聚光加熱多效回?zé)峋仃囀娇諝饧訚癯凉裥吞柲芎Ｋb置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直接利用太陽能加濕除濕，提取淡水的裝置，屬于太陽能熱利用和海水淡化及水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種塔式聚光多效回?zé)峋仃囀郊訚癯凉裉柲芎Ｋb置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用太陽能進(jìn)行海水淡化既節(jié)能又環(huán)保，因而受到人們推崇。加濕除濕型海水淡化工藝將加熱、蒸發(fā)和冷凝過程分開，這樣可以采用有針對性的技術(shù)強(qiáng)化各個(gè)過程，提高每一過程的能量利用效率，同時(shí)它還具有控制簡單、產(chǎn)水穩(wěn)定、常壓進(jìn)行、耗能低、易于和可再生能源結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)。利用高效太陽能聚光系統(tǒng)，尤其是現(xiàn)有塔式聚光系統(tǒng)，產(chǎn)生高強(qiáng)度太陽光，使其直接聚焦于海水中，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽輸入傳統(tǒng)海水淡化系統(tǒng)生成淡水。針對塔式加濕除濕蒸發(fā)器進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)來提高太陽能海水淡化裝置的性能，符合實(shí)現(xiàn)太陽能海水淡化技術(shù)規(guī)?；?、低成本應(yīng)用的發(fā)展要求的。
[0003]申請?zhí)?01210181611.1公開了一種用于聚光式海水淡化裝置的海水蒸發(fā)器，可用于塔式太陽能海水淡化裝置，但沒有充分利用高溫水蒸氣的汽化潛熱。
[0004]申請?zhí)?01310411226.6公開了一種串列式多級(jí)等溫加熱多效回?zé)峒訚癯凉窈Ｋ瘷C(jī)，由于換熱器的存在，太陽能集熱系統(tǒng)和海水淡化系統(tǒng)間，有許多的傳熱環(huán)節(jié)，從而降低了聚熱效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，為了改善現(xiàn)有太陽能海水淡化裝置的性能，提高其熱能利用率，實(shí)現(xiàn)太陽能聚光集熱技術(shù)和新型加濕除濕傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)的高度耦合，本發(fā)明提供了一種聚光加熱多效回?zé)峋仃囀娇諝饧訚癯凉裥吞柲芎Ｋb置，能夠充分利用除濕加濕太陽能海水淡化裝置中的蒸汽凝結(jié)潛熱，降低太陽能海水淡化的單位體積淡水成本，提高在海水淡化裝置中的太陽能利用率，可以用在缺乏淡水的偏遠(yuǎn)內(nèi)陸地區(qū)和島嶼上，尤其是用在太陽輻照度高的地區(qū)。
[0006]—種聚光加熱多效回?zé)峋仃囀娇諝饧訚癯凉裥吞柲芎Ｋb置，該海水淡化裝置包括通風(fēng)匯液器、光接收器、透明殼體、風(fēng)道、循環(huán)水栗、增濕腔、除濕腔、風(fēng)機(jī)和受熱盤管，其中增濕腔內(nèi)部包括海水器、光接收器和網(wǎng)盤，除濕腔內(nèi)部有除濕器，底部有通風(fēng)匯液器。
[0007]連接關(guān)系:多個(gè)增濕腔和除濕腔通過串聯(lián)方式連接，進(jìn)料海水先進(jìn)入第I級(jí)除濕腔，穿過第I級(jí)和第2級(jí)之間的內(nèi)壁面，再進(jìn)入第2級(jí)加濕除濕腔。第2級(jí)除濕器出口鹽水分為兩路，一路回到第I級(jí)增濕腔內(nèi)，另一路通過控制閥和流量計(jì)與第4級(jí)底部的鹽水一起給第4級(jí)光接收器噴淋。
[0008]第2級(jí)上部增濕腔底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水栗進(jìn)入第3級(jí)除濕器中，最后回到第2級(jí)增濕腔內(nèi)進(jìn)行噴淋。第3級(jí)增濕腔底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水栗進(jìn)入第4級(jí)除濕器中，再回到第3級(jí)增濕腔內(nèi)進(jìn)行噴淋。
[0009]所述的透明外殼位于裝置中部的增濕腔外，為雙層真空玻璃管。其他部分為不透光殼體。光接收器的表面可形成親水膜，作為填充床均布在加濕腔內(nèi)。
[0010]有益效果:
[0011](I)采用定日鏡聚光，無需冗長管路，太陽光直接照射外殼體的受熱盤管，或穿過中間透明殼體直接照射到黑色的光接收器上。使得海水直接吸收太陽光，利用強(qiáng)光直接蒸發(fā)海水，省略了換熱器，減少了傳熱環(huán)節(jié)，提高了聚熱效率。
[0012](2)黑色多孔光接收器，可增加太陽光在增濕腔內(nèi)的光程，使增濕器由被動(dòng)吸收光變?yōu)橹鲃?dòng)吸收光，強(qiáng)化噴淋海水對太陽熱能的吸收效率，使光接收器上的降膜海水蒸發(fā)，提高了裝置的可靠性。
[0013](3)聚光塔上的換熱部分，即與海水接觸的裝置全部可以用非金屬材料制造，比如接受太陽光而使海水蒸發(fā)的透明殼體可以用石英玻璃制造，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的抗腐蝕性；降低了裝置造價(jià)，有利于推廣應(yīng)用。
