一种太阳能蒸汽发生器及太阳能海水淡化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种太阳能蒸汽发生器及太阳能海水淡化装置，将带动太阳能海水淡化产业的发展，解决现有的海水淡化装置能耗高的问题。将实现海水淡化的“零能耗”，甚至是“负能耗”，对于改善我国水资源匮乏具有重要的现实意义。本发明专利技术最大限度地利用了太阳能，采用新颖、高效的太阳能蒸汽发生器，先将产生的高温蒸汽通过蒸汽汽轮机或自由活塞斯特林发电机发电，再将排出的乏汽冷凝成淡水，而不是白白的将高温蒸汽的热能浪费掉，在得到淡水的同时，额外获得了可观的电能，所发的电除供应几个水泵经常运转外，还足足有余。

Solar energy steam generator and solar sea water desalination device

The invention provides a solar steam generator and a solar energy sea water desalination device, which will drive the development of the solar desalination industry and solve the problems of high energy consumption of the existing seawater desalination device. The \zero energy consumption\ and even \negative energy consumption\ of desalination will be of great practical significance for the improvement of water scarcity in china. The invention is to maximize the use of solar energy, the solar steam generator is novel, efficient, high temperature steam will be generated by the steam turbine or Stryn free piston generator, then discharged steam condensed into fresh water, but not in vain will waste heat steam off at high temperature, the fresh water is obtained at the same time, additional to obtain a considerable power, the electricity supply in several pumps often run, still ample.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能蒸汽发生器及太阳能海水淡化装置
本专利技术属于太阳能热利用
，尤其涉及一种太阳能蒸汽发生器及太阳能海水淡化装置的技术。
技术介绍
一方面人类能源消费水平不断提高，另一方面常规化石能源日益枯竭，而且常规化石能源伴随的污染物排放问题日益不能满足人们对于未来能源的需求。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型清洁能源，正越来越得到人们的重视，针对太阳能的开发工作正在日益取得进展。海水淡化作为海洋经济的重要一环，一直倍受国家相关部门重视，甚至在中共中央十七届五中全会第一次以中共中央的名义提出“发展海洋经济”的要求，将海水淡化先后列入了《中华人民共和国循环经济促进法》、《国家海洋事业发展规划纲要》、《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》，2012年12月，为了加快发展海水淡化产业，保障沿海地区、海岛及苦咸水资源丰富地区水资源可持续利用，明确制定发布《海水淡化产业发展“十二五”规划》，由国家发展改革委牵头，科技部、工业和信息化部、财政部、环境保护部、住房城乡建设部、水利部、卫生部、税务总局、质检总局、能源局、海洋局等有关部门参加的海水淡化产业发展部际协调机制，规划投资总额210亿元。由于海水淡化是能量密集型产业，使用化石燃料带来巨大的环境隐患，开发利用新能源进行海水淡化已成为未来应用发展的重点方向。近年，利用风能、核能、太阳能、波浪能、潮汐能、液化天然气(LNG)、热能、生物质能、海洋温差等新能源进行海水淡化的技术正在深化。但是，传统的海水淡化需要耗费很大的能量，相应的，所淡化的淡水成本一直居高不下，严重影响了海水淡化行业的发展，如何降低海水淡化的成本是人类要去面对的问题。从理论上来说，免费的太阳能光热利用将是海水淡化技术的出路。太阳能光热海水淡化技术，就是将太阳辐射热转化为高温水蒸气，利用高温蒸汽，通过多效蒸馏海水淡化装置将海水制成淡水。上海市科委探索太阳能海水淡化技术逐步实现“零能耗”的课题正在相关创新企业的实施下，取得系列突破。不过，距离零能耗仍然还有“最后一公里”。实现海水淡化的“零能耗”，甚至是“负能耗”，对于改善我国水资源匮乏具有重要的现实意义。在这里，所谓“负能耗”就是最大限度的利用太阳能，采用高效的太阳能蒸汽发生器，先将产生的高温蒸汽通过蒸汽汽轮机发电，再将蒸汽汽轮机排出的乏汽冷凝成淡水，而不是白白的将高温蒸汽的热能浪费掉。
