一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种以太阳能为能源的回形逆流换热式的海水淡化装置。本发明专利技术公开了一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，包括海水进水管道、集盐槽、回形槽、回形冷凝管、太阳能集热箱以及气泵。本发明专利技术采用廉价的太阳能进行海水淡化，利用回形逆流换热技术及海水入口竖槽换热技术，大大降低从装置中排出到环境中的热量，提高太阳能的蒸馏效率，且采用蒸馏方式，不需要复杂的预处理设备，结构简单，操作简便，降低了海水淡化的成本，提高了淡水产量。

【技术实现步骤摘要】
一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置
本专利技术涉及海水淡化
，具体地涉及一种以太阳能为能源的回形逆流换热式的海水淡化装置。
技术介绍
随着人口的增长及工业的发展，环境污染和破坏越来越严重,致使淡水资源越来越匮乏，从而海水淡化的市场需求越来越大。目前，常用的海水淡化技术主要有：反渗透技术和蒸馏技术。反渗透技术，如公开专利：CN104692492A，其核心部件是反渗透膜。反渗透膜只允许水分子通过，而海水中的钠离子、氯离子等难以通过反渗透膜。在保证反渗透膜两侧有足够的压强差时，水分子就能从盐浓度较高的一侧向浓度较低的一侧渗透，从而实现海水淡化的目的。反渗透技术是能耗最小,也是目前应用最广泛的海水淡化技术。但该技术需要对海水进行去除杂质和藻类等预处理过程，工序较为复杂，且反渗透膜很容易被污染，导致效率下降，成本增高。蒸馏技术利用天然海水淡化的原理，海水吸收热量后蒸发为水蒸气，水蒸气冷凝后则变为淡水。蒸馏技术的预处理比反渗透技术的要容易，维护也较为方便。但该技术的主要问题是能耗过大，液态水转换为水蒸气的过程需要吸收大量的热量，因此，蒸馏技术的能耗比反渗透技术的要高得多。但蒸馏技术所需的能量品味较低（以热能为主），通常可采用太阳能或被排放的废热来进行蒸馏，如公开专利：CN101302048B，这是蒸馏技术虽然能耗较高，却具有一定竞争优势的原因之一。若能大幅度降低蒸馏技术的能耗，则该技术有可能在海水淡化中得到广泛的应用。
技术实现思路
本专利技术目的在于为解决上述问题而提供一种以太阳能为能源，利用回形逆流换热技术及海水入口竖槽换热技术，大大降低从装置中排出到环境中的热量，提高太阳能蒸馏效率，结构简单，维护简便，淡化成本低，淡水产量高的海水淡化装置。为此，本专利技术公开了一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，包括海水进水管道、集盐槽、回形槽、太阳能集热箱、回形冷凝管以及气泵，所述回形槽的入水口位于回形槽底部，出水口位于回形槽顶部，所述回形槽的入水口与海水进水管道连通，所述回形槽的出水口与集盐槽的进水口连接，所述海水进水管道与集盐槽相邻以进行热交换，它们之间的隔板为具有高导热系数的隔板，所述太阳能集热箱位于回形槽顶部，所述回形槽与太阳能集热箱接触的槽壁设有若干通孔，所述太阳能集热箱底部为能让水蒸气通过而水滴通不过的过滤层，所述气泵的进气口连通太阳能集热箱体，所述回形冷凝管设在回形槽内，所述回形冷凝管的上端入口接气泵的出气口，所述回形冷凝管的下端出口接淡水收集单元。进一步的，所述太阳能集热箱顶部为真空玻璃，所述太阳能集热箱的底部和侧壁为黑色。进一步的，所述过滤层为细沙层。进一步的，所述细沙层的沙子颗粒尺寸从下到上依次减小。进一步的，所述回形槽由绝热的方形板组成。进一步的，所述回形槽内并排设有若干回形冷凝管。进一步的，所述气泵为轴流气泵。进一步的，所述海水进水管道、集盐槽、回形槽、太阳能集热箱、回形冷凝管以及气泵设置于上端开口的箱体内,所述箱体的外壳采用绝热材料制成。进一步的，所述海水进水管道由回形槽侧壁与箱体侧壁之间的间隙构成。进一步的，所述集盐槽底部设有出水管，所述出水管的出水口位于装置外。本专利技术的有益技术效果：本专利技术采用廉价的太阳能进行海水淡化，利用回形逆流换热技术及海水入口竖槽换热技术，大大降低从装置中排出到环境中的热量，提高太阳能蒸馏效率，且采用蒸馏方式，不需要复杂的预处理设备，装置结构简单，小型化，操作和后期维护简便，大大降低了海水淡化成本，提高了淡水产量。附图说明图1为本专利技术具体实施例的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例的A-A剖面图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。如图1和图2所示，一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，包括设置于具有上端开口的箱体14内的集盐槽9、海水进水管道、回形槽8、回形冷凝管7、太阳能集热箱4和气泵6，所述回形槽8的槽腔为方形，当然，在其它实施例中，槽腔可以是圆形、椭圆形等其它形状。