太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置制造方法及图纸

一种太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置，包括太阳能聚热板组合，数组海水蒸发器、淡水冷凝器、蒸汽喷射器、海水储槽及卤水储槽，一个卤水暂存槽组合及淡水暂存槽组合，导热油，以及淡水输送泵；通过太阳能聚热板组合将太阳辐射热能传递至导热油，并借着热交换器盘管，将热能传递至热交换器盘管外部与海水进行热交换蒸发形成蒸汽，再借着蒸汽能驱动配置于下一阶段的文丘里型蒸汽喷射器，对与之相连的海水蒸发器进行抽气，使该海水蒸发器内部压力分别降低，再利用前阶段已通过第一海水蒸发器再引入的导热油的余热，于该海水蒸发器内的压力降低的环境下，使海水蒸发，再通过配置于后续的该淡水冷凝器将蒸汽冷凝回收成为淡水。淡水冷凝器将蒸汽冷凝回收成为淡水。淡水冷凝器将蒸汽冷凝回收成为淡水。

【技术实现步骤摘要】
太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置


[0001]本专利技术有关一种海水淡化装置的
，特别是指一种以太阳能聚热配合减压蒸发的海水淡化装置，以太阳能辐射的热能聚热后配合蒸汽喷射器进行减压蒸发，对海水进行蒸发之后再冷凝成为淡水。

技术介绍

[0002]目前的海水淡化装置依其技术核心可分为以RO逆渗透膜(Reverse Osmosis)将海水过滤以滤除盐份成为淡水，或以蒸馏或蒸发(Distillation or Evaporation)方式将海水蒸发再冷凝两大类；由于RO逆渗透膜与本专利技术装置的核心技术无法比较，因此不再此讨论；于此处，仅就市面上既有的以蒸发或蒸馏方式进行海水淡化的技术略述如下：1. 以太阳能做为热源，将导热管中的水体送经海水蒸发器将海水蒸发，再通过热交换器将蒸汽冷凝成为淡水，此种方法最为直接，以1:1的方式，通过热源将导流管内部的水流变成高温水体再经蒸发器将海水蒸发出来，之后再加以冷凝成为淡水。此种方式的优点是工艺及设备很简单，但缺点是热能应用效率偏低。因此，虽然此一工艺已见有小规模的应用，但迄今为止并未在市场上见到已进行商业运转的模组。
[0003]2. 以导热油做为介质，使导热油于管线中流动，而于太阳能光碟的聚焦的热点上设置一只吸热盘，使导热油经过，之后再以太阳光聚热方式将导热油加温至300
〜
600℃间，再使导热油流经换热装置与海水接触，使海水蒸发再冷凝成为淡水；此种方式与前述的方法不同之处是以导热油为介质，经换热器与海水进行热交换使海水蒸发，再将海水冷凝。此一方法的优点是可使导热油形成高温状态，可迅速将海水蒸发变成高压蒸汽，再将之冷凝；但缺点是后段的将高温蒸汽冷凝的工艺效率未臻理想，因此截至市面上目前也未见到已经商业运转的机组。
[0004]3. 以蒸汽能或电能将水体加热蒸发成为蒸汽，再通过海水蒸发器所配置的换热器盘管对蒸发汽内的海水进行间接加热，于此同时，海水也送入蒸发槽内分段加热及蒸发，再将产出的蒸汽冷凝获得淡水，此一工艺又称为MSF(Multi
‑
stage Flash)多效闪蒸法；其优点是以高温高压的蒸汽为介质，通过换热器与海水进行热交换，使海水进入蒸发槽后进行多级的海水蒸发，再进行冷凝。此一工艺的优点在于可将设备大型化，生产大量淡水，但其缺点是使用高压高温的蒸汽做为介质，需要设置大规模的加热装置才符合经济规模，或需与发电厂或石化厂形成系统组合因此设置成本相对较高。
[0005]4. 以蒸汽通过蒸汽喷射器对海水蒸发器进行抽气，同时将海水送入蒸发器进行蒸馏，此一过程被设计成多级的蒸馏装置，又因为配合蒸汽抽气降压的作业原里，因此被称为MED
‑
TVC (Multiple Effect Distillation with Thermal Vapor Compression)。其与前述的多效闪蒸法相同，此一工艺因需使用蒸汽及电能，因此多与发电厂或石化厂形成系统组合，需具一定规模，因此设置成本相对较高。
[0006]综合以上说明可知，市面上既有的海水淡化技术或工艺，能源消耗确属问题的所
在，确有加以改良的必要性。

