一種船舶用小型太陽(yáng)能海水淡化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種船舶用小型太陽(yáng) 能海水淡化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為滿足船員日常生活、工作以及船舶的動(dòng)力需求，淡水是海上作業(yè)船舶的重要保 障資源。商船和油輪等大型船舶大都配有海水淡化設(shè)備，但設(shè)備價(jià)格昂貴，體積龐大，能源 消耗大，且需專人維護(hù)。對(duì)于較小噸位的漁船，綜合考慮設(shè)備安裝和運(yùn)行成本，極少裝備海 水淡化設(shè)備。為滿足淡水需求，通常裝設(shè)有大容量的水箱，依據(jù)搭載人數(shù)及作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)短， 在出航前加滿淡水。由于船艙空間狹小，漁船儲(chǔ)水空間有限，淡水使用量處處受到限制，大 量攜帶淡水勢(shì)必極大的增加燃油消耗。此外，淡水長(zhǎng)期儲(chǔ)存易滋生細(xì)菌，嚴(yán)重惡化水質(zhì)。淡 水?dāng)y帶量的不足也將極大的限制漁船續(xù)航時(shí)間，嚴(yán)重影響漁業(yè)生產(chǎn)效率。因此，研發(fā)一種經(jīng) 濟(jì)、可靠的小型海水淡化裝置，解決漁船、島礁的新鮮淡水供應(yīng)難題，顯得極為必要。
[0003] 太陽(yáng)能是廉價(jià)、方便易得的清潔能源。利用太陽(yáng)熱能蒸餾、淡化海水，可實(shí)現(xiàn)規(guī)模 可調(diào)的"零能耗"海水淡化。與大規(guī)模海水淡化使用的膜技術(shù)和化學(xué)法相比，若將蒸餾法 應(yīng)用于小型海水淡化裝置將更具優(yōu)勢(shì)，并兼具對(duì)海水預(yù)處理要求低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、工作可 靠、廣水品質(zhì)尚等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 目前已公開(kāi)的海水淡化專利一般采用閃蒸多效回?zé)崾剑缟暾?qǐng)?zhí)枮?200510042840. 5，名稱為回?zé)嵝投嗉?jí)閃蒸海水淡化裝置的發(fā)明專利，或利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水 和廢氣加熱海水從而通過(guò)橫管降膜蒸發(fā)，如申請(qǐng)?zhí)枮?01010039761.X，名稱為一種船用海 水淡化裝置的發(fā)明專利申請(qǐng)。上述技術(shù)均存在一些共同問(wèn)題，致使其難以商業(yè)化推廣： X多級(jí)回?zé)岱绞街率寡b置龐大而復(fù)雜；S現(xiàn)有的太陽(yáng)能海水淡化裝置必須要使用真空泵 保持低壓運(yùn)行，為此對(duì)裝置的密封性要求非常高，而且真空泵維護(hù)困難，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作容 易損壞；塞利用發(fā)動(dòng)機(jī)余熱淡化海水的方法在原理上可行，但是具體實(shí)施則會(huì)存在發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)改造成本高、系統(tǒng)復(fù)雜性增加、維護(hù)困難、熱源品質(zhì)和總量較低等缺陷。因此目前還未 見(jiàn)中小型太陽(yáng)能海水淡化裝置商業(yè)化使用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種以太陽(yáng)能為熱源，采用噴霧蒸發(fā)、熱空氣加速蒸 發(fā)以及溫差發(fā)電技術(shù)聯(lián)用的一種節(jié)能、高效的船舶用小型太陽(yáng)能海水淡化裝置，以解決目 前小噸位漁船的新鮮淡水供應(yīng)問(wèn)題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，采用的技術(shù)方案為：一種船舶用小型太陽(yáng)能海水淡化裝 置，包括聚光太陽(yáng)能集熱器、蒸發(fā)室和溫差發(fā)電裝置；聚光太陽(yáng)能集熱器設(shè)有傳熱介質(zhì)輸送 管；蒸發(fā)室的體壁設(shè)有夾層，蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有換熱管，換熱管的一端通至蒸發(fā)室的夾層，另一 端與傳熱介質(zhì)輸送管的一端連接，傳熱介質(zhì)輸送管的另一端連接至蒸發(fā)室的夾層；蒸發(fā)室 開(kāi)設(shè)有海水進(jìn)口和水蒸汽出口，海水進(jìn)口處設(shè)有霧化噴頭，水蒸汽出口連接有冷凝器；溫差 發(fā)電裝置位于蒸發(fā)室的外壁。
[0007] 進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)室的夾層內(nèi)設(shè)有連接至蒸發(fā)室內(nèi)底部的熱風(fēng)管，熱風(fēng)管配設(shè) 有鼓風(fēng)機(jī)。
