一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置，包括：平板太阳能集热器A，浓海水收集罐，淡水收集罐、分水器，流量控制阀，海水进料管，玻璃盖板，溢水管，预热海水筒，热水进水管A，加热水箱，冷凝套筒A，吸水材料，挡水板，浓海水收集管，回水管，热水进水管B，底板和淡水收集管；本发明专利技术的预热海水筒与盐水分离部分合二为一，可以利用海水的势能实现海水的自重力进水，节省动力驱动耗能，同时，预热海水筒所吸收的太阳能被海水吸收，提高进水温度，海水进料管内水蒸气在凝结时释放的凝结潜热也被海水进料管内海水吸收，促进水蒸气的凝结，提升海水蒸馏装置的产水速率。

A solar sea water distillation device with liquid membrane evaporation and self gravity feed

【技术实现步骤摘要】
一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置
本专利技术涉及太阳能海水淡化及水处理
，具体涉及一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置。
技术介绍
安全充足的饮用淡水是人体健康的重要保证，世界卫生组织建议成年人日饮用淡水量在2.0L，但对于缺乏淡水资源的荒漠、海岛、沼泽等地区，以及参与巡逻、科考、放牧等生产活动的人员，很难随时就地获取淡水，加之缺水地区的交通、电力、科技等基础支撑条件缺乏，大型海水或苦咸水淡化系统无法满足上述的淡水制备要求。鉴于淡水匮乏地区往往拥有丰富的太阳能资源，完全可以利用太阳能驱动小型海水淡化装置实现就地取水、低成本制水。太阳能蒸馏器属于太阳能海水淡化装置中适合小型分布式制备的装置之一，但传统盘式太阳能蒸馏器存在海水热容量大、启动时间长、单位太阳集热面积产水量低、光热利用效率低、对占地面积有要求、冬季寒冷地区无法使用等缺陷。为了改善传统太阳能蒸馏器的应用缺陷，有必要从太阳能蒸馏器供能方式、占地面积、热能利用效率、减少散热损失等方面加以改进，为小型太阳能海水淡化装置大规模应用提供可能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置，利用入射阳光对进料海水进行预热，利用蒸馏装置内水蒸气凝结释放的潜热进行回热，能够提高太阳能海水淡化的热能利用效率和淡水产量，减小装置的占地面积，为小型太阳能海水淡化装置大规模应用提供可能。本专利技术的技术方案：一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置，包括：平板太阳能集热器A，浓海水收集罐，淡水收集罐和一个以上自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构；每个自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构包括：分水器，流量控制阀，海水进料管，玻璃盖板，溢水管，预热海水筒，热水进水管A，加热水箱，冷凝套筒A，吸水材料，挡水板，浓海水收集管，回水管，热水进水管B，底板和淡水收集管；所述加热水箱为长圆管式水箱，且立式安装，其内装有水体；冷凝套筒A同轴套装在加热水箱的外周；冷凝套筒A的上下两端开口分别通过预热海水筒和底板封堵；其中，所述预热海水筒朝上的一端为斜形开口，该斜面朝南，其与安装轴线之间的倾斜角度在设定范围内，预热海水筒开口端设置玻璃盖板；所述预热海水筒背阳侧的外壁面上开设海水进水口且安装有溢水管，海水进水口位于溢水管的上方；所述海水进料管进水端连接在预热海水筒向阳侧的外壁面上，出水端螺旋环绕在冷凝套筒A的外周，且穿过底板并螺旋环绕在加热水箱的外周，其端部与分水器相连，用于使预热海水筒中的海水流入分水器；海水进料管的进水端设置流量控制阀，用于控制预热海水筒向分水器输水的流量；其中，所述分水器套装在加热水箱的顶部外周；所述加热水箱外周包覆有吸水材料；当只有一个自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构时，所述平板太阳能集热器A铰接在自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构向阳侧；当有两个以上自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构且共用一个平板太阳能集热器A、一个浓海水收集罐和一个淡水收集罐时，相邻自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构之间并联，所述平板太阳能集热器A铰接在最南侧的自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构的向阳侧；其中，所述平板太阳能集热器A向阳，用于加热加热水箱中的水体；所述加热水箱底部通过回水管与平板太阳能集热器A相连，用于使加热水箱中的水体从底部流入平板太阳能集热器A进行加热；所述加热水箱内设置热水进水管A，热水进水管A通过热水进水管B与平板太阳能集热器A相连，用于使平板太阳能集热器A中加热后的水体进入加热水箱中；其中，所述热水进水管A为长管，用于使平板太阳能集热器A中加热后的海水流入加热水箱的上方；所述冷凝套筒A内底部设置挡水板，其为环形，套装在加热水箱外周，用于隔开淡水和浓海水；所述吸水材料正下方的底板上设置浓海水出水口，通过浓海水收集管与浓海水收集罐相连；所述挡水板和冷凝套筒A之间的底板上设置淡水出水口，通过淡水收集管与淡水收集罐相连。