本发明专利技术提供的一种固液分离的太阳能海水淡化装置，整合顶置加热面太阳能蒸发技术和新型热法海水淡化技术，开创了太阳能海水淡化蒸汽冷凝热回收利用新技术。光热转换单元采用减压蒸发技术，能尽可能多地制得蒸汽，提高太阳能利用率。固液分离的海水淡化装置能最大限度回收利用蒸汽冷凝热，解决了现有被动式太阳能海水淡化技术蒸汽冷凝热不能回收利用的问题。蒸汽储罐储汽蓄热或设置燃油燃气锅炉补充蒸汽，保证海水淡化装置连续均衡运行。光热板下表面加热蒸发海水，规避了太阳能界面蒸发技术难以克服的界面盐沉积问题，具有大规模低成本推广应用价值。将海水分离成盐和淡水，没有浓海水排放，海水资源得到充分利用，对环境无污染。染。染。
【技术实现步骤摘要】
一种固液分离的太阳能海水淡化装置
[0001]本专利技术涉及一种海水淡化装置，具体为一种固液分离的太阳能海水淡化装置。
技术介绍
[0002]纵观被动式太阳能海水淡化技术发展历程，盘式太阳能海水淡化技术是全程起点，太阳能界面蒸发技术是当前研究热点，顶置加热面太阳能蒸发技术将是全程终点。顶置加热面太阳能蒸发技术是最具有推广价值的太阳能海水淡化技术。但是，阻碍其推广应用的问题还没完全得到解决。光热转换、海水蒸发、蒸汽冷凝是太阳能海水淡化技术必须解决的三个问题。中国专利技术专利202010782088.2妥善解决了光热转换和海水蒸发问题。蒸汽冷凝问题始终没有解决好。大量样机实验结果都是：蒸发室的蒸汽不能及时下行冷凝成淡水，从而影响海水蒸发，光热板上的热量向上散发的比例增大。太阳能利用率自然降低。欲使热量尽可能多地蒸发海水，唯一可行的办法是用泵抽吸蒸汽，使蒸发室处于负压状态。再用其他装置冷凝蒸汽得到淡水。同时利用冷凝热淡化海水。将会得到两份淡水。新型热法海水淡化技术将海水直接分离成盐和淡水，没有浓海水产生，热量利用率达到理论极限。新型热法海水淡化技术走的是一条完全不同于现代热法海水淡化技术的技术路线，2017年美国《能源与动力工程》刊载的《新型热法海水淡化技术工程化问题》一文对此作了阐述。中国专利技术专利201510192240.0、201410443596.2、201410841439.7、201910757124.7、202010465359.1是海水固液分离海水淡化的支撑技术。将顶置加热面太阳能海水淡化技术和新型热法海水淡化技术整合，开发一套固液分离的太阳能海水淡化工艺，设计出能按工艺运行的装置，是海水资源综合利用的绿色发展之路。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是整合顶置加热面太阳能蒸发技术和新型热法海水淡化技术，开发一套固液分离的太阳能海水淡化工艺及装置。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的方案是：其结构包括光热转换系统、蒸汽输运系统、海水淡化系统、控制系统。其特征在于：所述光热转换系统由多个光热转换单元在同一水平面串联或并联构成。海水管连通所有光热转换单元的海水罐和海水阀。浓海水管连通所有光热转换单元的海水罐和浓海水阀。蒸汽管连通所有光热转换单元的蒸发室和蒸汽输运系统的蒸汽压缩机进口。海水管和浓海水管在蒸发室下方交汇成一根管道。这根管道经蒸汽管连通蒸发室内的海水罐。光热板封闭蒸发室顶面。透光玻璃安在光热板上方。绝热材料覆盖蒸发室底面和侧面。蒸汽压缩机蒸汽储罐和蒸汽管构成蒸汽输运系统。蒸汽压缩机出口连通蒸汽储罐。蒸汽储罐连通海水淡化装置。海水淡化系统是一套固液分离的海水淡化装置，由多级海水罐、冷凝器、淡水罐、真空泵、排盐通道、排盐阀、汽液分离器构成。第一级海水罐内的冷凝器进口连通蒸汽储罐出口。第一级海水罐内的冷凝器出口连通汽液分离器。第一级海水罐底的排盐通道上安排盐阀。第二级海水罐内的冷凝器进口连通第一级海水罐上部空间。第二级海水罐内的冷凝器出口连通淡水罐。所有海水罐内的冷凝器进口连通上
