一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括集熱蒸發(fā)器、自動(dòng)跟蹤C(jī)PC和冷凝器；集熱蒸發(fā)器設(shè)置在自動(dòng)跟蹤C(jī)PC的焦斑上，冷凝器包括海水儲(chǔ)槽和設(shè)置于海水儲(chǔ)槽內(nèi)的冷凝管；冷凝管包括至少兩個(gè)豎直放置的圓筒，圓筒之間通過(guò)橫向圓筒貫通，形成一首尾相接的封閉系統(tǒng)，豎直放置的圓筒上下端封閉，下端設(shè)置淡水出口，上端設(shè)置有進(jìn)氣管II和出氣管II；進(jìn)氣管II與集熱蒸發(fā)器的出氣管I連接，出氣管II與集熱蒸發(fā)器的進(jìn)氣管I連接；海水儲(chǔ)槽的海水出口與集熱蒸發(fā)器的海水進(jìn)料管連接。該裝置的集熱蒸發(fā)器將集熱器和蒸發(fā)器耦合在一起，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作溫度控制在70℃以下，裝置啟動(dòng)快，集熱蒸發(fā)器熱損小，效率高，不易結(jié)垢。
【專利說(shuō)明】一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，特別涉及一種基于空氣增濕減濕法的太陽(yáng)能海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的空氣增濕減濕法的太陽(yáng)能海水淡化裝置一般包括太陽(yáng)能空氣集熱器、蒸發(fā)器和冷凝器。一般空氣集熱器采用普通的真空管或平板集熱器，冷凝器采用盤(pán)管式，在海水進(jìn)料、海水淡化的過(guò)程中均需要消耗常規(guī)能源的風(fēng)機(jī)和冷卻水泵，空氣在系統(tǒng)中不循環(huán)使用，部分熱能散失在環(huán)境中，裝置較復(fù)雜，淡水制造成本較高，很難實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供了 一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括集熱蒸發(fā)器、自動(dòng)跟蹤C(jī)PC和冷凝器；所述的集熱蒸發(fā)器設(shè)置在自動(dòng)跟蹤C(jī)PC的焦斑上，所述的冷凝器包括海水儲(chǔ)槽和設(shè)置于海水儲(chǔ)槽內(nèi)的冷凝管；所述的冷凝管包括至少兩個(gè)豎直放置的圓筒，且圓筒之間通過(guò)橫向圓筒貫通，形成一首尾相接的封閉系統(tǒng)，所述的豎直放置的圓筒上下端封閉，且下端設(shè)置淡水出口，上端設(shè)置有進(jìn)氣管II和出氣管II;所述進(jìn)氣管II與集熱蒸發(fā)器的出氣管I通過(guò)循環(huán)管路連接，所述出氣管II與集熱蒸發(fā)器的進(jìn)氣管I依次通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管、風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)出氣管連接；所述海水儲(chǔ)槽的海水出口與設(shè)置于海水下面的集熱蒸發(fā)器的海水進(jìn)料管通過(guò)虹吸管連接。
[0006]所述的自動(dòng)跟蹤C(jī)PC包括CPC聚光鏡、方位自動(dòng)跟蹤器、底座、光電組件、支撐柱、俯仰自動(dòng)跟蹤器，所述的底座上通過(guò)支撐柱與CPC聚光鏡相連，所述的CPC聚光鏡的兩側(cè)設(shè)有光電組件，且底座上設(shè)有方位自動(dòng)跟蹤器，在支撐住與CPC聚光鏡之間連接有俯仰自動(dòng)跟蹤器。
[0007]所述集熱蒸發(fā)器是一種大口徑的太陽(yáng)真空集熱管，包括橡膠塞、出氣管1、進(jìn)氣管I和海水進(jìn)料管；所述的橡膠塞設(shè)于集熱蒸發(fā)器的管口上，且進(jìn)氣管1、出氣管I及海水進(jìn)料管均貫穿于橡膠塞。
