一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置制造方法及图纸

一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，主要包括光热汽化装置、设于光热汽化装置周围的聚光机构和聚能机构、以及与光热汽化装置蒸汽出口连通的换热凝水装置，换热凝水装置引入海水并导入到光热汽化装置内，聚光机构将太阳光聚焦至聚能机构和/或光热汽化装置内的海水区域，聚能机构将聚焦的太阳光汇聚至光热汽化装置内的海水区域，光热汽化装置的蒸汽出口与换热凝水装置连通。本发明专利技术采用一级及以上的聚光机构和聚能机构，利用聚焦的80℃～700℃光热能直接加热海水，尽可能地减少了热交换的过程，从而避免了热交换过程中造成大量的能量损耗，极大提升了海水淡化效率，设备结构更加简单紧凑。设备结构更加简单紧凑。设备结构更加简单紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置


[0001]本技术涉及海水淡化
，具体涉及一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置。

技术介绍

[0002]我国海洋资源极为丰富，海洋、岛礁资源的开发对我国的发展具有重大意义，但由于海洋平台、船只、岛礁上可利用的空间极为有限，难以携带和储存大量淡水，这严重制约了我国对海洋、岛礁资源的勘探及开发，而海水淡化技术是解决上述淡水资源缺乏的重要方式。
[0003]目前，国内较为成熟的海水淡化技术主要包括反渗透技术、低温多效蒸馏技术、多级闪蒸技术和电渗析技术，但这些技术目前均存在一定的缺陷，传统的海水淡化方式通常对燃料、电力等资源具有极高的依赖性，并且通常设备结构复杂，体积庞大，海水淡化成本高，容易产生污染，不适用于海洋平台、船只、岛礁等场所。
[0004]随着海水淡化技术的发展，由于太阳能具有储量无限、完全清洁的优势，太阳能海水淡化技术成为新能源和新水源研究与应用的主要方向之一。目前太阳能海水淡化主要分为两大类，一类太阳能海水淡化装置是将海水灌入蒸馏装置中，将装置直接暴晒在自然光中，海水受热蒸发，水蒸气向上通过冷凝机构凝结成淡水水滴，以此得到淡水；但这种海水淡化装置存在较为明显的缺陷，其一，这种海水淡化装置的受热面通常仅为装置上部，太阳光仅能照射到海水的表面，吸热面积较极为有限，造成了太阳光的利用率低下，海水淡化效率低的现状；其二，淡水产量的提高必须通过增加设备处置规模，增加投资的方式进行。另一类太阳能海水淡化装置则通过蓄热材料将太阳能蓄积起来，再由其他方式将蓄积的热量传递给海水使海水受热蒸发，完成海水的淡化；这种方式需要通过蓄热材料直接或间接地与海水进行热交换从而加热海水，热交换过程难以避免地产生较大的能量损失，同时也存在设备结构复杂，海水淡化效率低下的问题。
[0005]CN103214051公开了一种太阳能集热装置，通过设置集热管扩大海水的受热面积，加快海水蒸发；CN104291405公开了一种太阳能海水淡化装置，利用隔热材料设置保温绝热层，避免装置内的热量散失，进而维持较高的蒸汽产生效率；CN110498465公开了一种聚光海水淡化装置及海水淡化方法，利用聚光件对太阳光聚焦，照射至半球形的太阳能集热罩上，以提高太阳光的利用效率；CN112960720公开了另一种聚光式海水淡化装置，将海水盛放于透明的盛水容器中，太阳光照射并穿透容器，再通过光反射件将太阳光反射回盛水容器，通过两次太阳光照射提高海水受热蒸发效率。虽然这些专利技术为太阳能海水淡化的发展提供了多种解决方案，对太阳能海水淡化的效率有所提升，但这些专利技术聚集太阳光的能力较差，仍需进行多次热交换加热海水，对海水淡化效率提升作用较为有限，而且设备结构也相对复杂，不适用于海洋平台、岛礁等环境相对复杂，空间较为有限的场所。鉴于此，迫切需要开发一种投资低、设备占地小、操作简易、运行稳定的太阳能海水淡化方法及装备系统。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种效率高、操作便捷、运行稳定的适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，主要包括光热汽化装置、设于光热汽化装置周围的聚光机构和聚能机构、以及与光热汽化装置蒸汽出口连通的换热凝水装置，所述换热凝水装置引入海水并导入到光热汽化装置内，所述聚光机构将太阳光聚焦至聚能机构和/或光热汽化装置内的海水区域，所述聚能机构将聚焦的太阳光汇聚至光热汽化装置内的海水区域、并使其汽化，所述光热汽化装置的蒸汽出口与换热凝水装置连通。通过聚光机构和聚能机构可聚焦80℃～700℃的光热，能使光热汽化装置内的海水快速汽化，汽化的脱盐蒸气进入换热凝水装置中凝聚为淡水，由光热气化装置或换热装置排出卤水。
