本发明专利技术公开了固定条形镜面太阳能线聚光组合海水淡化装置及淡化方法，该装置利用固定条形反射镜面聚光集热，产生中高温液体或蒸汽，采用气液组合缸中活塞直接驱动增压后进入反渗透海水淡化装置，排出蒸汽再次蒸馏法海水淡化，冷凝水循环给太阳能聚光集热器，形成半闭合循环。该装置由于反射器是固定不动，跟踪吸收器，使跟踪系统得到了简化，能耗降低，提高了系统的利用效率，再则采用直接膨胀做功得到高压驱动反渗透海水淡化，排出蒸汽再次利用，能级梯次及耦合利用，提高了能量的可用能效率。对不同浓度的苦咸水和海水系统能自动调整其需压力和蒸汽温度，对于在沿海和沙漠地带风力较大地区对苦咸水和海水淡化有很大优势。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于能源
，特别涉及一种。
技术介绍
随着社会的发展，工业、农产业及民用生活对中温需求的越来越大。当前世界能源结构形势越来越严峻，面临空前挑战，气候变化日趋明显，环境污染越发严重，节能减排刻不容缓，急需发展新能源和更多的淡水资源。太阳能海水淡化
的基础研究集中在①完全靠太阳能和环境条件自然变化驱动的被动式淡化水方法，如传统的太阳能蒸馏池，多效太阳能蒸馏器等；②主动式淡化水方法，制备淡水需要少量的动力消耗，同时还要求配备风机、水泵等额外装置，强化传热传质效果，提高系统性能；③实现能源梯级利用，上述技术与其它相关技术综合应用的复合系统等，如和太阳能温室相结合，与压气蒸馏以及闪蒸法等工艺相结合等。主动式海水淡化方法由于改善了淡化装置的传热传质效果，蒸发温度和冷凝温度可以分开调控，倍受重视。海水淡化过程中的能量、水分、盐分回收，传热传质过程强化，部件中的结垢特性，能源利用效率和产水率的提高等是研究的重点，太阳能转换利用环节主要是中低温位的太阳能集热器，与蒸馏、闪蒸、压汽蒸馏等工艺以及各种传热传质过程相关的设备结合。我国在太阳能海水淡化领域总体上缺乏系统性和规模效应，主要技术和工艺方面研究不够深入，特别是在一些代表性装置的性能指标方面与国际水平有较大差距。基于太阳能热能转换实现海水淡化过程仍是研究重点，能量回收、盐分回收和水分回收等许多环节有待进一步优化，制造工艺等亟需进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决太阳能在提供中高温进行海水(苦咸水)淡化方面的应用，降低系统制作成本，提高能源的利用效率和系统的经济性，提出一种，采用固定条形反射镜面聚光集热，产生中高温液体或蒸汽，采用气液组合缸中活塞直接驱动增压后进入反渗透海水淡化装置，排出蒸汽再次利蒸馏法海水淡化，冷凝水循环给太阳能聚光集热器，形成半闭合循环装置。本装置具有反射镜面固定，吸收器跟踪太阳的聚光集热系统加热蒸汽，直接驱动海水进行反渗透海水淡化，其潜热再次利用进行蒸馏海水淡化的优点；而且该装置制作简单，成本低廉。特别是在风力较大的沿海地区，如海上产业平台建设中的太阳能聚光中高温海水淡化集成利用， 固定条形镜面反射装置比其它聚光装置、气驱液增压缸直接产生压力驱动反渗透海水淡化，潜热再次利用的太阳能海水淡化装置比其他装置更具优势。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的一种固定条形镜面太阳能线聚光(ED+R0)组合海水淡化装置，包括固定式条形镜面反射聚光装置、至少两个蒸汽驱动海水增压装置、蒸汽凝气装置、抽吸蒸馏海水淡化装置、反渗透海水淡化装置；所述固定式条形镜面反射聚光装置通过管道连接至少两个蒸汽驱动海水增压装置、蒸汽凝气装置和抽吸蒸馏海水淡化装置；所述蒸汽驱动海水增压装置连接反渗透海水淡化装置；所述蒸汽凝气装置通过管道与固定式条形镜面反射聚光装置的吸收器连接。所述固定式条形镜面反射聚光装置包括若干个条形镜面反射镜、吸收器、支架、内套式伸缩杆、轴承、转动平衡物和圆弧形调整板；所述若干个条形镜面反射镜并列放置，条形镜面反射镜的两端都固定到两个圆弧形调整板上，所述每个圆弧形调整板的圆弧外部的上端通过内套式伸缩杆连接到底座的轴承上，所述每个圆弧形调整板的圆弧外部的下端固定在底座的支架上，所述每个圆弧形调整板的圆弧内部通过三根支架固定于圆弧内一点，每个圆弧内一点作为支点，每个支点上都设有一根平衡杆，每个平衡杆的一端上都设有沿杆滑动的转动平衡物，所述每个圆弧形调整板的圆弧两个端点之间通过一个支架连接，所述吸收器的两端固定在两根杆的端点上。