回形槽8的槽壁是由一系列绝热的方形板组成的，回形槽8的入水口11位于回形槽8的底部，且靠近箱体14的底部，回形槽8的出水口12位于回形槽8顶部的右侧，当然，在其它实施例中也可以是位于顶部的任意位置，回形槽8的入水口11与海水进水管道连通，回形槽8的出水口12与集盐槽9的进水口连接，本具体实施例中，集盐槽9设在回形槽8的右侧，集盐槽9的底部设有出水管10，出水管10穿过箱体14底部伸出到装置外，用于将高浓度盐水排出装置外，排到外部环境中。集盐槽9与海水进水管道相邻，它们之间的隔板采用具有高导热系数的材料制成，以便于集盐槽9中的高温浓盐水与海水进水管道的低温海水进行热交换。具体的，本实施例中，回形槽8的前后侧壁与箱体14的前后侧壁为一体构件（以节省制作材料，降低设备制造成本），回形槽8的左右侧壁与箱体14的左右侧壁具有一定间隙，形成两海水入口竖槽2，此即为海水进水管道，但不以此为限。两海水入口竖槽2的底部与回形槽8的入水口11连通。右侧的海水入口竖槽2与集盐槽9相邻，它们之间的隔板采用具有高导热系数的材料制成，以便于集盐槽9中的高温浓盐水与海水入口竖槽2的低温海水进行热交换。太阳能集热箱4位于回形槽8的顶部，回形槽8与太阳能集热箱4接触的槽壁设有若干通孔13，用于让水蒸气通过，在其它实施例中，此槽壁也可以采用导热材料，太阳能集热箱4的底部为能让水蒸气通过而水滴通不过的过滤层5，本具体实施例中优选为细沙，细沙层5的沙子颗粒尺寸从下到上依次减小，通孔13的尺寸小于细沙层5最底层的沙子颗粒尺寸，以免沙子通过通孔13掉到回形槽8内，太阳能集热箱4顶部为透明的真空玻璃3，当然，太阳集热箱4也可以是其它具有吸收太阳能转化为热能功能的结构装置。气泵6（本具体实施例中，优选为轴流气泵）设在太阳能集热箱4的右侧，但不以此为限，其进气口与太阳能集热箱4的箱体内连通，用于将太阳能集热箱4内的水蒸气抽出，同时使太阳能集热箱4内成为负压，有利于回形槽8内的水蒸气进入其中，具体的，为增加太阳能集热箱4的太阳能吸收能力，太阳能集热箱4内的底部和侧壁为黑色。回形冷凝管7设置在回形槽8内，优选的，若干较小管径的回形冷凝管7并排设置在回形槽8内，用以增加热交换面积，提高热交换效率。回形冷凝管7是由具有高导热系数的材料如铜、铝等制成的，回形冷凝管7的上端入口接气泵6的出气口，回形冷凝管7的下端出口接淡水收集单元，本具体实施例中，淡水收集单元为淡水收集槽1，其固定设置在箱体14的外侧，具体的，设置在箱体14的左侧。回形槽8和回形冷凝管7的长度由技术人员根据实际情况设定，使回形冷凝管7下端出口流出的淡水温度与周围环境中的海水温度基本相等。进一步的，箱体14的外壳采用绝热材料制成，以减少装置内的热量传递到外界。本专利技术的工作过程：海水从装置上部，经两侧的海水入口竖槽2流入装置底部，通过大气压作用，从底部流入回形槽8中，沿着回形槽8，海水从底部向上流动，在流动过程中，海水吸收回形冷管7释放出的热量（刚开始时，太阳能集热箱4内的空气吸收太阳能变成高温空气，高温空气通过轴流气泵6增压后进入回形冷凝管7，并释放热量），同时吸收细沙层5传递过来的因吸收太阳能而产生的热量，温度不断升高，发生蒸馏，形成水蒸汽（通过控制海水入口竖槽2的液面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，其特征在于，包括海水进水管道、集盐槽、回形槽、太阳能集热箱、回形冷凝管以及气泵，所述回形槽的入水口位于回形槽底部，出水口位于回形槽顶部，所述回形槽的入水口与海水进水管道连通，所述回形槽的出水口与集盐槽的进水口连接，所述海水进水管道与集盐槽相邻以进行热交换，它们之间的隔板为具有高导热系数的隔板，所述太阳能集热箱位于回形槽顶部，所述回形槽与太阳能集热箱接触的槽壁设有若干通孔，所述太阳能集热箱底部为能让水蒸气通过而水滴通不过的过滤层，所述气泵的进气口连通太阳能集热箱体，所述回形冷凝管设在回形槽内，所述回形冷凝管的上端入口接气泵的出气口，所述回形冷凝管的下端出口接淡水收集单元。

【技术特征摘要】
1.一种回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，其特征在于，包括海水进水管道、集盐槽、回形槽、太阳能集热箱、回形冷凝管以及气泵，所述回形槽的入水口位于回形槽底部，出水口位于回形槽顶部，所述回形槽的入水口与海水进水管道连通，所述回形槽的出水口与集盐槽的进水口连接，所述海水进水管道与集盐槽相邻以进行热交换，它们之间的隔板为具有高导热系数的隔板，所述太阳能集热箱位于回形槽顶部，所述回形槽与太阳能集热箱接触的槽壁设有若干通孔，所述太阳能集热箱底部为能让水蒸气通过而水滴通不过的过滤层，所述气泵的进气口连通太阳能集热箱体，所述回形冷凝管设在回形槽内，所述回形冷凝管的上端入口接气泵的出气口，所述回形冷凝管的下端出口接淡水收集单元。2.根据权利要求1所述的回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述太阳能集热箱顶部为真空玻璃，所述太阳能集热箱的底部和侧壁为黑色。3.根据权利要求1所述的回形逆流换热式太阳能海水淡化装置，其特征在于：所述过滤层为细沙层。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春嵘，刘波，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：福建;35