太阳能热膜耦合多效淡化水装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能热膜耦合多效淡化水装置及方法，属于海水淡化装置领域，包括CPC聚光集热蒸馏装置、主动膜蒸馏装置及收集箱；CPC聚光集热蒸馏装置包括：CPC聚光器、双通式真空集热管、第一主管及蒸汽汇流管；主动膜蒸馏装置包括：潜热回收水箱，其底部与第一主管连通且内部设有与蒸汽汇流管连通的潜热回收盘管；水箱，其与潜热回收水箱连通；疏水膜，其位于所述潜热回收水箱与所述水箱相对的一侧体壁；空气隙，空气隙的侧面设有冷凝淡水出口。本发明专利技术示例的淡化水装置及方法，将被动式太阳能蒸馏、主动式太阳能蒸馏及膜蒸馏技术相结合，可大幅提高太阳能利用率、系统综合能效及产水能力，并实现不间断运行及装置小型化目的。

【技术实现步骤摘要】
太阳能热膜耦合多效淡化水装置及方法
本专利技术涉及海水淡化装置领域，特别是涉及一种太阳能热膜耦合多效淡化水装置及方法。
技术介绍
近年来，淡水资源的短缺已经成为国家发展的重要障碍，发展淡水资源的开源增量技术已经成为当务之急。采用传统能源进行海水淡化具有投资高、污染严重以及加剧能源短缺的问题，因此利用太阳能进行海水淡化是技术发展的重要方向。目前，现有的太阳能海水淡化技术主要分为两种方法，一种是采用被动式太阳能蒸馏装置，这种装置中不存在任何利用电能驱动的动力元件(如泵和风机等)，也不存在利用附加太阳能集热器等部件进行主动式加热的设备，装置的整个产水过程完全在太阳辐射能的作用下被动完成；另一种是采用主动式太阳能蒸馏装置，该装置是在被动式太阳能蒸馏装置中增加一些附属设备(动力元件)，需单独配置蒸汽冷凝系统，相比被动式，其运行温度得以大幅提升，并改善了其内部传质过程，同时，大部分该类系统均能主动回收蒸汽在冷凝过程中释放的潜热(多效蒸馏)，其淡化水能力远大于(1倍以上)被动式，但需电能驱动泵与风机等一系列动力元件，运行能耗较大，部分新型的主动式太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，包括CPC聚光集热蒸馏装置、主动膜蒸馏装置及收集箱；/n所述CPC聚光集热蒸馏装置包括：/nCPC聚光器，其并列设有多个；/n双通式真空集热管，其安装在所述CPC聚光器的槽口中，所述双通式真空集热管的两端分别设有原水进口及蒸汽出口；/n第一主管，其与所述原水进口连通；/n蒸汽汇流管，其与所述蒸汽出口连通；/n所述主动膜蒸馏装置包括：/n潜热回收水箱，其底部与所述第一主管连通且内部设有与所述蒸汽汇流管连通的潜热回收盘管；/n水箱，其与所述潜热回收水箱连通；/n疏水膜，其位于所述潜热回收水箱与所述水箱相对的一侧体壁，所述潜热回收水箱中的的水蒸气从所述疏...

【技术特征摘要】
20200724 CN 20201072484461.太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，包括CPC聚光集热蒸馏装置、主动膜蒸馏装置及收集箱；
所述CPC聚光集热蒸馏装置包括：
CPC聚光器，其并列设有多个；
双通式真空集热管，其安装在所述CPC聚光器的槽口中，所述双通式真空集热管的两端分别设有原水进口及蒸汽出口；
第一主管，其与所述原水进口连通；
蒸汽汇流管，其与所述蒸汽出口连通；
所述主动膜蒸馏装置包括：
潜热回收水箱，其底部与所述第一主管连通且内部设有与所述蒸汽汇流管连通的潜热回收盘管；
水箱，其与所述潜热回收水箱连通；
疏水膜，其位于所述潜热回收水箱与所述水箱相对的一侧体壁，所述潜热回收水箱中的的水蒸气从所述疏水膜中渗透出，所述水箱与所述疏水膜相对的一侧面为冷壁；
空气隙，所述疏水膜与所述冷壁之间形成空气隙，所述空气隙的四周密封，且所述空气隙的侧面设有冷凝淡水出口；
所述潜热回收盘管与所述冷凝淡水出口分别与所述收集箱连通。


2.根据权利要求1所述的太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，所述双通式真空集热管内部设有第一微孔滴管及包覆在所述第一微孔滴管外的第一亲水层，所述第一微孔滴管的一端与所述原水进口连通，另一端为盲端，所述第一微孔滴管的体壁上沿径向方向均匀的设有第一微孔。


3.根据权利要求1所述的太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，还包括潜热驱动式蒸馏装置，其包括：
蒸馏腔，其位于所述潜热回收水箱的上方且底部与所述潜热回收水箱的顶部贯穿连通，所述蒸馏腔前端面的高度低于所述后端面的高度；
冷凝传热斜壁，其至少设有一个并将所述蒸馏腔的内部上下分为至少两个多效蒸馏腔，所述冷凝传热斜壁前端向下倾斜设置；
第一透光玻璃，其为所述蒸馏腔的顶面；
第一集水槽，其设有多个并分别位于所述第一透光玻璃、冷凝传热斜壁下方的蒸馏腔前端面上，所述第一集水槽与所述收集箱连接。


4.根据权利要求3所述的太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，所述冷凝传热斜壁的上方设有第二亲水层，所述第二亲水层的内部设有多个第二微孔滴管，所述第二微孔滴管的顶部与第二主管连通，所述第二微孔滴管的底部密封；
所述水箱中与各所述冷凝传热斜壁相对应的位置处均设有分隔板，所述分隔板将所述水箱上下分为至少两个恒定液位水箱，多个所述多效蒸馏腔分别与多个所述恒定液位水箱一一对应，各所述第二主管分别与其对应的恒定液位水箱连通；各所述恒定液位水箱内均设有浮球阀；
或者，所述潜热回收水箱的内侧底部设有第一驱动环流叶轮机；所述水箱内侧底部设有第二驱动环流叶轮机。


5.根据权利要求1所述的太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，还包括反射聚光蒸馏装置，其包括：
支架，其前端面的高度低于后端面的高度；
第二透光玻璃，其为所述支架的顶面；
聚光反射挡板，其位于所述第二透光玻璃的外围并向外倾斜设置；
第三主管，其一端位于所述支架内部，另一端与所述潜热回收水箱上方连通；所述第三主管的侧体壁上设有两排与所述第三主管垂直连通的第三微孔滴管，所述第三微孔滴管的非第三主管连接端密封，所述第三微孔滴管的体壁上沿径向方向均匀的设有第三微孔；所述支架内设有包覆在所述第三主管及第三微孔滴管外围的第三亲水层；
第二集水槽，其位于所述支架的前端面内部，并与所述集水箱连通。


6.根据权利要求5所述的太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，所述第二透光玻璃的底面设有刮板，所述刮板的前后两端均连接有丝杠，所述丝杠连接通过驱动电机带动旋转；
优选的，所述刮板为W型，所述刮板中间高点线与第二透光玻璃内表面紧密接触，所述刮板两侧副高点线与第二透光玻璃内表面间留有间隙。


7.根据权利要求1所述的太阳能热膜耦合多效淡化水装置，其特征在于，还包括生物质蒸馏装置，其包括：
生物质燃烧仓，其内部设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭枭，邱云峰，田瑞，银浩江，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15