一种光能-潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种光能

【技术实现步骤摘要】
一种光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置及方法


[0001]本专利技术主要涉及水资源利用领域，更具体的说，特别涉及一种光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置及方法。

技术介绍

[0002]随着工业化进程的快速推进和经济的迅速增长，对淡水资源的需求量越来越大。而地球表面2/3的面积被水覆盖，但水储量的97％为海水和苦咸水，这些水是很丰富的。但是，要利用海水必须经过淡化。针对目前淡水资源匮乏问题，海水淡化可以实现淡水资源的开源增量，有利于缓解水资源短缺问题，保障沿海居民的用水供给，满足大量的工业用水生产需要。
[0003]海水淡化是利用海水脱盐生产淡水。目前，海水淡化的主要技术有蒸馏法、冻结法、反渗透法、离子迁移法、化学法等办法，每种方法都存在一定的局限性。其中传统的蒸馏法因为其要消耗大量化石能源，存在着耗能高、淡水转化率低、对环境有一定破坏等问题，因此难以得到广泛应用。
[0004]而潮汐能作为一种可再生能源，可用于产生电能。它的发电原理是，在涨潮的时候将海水储存在水库内，然后在退潮时打开闸门放出海水，这样利用高低水位落差，海水推动水轮机叶片旋转，最终带动发电机发电。所以潮汐能是一种用于海水淡化具有很高前景的可再生能源。