[0014](4)利用多效噴淋系統(tǒng)、親水黑色光接收器、外層受熱盤管提高了進(jìn)料海水與空氣的傳熱傳質(zhì)，以及濕空氣的含濕量，增大了海水與空氣的接觸面積，利用多效回?zé)岱椒ǎ瑢M(jìn)料海水與設(shè)定啟動(dòng)加熱溫度的溫差，縮短了裝置的啟動(dòng)時(shí)間，降低了濃海水排溫，有效地對排濃海域的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了保護(hù)。
[0015]本發(fā)明將傳統(tǒng)除濕加濕型太陽能海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了聚光加熱多效回?zé)?。在聚光方面，太陽光直接引入增濕器，高溫直接蒸發(fā)海水。在熱利用方面，將腔底部濃海水通過受熱盤管和除濕器加熱后噴淋來增濕空氣，充分利用了濕空氣的凝結(jié)潛熱，采用多級(jí)加濕除濕相結(jié)合，各效充分利用各效所獲得的熱能，這樣的裝置中各效熱能利用比較均衡。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明四級(jí)矩陣式海水淡化機(jī)的原理圖；
[0017]圖2為本發(fā)明通風(fēng)匯液器結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為本發(fā)明采用柱狀光接收器的兩級(jí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部分布圖；
[0019]圖4為本發(fā)明兩級(jí)海水淡化機(jī)在塔式太陽能海水淡化裝置中安裝圖；
[0020]圖5為本發(fā)明四級(jí)盤管矩陣式海水淡化機(jī)的原理圖。
[0021]其中，I一除濕器；2—?dú)んw；3—通風(fēng)匯液盤；4一噴淋器；5—太陽入射光線；6—光接收器；7—透明殼體；8—流量計(jì)；9一控制閥；10—保溫材料；11 一淡水出口 ；12—風(fēng)道；13—淡水通道；14一進(jìn)料海水；15—排濃鹽水；16—循環(huán)水栗；17—增濕腔；18—除濕腔；19-風(fēng)機(jī)；20_網(wǎng)盤；21_支架；22_鹽水通道；23—受熱盤管；24—定日鏡。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]本發(fā)明提供了一種聚光加熱多效回?zé)峋仃囀娇諝饧訚癯凉裥吞柲芎Ｋb置。
[0024]如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種聚光加熱多效回?zé)峋仃囀娇諝饧訚癯凉裥吞柲芎Ｋb置，裝置主要包括除濕器1、通風(fēng)匯液器3、光接收器6、風(fēng)道12、增濕腔17、除濕腔18和支架21。進(jìn)料海水(14)從裝置底部右側(cè)進(jìn)入，沿海水進(jìn)程方向，從下往上，從右往左，裝置內(nèi)增濕除濕腔依次命名為第I級(jí)、第2級(jí)、第3級(jí)和第4級(jí)。
[0025]其整體連接關(guān)系為:多個(gè)增濕腔17和除濕腔18均通過串聯(lián)方式連接，進(jìn)料海水先進(jìn)入第I級(jí)除濕腔1-18，穿過第I級(jí)和第2級(jí)之間的內(nèi)壁面，再進(jìn)入第2級(jí)加濕除濕腔。第2級(jí)除濕器2-1出口鹽水分為兩路，一路回到第I級(jí)增濕腔1-17內(nèi)，另一路通過控制閥9和流量計(jì)8與第4級(jí)底部的鹽水一起給第4級(jí)光接收器4-6噴淋。
[0026]第2級(jí)上部增濕腔2-17底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水栗16進(jìn)入第3級(jí)除濕器3_1中，最終回到第2級(jí)增濕腔2-17內(nèi)進(jìn)行噴淋。第3級(jí)增濕腔3-17底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水栗16進(jìn)入第4級(jí)除濕器4-1中，再回到第3級(jí)增濕腔3-17內(nèi)進(jìn)行噴淋。
[0027]保溫材料10緊貼在每級(jí)裝置除濕腔18的外壁，保證熱量不會(huì)傳遞到除濕腔內(nèi)，從而影響腔內(nèi)冷凝的效果。入射光線集中在裝置的中部，這對定日鏡跟蹤精度提出了要求。入射光線穿過透明殼體7照射到黑色的光接收器6上，直接加熱膜狀海水。
[0028]黑色光接收器6會(huì)增加太陽光在蒸發(fā)器內(nèi)的光程，大部分光線在孔狀的陶瓷材料表面發(fā)生多次反射，一直能到達(dá)黑色光接收器6陣列的內(nèi)部。使得靠近內(nèi)部的黑色光接收器6溫度不至于太低。
[0029]風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)道內(nèi)位于除濕腔18的一側(cè)，這樣使得受表層被加熱影響較小，保證風(fēng)機(jī)在許可條件下工作。
[0030]如附圖2所示，所述通風(fēng)匯液器3的作用是，噴淋到光接收器6上的海水，與空氣進(jìn)行熱濕交換形成濕飽和蒸汽，在風(fēng)道12中風(fēng)機(jī)19驅(qū)動(dòng)下通過通風(fēng)匯液器3的窗口進(jìn)入除濕腔內(nèi)，冷凝后的淡水滴落在通風(fēng)匯液器3上的葉片