一种海水淡化系统形成真空室的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种海水淡化系统形成真空室的方法，将第一阀门、第三阀门和第四阀门关闭，第二阀门打开，通过第二管路将海水从海水储存罐中输送到蒸发室，使蒸发室内充满海水，从而将空气通过排气口排出蒸发室，关闭排气口排气阀和第二阀门；打开第一阀门和第三阀门，使得酸性气体充入蒸汽室，将海水排入到海水储存罐，直到蒸发室中充满酸性气体；关闭第三阀门和第一阀门，打开第四阀门，使得碱溶液进入蒸发室，与蒸发室中的酸性气体进行化学反应，从而在蒸发室中形成一定的真空度。本发明专利技术采取了化学方式来形成蒸发室的真空度，节约了成本，提高了海水淡化的性能和效率。

A method of forming a vacuum chamber in a desalination system

The present invention provides a method for seawater desalination system to form a vacuum chamber, a first valve and the third valve and fourth valve closed, second valve open, through the second pipeline seawater from seawater storage tank transported to the evaporation chamber, the evaporation chamber filled with sea water, and the air is discharged through the exhaust port of the evaporation chamber, close the exhaust vent valve and second valve; opening the first valve and the third valve, the acid gas into the steam chamber, the seawater into the water storage tank until the evaporation chamber full of acid gas; the third valve is closed and the first valve, open the fourth valve, the alkali solution into the evaporation chamber, a chemical reaction with the acid gas evaporation in the chamber, and a certain degree of vacuum in the evaporation chamber is formed. The invention adopts the chemical method to form the vacuum degree of the evaporation chamber, saves the cost, and improves the performance and efficiency of the desalination.

【技术实现步骤摘要】
一种海水淡化系统形成真空室的方法
本专利技术属于海水淡化领域，尤其涉及一种利用化学反应形成真空蒸发室的海水淡化系统。
技术介绍
世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。因此海水淡化成为目前提供淡水的一个重要的方式。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。到2006年，世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术，全球海水淡化日产量约3775万吨，其中80％用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题。在海水淡化技术已成熟的今天，经济性是决定其广泛应用的重要因素。在国内，"成本和投资费用过高"，一直被视为是海水淡化难以大胆使用的主要问题，但实际上这是一个"认识"问题。全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。从大的分类来看，主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类，其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。但是在多级闪蒸法中，需要保持蒸发室的真空度，目前普遍的方式是设置真空泵，从而使蒸发室形成满足要求的真空度。但是通过真空泵抽真空的方式造成成本上涨、效率低下，因此有必要设计一种新的形成真空的方式。