一种设置环路热管的海水淡化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种设置环路热管的海水淡化系统，所述系统包括蒸发室、酸性气体储存罐、碱性溶液容器和海水存储罐，所述蒸发室包括排气口，所述蒸发室与酸性气体储存罐、碱性溶液容器进行连接，所述蒸发室底部设置连接海水存储罐的第一管路，海水储存罐设置连接蒸发室的第二管路，用于将海水输送到蒸发室；所述第一管路和第二管路上设置第一阀门和第二阀门，所述蒸发室与酸性气体储存罐连接的管路上设置第三阀门，所述蒸发室与碱性溶液容器连接的管路上设置第四阀门。本发明专利技术采取了化学方式来形成蒸发室的真空度，节约了成本，提高了海水淡化的性能和效率。

Seawater desalination system for setting loop heat pipe

The invention provides a set of loop heat pipe desalination system, the system comprises an evaporation chamber, acid gas tank, alkaline solution and seawater storage tank container, the evaporation chamber comprises a vent tank, alkaline solution into the container is connected with the evaporation chamber and acidic gas storage, the bottom of the evaporation the first chamber is arranged water storage tank pipeline connection, water storage tank is connected with a pipe second evaporation chamber, for water transport to the evaporation chamber; the first tube and the second tube is provided with a first valve and a second valve, the evaporation chamber and the gas storage tank is connected with the acid pipeline is provided with third valves, valve set fourth the evaporation chamber and the pipe connection on the alkaline solution. The chemical method is adopted to form the vacuum degree of the evaporating chamber, and the cost is saved, and the performance and the efficiency of the seawater desalination are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种设置环路热管的海水淡化系统
本专利技术属于海水淡化领域，尤其涉及一种设置环路热管的海水淡化系统。
技术介绍
世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。因此海水淡化成为目前提供淡水的一个重要的方式。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要途径。到2006年，世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术，全球海水淡化日产量约3775万吨，其中80％用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题。在海水淡化技术已成熟的今天，经济性是决定其广泛应用的重要因素。在国内，"成本和投资费用过高"，一直被视为是海水淡化难以大胆使用的主要问题，但实际上这是一个"认识"问题。全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。从大的分类来看，主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类，其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。但是在多级闪蒸法中，一般设置蒸发室，本专利技术就是针对蒸发室进行的改进，可以充分利用蒸发室内蒸汽的热能，来进一步加强余热利用。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种节能环保的海水淡化系统，从而高效快速的利用蒸发室内蒸汽的余热，从而提高海水淡化的工作能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种海水淡化系统，包括蒸发室、环路热管、喷淋设备、淡水收集设备，所述淡水收集设备设置在蒸发室上部，所述喷淋设备连接海水存储罐，所述环路热管的蒸发端和冷凝端都设置在蒸发室内，所述蒸发端设置在淡水收集装置的上部，用于吸收水蒸气的热量，从而将水蒸气冷凝，通过淡水收集设备进行收集，所述的冷凝端设置在喷淋设备的下端，加热喷淋设备喷淋的海水，促进海水的蒸发，蒸发端和冷凝端之间设置动力设备。作为优选，动力设备是毛细芯设备或毛细泵。作为优选，所述蒸发室设置蒸发海水的加热管，所述热管冷凝端设置在加热管下部。作为优选，所述蒸发室设置蒸发海水的加热管，所述热管冷凝端设置在靠近加热管的位置。