技术实现思路

[0005]针对传统蒸馏法中存在的耗能高、淡水转化率低等问题，本申请的目的在于提供一种低耗能的、海水转化率高的、经济环保的、利用可再生能源的海水淡化装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请提供了如下的技术方案一种光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置，包括用于供电的潮汐发电模块、用于供应海水的海水池、能够对空气进行加热和加速的气流供应模块、用于将海水分离出水蒸气的蒸汽产生罐、用于收集浓海水的浓海水收集罐、用于将水蒸气进行液化的液化室、对液化水进行分流的分流罐、用于储存淡水的淡水储存罐；
[0007]所述潮汐发电模块在涨潮退潮时进行潮汐发电，为所述海水喷雾淡化装置供电；所述蒸汽产生罐包括高温壳体以及设置在高温壳体顶部的旋流产雾器和循环产雾器；所述旋流产雾器通过管道与海水池连接，并将海水池供应的海水雾化为雾滴；所述循环产雾器用于将达不到水质目标的液化水雾化为雾滴；所述高温壳体的底部开设有浓海水流出孔；所述浓海水流出孔与浓海水收集罐连接；高温壳体的一侧与气流供应模块连接；所述气流供应模块能够利用太阳能来加热空气，并将空气输入进蒸汽产生罐中，在蒸汽产生罐中的空气与经海水雾化后的雾滴进行换热产生水蒸气；高温壳体上另一侧与液化室连接；所述液化室将从蒸汽产生罐输入的水蒸气进行液化并导入与液化室连通的分流罐中；
[0008]所述分流罐设有用于分析液化水水质的淡水水质监测系统；当分析结果达不到水
质目标时，分流罐将液化水输送至循环产雾器，当分析结果达到水质目标时，分流罐通过设置在分流罐和淡水储存罐之间的淡水电磁阀将液化水输送至淡水储存罐进行储存。
[0009]作为本专利技术的优选，所述气流供应模块包括用于提供气流的增压气泵、对气流进行加热的空气加热器、设置在空气加热器上方的聚光镜以及设置在增压气泵和空气加热器之间用于控制气流的气压电磁阀；空气加热器内部填充有高效吸热介质，在光照充足天气，聚光镜聚集阳光对空气加热器进行加热；在阴雨天气，空气加热器的加热能源由潮汐发电模块提供。
[0010]作为本专利技术的优选，所述潮汐发电模块包括潮汐发电系统、加热端蓄电池和液化端蓄电池；所述潮汐发电系统进行潮汐发电，并将所产生的电能储存于加热端蓄电池和液化端蓄电池；加热端蓄电池为气流供应模块和旋流产雾器进行供电，液化端蓄电池为液化室、分流罐和循环产雾器供电。
[0011]作为本专利技术的优选，所述液化室内设置有冷凝介质，能够将水蒸气冷凝为液化水。所述浓海水收集罐收集的海水被收集后运往晒盐田用于食盐的生产。
[0012]作为本专利技术的优选，所述海水喷雾淡化装置还包括进流控制器和出流控制器，所述进流控制器与气流供应模块和液化室连接，用于控制空气进入蒸汽产生罐的流量以及水蒸气进入液化室的流量；所述出流控制器与浓海水收集罐、分流罐及淡水电磁阀连接并用于控制浓海水流入浓海水收集罐的流量以及控制分流罐的分流。作为本专利技术进一步的优选，所述分流罐和循环产雾器之间设置有二次海水池，所述二次海水池用于储存达不到水质目标的液化水；分流罐与二次海水池之间设置有用于抽水的二次海水泵，二次海水池和循环产雾器之间设置有加压泵和二次电磁阀，所述二次电磁阀与进流控制器连接，进流控制器通过二次电磁阀控制流入循环产雾器中达不到水质目标的液化水流量。进一步的，海水池和旋流产雾器之间设置有海水泵和水用电磁阀，所述水用电磁阀与进流控制器连接，进流控制器通过水用电磁阀控制流入旋流产雾器中海水的流量。
[0013]本专利技术还提供一种光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置的海水喷雾淡化方法，包括如下步骤：
[0014]步骤一：海水池内的海水输入旋流产雾器，然后旋流产雾器将海水雾化为雾滴；
[0015]步骤二：空气通过气流供应模块进行加速和加热，最后通过气体管道进入蒸汽产生罐与雾滴进行热交换，从而产生水蒸气；
[0016]步骤三：通过热交换后的海水浓度会升高变成浓海水，浓海水通过蒸汽产生罐下部的管道进入浓海水收集罐；产生的水蒸气通过空气的带动进入液化室中，水蒸气在液化室中进行液化成为液化水；
[0017]步骤四：液化室中的液化水进入分流罐，此时会对液化水进行水质分析，若分析结果达不到水质目标，则初次液化水会进入循环产雾器重新生成海水雾滴；
[0018]步骤五：液化后的淡水通过淡水电磁阀从管道流入下方的淡水储存罐；储存罐内设有淡水水质监测系统，根据所监测的情况，对空气和海水流量进行调节。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0020]1、本专利技术为可自动调节式，通过监测淡化淡水水质来对海水流量进行调节。
[0021]2、本专利技术的聚光镜在光照充足时可独立对高效吸热介质进行加热，而在阴雨天气时通过潮汐发电模块对其供电，无需额外能源，经济环保。
[0022]3、本专利技术的旋流产雾器在提高雾滴产生速度的同时可精确控制产生的雾滴粒径，有效增加淡水转化率。
[0023]4、本专利技术的潮汐发电系统在涨潮退潮时，可进行潮汐发电，并将所产生的电能一部分储存于蓄电池内，另一部分通过液化端DC
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AC逆变器产生交流电为液化室供电。在太阳光照不足时，蓄电池内的电能也可通过加热端DC
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AC逆变器为加热室供电。大大降低能源成本。
[0024]5、本专利技术的进流控制器与出流控制器可进行无线通讯，可对整个海水淡化系统进行深度控制，做到智能化调节。
[0025]6、本专利技术所用的电磁阀可精确控制水量进出，提高了淡水生产效率。
[0026]7、本专利技术充分做到资源利用，不仅可生产符合水质要求的淡水，且得到的浓盐海水产物可被运往本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置，其特征在于，包括用于供电的潮汐发电模块、用于供应海水的海水池(6)、能够对空气进行加热和加速的气流供应模块、用于将海水分离出水蒸气的蒸汽产生罐(17)、用于收集浓海水的浓海水收集罐(18)、用于将水蒸气进行液化的液化室(21)、对液化水进行分流的分流罐、用于储存淡水的淡水储存罐(30)；所述潮汐发电模块在涨潮退潮时进行潮汐发电，为所述海水喷雾淡化装置供电；所述蒸汽产生罐(17)包括高温壳体以及设置在高温壳体顶部的旋流产雾器(13)和循环产雾器(15)；所述旋流产雾器(13)通过管道与海水池(6)连接，并将海水池(6)供应的海水雾化为雾滴；所述循环产雾器(15)用于将达不到水质目标的液化水雾化为雾滴；所述高温壳体的底部开设有浓海水流出孔；所述浓海水流出孔与浓海水收集罐连接；高温壳体的一侧与气流供应模块连接；所述气流供应模块能够利用太阳能来加热空气，并将空气输入进蒸汽产生罐(17)中，在蒸汽产生罐(17)中的空气与经海水雾化后的雾滴进行换热产生水蒸气；高温壳体上另一侧与液化室(21)连接；所述液化室(21)将从蒸汽产生罐(17)输入的水蒸气进行液化并导入与液化室(21)连通的分流罐(22)中；所述分流罐(22)设有用于分析液化水水质的淡水水质监测系统；当分析结果达不到水质目标时，分流罐(22)将液化水输送至循环产雾器(15)，当分析结果达到水质目标时，分流罐(22)通过设置在分流罐(22)和淡水储存罐(30)之间的淡水电磁阀(23)将液化水输送至淡水储存罐(30)进行储存。2.根据权利要求1所述的光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置，其特征在于，所述气流供应模块包括用于提供气流的增压气泵(1)、对气流进行加热的空气加热器(4)、设置在空气加热器(4)上方的聚光镜(5)以及设置在增压气泵(1)和空气加热器(4)之间用于控制气流的气压电磁阀；空气加热器(4)内部填充有高效吸热介质(3)，在光照充足天气，聚光镜(5)聚集阳光对空气加热器(4)进行加热；在阴雨天气，空气加热器(4)的加热能源由潮汐发电模块提供。3.根据权利要求1所述的光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置，其特征在于，所述潮汐发电模块包括潮汐发电系统(27)、加热端蓄电池(26)和液化端蓄电池(28)；所述潮汐发电系统(27)进行潮汐发电，并将所产生的电能储存于加热端蓄电池(26)和液化端蓄电池(28)；加热端蓄电池(26)为气流供应模块和旋流产雾器(13)进行供电，液化端蓄电池(28)为液化室(21)、分流罐(22)和循环产雾器(15)供电。4.根据权利要求1所述的光能
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潮汐能复合驱动的海水喷雾淡化装置，其特征在于，所述液化室(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，卢英杰，李文英，钟义龙，许尽欢，张哲源，张利，李研彪，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：