优选地，所述预热海水筒内壁面上设置吸光板，其与玻璃盖板平行，预热海水筒内的海水将吸光板淹没。优选地，所述预热海水筒中的水面上设置浮球，通过其上下浮动的高度确定预热海水筒内海水的水位。优选地，所述平板太阳能集热器A的一端与连杆A的一端铰接，另一端与连杆B的一端铰接，所述连杆A和连杆B的另一端均固定在冷凝套筒A外周；所述连杆B位于连杆A之上且短于连杆A，通过调整连杆B与连杆A之间的长度差能够调整平板太阳能集热器A的倾斜角度。优选地，还包括：隔热层，所述隔热层包覆在预热海水筒的圆周外表面。优选地，还包括：辅助电加热管，所述辅助电加热管设置在加热水箱中。优选地，还包括：挡水汇流环，所述加热水箱外周沿轴向均匀设置两个以上挡水汇流环。优选地，还包括：水封弯管A和水封弯管B，所述水封弯管A设置在浓海水收集管与浓海水出水口之间，所述水封弯管B设置在淡水收集管与淡水出水口之间。优选地，还包括：平板太阳能集热器B和平板太阳能集热器C，所述平板太阳能集热器B和平板太阳能集热器C分别铰接在冷凝套筒A的外周，二者分别位于平板太阳能集热器A的两侧。优选地，每个所述自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构还包括：冷凝套筒B和冷凝套筒C，所述冷凝套筒C设置在加热水箱和冷凝套筒A之间，所述冷凝套筒B设置在加热水箱和冷凝套筒C之间，所述冷凝套筒B和冷凝套筒C的外表面均敷设吸水材料。有益效果：(1)本专利技术的预热海水筒与盐水分离部分合二为一，可以利用海水的势能实现海水的自重力进水，节省动力驱动耗能，同时，预热海水筒所吸收的太阳能被海水吸收，提高进水温度，海水进料管内水蒸气在凝结时释放的凝结潜热也被海水进料管内海水吸收，促进水蒸气的凝结，提升海水蒸馏装置的产水速率。(2)本专利技术的海水进料管通过螺旋环绕在冷凝套筒的外壁面，在吸收水蒸气凝结潜热的同时提高了进料海水的温度，进入装置内部之后，海水进料管继续螺旋环绕在加热水箱外壁面，继续提升进料海水温度，缩短装置启动时间的同时有利于增加淡水产水量。(3)本专利技术所采用的平板太阳能集热器的朝向及其倾斜角度均是根据阳光的照射时间和角度预先设置，既能够充分吸收太阳能，又能为冷凝套筒遮荫，避免冷凝套筒受阳光直射而温升，从而有利于增加该蒸馏装置蒸发和冷凝面温差，提升水蒸气传热传质驱动力，有利于水蒸气快速蒸发以及冷凝。(4)本专利技术将平板太阳能集热器铰接在冷凝套管的外壁上，平板太阳能集热器在空间内的安装倾角可调节，可依季节和环境温度进行适时移动，对地面的安装面积要求低，占地小，显著提高了适用性。(5)本专利技术分别在淡水收集管及浓海水水管与冷凝套筒之间布置有水封弯管，防止蒸馏装置运行时其内部水蒸气压力高而溢出蒸馏装置，造成热能损失和淡水的流失。(6)本专利技术加热水箱内还装有电辅助加热元件，可以依据天气条件及淡水需求进行太阳能供能和电供能的切换。(7)本专利技术可以多个蒸馏装置串联和/或并联使用，有利于实现淡水生产的模块化应用。附图说明图1为实施例1中的蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置，其特征在于，包括：平板太阳能集热器A(1)，浓海水收集罐(23)，淡水收集罐(31)和一个以上自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构；每个自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构包括：分水器(3)，流量控制阀(4)，海水进料管(5)，玻璃盖板(6)，溢水管(9)，预热海水筒(11)，热水进水管A(13)，加热水箱(15)，冷凝套筒A(16)，吸水材料(18)，挡水板(20)，浓海水收集管(21)，回水管(25)，热水进水管B(26)，底板(28)和淡水收集管(30)；/n所述加热水箱(15)为长圆管式水箱，且立式安装，其内装有水体；冷凝套筒A(16)同轴套装在加热水箱(15)的外周；冷凝套筒A(16)的上下两端开口分别通过预热海水筒(11)和底板(28)封堵；/n其中，所述预热海水筒(11)朝上的一端为斜形开口，该斜面朝南，其与安装轴线之间的倾斜角度在设定范围内，预热海水筒(11)开口端设置玻璃盖板(6)；/n所述预热海水筒(11)背阳侧的外壁面上开设海水进水口(8)且安装有溢水管(9)，海水进水口(8)位于溢水管(9)的上方；/n所述海水进料管(5)进水端连接在预热海水筒(11)向阳侧的外壁面上，出水端螺旋环绕在冷凝套筒A(16)的外周，且穿过底板(28)并螺旋环绕在加热水箱(15)的外周，其端部与分水器(3)相连，用于使预热海水筒(11)中的海水流入分水器(3)；海水进料管(5)的进水端设置流量控制阀(4)，用于控制预热海水筒(11)向分水器(3)输水的流量；其中，所述分水器(3)套装在加热水箱(15)的顶部外周；/n所述加热水箱(15)外周包覆有吸水材料(18)；/n当只有一个自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构时，所述平板太阳能集热器A(1)铰接在自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构向阳侧；当有两个以上自