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种节能环保的海水淡化系统，从而高效快速的使蒸发室形成真空度，从而提高海水淡化的工作能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种海水淡化系统，所述系统包括蒸发室、酸性气体储存罐、碱性溶液容器和海水存储罐，海水在蒸发室中蒸发，所述蒸发室包括排气口，所述蒸发室与酸性气体储存罐、碱性溶液容器进行连接，所述蒸发室底部设置连接海水存储罐的第一管路，海水储存罐设置连接蒸发室的第二管路，用于将海水输送到蒸发室；所述第一管路和第二管路上设置第一阀门和第二阀门，所述蒸发室与酸性气体储存罐连接的管路上设置第三阀门，所述蒸发室与碱性溶液容器连接的管路上设置第四阀门。作为优选，所述的系统包括浓海水储存罐，所述蒸发室底部通过第三管路与浓海水储存罐连接，所述第三管路连接第二管路；所述第三管路上设置三通阀，所述三通阀一端连接浓海水储存罐，所述的第三管路上设置海水浓度检测装置，用于检测第三管路中海水的浓度。作为优选，还包括压力表，用于检测蒸发室内的压力，当检测的压力达到需要的压力，则关闭第四阀门。作为优选，所述的碱性溶液设置碱性固体或者液体的入口，所述碱性溶液内设置搅拌器。作为优选，酸性气体是二氧化碳，碱性溶液为氢氧化钠或者氢氧化钾溶液。作为优选，酸性气体入口和排空气出口为同一个部件。作为优选，所述海水储存罐、容器和蒸发室之间设置三通阀，用于开闭海水储存罐、容器之间的第四管路和第二管路。作为优选，所述系统还包括太阳能集热器，所述太阳能集热器和蒸发室内的加热管相连，太阳能集热器吸收太阳能，将热量传递给加热管，加热管对海水加热后又循环到太阳能集热器；所述太阳能集热器，包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间，所述的集热管的横截面是长方形，所述的集热板连接正方形的角；所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接长方形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通。所述正方形的内边长为L，所述连通孔的半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔圆心之间的距离为l，满足如下关系：l/L*10＝a*ln(r/L*10)+b；其中ln是对数函数，a,b是参数，1.5<a<1.6,2.9<b<3.0；0.34<l/L<0.38；0.14<r/L<0.17；30mm<L<120mm；5mm<r<17mm。一种使海水淡化系统形成真空蒸发室的方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，将第一阀门、第三阀门和第四阀门关闭，第二阀门打开，通过第二管路将海水从海水储存罐中输送到蒸发室，使蒸发室内充满海水，从而将空气通过排气口排出蒸发室，关闭排气口和第二阀门；第二步，打开第一阀门和第三阀门，使得酸性气体充入蒸汽室，将海水排入到海水储存罐，直到蒸发室中充满酸性气体；第三步，关闭第三阀门和第一阀门，打开第四阀门，使得碱溶液进入蒸发室，与蒸发室中的酸性气体进行化学反应，从而在蒸发室中形成一定的真空度。作为优选，打开第二阀门，使得蒸发室的反应后的液体在海水浓度检测装置、三通阀、第二阀门和蒸发室之间循环，在蒸发室内液体通过热源进行加热，蒸发的水蒸气通过淡水收集装置进行收集；如果海水浓度检测装置检测到的液体中的离子浓度过高，此时三通阀关闭第三管路与第二管路之间的连接，打开第三管路与浓海水储存罐之间的连接，将液体排入到浓海水储存罐；如果海水浓度检测装置检测到的液体中的离子浓度过低，此时三通阀打开第三管路与第二管路之间的连接，关闭第三管路与浓海水储存罐之间的连接，使得液体继续在海水浓度检测装置、三通阀、第二阀门和蒸发室之间循环；在海水储存罐底部的海水抽取结束后，及时关闭第二阀门。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)本专利技术采取了单管路化学方式来形成蒸发室的真空度，精简了部件，节约了成本，提高了海水淡化的性能和效率。2)通过进一步的改进，避免了碱溶液留在在蒸发室中，避免了管路和蒸发室的腐蚀。3)通过设置在蒸发室内设置环路热管，可以充分利用蒸发室内部的热量循环，从而达到节约能源的目的。4)通过利用太阳能，设置了新的太阳能集热器，通过在集热管内部开设连通孔，集热管内的通孔的面积的规律变化，达到最优的集热效果以及流动阻力。5)本专利技术通过多次试验，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。附图说明图1是本专利技术海水淡化系统的示意图；图2展示了改进的本专利技术海水淡化系统的示意图；图3是本专利技术太阳能集热器的结构示意图；图4是本专利技术集热管横截面结构示意图；图5是本专利技术内翅片连通孔分布示意图；图6是本专利技术内翅片连通孔错列分布示意图；图7是本专利技术集热管内正方形尺寸示意图。