作为优选，所述系统还包括太阳能集热器，所述太阳能集热器和蒸发室内的加热管相连，太阳能集热器吸收太阳能，将热量传递给加热管，加热管对海水加热后又循环到太阳能集热器；所述太阳能集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间，所述的集热管的横截面是正方形，所述的集热板连接正方形的角；所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接正方形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通；所述正方形的内边长为L，所述连通孔的半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔圆心之间的距离为l，满足如下关系：l/L*10＝a*ln(r/L*10)+b；其中ln是对数函数，a,b是参数，1.5<a<1.6,2.9<b<3.0；0.34<l/L<0.38；0.14<r/L<0.17；30mm<L<120mm；5mm<r<17mm。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)通过设置在蒸发室内设置环路热管，可以充分利用蒸发室内部的热量循环，从而达到节约能源的目的。2)采取了化学方式来形成蒸发室的真空度，节约了成本，提高了海水淡化的性能和效率。3)通过进一步的改进，避免了碱溶液留在在蒸发室中，避免了管路和蒸发室的腐蚀。4)通过利用太阳能，设置了新的太阳能集热器，通过在集热管内部开设连通孔，集热管内的通孔的面积的规律变化，达到最优的集热效果以及流动阻力。5)本专利技术通过多次试验，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。附图说明图1是本专利技术海水淡化系统的示意图；图2展示了改进的本专利技术海水淡化系统的示意图；图3是本专利技术太阳能集热器的结构示意图；图4是本专利技术集热管横截面结构示意图；图5是本专利技术内翅片连通孔分布示意图；图6是本专利技术内翅片连通孔错列分布示意图；图7是本专利技术集热管内正方形尺寸示意图。附图标记如下：1-10阀门，11-13泵，14三通阀，15三通阀，16过滤网，17，溢流阀，18溢流阀，19蒸发室，20淡水收集装置，21环路热管，22喷淋设备，23淡水收集罐，24酸性气体存储管，25搅拌器，26碱性物质入口，27海水存储罐，28浓海水存储罐，29海水浓度检测装置，30、太阳能集热器，31电加热辅助设备，32换热器，33流量计，34压力表，35动力设备，36碱性溶液容器，37反射镜，38集热管，39集热板，40内翅片，41连通孔，42小通道具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。如图1所示的一种海水淡化系统，所述系统包括蒸发室19、酸性气体储存罐24、碱性溶液容器36和海水存储罐27，海水在蒸发室19中蒸发，所述蒸发室19包括排气口，所述蒸发室19与酸性气体储存罐24、碱性溶液容器36进行连接，所述蒸发室19底部设置第一管路连接海水存储罐27，所述第一管路设置第一阀门6，所述蒸发室19与酸性气体储存罐24、碱性溶液容器36连接管路上设置第三阀门2和第四阀门4。上述系统能够在蒸发室19中形成真空系统，具体流程如下：第一步，将第三阀门2和第四阀门4关闭，第一阀门6打开，通过第二管路将海水从海水储存罐27中输送到蒸发室19，使蒸发室19内充满海水，从而将空气通过排气口排出蒸发室19，关闭排气口(优选通过阀门关闭)；第二步，打开第三阀门2，使得酸性气体充入蒸汽室19，将海水排入到海水储存罐27，直到蒸发室19中充满酸性气体；第三步，关闭第三阀门2和第一阀门6，打开第四阀门4，使得碱溶液进入蒸发室19，与蒸发室19中的酸溶液进行化学反应，从而在蒸发室中形成一定的真空度。此种方法实际上将第一管路作为排入和排出作用的海水管路。优选第一步结束后将第一阀门6关闭，第二步开始时将第一阀门6打开。作为改进如下：海水储存罐27设置第二管路连接蒸发室19，用于将海水输送到蒸发室19；所述第二管路上设置第二阀门3。上述系统能够在蒸发室19中形成真空系统，具体流程如下：第一步，将第一阀门6、第三阀门2和第四阀门4关闭，第二阀门3打开，通过第一管路将海水从海水储存罐24中输送到蒸发室19，使蒸发室19内充满海水，从而将空气通过排气口排出蒸发室19，关闭空气口排气阀和第二阀门3；第二步，打开第一阀门6和第三阀门2，使得酸性气体充入蒸汽室19，将海水排入到海水储存罐27，直到蒸发室19中充满酸性气体；第三步，关闭第三阀门2和第一阀门6，打开第四阀门4，使得碱溶液进入蒸发室19，与蒸发室19中的酸溶液进行化学反应，从而在蒸发室中形成一定的真空度。此实施例实际上将第二管路作为输入海水管路，第一管路作为输出海水管路。不单独在蒸发室19下部设置一条输入海水管路。为此进行如下改进。海水储存罐27设置第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水淡化系统，包括蒸发室、环路热管、喷淋设备、淡水收集设备，所述淡水收集设备设置在蒸发室上部，所述喷淋设备连接海水存储罐，所述环路热管的蒸发端和冷凝端都设置在蒸发室内，所述蒸发端设置在淡水收集装置的上部，用于吸收水蒸气的热量，从而将水蒸气冷凝，通过淡水收集设备进行收集，所述的冷凝端设置在喷淋设备的下端，加热喷淋设备喷淋的海水，促进海水的蒸发，蒸发端和冷凝端之间设置动力设备；所述蒸发室设置蒸发海水的加热管，所述热管冷凝端设置在加热管下部；所述加热管和太阳能集热器相连；所述喷淋设备将海水喷淋到加热管进行蒸发，加热管对海水加热后又循环到太阳能集热器。

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化系统，包括蒸发室、环路热管、喷淋设备、淡水收集设备，所述淡水收集设备设置在蒸发室上部，所述喷淋设备连接海水存储罐，所述环路热管的蒸发端和冷凝端都设置在蒸发室内，所述蒸发端设置在淡水收集装置的上部，用于吸收水蒸气的热量，从而将水蒸气冷凝，通过淡水收集设备进行收集，所述的冷凝端设置在喷淋设备的下端，加热喷淋设备喷淋的海水，促进海水的蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，曲芳仪，高军，李轩，陈子昂，年显勃，邹勇，
申请(专利权)人：山东大学威海，
类型：发明
国别省市：山东,37