[0008]在使用時(shí)，所述的集熱蒸發(fā)器的進(jìn)氣管I和海水進(jìn)料管均設(shè)在海水液面以下，集熱蒸發(fā)器的出氣管I在海水液面以上，在海水液面和出氣管I之間設(shè)有一個(gè)除沫器，所述的除沫器是一個(gè)上面開(kāi)有若干小孔的圓盤(pán)；位于海水液面和出氣管I之間，僅能使?jié)窨諝馔ㄟ^(guò)，對(duì)液滴起阻礙作用，能阻止液滴通過(guò)出氣管I進(jìn)人冷凝器污染淡水。進(jìn)氣管上開(kāi)有若干個(gè)小布?xì)饪?，能使干空氣與海水充分接觸，易形成飽和濕空氣。
[0009]所述的冷凝器包括冷凝管和海水儲(chǔ)槽，所述的海水儲(chǔ)槽內(nèi)設(shè)有冷凝管，所述的冷凝管設(shè)有淡水出口，所述的海水儲(chǔ)槽上設(shè)有海水出口。
[0010]所述海水儲(chǔ)槽為一敞口圓柱形容器，其內(nèi)加入海水，海水從海水出口通過(guò)虹吸管與海水進(jìn)料管相連，借助位差流入集熱蒸發(fā)器中。[0011]所述的冷凝管包括四個(gè)豎直放置的大圓筒和三個(gè)橫向放置的小圓筒，三個(gè)小圓筒分別與四個(gè)大圓筒相互貫通，形成一首尾相接的封閉系統(tǒng)；所述的四個(gè)大圓筒上下端封閉，且在海水儲(chǔ)槽內(nèi)互相對(duì)稱，所述的四個(gè)大圓筒下端均設(shè)置淡水出口 ；首尾兩個(gè)大圓筒上端分別設(shè)置進(jìn)氣管I1、出氣管II。
[0012]本實(shí)用新型中所述的大圓筒和小圓筒指的是兩個(gè)直徑不相等的圓筒，直徑大的為大圓筒，直徑小的為小圓筒。
[0013]冷凝管內(nèi)為濕空氣流動(dòng)的通路及冷凝水暫存的地點(diǎn)，濕空氣在交錯(cuò)設(shè)置的圓筒內(nèi)作折流流動(dòng)，凝結(jié)下來(lái)的冷凝水位于四個(gè)大圓筒底部，不影響濕空氣的流動(dòng)，空氣流動(dòng)阻力較小，對(duì)流傳熱系數(shù)較大。這種結(jié)構(gòu)的冷凝器設(shè)置緊湊，占用空間較小，海水儲(chǔ)槽敞口便于海水加料和冷凝器散熱。
[0014]所述的自動(dòng)跟蹤C(jī)PC的英文全稱是:compound parabolic concentrator,中文名稱為:復(fù)合拋物面聚光器。
[0015]所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置的淡化方法如下:
[0016]1.在冷凝器的海水儲(chǔ)槽內(nèi)加入海水，海水通過(guò)虹吸管和海水進(jìn)料管，借助位差流入集熱蒸發(fā)器中；且在虹吸管的作用下，海水儲(chǔ)槽和集熱蒸發(fā)器具有相同的液位，海水在集熱蒸發(fā)器中不斷地吸收由太陽(yáng)轉(zhuǎn)化的熱能，變成溫度較高的液體；
[0017]2，風(fēng)機(jī)將冷凝器中的低溫低濕空氣送入集熱蒸發(fā)器中，低溫低濕空氣通過(guò)進(jìn)氣管上的布?xì)饪着c海水充分接觸，吸熱吸濕后，從水中溢出，變?yōu)楦邷馗邼窨諝?，然后通過(guò)出氣管返回至冷凝器中，這些空氣與海水儲(chǔ)槽內(nèi)的海水充分換熱，減溫減濕，又變?yōu)榈蜏氐蜐窨諝?，風(fēng)機(jī)將這些空氣再送回集熱蒸發(fā)器中，空氣就這樣在系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)，不斷地在集熱蒸發(fā)器中吸熱吸濕，又從冷凝器中減溫減濕。
[0018]3.冷凝器中凝結(jié)的冷凝水從淡水出口放出，得到淡水。相應(yīng)地，集熱蒸發(fā)器中的海水逐漸變濃，變?yōu)闈恹}水，可間歇地從其管口倒出排放。