附图标记如下：1-10阀门，11-13泵，14三通阀，15三通阀，16过滤网，17溢流阀，18溢流阀，19蒸发室，20淡水收集装置，21环路热管，22喷淋设备，23淡水收集罐，24酸性气体存储管，25搅拌器，26碱性物质入口，27海水存储罐，28浓海水存储罐，29海水浓度检测装置，30太阳能集热器，31电加热辅助设备，32换热器，33流量计，34压力表，35动力设备，36碱性溶液容器，37反射镜，38集热管，39集热板，40内翅片，41连通孔，42小通道。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。如图1所示的一种海水淡化系统，所述系统包括蒸发室19、酸性气体储存罐2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水淡化系统形成真空室的方法，所述系统包括蒸发室、酸性气体储存罐、碱性溶液容器和海水存储罐，所述蒸发室包括排气口，所述蒸发室与酸性气体储存罐、碱性溶液容器进行连接，所述蒸发室底部设置连接海水存储罐的第一管路，海水储存罐设置连接蒸发室的第二管路，用于将海水输送到蒸发室；所述第一管路和第二管路上设置第一阀门和第二阀门，所述蒸发室与酸性气体储存罐连接的管路上设置第三阀门，所述蒸发室与碱性溶液容器连接的管路上设置第四阀门；所述的系统包括浓海水储存罐，所述蒸发室底部通过第三管路与浓海水储存罐连接，所述第三管路连接第二管路；所述第三管路上设置三通阀，所述三通阀一端连接浓海水储存罐，所述的第三管路上设置海水浓度检测装置，用于检测第三管路中海水的浓度；形成真空室的方法包括如下步骤：第一步，将第一阀门、第三阀门和第四阀门关闭，第二阀门打开，通过第二管路将海水从海水储存罐中输送到蒸发室，使蒸发室内充满海水，从而将空气通过排气口排出蒸发室，关闭排气口排气阀和第二阀门；第二步，打开第一阀门和第三阀门，使得酸性气体充入蒸汽室，将海水排入到海水储存罐，直到蒸发室中充满酸性气体；第三步，关闭第三阀门和第一阀门，打开第四阀门，使得碱溶液进入蒸发室，与蒸发室中的酸性气体进行化学反应，从而在蒸发室中形成一定的真空度；第四步，打开第二阀门，使得蒸发室内反应后的液体在海水浓度检测装置、三通阀、第二阀门和蒸发室之间循环，在蒸发室内液体通过热源进行加热，蒸发的水蒸气通过淡水收集装置进行收集；如果海水浓度检测装置检测到的液体中的离子浓度过高，此时三通阀关闭第三管路与第二管路之间的连接，打开第三管路与浓海水储存罐之间的连接，将液体排入到浓海水储存罐；如果海水浓度检测装置检测到的液体中的离子浓度过低，此时三通阀打开第三管路与第二管路之间的连接，关闭第三管路与浓海水储存罐之间的连接，使得液体继续在海水浓度检测装置、三通阀、第二阀门和蒸发室之间循环；在海水储存罐底部的海水抽取结束后，及时关闭第二阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化系统形成真空室的方法，所述系统包括蒸发室、酸性气体储存罐、碱性溶液容器和海水存储罐，所述蒸发室包括排气口，所述蒸发室与酸性气体储存罐、碱性溶液容器进行连接，所述蒸发室底部设置连接海水存储罐的第一管路，海水储存罐设置连接蒸发室的第二管路，用于将海水输送到蒸发室；所述第一管路和第二管路上设置第一阀门和第二阀门，所述蒸发室与酸性气体储存罐连接的管路上设置第三阀门，所述蒸发室与碱性溶液容器连接的管路上设置第四阀门；所述的系统包括浓海水储存罐，所述蒸发室底部通过第三管路与浓海水储存罐连接，所述第三管路连接第二管路；所述第三管路上设置三通阀，所述三通阀一端连接浓海水储存罐，所述的第三管路上设置海水浓度检测装置，用于检测第三管路中海水的浓度；形成真空室的方法包括如下步骤：第一步，将第一阀门、第三阀门和第四阀门关闭，第二阀门打开，通过第二管路将海水从海水储存罐中输送到蒸发室，使蒸发室内充满海水，从而将空气通过排气口排出蒸发室，关闭排气口排气阀和第二阀门；第二步，打开第一阀门和第三阀门，使得酸性气体充入蒸汽室，将海水排入到海水储存罐，直到蒸发室中充满酸性气体；第三步，关闭第三阀门和第一阀门，打开第四阀门，使得碱溶液进入蒸发室，与蒸发室中的酸性气体进行化学反应，从而在蒸发室中形成一定的真空度；第四步，打开第二阀门，使得蒸发室内反应后的液体在海水浓度检测装置、三通阀、第二阀门和蒸发室之间循环，在蒸发室内液体通过热源进行加热，蒸发的水蒸气通过淡水收集装置进行收集；如果海水浓度检测装置检测到的液体中的离子浓度过高，此时三通阀关闭第三管路与第二管路之间的连接，打开第三管路与浓海水储存罐之间的连接，将液体排入到浓海水储存罐；如果海水浓度检测装置检测到的液体中的离子浓度过低，此时三通阀打开第三管路与第二管路之间的连接，关闭第三管路与浓海水储存罐之间的连接，使得液体继续在海水浓度检测装置、三通阀、第二阀门和蒸发室之间循...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，高军，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37