本發(fā)明涉及太陽能集熱和海水淡化淡化領(lǐng)域，尤其涉及到一種利用太陽能進(jìn)行海水淡化的裝置。

背景技術(shù)：

淡水是人類社會賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)之一，直接影響著大家的身體健康和國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，然而含鹽度太高而不能直接飲用或灌溉的海水占據(jù)了地球上總水量的97％以上。因此為了增大淡水的供應(yīng)，一條有利的途徑就是進(jìn)行海水或苦咸水的淡化。

現(xiàn)如今海水淡化海水的方法分為凍結(jié)法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法，其中冷凍法耗能嚴(yán)重，得到的淡水味道不佳難以使用，電滲析法的能耗情況十分嚴(yán)重，所以市場上運(yùn)用較少，反滲透法容易產(chǎn)生污垢，清理維護(hù)不便，蒸餾法耗能比較嚴(yán)重，但是如果采用太陽聚光能淡化海水，這樣就可以解決能耗嚴(yán)重的問題，所以太陽能海水淡化在海水淡化領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)用越來越廣泛。

對于海水淡化，成本是制約其發(fā)展的重要因素，目前我國海水淡化的成本已經(jīng)降至4-7元/立方米，苦咸水淡化的成本則降至2-4元/立方米，如天津大港電廠的海水淡化成本為5元/立方米左右，河北省滄州市的苦咸水淡化成本為2.5元/立方米左右。在海水淡化中如果可以盡可能提高能量利用率，就可以提高單位時間的產(chǎn)水量，從而在最大程度上降低成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對普通海水淡化的能耗高和產(chǎn)水量低，提供一種新型太陽能海水淡化裝置，提高能量利用率，提高產(chǎn)淡水量。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種利用太陽能進(jìn)行海水淡化的裝置，包括蒸發(fā)器、毛細(xì)碳纖維管束、聚光鏡、蛇形管、冷凝箱、氣液分離器和控制器；

所述蒸發(fā)器內(nèi)部設(shè)置有毛細(xì)碳纖維管束和液面高度檢測裝置；所述蒸發(fā)器上端開口處用聚光鏡密封；所述蒸發(fā)器與冷凝箱之間通過管道連通，管道上安裝有海水泵；

所述冷凝箱內(nèi)設(shè)置有蛇形管；所述蛇形管一端與蒸發(fā)器側(cè)壁連通；另一端與氣液分離器相連接；所述蛇形管與蒸發(fā)器側(cè)壁相連通位置的高度高于蒸發(fā)器液面高度；所述冷凝箱通過U型管與海水箱相連通；所述蒸發(fā)器通過導(dǎo)線與蒸發(fā)器相連接；所述控制器通過導(dǎo)線分別與真空泵、真空表、液面高度檢測裝置、海水泵相連接。

進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)器下端設(shè)置有孔，通過節(jié)流閥控制蒸發(fā)器中的液體進(jìn)入濃鹽水箱。

進(jìn)一步的，所述氣液分離器出口端設(shè)置有真空泵。

進(jìn)一步的，所述蛇形管與蒸發(fā)器之間設(shè)置有絲網(wǎng)捕沫器。

進(jìn)一步的，所述海水箱液面高度高于冷凝箱液面高度。

進(jìn)一步的，所述毛細(xì)碳纖維管束為單根毛細(xì)碳纖維管并列形成的管束。

進(jìn)一步的，所述液面高度檢測裝置為LTC1000型液面高度檢測裝置。

進(jìn)一步的，所述冷凝箱截面為邊長20cm的正方形，高度為50cm。

進(jìn)一步的，所述蒸發(fā)器截面為邊長10cm的正方形，高度為30cm。

1.該裝置的大部分能量來源于太陽聚光能，而且裝置無需復(fù)雜的器件，生產(chǎn)成本低，海水淡化過程經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保。

2.蒸發(fā)器中的毛細(xì)碳纖維管束將海水吸到其頂部，由聚光斑加熱，由于真空泵不斷抽取不凝氣，使蒸發(fā)腔處于負(fù)壓狀態(tài)，降低海水的蒸發(fā)溫度，極大地提高了蒸汽的蒸發(fā)速率。

3.冷凝管采用蛇形管，蛇形管擁有較大的冷凝面積，并將其浸沒在海水中，極大地提高了冷凝效率，而且冷凝中蒸汽放出潛熱來加熱海水。

4.該裝置充分利用水的位能，省去了泵的同時還節(jié)約了能量，例如海水箱與冷凝箱通過U型管，利用虹吸原理自動調(diào)節(jié)液面高度，蒸發(fā)器下部連接濃鹽水箱。