技术实现思路

[0007]为解决上述现有技术中不足，本专利技术的主要目的在于提供一种应用减压蒸发的原理，使装置具有可提升海水淡化作业效能、降低能源损耗及降低单位作业成本等的太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置。
[0008]本专利技术的一些实施例如海水淡化装置技术，为一种太阳能聚热减压蒸发海水再予以冷凝回收的海水淡化装置，利用太阳光能聚热配合如文丘里型蒸汽喷射器进行减压蒸发可对海水进行蒸发，之后在以海水冷凝蒸汽变成淡水，特别是用于缺水但阳光充足的近海地区；装置规模具有弹性，也可将其应用于河川及水渠，将河川及水渠的水源蒸发后冷凝回收再利用，一方面可改善河川污染，并可提高水资源的再利用。
[0009]本专利技术所提的一些实施例，应用了减压蒸发的原理，可将海水的蒸发点例如由100℃分段降低至70℃及50℃，因此可以以此原理利用前阶段已使用过的导热油的余热再度使海水于中高或中温情况下蒸发，以提升海水蒸发总量。
[0010]为达上述目的，本专利技术提供一种太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置包括一太阳能聚热板组合、一第一海水蒸发器、一第二海水蒸发器、一第一文丘里型蒸汽喷射器、一第一淡水冷凝器、一第三海水蒸发器、一第二文丘里型蒸汽喷射器、第三文丘里型蒸汽喷射器（第二与第三文丘里型蒸汽喷射器为组合式文丘里型蒸汽喷射器）、数个海水储槽、数个卤水储槽、数个淡水储槽、以及一卤水暂存槽、一淡水暂存槽、水锤泵、海水输送泵、淡水输送泵、以及卤水输送泵等元件，其中：该太阳能聚热板组合配备了导热油管，内部填充导热油，通过该太阳能聚热板组合反射阳光至导热油管的聚热作用，使导热油温度升至高温，进一步通过导热油输送管将该导热油送到该第一级海水蒸发器、第二级海水蒸发器，及第三级海水蒸发器，以提供该三级海水蒸发器的热交换能力，以蒸发海水；该第一文丘里型蒸汽喷射器与该第二级海水蒸发器连通，第二与第三只蒸器喷射器组合（即第二文丘里型蒸汽喷射器及第三文丘里型蒸汽喷射器的组合）则与第三级海水蒸发器连通；该第二级海水蒸发器，利用第一文丘里型蒸汽喷射器对该第二级海水蒸发器所产生的抽气作用使该第二级海水蒸发器内部压力降低，而第二与第三只蒸器喷射器组合则对第三级海水蒸发器抽气，用以降低第三级海水蒸发器的内部压力，使经过该第一海水蒸发器进行第一段海水蒸发工艺后已降低温度的导热油，能于该第二海水蒸发器海水蒸发工艺中仍能发挥作用将喷淋于第二海水蒸发器内的中高温的海水蒸发；以及将喷淋于第三级海水蒸发器的海水蒸发；由上可知，此一装置是利用由第一级海水蒸发器所产生的蒸汽使蒸汽通过该第一文丘里型蒸汽喷射器而依据文丘里原理而产生抽吸作用，使得蒸汽通过该第一文丘里型蒸汽喷射器时对该第二海水蒸发器产生抽气作用，降低该第二海水蒸发器的内部压力以使海水于中高温环境下就能蒸发，以提高作业效能；相同的，蒸汽通过第二及第三个蒸汽喷射器组合时也持续的对第三级海水蒸发器进行抽气降压作用，使海水能于中温的环境条件下蒸发，以提升由太阳能所转换的热能的使用效率；该第一海水储槽、该第二海水储槽及该第三海水储槽直接引入海水，该第一海水
储槽连接一第一水锤式输送泵将海水输送入该第一海水蒸发器，该第二海水储槽连接一第二水锤式输送泵将海水输送入该第二海水蒸发器，该第三海水储槽连接一第三水锤式输送泵将海水送入该第一淡水冷凝器，以达到无使用外部动力扬升海水进行蒸发海水或冷凝淡水的功能，以降低作业时的能源损耗。
[0011]于一较佳实施例中，该第一海水蒸发器上方连接一组蒸汽分配器(或称为蒸汽调节器)，该蒸汽分配器连接多条蒸汽管线，用以将源自该第一海水蒸发器所产生的蒸汽，通过压力差作用通过该蒸汽分配器将蒸汽通过三条蒸汽管线上输送至前方的蒸汽喷射器，其中的一条蒸汽管线将蒸汽导入一第一文丘里型蒸汽喷射器，该文丘里型蒸汽喷射器还连通一第二海水蒸发器，其中另一蒸汽管线将蒸汽导入一第三文丘里型蒸汽喷射器，该第三文丘里型蒸汽喷射器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置，其特征在于，包括一太阳能聚热板组合、一第一海水蒸发器、一第二海水蒸发器、一第一淡水