所述蒸汽驱动海水增压装置包括依次连接的气压缸、冷却室和液压缸，所述气压缸内设有气驱活塞，所述液压缸内设有液压活塞，所述气驱活塞和液压活塞之间通过活塞杆连接，所述活塞杆穿过冷却室，所述气压缸一端设有单向进气阀和单向排气阀，所述液压缸的一端设有进水阀，所述冷却室通过管道与进水阀连接，所述气压缸还设有通气口。所述蒸汽凝气装置包括蒸发室和凝气室，所述蒸发室和凝气室之间通过热管换热器连接，凝气室下方通过管道与单向阀连接；所述蒸发室上方设有喷嘴，喷嘴上方与引射器连接。所述抽吸蒸馏海水淡化装置包括相互连接的冷凝室和凝气室，冷凝室上方与引射器连接，所述固定式条形镜面反射聚光装置与两个蒸汽驱动海水增压装置的连接管道上设有调压阀和气压表；所述调压阀和气压表用于调节进口蒸汽压；所述蒸汽凝气装置与固定式条形镜面反射聚光装置的吸收器的连接管道上设有依次连接的单向阀、淡水箱和循环水泵。所述蒸汽驱动海水增压装置与反渗透海水淡化装置的连接管道上设有液压表。所有的控制阀都采用电池阀并接入控制电路。所述热管换热器的数量根据换热量确定。 所述凝气室下面装有排水阀。所述气驱活塞和液压活塞中间都设有保温层。上述固定条形镜面太阳能线聚光组合海水淡化装置所采用的淡化方法，具体工作步骤为步骤一启动前先把淡水箱和管道充满纯净水并排出气体，两个液压缸里充满海水；步骤二 固定式条形镜面反射聚光装置的条形平面反射镜将太阳能线反射到玻璃金属真空管吸收器上，吸收器跟踪太阳线聚光；纯净水经过太阳能线聚光的吸收器后，被加热成110-150°C饱和湿蒸汽，达到I. 43-4. 76bar左右的蒸汽压力；步骤三打开一个蒸汽驱动海水增压装置的单向进气阀，关闭该蒸汽驱动海水增压装置的单向排气阀和进水阀，蒸汽进入该蒸汽驱动海水增压装置的气压缸，膨胀做功，通过活塞杆推动液压活塞，液压缸增压比为36:1 ;当蒸汽达到一定压力时，蒸汽推动气驱活塞，经过中间活塞杆推动液压活塞从而压缩海水，经过增压后的海水进入反渗透海水淡化装置产生淡水和浓盐水；当蒸汽驱动海水增压装置的液压活塞移动到缸体右端时，关闭蒸汽驱动海水增压装置的单向进气阀，打开蒸汽驱动海水增压装置的单向排气阀和进水阀，蒸汽排入凝气室经过热管换热器凝结成水，形成负压使海水很容易进行再次充满液压缸;液压缸被充满的同时另一个蒸汽驱动海水增压装置开始工作，另一个蒸汽驱动海水增压装置的工作方法与上述蒸汽驱动海水增压装置的工作方法一致；如此交替循环。步骤四排出的蒸汽经过凝气室和蒸发室之间的热管换热器，冷凝成水，通过管道的单向阀排给淡水箱，淡水箱的水通过循环水泵进入吸收器再次被聚光加热成蒸汽；同时蒸发室经过热管换热器的换热、喷嘴的喷淋及引射器抽吸使海水得到快速蒸发，二次蒸汽进入冷凝室冷凝成淡水排出；冷却室通过对活塞杆和气压缸内气驱活塞右边的热空气冷却得到预热海水。所述热管换热器对排出的蒸汽在凝气室冷凝产生负压，海水自动补回液压缸缸体、在蒸发室海水吸热蒸发成二次蒸汽。所述引射器对蒸发室气体引射产生真空度，加快蒸发；引射器引射形成饱和低压蒸汽，进入冷却室经过海水冷凝，产生淡水排出，海水预热进入蒸发室。本专利技术对比已有技术具有以下创新点I、太阳能聚光使采用固定式条形镜面反射聚光，跟踪吸收器，性价比好，性能稳定;2、直接加热蒸汽膨胀驱动活塞海水增压到反渗透海水淡化装置所需反渗透压力，缓慢推动，然后达到动态平衡，转换效率较高；3、膨胀到缸体右端时，蒸汽排出冷凝产生负压，使海水无需泵就可重新充满液体增压缸；4、采用喷射器抽吸产生真空度加快蒸发室海水蒸发，提高了蒸发率及产水率，整个系统没有动力装置，都是采用蒸汽驱动。本专利技术对比已有技术具有以下显著优点I、采本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种固定条形镜面太阳能线聚光组合海水淡化装置，其特征是，包括固定式条形镜面反射聚光装置、至少两个蒸汽驱动海水增压装置、蒸汽凝气装置、抽吸蒸馏海水淡化装置、反渗透海水淡化装置；所述固定式条形镜面反射聚光装置通过管道连接至少两个蒸汽驱动海水增压装置、蒸汽凝气装置和抽吸蒸馏海水淡化装置；所述蒸汽驱动海水增压装置连接反渗透海水淡化装置；所述蒸汽凝气装置通过管道与固定式条形镜面反射聚光装置的吸收器连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马春元，周希正，李洪梅，王军旗，陈芳，宋广峰，刘正刚，
申请(专利权)人：山东大学，山东山大能源环境有限公司，
类型：发明
国别省市：
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