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构且共用一个平板太阳能集热器A(1)、一个浓海水收集罐(23)和一个淡水收集罐(31)时，相邻自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构之间并联，所述平板太阳能集热器A(1)铰接在最南侧的自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构的向阳侧；其中，所述平板太阳能集热器A(1)向阳，用于加热加热水箱(15)中的水体；/n所述加热水箱(15)底部通过回水管(25)与平板太阳能集热器A(1)相连，用于使加热水箱(15)中的水体从底部流入平板太阳能集热器A(1)进行加热；所述加热水箱(15)内设置热水进水管A(13)，热水进水管A(13)通过热水进水管B(26)与平板太阳能集热器A(1)相连，用于使平板太阳能集热器A(1)中加热后的水体进入加热水箱(15)中；其中，所述热水进水管A(13)为长管，用于使平板太阳能集热器A(1)中加热后的海水流入加热水箱(15)的上方；/n所述冷凝套筒A(16)内底部设置挡水板(20)，其为环形，套装在加热水箱(15)外周，用于隔开淡水和浓海水；/n所述吸水材料(18)正下方的底板(28)上设置浓海水出水口，通过浓海水收集管(21)与浓海水收集罐(23)相连；所述挡水板(20)和冷凝套筒A(16)之间的底板(28)上设置淡水出水口，通过淡水收集管(30)与淡水收集罐(31)相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自重力进水回热型液膜蒸发式太阳能海水蒸馏装置，其特征在于，包括：平板太阳能集热器A(1)，浓海水收集罐(23)，淡水收集罐(31)和一个以上自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构；每个自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构包括：分水器(3)，流量控制阀(4)，海水进料管(5)，玻璃盖板(6)，溢水管(9)，预热海水筒(11)，热水进水管A(13)，加热水箱(15)，冷凝套筒A(16)，吸水材料(18)，挡水板(20)，浓海水收集管(21)，回水管(25)，热水进水管B(26)，底板(28)和淡水收集管(30)；
所述加热水箱(15)为长圆管式水箱，且立式安装，其内装有水体；冷凝套筒A(16)同轴套装在加热水箱(15)的外周；冷凝套筒A(16)的上下两端开口分别通过预热海水筒(11)和底板(28)封堵；
其中，所述预热海水筒(11)朝上的一端为斜形开口，该斜面朝南，其与安装轴线之间的倾斜角度在设定范围内，预热海水筒(11)开口端设置玻璃盖板(6)；
所述预热海水筒(11)背阳侧的外壁面上开设海水进水口(8)且安装有溢水管(9)，海水进水口(8)位于溢水管(9)的上方；
所述海水进料管(5)进水端连接在预热海水筒(11)向阳侧的外壁面上，出水端螺旋环绕在冷凝套筒A(16)的外周，且穿过底板(28)并螺旋环绕在加热水箱(15)的外周，其端部与分水器(3)相连，用于使预热海水筒(11)中的海水流入分水器(3)；海水进料管(5)的进水端设置流量控制阀(4)，用于控制预热海水筒(11)向分水器(3)输水的流量；其中，所述分水器(3)套装在加热水箱(15)的顶部外周；
所述加热水箱(15)外周包覆有吸水材料(18)；
当只有一个自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构时，所述平板太阳能集热器A(1)铰接在自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构向阳侧；当有两个以上自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构且共用一个平板太阳能集热器A(1)、一个浓海水收集罐(23)和一个淡水收集罐(31)时，相邻自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构之间并联，所述平板太阳能集热器A(1)铰接在最南侧的自重力进水液膜蒸发式蒸馏机构的向阳侧；其中，所述平板太阳能集热器A(1)向阳，用于加热加热水箱(15)中的水体；
所述加热水箱(15)底部通过回水管(25)与平板太阳能集热器A(1)相连，用于使加热水箱(15)中的水体从底部流入平板太阳能集热器A(1)进行加热；所述加热水箱(15)内设置热水进水管A(13)，热水进水管A(13)通过热水进水管B(26)与平板太阳能集热器A(1)相连，用于使平板太阳能集热器A(1)中加热后的水体进入加热水箱(15)中；其中，所述热水进水管A(13)为长管，用于使平板太阳能集热器A(1)中加热后的海水流入加热水箱(15)的上方；
所述冷凝套筒A(16)内底部设置挡水板(20)，其为环形，套装在加热水箱(15)外周，用于隔开淡水和浓海水；
所述吸水材料(18)正下方的底板(28)上设置浓海水出水口，通过浓海水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林云，
申请(专利权)人：内蒙古天之风信息科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15