)，把熱量傳遞給蒸發(fā)罐中的海水，實(shí)現(xiàn)對(duì)海水的加熱。此外，蒸發(fā)罐中還安裝有噴霧噴頭，增大了海水的受熱面，加快海水的蒸發(fā)。蒸汽通過(guò)冷凝器凝結(jié)成淡水，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海水的淡化。
文檔編號(hào)C02F1/14GK103232086SQ20131018522
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者吳江, 栗翔, 石宙, 代學(xué)偉, 馮巧波, 李成帥, 張?zhí)K陽(yáng), 商景政, 蔣穎媛, 顧宇婷 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院