技术实现思路
(一)解决的技术问题本专利技术创造性地提出了一种新颖的太阳能蒸汽发生器及太阳能海水淡化装置，将带动太阳能海水淡化技术的发展，解决现有的海水淡化装置能耗高的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术采用了下列技术方案：一种太阳能蒸汽发生器，包括太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的太阳能蒸汽发生器包括：热管，该热管包括吸热段和散热段，其内部中空且呈真空状，且其内设置有多种无机材料混合而成的传热介质；受热体，该受热体设置在太阳能蒸汽发生器的顶端，其内部设置有一中空的密闭腔体，所述的腔体的顶面为用于接收来自反射镜聚焦的受热面，所述的热管的吸热段设置在腔体内，热管的散热段则贯穿腔体的底部，所述的受热面的上表面设置有耐高温吸热涂层，所述的腔体内还充填有导热材料；蒸发腔，该蒸发腔设置在受热体的下部，且两者能连成一体，使得贯穿所述的腔体底部的所述的散热段完全处在该蒸发腔内，该蒸发腔实际使用状态下的最低处设置有排液口和液体进口，该排液口的出口处连接有一疏水阀，该液体进口处于蒸发腔内的一端连接有液体雾化头；蒸汽管，该蒸汽管一端进入蒸发腔内，一端则设置在所述的太阳能蒸汽发生器的外壳体上；隔热层，该隔热层设置在所述的太阳能蒸汽发生器的外表面上。通常，所采用的热管是一种特种热管，热管里面的传热介质采用多种无机材料混合而成，这种传热介质配方由物理学家渠玉芝专利技术的，配方及热管制造方法见专利号(01120356.0)。此种热管横向和竖向放置都不影响传热效果，而且基本上是等温传热，其耐温的极限是1500摄氏度以上，传热速度是银的至少几千赔以上。该热管已在国内生产且以获得广泛应用。通常，吸热涂层采用美国天宝(Tempil)的Pyromark2500的高温漆作为本技术的耐高温吸热涂层，其涂层最高能承受1093℃。在上述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的受热体上设置有第一连接法兰，所述的蒸发腔上端口处设置有第二连接法兰，第一连接法兰和第二连接法兰适配。在上述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的导热材料为以三氧化二铝和二氧化硅为主的陶瓷微球和锡合金组成的混合物。通常，陶瓷微球耐高温且能蓄能，而锡的熔点只有231℃，而沸点达到2000℃，膨胀系数小，而运行的压力只有5bar左右，在超过231℃时融化，渗透到陶瓷微球的间隙里，起到加强传热的作用，这两种物质的混合物非常适合作为高温传热介质。在上述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的蒸汽管贯穿所述的腔体后进入蒸发腔内，且其进气口端设置有丝网气液分离器。在上述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的蒸汽管贯穿所述的蒸发腔后进入蒸发腔内，且其进气口端设置有丝网气液分离器。一种太阳能海水淡化装置，包括权利要求1所述的太阳能蒸汽发生器、定日镜、二次曲面反射镜、塔架、镜场控制系统、蒸汽汽轮机、发电机、冷凝器、淡水箱、过滤系统、抽水泵，其特征在于，二次曲面反射镜设置在塔架的顶部，定日镜以塔架为中心呈同心圆状层层分布在塔架的四周，所述的太阳能蒸汽发生器直立在塔架的中间且其受热面面朝上处在所述的二次曲面反射镜的聚焦点上，通过所述的镜场控制系统控制镜场内所有的定日镜，将太阳光反射到所述的二次曲面反射镜上，然后，经二次曲面反射镜将太阳光聚焦到所述的受热面上，产生的高温热量通过热管使得蒸发腔内雾化后的海水中的水蒸发为高温蒸汽，高温蒸汽进入蒸汽汽轮机内做功，通过发电机产生电流，蒸汽汽轮机排出的乏汽进入冷凝器与海水换热后凝结成淡水流入淡水箱。一种太阳能海水淡化装置，包括权利要求1所述的太阳能蒸汽发生器、定日镜、二次曲面反射镜、塔架、镜场控制系统、自由活塞斯特林发电机、冷凝器、淡水箱、过滤系统、抽水泵，其特征在于，二次曲面反射镜设置在塔架的顶部，定日镜以塔架为中心呈同心圆状层层分布在塔架的四周，所述的太阳能蒸汽发生器直立在塔架的中间且其受热面面朝上处在所述的二次曲面反射镜的聚焦点上，通过所述的镜场控制系统控制镜场内所有的定日镜，将太阳光反射到所述的二次曲面反射镜上，然后，经二次曲面反射镜将太阳光聚焦到所述的受热面上，产生的高温热量通过热管使得蒸发腔内雾化后的海水中的水蒸发为高温蒸汽，高温蒸汽进入自由活塞斯特林发电机内做功产生电能，排出的乏汽进入冷凝器与海水换热后凝结成淡水流入淡水箱。一种太阳能海水淡化装置，包括权利要求1所述的太阳能蒸汽发生器、定日镜、塔架、镜场控制系统、蒸汽汽轮机、发电机、冷凝器、淡水箱、过滤系统、抽水泵，其特征在于，太阳能蒸汽发生器设置在塔架的顶部，通过所述的镜场控制系统控制镜场内所有的定日镜，将太阳光反射到太阳能蒸汽发生器的受热面上，产生的高温热量通过热管使得蒸发腔内雾化后的海水中的水蒸发为高温蒸汽，高温蒸汽进入蒸汽汽轮机内做功，通过发电机产生电流，蒸汽汽轮机排出的乏汽进入冷凝器与海水换热后凝结成淡水流入淡水箱。