[0008]进一步的，所述聚光机构为一系列聚光单元构成的圆形聚光阵列或异形聚光阵列或环状聚光阵列，将照射到装置上的太阳光通过反射和/或折射的方式汇聚至聚能机构，提高太阳光束的能量密度。
[0009]进一步的，所述聚光单元可为凸透镜聚光阵列和/或抛物面凹面镜聚光阵列和/或菲涅尔透镜，凸透镜聚光阵列可设置于光热汽化装置周围，所述菲涅尔透镜可调整聚光光束的角度。
[0010]进一步的，所述聚能机构可为平面镜和/或抛物面凹面镜和/或凸透镜和/或菲涅尔透镜。所述聚能机构将来自不同角度的聚光机构汇聚的太阳光束反射或折射至光热汽化装置的内的海水中，对太阳光束进行二次聚能，利用聚集的太阳光能使光热汽化装置内的海水迅速升温汽化，产生脱盐蒸汽。
[0011]进一步的，所述换热凝水装置的出水口通过换热装置与光热汽化装置的进水口连通，所述换热凝水装置的海水进水口依次连接有海水清洁装置和进水泵。
[0012]进一步的，所述光热汽化装置包括进水机构、排卤机构、蒸汽排出机构，所述进水机构设置于光热气化装置下部或底部，其进水口与换热机构的出水口以管道相连通；所述排卤机构设置于光热气化装置下部或底部，控制卤水的排放，其出水口与换热机构的卤水进水口相连通；所述蒸汽排出机构的蒸汽出口与换热凝水装置的蒸汽进口相连通，所述蒸汽排出机构包括蒸汽排出口和/或负压抽风机构，用于排出脱盐蒸汽。
[0013]进一步的，所述换热凝水装置为丝网凝水机构或气旋凝水机构或管式凝水机构，主要用于回收蒸汽余热和凝聚淡水。所述换热装置为管式换热器或片式换热器或夹套式换热器，主要用于回收排出卤水的余热。所述海水清洁装置主要包括多级清滤组件和除色除味消杀组件，主要用于去除海水中的悬浊物，并实现海水的去味、除色、灭菌除藻。
[0014]进一步，所述光热气化装置还设有雾化装置或旋流鼓风装置，所述雾化装置包括相互连接的雾化喷管和雾化喷嘴，所述旋流鼓风装置包括相互连接的鼓风机和盘管，以强化海水的汽化淡化。所述蒸汽排出机构还设有风机，以负压抽吸加快蒸汽排出，提高淡化效率。
[0015]进一步，所述聚光机构和/或聚能机构为一级或多级机构，通过设置多级聚光机构可增大装置的照射面积，设置多级聚能机构，可增强聚集太阳光束的能量密度，提高海水淡化的效率。
[0016]进一步，所述光热气化装置由金属和/或玻璃和/或树脂材料和/或蓄热材料制作而成。
[0017]进一步，所述光热气化装置周边设有太阳能供电装置，所述太阳能供电装置包括光伏发电组件及太阳能发电组件。采用自然光或聚光机构辐射余光发电，并与海水进水装置以电相连，为海水进水装置供电。
[0018]对海水实施高能光热海水汽化淡化，具体为：
[0019]海水由进水泵连续泵入海水清洁装置，经过滤、除色、去味、杀菌、除藻后，经由管道输送进入换热凝水装置后再输送进入换热装置，净化后的海水经两级预热至30~80℃，预热后的海水送至光热汽化装置，聚光机构将太阳光聚集成较高能量密度的光束汇聚至聚能机构，以至少一级聚能方式聚集太阳光能，汇聚的太阳光束成为高能量密度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，其特征在于，主要包括光热汽化装置、设于光热汽化装置周围的聚光机构和聚能机构、以及与光热汽化装置蒸汽出口连通的换热凝水装置，所述换热凝水装置引入海水并导入到光热汽化装置内，所述聚光机构将太阳光聚焦至聚能机构和/或光热汽化装置内的海水区域，所述聚能机构将聚焦的太阳光汇聚至光热汽化装置内的海水区域，所述光热汽化装置的蒸汽出口与换热凝水装置连通。2.根据权利要求1所述的一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，其特征在于，所述聚光机构为一系列聚光单元构成的圆形聚光阵列或异形聚光阵列或环状聚光阵列，将照射到装置上的太阳光通过反射和/或折射的方式汇聚至聚能机构。3.根据权利要求2所述的一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，其特征在于，所述聚光单元可为凸透镜聚光阵列和/或抛物面凹面镜聚光阵列和/或菲涅尔透镜，凸透镜聚光阵列可设置于光热汽化装置周围，所述菲涅尔透镜可调整聚光光束的角度。4.根据权利要求2所述的一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，其特征在于，所述聚能机构可为平面镜和/或抛物面凹面镜和/或凸透镜和/或菲涅尔透镜。5.根据权利要求1所述的一种适应于岛礁或海洋平台的太阳光聚能海水淡化装置，其特征在于，所述换热凝水装置的出水口通过换热装置与光热汽化装置的进水口连通，所述换热凝水装置的海水进水口依次连接有海水清洁装置和进水泵。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，郭智潇，赵海洋，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：