[0008] 進(jìn)一步地，所述熱風(fēng)管為兩個(gè)，且分別通至蒸發(fā)室內(nèi)底部?jī)蓚?cè)，呈相對(duì)交錯(cuò)設(shè)置。
[0009] 進(jìn)一步地，所述霧化噴頭為空氣二流體噴頭，空氣二流體噴頭的進(jìn)氣端連接有氣 泵，空氣二流體噴頭的進(jìn)水端連接有水泵。
[0010] 進(jìn)一步地，所述冷凝器包括冷凝室和位于冷凝室內(nèi)的海水預(yù)熱管束，海水預(yù)熱管 束一端連通至蒸發(fā)室的海水進(jìn)口，另一端連接有海水取水泵；所述蒸發(fā)室的水蒸汽出口通 過(guò)出氣管連通至冷凝室內(nèi)部。
[0011] 進(jìn)一步地，所述出氣管上設(shè)有氣液分離器，氣液分離器的排水口連通至蒸發(fā)室內(nèi)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述海水預(yù)熱管束外壁和冷凝室內(nèi)壁均設(shè)有Ti02親水薄膜層。
[0013] 進(jìn)一步地，所述換熱管為螺旋狀。
[0014] 進(jìn)一步地，所述溫差發(fā)電裝置包括低溫?zé)犭娖骷?，低溫?zé)犭娖骷臒岫嗣尜N附于 蒸發(fā)室的外壁，冷端面設(shè)有循環(huán)海水冷卻管道；低溫?zé)犭娖骷湓O(shè)有蓄電池。
[0015] 進(jìn)一步地，所述溫差發(fā)電裝置周?chē)O(shè)有貼附于蒸發(fā)室外壁的隔熱層。
[0016] 本實(shí)用新型的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：裝置利用聚光太陽(yáng)能 集熱器提供熱源；利用海水與蒸發(fā)室的溫差采用溫差發(fā)電裝置來(lái)提供電源；利用空氣霧化 噴頭來(lái)霧化海水，利用鼓風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)管提供螺旋上升的渦流氣流，使充分霧化的海水在蒸 發(fā)室中快速蒸發(fā)；在冷凝室中利用海水預(yù)熱管束和鍍Ti(V薄膜的辦法提高冷凝淡水冷凝效 率。整套裝置不需要除太陽(yáng)能以外的其它能源供給，具有規(guī)模小、海水蒸發(fā)迅速、產(chǎn)水效率 高、工作壽命長(zhǎng)、使用方便、成本低、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，適合中小型遠(yuǎn)洋船舶使用。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本實(shí)用新型提供的船舶用小型太陽(yáng)能海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本實(shí)用新型提供的溫差發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0020] 圖1、圖2示出了本實(shí)用新型提供的船舶用小型太陽(yáng)能海水淡化裝置，包括聚光太 陽(yáng)能集熱器1、蒸發(fā)室4和溫差發(fā)電裝置17 ;聚光太陽(yáng)能集熱器1設(shè)有傳熱介質(zhì)輸送管2 ; 蒸發(fā)室4的體壁設(shè)有夾層，蒸發(fā)室4內(nèi)設(shè)有換熱管6，換熱管6的一端通至蒸發(fā)室4的夾層， 另一端與傳熱介質(zhì)輸送管2的一端連接，傳熱介質(zhì)輸送管2的另一端連接至蒸發(fā)室4的夾 層；蒸發(fā)室4開(kāi)設(shè)有海水進(jìn)口和水蒸汽出口，海水進(jìn)口處設(shè)有霧化噴頭5,水蒸汽出口連接 有冷凝器；溫差發(fā)電裝置17位于蒸發(fā)室4的外壁。
[0021] 換熱管6為螺旋狀，可以加速霧滴的蒸發(fā)。聚光太陽(yáng)能集熱器1是槽式拋物聚光 反射鏡面裝置，采用單軸機(jī)構(gòu)跟蹤太陽(yáng)能光線，工作溫度在260-400°C之間，聚光太陽(yáng)能集 熱器1收集太陽(yáng)熱量，用以加熱傳熱介質(zhì)，通過(guò)傳熱介質(zhì)的定向流動(dòng)將熱量傳至蒸發(fā)室4內(nèi) 的換熱管6和蒸發(fā)室內(nèi)壁。
[0022] 蒸發(fā)室4的夾層內(nèi)設(shè)有連接至蒸發(fā)室4內(nèi)底部的熱風(fēng)管7,熱風(fēng)7管配設(shè)有鼓風(fēng) 機(jī)8,熱風(fēng)管7為兩個(gè)，且分別通至蒸發(fā)室4內(nèi)底部?jī)蓚?cè)，呈相對(duì)交錯(cuò)設(shè)置。螺旋狀換熱管 6增大了換熱面積，高度霧化的微米級(jí)海水霧滴可在蒸發(fā)室4內(nèi)快速蒸發(fā)，蒸發(fā)速率可通過(guò) 控制蒸發(fā)室溫度、海水流量、霧化液滴尺寸等調(diào)控。為提高淡水產(chǎn)率，本裝置中可配備多個(gè) 蒸發(fā)室4。
[0023] 相對(duì)錯(cuò)位的熱風(fēng)管6以2_5L/min流量將熱風(fēng)鼓入蒸發(fā)室4,在蒸發(fā)室4內(nèi)形成螺 旋上升的渦流氣流，一方面可以增加蒸發(fā)室4