5.本裝置主要利用聚光鏡來對太陽聚光并將其轉(zhuǎn)化為光熱能來加熱海水，通過真空泵制造真空來提高海水的蒸發(fā)速率，通過增大冷凝面積使蒸汽充分冷凝，并且充分利用了蒸汽冷凝的潛熱來加熱即將蒸發(fā)的海水，提高了能源利用率，還利用了虹吸原理來調(diào)節(jié)海水輸入量。該裝置綠色環(huán)保，極大地節(jié)省了人力，物力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

附圖標(biāo)記如下：

1-蒸發(fā)器；2-毛細(xì)碳纖維管束；3-節(jié)流閥；4-濃鹽水箱；5-聚光鏡；6-絲網(wǎng)捕沫器；7-海水泵；8-淡水箱；9-汽液分離器；10-真空泵；11-蛇形管；12-冷凝箱；13-U型管；14—海水箱；15-真空表；16-液面高度檢測裝置；17-控制器；18-管道。

具體實施方式

為對本發(fā)明做進(jìn)一步的理解，現(xiàn)結(jié)合附圖說明：

一種利用太陽能進(jìn)行海水淡化的裝置，包括蒸發(fā)器1、毛細(xì)碳纖維管束2、聚光鏡5、蛇形管11、冷凝箱12、氣液分離器9；

所述蒸發(fā)器1內(nèi)部設(shè)置有毛細(xì)碳纖維管束2和液面高度檢測裝置16；所述蒸發(fā)器1上端開口處用聚光鏡5密封；所述蒸發(fā)器1與冷凝箱12之間通過管道18連通，管道18上安裝有海水泵7；所述冷凝箱12內(nèi)設(shè)置有蛇形管11；所述蛇形管11一端與蒸發(fā)器1側(cè)壁連通；另一端與氣液分離器9相連接；所述蛇形管11與蒸發(fā)器1側(cè)壁相連通位置的高度高于蒸發(fā)器1液面高度；所述冷凝箱12通過U型管13與海水箱14相連通；所述真空表15通過導(dǎo)線與蒸發(fā)器1相連接；所述控制器17通過導(dǎo)線分別與真空泵10、真空表15、液面高度檢測裝置16、海水泵7相連接。所述蒸發(fā)器1下端設(shè)置有孔，通過節(jié)流閥3控制蒸發(fā)器1中的液體進(jìn)入濃鹽水箱4。所述氣液分離器9出口端設(shè)置有真空泵10。所述蛇形管11與蒸發(fā)器1之間設(shè)置有絲網(wǎng)捕沫器6；所述絲網(wǎng)捕沫器6與蛇形管11相連通。所述海水箱14液面高度高于冷凝箱12液面高度。所述毛細(xì)碳纖維管束2為單根毛細(xì)碳纖維管并列形成的管束。所述液面高度檢測裝置16為LTC1000型液面高度檢測裝置。所述冷凝箱12截面為邊長20cm的正方形，高度為50cm。所述蒸發(fā)器1截面為邊長10cm的正方形，高度為30cm。

結(jié)合附圖1，毛細(xì)碳纖維管束2將蒸發(fā)器1中的海水吸附至毛細(xì)碳纖維管束2的上表面，通過聚光鏡5，可選CPC太陽能聚光器，在聚光鏡吸收太陽光，從而加熱海水，使蒸發(fā)器1中的海水蒸發(fā)形成蒸汽，蒸汽進(jìn)入蛇形管11內(nèi)，并通過絲網(wǎng)捕沫器6分離氣體中的霧沫，再經(jīng)過置于冷凝箱12中的部分蛇形管11對蒸汽進(jìn)行冷卻，蒸汽經(jīng)過汽液分離器9冷凝后產(chǎn)生的淡水流入淡水箱8，未冷凝氣體通過真空泵10排出。

通過虹吸原理將海水箱14中的海水吸入冷凝箱12，蛇形管11內(nèi)蒸汽冷凝釋放的潛熱將其中海水加熱后，通過海水泵7將加熱后的海水輸入蒸發(fā)器1中，裝置運(yùn)行過程中，使節(jié)流閥3保持一定開度，在重力作用下，蒸發(fā)器1中底部的海水流入濃鹽水箱4。

真空表15測量出蒸發(fā)腔中的壓力，以此來控制真空泵10的轉(zhuǎn)速，如果壓力過大，則增大真空泵10的轉(zhuǎn)速，如果壓力過小，就降低真空泵10的轉(zhuǎn)速。液面高度測量裝置16檢測蒸發(fā)器1中的液面高度來控制海水泵7的轉(zhuǎn)速，如果液面增高則降低轉(zhuǎn)速，反之亦然。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。