冷凝器、一第一文丘里型蒸汽喷射器、一第一海水储槽、一第二海水储槽及一第三海水储槽，其中：该太阳能聚热板组合承接导热油，并通过该太阳能聚热板组合聚热作用使该导热油温度升至高温，进一步通过导热油输送管将导热油输送到该第一海水蒸发器及该第二海水蒸发器，用以提供该第一海水蒸发器及该第二海水蒸发器热能以蒸发海水；该第一文丘里型蒸汽喷射器通过蒸汽分配器连通至该第一海水蒸发器、该第二海水蒸发器、该第一淡水冷凝器；利用该第一海水蒸发器所产生的蒸汽驱动该第一文丘里型蒸汽喷射器对该第二海水蒸发器进行抽气使该第二海水蒸发器内部压力降低，使经过该第一海水蒸发器进行第一段海水蒸发工艺后已降低温度的导热油，能于该第二海水蒸发器海水蒸发工艺中发挥作用，使该第二海水蒸发器内蒸发中高温的海水；该第一海水储槽、该第二海水储槽及该第三海水储槽直接引入海水，该第一海水储槽连接一第一水锤式输送泵将海水输送入该第一海水蒸发器，该第二海水储槽连接一第二水锤式输送泵将海水输送入该第二海水蒸发器，该第三海水储槽连接一第三水锤式输送泵将海水送入该第一淡水冷凝器。2.根据权利要求1所述的太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置，其特征在于，其中，包括该第一海水蒸发器上方连接一蒸汽分配器，该蒸汽分配器连接数个蒸汽管线，用以将该第一海水蒸发器所产生的蒸汽，利用压力差作用通过该蒸汽分配器将蒸汽往该蒸汽管线上输送，其中的一蒸汽管线将蒸汽导入一第二文丘里型蒸汽喷射器，该第二文丘里型蒸汽喷射器还连通一第三海水蒸发器，其中另一蒸汽管线将蒸汽导入一第三文丘里型蒸汽喷射器，该第三文丘里型蒸汽喷射器还连通一第二淡水冷凝器，并使该第三文丘里型蒸汽喷射器的负压吸入口与该第二文丘里型蒸汽喷射器的蒸汽喷射出口连接在一起；该装置进一步包括一第四海水储槽以直接引入海水，该第四海水储槽利用一第四水锤式输送泵将海水输送入该第三海水蒸发器；该第一海水蒸发器所产生的蒸汽离开该蒸汽分配器后，部分蒸汽可通过其中之一蒸汽管线及其中另一蒸汽管线而被导入相串连的该第二文丘里型蒸汽喷射器及该第三文丘里型蒸汽喷射器，由于该第三文丘里型蒸汽喷射器的负压吸入口与该第二文丘里型蒸汽喷射器的蒸汽喷射出口连接在一起，因此通过该第二文丘里型蒸汽喷射器的蒸汽喷射出口产生喷嘴增压作用，以及该第三文丘里型蒸汽喷射器的喷嘴的负压吸入口减压效应，使得该第二文丘里型蒸汽喷射器及该第三文丘里型蒸汽喷射器相互串连的蒸汽喷射抽气效能提升，使得与该第二文丘里型蒸汽喷射器相连通的该第三海水蒸发器内部产生更高的压力降幅，因此，海水蒸发温度可于更低的温度下蒸发；持续流动的导热油被送入该第三海水蒸发器内部所设的热交换器盘管并往前输送，该导热油流经该第二海水蒸发器内部所设的热交换器盘管时，部分的热能已被于该第二海水蒸发器所蒸发的海水取走，但此时由于该第三海水蒸发器内部的气压更比第二海水蒸发器内部的气压更低，使得通过该第三海水蒸发器所设的海水淋喷器往下喷洒的海水于较低温度时就可以蒸发，被蒸发的海水再度变成蒸汽而被该第二文丘里型蒸汽喷射器及该第三文丘里型蒸汽喷射器吸入，而喷向下一阶段的该第二淡水冷凝器内进行冷凝回收成为淡水。3.根据权利要求2所述的太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置，其特征在于，其中，包括该第三海水蒸发器下方连接一卤水暂存槽，该卤水暂存槽连接一卤水输送泵，该卤水输送
泵连接一卤水槽，该卤水暂存槽用以承接该第三海水蒸发器所落下的卤水。4.根据权利要求2所述的太阳能聚热减压蒸发海水淡化装置，其特征在于，其中，进一步包括一第五海水储槽直接引入海水，该第五海水储槽利用一第五水锤式输送泵将海水输送入该第三海水蒸发器；该第三海水蒸发器所产生的蒸汽通过一蒸汽管线送入该第二淡水冷凝器，通过该第二淡水冷凝器内部所设的蒸汽淋喷器将蒸汽喷洒至该第二淡水冷凝器内的热交换器盘管表面，同时，配置于该第二淡水冷凝器周边的一第五水锤式输送泵持续将低温的海水送经该第二淡水冷凝器所设的热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正颖，张正霖，张睿庭，
申请(专利权)人：张正霖张睿庭，
类型：发明
国别省市：