本發(fā)明涉及一種被動(dòng)式太陽(yáng)能海水淡化裝置，尤其涉及一種自然真空式太陽(yáng)能海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

海水淡化工藝有熱法和膜法。目前，大型工程主要使用膜法，但熱法工藝中，利用太陽(yáng)能的工藝路線，在理論研究和工程實(shí)踐中，一直占有著重要的地位。在太陽(yáng)能海水淡化工藝路線中，有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。在被動(dòng)式技術(shù)路線中，自然真空低溫蒸餾法，效率最好。

早在1995年，Bemporad就對(duì)倒U型管形成的自然真空用于太陽(yáng)能海水淡化工藝路線進(jìn)行了研究^[1]。2000年，專利99244690.2獲得授權(quán)。2003年，Kharabsheh研究了三管式自然真空低溫蒸餾裝置^[2]，2010年，專利200710170545.7獲得授權(quán)。

太陽(yáng)能海水淡化的研究成果還有很多，它們無(wú)一例外的追求單位面積產(chǎn)水量這一指標(biāo)。這主要是因?yàn)椋?yáng)能的能量密度小，利用太陽(yáng)能進(jìn)行海水淡化，雖然不需要熱量的投入，但卻要占用很大的土地面積，對(duì)于大洋中的海島而言，其陸地面積為珍貴，因此，單位面積產(chǎn)水量才顯得尤為重要。對(duì)于大洋中的海島而言，其海域面積則是非常廣闊的，如利用海域面積進(jìn)行海水淡化，則可以布置大量的淡化裝置以滿足產(chǎn)水量的需要-----將海水淡化裝置浮于海面，是一個(gè)顯然的解決辦法。本專利申請(qǐng)就是利用自然真空原理并將其裝置漂浮于海而上的一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種自然真空式太陽(yáng)能海水淡化器，其特征在于：由真空罩、漂浮器、凝結(jié)室和配重組成，所述凝結(jié)室位于所述真空罩下方，所述漂浮器位于所述真空罩外側(cè)，所述配重位于所述凝結(jié)室下方；所述凝結(jié)室上部有輸汽管，所述輸氣管一端與所述凝結(jié)室封閑連接，另一端開口于所述真空罩頂部；所述凝 結(jié)室下部有外排管，所述外排管與所述凝結(jié)室封閑連接，一端位于凝結(jié)室底部，另一端位于真空罩外并設(shè)有外排閥；所述真空罩、凝結(jié)室和配重采用固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種自然真空式太陽(yáng)能海水淡化器的有益效果是：1、漂浮于海面，不占用陸地面積；2、增加了海水的受幅射面積，提高了凝水的效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一種自然真空式太陽(yáng)能海水淡化器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。

實(shí)施例：

如圖1所示的一種自然真空式太陽(yáng)能海水淡化器，包括：真空罩1、漂浮器3、凝結(jié)室4和配重5，凝結(jié)室4位于真空罩1下方，漂浮器3位于真空罩1外側(cè)，配重5位于凝結(jié)室4下方；凝結(jié)室4上部有輸汽管2，輸氣管2一端與凝結(jié)室4封閑連接，另一端開口于真空罩1頂部；凝結(jié)室4下部有外排管7，外排管7與凝結(jié)室4封閑連接，一端位于凝結(jié)室4底部，另一端位于真空罩1外并設(shè)有外排閥7-1；真空罩1、凝結(jié)室4和配重5采用固定連接。

圖1中，6為海水平面，8為罩內(nèi)水面。

下面對(duì)實(shí)施例的工作過(guò)程簡(jiǎn)要介紹如下：

一種自然真空式太陽(yáng)能海水淡化器的工作過(guò)程分為三個(gè)階段：初始準(zhǔn)備階段、產(chǎn)水階段、取水階段。下面分別敘述之：

初始準(zhǔn)備階段：將自然真空式太陽(yáng)能海水淡化器放置于海面以下，使其空腔內(nèi)全部充滿海水，排出全部空氣，然后，將其垂直放置于海平面下。向漂浮器3內(nèi)充入空氣，使整個(gè)裝置上浮。由于大氣壓的作用，在上浮過(guò)程中，真空罩1內(nèi)的罩內(nèi)水面8將會(huì)高于海水平面6。當(dāng)真空罩1上浮的高度等于10.33米時(shí)，真空罩1內(nèi)水柱的壓力與大氣壓力相等。當(dāng)繼續(xù)使真空罩1上浮，超過(guò)10.33米時(shí)，真空罩1內(nèi)的罩內(nèi)水 面8在大氣壓力的作用下，只能維持10.33米，超過(guò)10.33米以上的空間，將會(huì)形成真空----即自然真空。繼續(xù)使真空罩1上浮，使得罩內(nèi)水面8低于輸汽管2的上端口一定距離，以保證在海浪作用下，罩內(nèi)水面8的濺水不會(huì)進(jìn)入輸汽管2。在真空罩1的上部真空形成足夠的體積后，用外力，通過(guò)外排管7將凝結(jié)室4、輸氣管2及外排管7中的海水抽出，使裝置的空腔內(nèi)形成一個(gè)完整的真空空間。由于配重5的作用，整個(gè)裝置垂直地漂浮于海面上。

產(chǎn)水階段：完成初始準(zhǔn)備階段后，真空罩1內(nèi)的水柱，暴露于太陽(yáng)幅射下，溫度升高，產(chǎn)生水汽并充滿整個(gè)空腔。由于凝結(jié)室4在海水平面6以下，而海水平面6以下的水溫低于真空罩1內(nèi)水柱的水溫，也低于水汽的溫度，因此，水汽將在凝結(jié)室4內(nèi)凝結(jié)，放熱并產(chǎn)水。顯然，海水有極大的量，水汽凝結(jié)所放出的熱量不足以使海水溫度升高，因此，太陽(yáng)幅射所蒸發(fā)的水汽會(huì)在凝結(jié)室4內(nèi)持續(xù)的凝結(jié)產(chǎn)水。由于凝結(jié)室4內(nèi)水汽的凝結(jié)，凝結(jié)室4內(nèi)的壓力小于真空罩1內(nèi)上部空間的壓力，水汽會(huì)自流進(jìn)凝結(jié)室4，從而使產(chǎn)水過(guò)程持續(xù)進(jìn)行。

取水階段：當(dāng)?shù)_(dá)到一定的量時(shí)，以外力通過(guò)外排管7將凝結(jié)室4中的淡水取出。

以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Kalogirou.S survey of solar desalination systems and system selection[J].energy，1997，22(1)：69-81

[2]Al-kharabsheb S，yogi D.Analysis of an innovative water desalination system using low-grade solar heat[J].Desalination，2003，156(1)：323-332。