[0019]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0020]該裝置的集熱蒸發(fā)器將集熱器和蒸發(fā)器通過(guò)虹吸管、循環(huán)管連接在一起，系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作溫度控制在70°C以下，裝置啟動(dòng)快，集熱蒸發(fā)器熱損小，效率高，不易結(jié)垢。冷凝器獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，易于氣水分離，傳熱效果較好，其海水儲(chǔ)槽為敞口容器，便于海水加料和冷凝器散熱，無(wú)需冷卻水泵，自動(dòng)跟蹤器及風(fēng)機(jī)由光電組件提供電力，無(wú)需交流電。該裝置運(yùn)行只使用太陽(yáng)能，不使用任何其它常規(guī)能源和水源，淡水制造成本很低，易于實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型專利的太陽(yáng)能海水淡化裝置的正視圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型專利的太陽(yáng)能海水淡化裝置的側(cè)視圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型專利的集熱蒸發(fā)器的正視圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型專利的冷凝器的正視圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型專利的冷凝器的俯視圖。
[0026]圖中，1、集熱蒸發(fā)器；2、CPC聚光鏡；3、方位自動(dòng)跟蹤器；4、底座；5、光電組件；6、支撐柱；7、俯仰自動(dòng)跟蹤器；8自動(dòng)跟蹤C(jī)PC ;9、冷凝器；10、虹吸管；11、風(fēng)機(jī)出氣管；12、直流風(fēng)機(jī)；13、風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管；14、空氣循環(huán)管路；la、橡膠塞；lb、出氣管；lc、除沫器；ld、進(jìn)氣管；le、布?xì)饪?；If、海水進(jìn)料管；9a、出氣管；％、冷凝管；9c、淡水出口 ；9d、海水出口 ；9e、海水儲(chǔ)槽；9f、進(jìn)氣管；9g、大圓筒；9h、小圓筒。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028]參見(jiàn)圖1?圖5，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能海水淡化裝置，所述裝置包括集熱蒸發(fā)器1、自動(dòng)跟蹤C(jī)PC 8、冷凝器9、直流風(fēng)機(jī)12及循環(huán)管路14。所述的集熱蒸發(fā)器I設(shè)置在自動(dòng)跟蹤C(jī)PC 8的焦斑上，所述集熱蒸發(fā)器I的出氣管Ib與冷凝器9的進(jìn)氣管9f通過(guò)循環(huán)管路14連接；所述集熱蒸發(fā)器I的進(jìn)氣管Id與冷凝器9的出氣管9a通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管13、直流風(fēng)機(jī)12及風(fēng)機(jī)出氣管11連接；所述集熱蒸發(fā)器I的海水進(jìn)料管If與冷凝器9的海水出口 9d通過(guò)虹吸管10連接。
[0029]自動(dòng)跟蹤C(jī)PC 8包括CPC聚光鏡2、方位自動(dòng)跟蹤器3、底座4、光電組件5、支撐柱
6、俯仰自動(dòng)跟蹤器7。所述的底座4上通過(guò)支撐柱與CPC聚光鏡2相連，所述的CPC聚光鏡2的兩側(cè)設(shè)有光電組件5，且底座4上設(shè)有方位自動(dòng)跟蹤器3，在支撐住6與CPC聚光鏡2之間連接有俯仰自動(dòng)跟蹤器7。集熱蒸發(fā)器I固定在自動(dòng)跟蹤C(jī)PC 8的焦斑上，方位自動(dòng)跟蹤器3和俯仰自動(dòng)跟蹤器7能自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)，使集熱蒸發(fā)器I可獲得充足的太陽(yáng)能。方位自動(dòng)跟蹤器3、俯仰自動(dòng)跟蹤器7及直流風(fēng)機(jī)12均由光電組件5產(chǎn)生的直流電供電。