一种太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能蒸汽发生器，包括太阳能蒸汽发生器(1)，其特征在于，所述的太阳能蒸汽发生器(1)包括：热管(2)，该热管(2)包括吸热段(20)和散热段(21)，其内部中空且呈真空状，且其内设置有多种无机材料混合而成的传热介质；受热体(3)，该受热体(3)设置在太阳能蒸汽发生器(1)的顶端，其内部设置有一中空的密闭腔体(30)，所述的腔体(30)的顶面为用于接收来自反射镜聚焦的受热面(31)，所述的热管(2)的吸热段(20)设置在腔体(30)内，热管(2)的散热段(21)则贯穿腔体(30)的底部，所述的受热面(31)的上表面设置有耐高温吸热涂层(32)，所述的腔体(30)内还充填有导热材料(33)；蒸发腔(4)，该蒸发腔(4)设置在受热体(3)的下部，且两者能连成一体，使得贯穿所述的腔体(30)底部的所述的散热段(21)完全处在该蒸发腔(4)内，该蒸发腔(4)实际使用状态下的最低处设置有排液口(40)和液体进口(41)，该排液口(40)的出口处连接有一疏水阀(42)，该液体进口(41)处于蒸发腔(4)内的一端连接有液体雾化头(43)；蒸汽管(5)，该蒸汽管(5)一端进入蒸发腔(4)内，一端则设置在所述的太阳能蒸汽发生器(1)的外壳体上；隔热层(6)，该隔热层(6)设置在所述的太阳能蒸汽发生器(1)的外表面上。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能蒸汽发生器，包括太阳能蒸汽发生器(1)，其特征在于，所述的太阳能蒸汽发生器(1)包括：热管(2)，该热管(2)包括吸热段(20)和散热段(21)，其内部中空且呈真空状，且其内设置有多种无机材料混合而成的传热介质；受热体(3)，该受热体(3)设置在太阳能蒸汽发生器(1)的顶端，其内部设置有一中空的密闭腔体(30)，所述的腔体(30)的顶面为用于接收来自反射镜聚焦的受热面(31)，所述的热管(2)的吸热段(20)设置在腔体(30)内，热管(2)的散热段(21)则贯穿腔体(30)的底部，所述的受热面(31)的上表面设置有耐高温吸热涂层(32)，所述的腔体(30)内还充填有导热材料(33)；蒸发腔(4)，该蒸发腔(4)设置在受热体(3)的下部，且两者能连成一体，使得贯穿所述的腔体(30)底部的所述的散热段(21)完全处在该蒸发腔(4)内，该蒸发腔(4)实际使用状态下的最低处设置有排液口(40)和液体进口(41)，该排液口(40)的出口处连接有一疏水阀(42)，该液体进口(41)处于蒸发腔(4)内的一端连接有液体雾化头(43)；蒸汽管(5)，该蒸汽管(5)一端进入蒸发腔(4)内，一端则设置在所述的太阳能蒸汽发生器(1)的外壳体上；隔热层(6)，该隔热层(6)设置在所述的太阳能蒸汽发生器(1)的外表面上。2.根据权利要求1所述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的受热体(3)上设置有第一连接法兰(34)，所述的蒸发腔(4)上端口处设置有第二连接法兰(44)，第一连接法兰(34)和第二连接法兰(44)适配。3.根据权利要求1所述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的导热材料(33)为以三氧化二铝和二氧化硅为主的陶瓷微球和锡合金组成的混合物。4.根据权利要求1所述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的蒸汽管(5)贯穿所述的腔体(30)后进入蒸发腔(4)内，且其进气口端设置有丝网气液分离器(50)。5.根据权利要求1所述的一种太阳能蒸汽发生器，其特征在于，所述的蒸汽管(5)贯穿所述的蒸发腔(4)后进入蒸发腔(4)内，且其进气口端设置有丝网气液分离器(50)。6.一种太阳能海水淡化装置，包括权利要求1所述的太阳能蒸汽发生器(1)、定日镜(7)、二次曲面反射镜(8)、塔架(9)、镜场控制系统(10)、蒸汽汽轮机(11)、发电机(12)、冷凝器(13)、淡水箱(14)、过滤系统(15)、抽水泵(16)，其特征在于，二次曲面反射镜(8)设置在塔架(9)的顶部，定日镜(7)以塔架(9)为中心呈同心圆状层层分布在塔架(9)的四周，所述的太阳能蒸汽发生器(1)直立在塔架(9)的中间且其受热面(31)面朝上处在所述的二次曲面反射镜(8)的聚焦点上，通过所述的镜场控制系统(10)控制镜场内所有的定日镜(7)，将太阳光反射到所述的二次曲面反射镜(8)上，然后，经二次曲面反射镜(8)将太阳光聚焦到所述的受热面(31)上，产生的高温热量通过热管(2)使得蒸发腔(4)内雾化后的海水中的水蒸发为高温蒸汽，高温蒸汽进入蒸汽汽轮机(11)内做功，通过发电机(12)产生电能，蒸汽汽轮机(11)排出的乏汽进入冷凝器(13)与海水换热后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李增清，李渊，
申请(专利权)人：李渊，
类型：发明
国别省市：浙江,33