[0030]參見(jiàn)圖3，所述集熱蒸發(fā)器I是一種大口徑的太陽(yáng)真空集熱管，具有集熱和空氣增濕兩種功能，包括橡皮塞la、出氣管lb、除沫器lc、進(jìn)氣管Id、海水進(jìn)料管If ;其中，橡膠塞Ia塞在集熱蒸發(fā)器I的管口上，進(jìn)氣管Id、出氣管Ib及海水進(jìn)料管If貫穿于橡膠塞la。進(jìn)氣管Id和海水進(jìn)料管If均在海水液面以下，出氣管Ib在液面以上，除沫器Ic是一個(gè)上面開(kāi)有若干小孔的圓盤(pán)，位于液面和出氣管Ib之間，僅能使?jié)窨諝馔ㄟ^(guò)，對(duì)液滴起阻礙作用，阻止液滴通過(guò)出氣管Ib進(jìn)人冷凝器9污染淡水。進(jìn)氣管Id上開(kāi)有若干個(gè)小布?xì)饪譴e，能使干空氣與海水充分接觸，形成飽和濕空氣。
[0031]參見(jiàn)圖4、圖5，所述冷凝器9包括出氣管9a、冷凝管％、淡水出口 9c、海水出口 9d、海水儲(chǔ)槽9e、進(jìn)氣管9f。所述海水儲(chǔ)槽9e為一敞口圓柱形容器，內(nèi)置一冷凝管％，冷凝管9b全部浸在海水中，以冷卻其中的濕空氣。所述冷凝管9b由四個(gè)豎直放置的大圓筒9g和三個(gè)橫向交錯(cuò)放置的小圓筒9h組成，四個(gè)大圓筒9g上下端封閉，且在海水儲(chǔ)槽內(nèi)中心對(duì)稱，三個(gè)小圓筒9h分別與四個(gè)大圓筒9g相互貫通，形成一個(gè)首尾相接的封閉系統(tǒng)。四個(gè)大圓筒9g下端均設(shè)置淡水出口 9c。首尾兩個(gè)大圓筒9g上端分別設(shè)置空氣進(jìn)氣管9f和出氣管9a，冷凝管9b內(nèi)為濕空氣流動(dòng)的通路及冷凝水暫存區(qū)，濕空氣在交錯(cuò)設(shè)置的圓筒內(nèi)作折流流動(dòng)，凝結(jié)下來(lái)的冷凝水位于四個(gè)大圓筒9g底部，不影響濕空氣的流動(dòng)，空氣流動(dòng)阻力較小，對(duì)流傳熱系數(shù)較大。這種結(jié)構(gòu)的冷凝器9設(shè)置緊湊，占用空間較小，海水儲(chǔ)槽9e敞口便于海水加料及冷凝器9散熱。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的太陽(yáng)能海水淡化裝置的具體實(shí)用方式如下:
[0033]首先在冷凝器9的海水儲(chǔ)槽9e內(nèi)加入海水，海水通過(guò)虹吸管10和海水進(jìn)料管If，借助位差，流入集熱蒸發(fā)器I中，由于虹吸作用，海水儲(chǔ)槽9e和集熱蒸發(fā)器I具有相同的液位，海水在集熱蒸發(fā)器I中不斷地吸收由太陽(yáng)轉(zhuǎn)化的熱能，變成溫度較高的液體。這時(shí)，啟動(dòng)直流風(fēng)機(jī)12，風(fēng)機(jī)12就把冷凝器9的冷凝管9b內(nèi)的低溫低濕空氣送入集熱蒸發(fā)器I中，這些空氣通過(guò)進(jìn)氣管Id上的布?xì)饪譏e與海水充分接觸，吸熱增濕后，從水中溢出，變?yōu)楦邷馗邼窨諝?，然后通過(guò)出氣管Ib進(jìn)入冷凝管9b中，這時(shí)冷凝管9b中的濕空氣與海水儲(chǔ)槽9e內(nèi)的海水充分換熱，減溫減濕，又變?yōu)榈蜏氐蜐窨諝?，風(fēng)機(jī)12將這些空氣再送回集熱蒸發(fā)器I中，空氣就這樣在系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)，不斷地在集熱蒸發(fā)器I中吸熱增濕，又從冷凝器9中減溫減濕。而冷凝管9b中凝結(jié)的冷凝水，從淡水出口 9c放出，得到淡水。相應(yīng)地，集熱蒸發(fā)器I中的海水逐漸變濃，變?yōu)闈恹}水，可間歇地從其管口倒出排放。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括集熱蒸發(fā)器、自動(dòng)跟蹤C(jī)PC和冷凝器；所述的集熱蒸發(fā)器設(shè)置在自動(dòng)跟蹤C(jī)PC的焦斑上，其特征在于:所述的冷凝器包括海水儲(chǔ)槽和設(shè)置于海水儲(chǔ)槽內(nèi)的冷凝管；所述的冷凝管包括至少兩個(gè)豎直放置的圓筒，且圓筒之間通過(guò)橫向圓筒貫通，形成一首尾相接的封閉系統(tǒng)，所述的豎直放置的圓筒上下端封閉，且下端設(shè)置淡水出口，上端設(shè)置有進(jìn)氣管II和出氣管II ;所述進(jìn)氣管II與集熱蒸發(fā)器的出氣管I通過(guò)循環(huán)管路連接，所述出氣管II與集熱蒸發(fā)器的進(jìn)氣管I依次通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管、風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)出氣管連接；所述海水儲(chǔ)槽的海水出口與設(shè)置于海水下面的集熱蒸發(fā)器的海水進(jìn)料管通過(guò)虹吸管連接。
2.如權(quán)利要求1所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:所述的自動(dòng)跟蹤C(jī)PC包括CPC聚光鏡、方位自動(dòng)跟蹤器、底座、光電組件、支撐柱和俯仰自動(dòng)跟蹤器，所述的底座上通過(guò)支撐柱與CPC聚光鏡相連，所述的CPC聚光鏡的兩側(cè)設(shè)有光電組件，且底座上設(shè)有方位自動(dòng)跟蹤器，在支撐住與CPC聚光鏡之間連接有俯仰自動(dòng)跟蹤器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:所述集熱蒸發(fā)器是一種大口徑的太陽(yáng)真空集熱管，其包括橡膠塞、出氣管1、進(jìn)氣管I和海水進(jìn)料管；所述的橡膠塞設(shè)于集熱蒸發(fā)器的管口上，且在進(jìn)氣管1、出氣管I及海水進(jìn)料管均貫穿于橡膠塞。
4.如權(quán)利要求3所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:在使用時(shí)，所述的進(jìn)氣管I和海水進(jìn)料管均設(shè)在海水液面以下，出氣管I在海水液面以上，在海水液面和出氣管I之間設(shè)有一個(gè)除沫器，所述的除沫器是一個(gè)上面開(kāi)有若干小孔的圓盤(pán)；位于海水液面和出氣管之間。
5.如權(quán)利要求1所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:所述海水儲(chǔ)槽為一敞口圓柱形容器，其內(nèi)加入海水，海水通過(guò)虹吸管和海水進(jìn)料管，借助位差流入集熱蒸發(fā)器中。
6.如權(quán)利要求1所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:所述的冷凝管包括四個(gè)豎直放置的大圓筒和三個(gè)橫向放置的小圓筒，三個(gè)小圓筒分別與四個(gè)大圓筒相互貫通，形成一首尾相接的封閉系統(tǒng)；所述的四個(gè)大圓筒上下端封閉，且在海水儲(chǔ)槽內(nèi)互相對(duì)稱，所述的四個(gè)大圓筒下端均設(shè)置淡水出口 ；首尾兩個(gè)大圓筒上端分別設(shè)置進(jìn)氣管I1、出氣管II。
7.如權(quán)利要求1或2所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:所述的方位自動(dòng)跟蹤器、俯仰自動(dòng)跟蹤器及風(fēng)機(jī)均由光電組件產(chǎn)生的直流電供電。
8.如權(quán)利要求1所述的低溫太陽(yáng)能海水淡化裝置，其特征在于:所述的進(jìn)氣管上開(kāi)有若干個(gè)能使干空氣與海水充分接觸，且形成飽和濕空氣的小布?xì)饪住?br> 【文檔編號(hào)】C02F1/14GK203699957SQ201420063653
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月12日
【發(fā)明者】劉建明 申請(qǐng)人:皇明太陽(yáng)能股份有限公司