一级海水罐上部空间。所有海水罐内的冷凝器出口连通淡水罐。真空泵在淡水罐顶连通淡水罐，形成海水罐上部空间、冷凝器、淡水罐连通的空间。相邻各级海水罐底部连通。最后一级海水罐连通海水管。浓海水阀出口连通最后一级海水罐。控制系统由总控制器、海水阀控制器、淡水阀控制器、蒸汽压缩机控制器、蒸汽储罐控制器、真空泵控制器、排盐阀控制器构成。总控制器按照工艺参数调控设备工作状态，保证整套装置安全运行。图1是这种固液分离的太阳能海水淡化装置的工艺流程图。图2是整套装置结构图。淡水产出途径有两条：一是汽液分离器分流出的淡水，二是淡水罐中积存的淡水。在图1中用淡水1和淡水2标识。
[0005]所述蒸汽输运系统设置一台燃油燃气锅炉，夜间或阴天向海水淡化装置供给蒸汽，保持海水淡化装置连续运行。可配套中国专利技术专利201510379482.0所述的燃油燃气锅炉。
[0006]所述光热转换单元是蒸发室内有多个海水罐。光热板下面的吸水材料下垂到所有海水罐底部。每个海水罐下面的蒸发室底面有一根蒸汽管。蒸汽管内有一根水管将海水罐连通海水管和浓海水管。图4是蒸发室内有2个海水罐的光热转换单元结构图。光热板21上移，蒸发室23内有2个海水罐22。海水管25和浓海水管26经蒸汽管24连通海水罐22。
[0007]所述固液分离的海水淡化装置表面包裹绝热材料。
[0008]所述淡水罐真空泵配置并联相同的两组。两组淡水罐真空泵轮流切换使用，减压蒸馏连续运行。
[0009]本专利技术的优点在于：一是光热转换单元采用减压蒸发技术，能尽可能多地制得蒸汽，整合热量利用到极限的热法海水淡化技术，太阳能利用率较高；二是开创了太阳能海水淡化蒸汽冷凝热回收利用新技术，解决了现有被动式太阳能海水淡化技术蒸汽冷凝热不能回收利用的问题；三是蒸汽储罐白天储存蒸汽，夜间供汽，保持海水淡化装置连续运行；四是规避了太阳能界面蒸发技术难以克服的界面盐沉积问题，具有大规模低成本推广应用价值；五是将海水分离成盐和淡水，没有浓海水排放，海水资源得到充分利用，对环境无污染。
附图说明
[0010]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明：
[0011]图1是本专利技术工艺流程图；
[0012]图2是本专利技术结构图；
[0013]图3是本专利技术海水淡化装置结构图；
[0014]图4是本专利技术光热转换单元结构图；
[0015]图1中，竖框是工艺流程标识的各系统，是固定不动的；横框是物料及能源，要沿着箭头所指方向流动。
[0016]图中，1、光热转换单元1，2、光热转换单元2，3、光热转换单元3，4、光热转换单元4，5、光热转换单元5，6、海水阀(1)，7、浓海水阀，8、海水进口，9、海水阀(2)，10、淡水罐，11、真空泵，12、第六级海水罐，13、第五级海水罐，14、第四级海水罐，15、第三级海水罐，16、第二级海水罐，17、汽液分离器，18、第一级海水罐，19、蒸汽压缩机，20、排盐通道，21、光热板，22、海水罐，23、蒸发室，24、蒸汽管，25、海水管，26、浓海水管。
具体实施方式
[0017]实施例是一套具有5个光热转换单元6级海水罐的太阳能海水淡化装置，没有设置蒸汽储罐。如图2所示。5个光热转换单元置于同一水平面串联，海水管将所有海水罐22连通到海水阀(1)6。浓海水管将所有海水罐22连通到浓海水阀7。蒸汽管24连通所有蒸发室23和蒸汽压缩机19。蒸汽压缩机19连通海水淡化装置第一级海水罐18的冷凝器进口。第一级海水罐18的冷凝器出口安装汽液分离器17。第一级海水罐18底下是排盐通道20。排盐通道20上安装排盐阀。第二级海水罐16的冷凝器进口连通第一级海水罐18上部空间。第二级海水罐16的冷凝器出口连通淡水罐10。第三级海水罐15、第四级海水罐14、第五级海水罐13、第六级海水罐12的冷凝器都是连通前一级海水罐上部空间和淡水罐10。真空泵11在淡水罐顶连通淡水罐10。浓海水阀7出口连通连接第一级海水罐18与海本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种固液分离的太阳能海水淡化装置，其结构包括光热转换系统、蒸汽输运系统、海水淡化系统、控制系统，其特征在于：所述光热转换系统由多个光热转换单元在同一水平面串联或并联构成，海水管连通所有光热转换单元的海水罐和海水阀，浓海水管连通所有光热转换单元的海水罐和浓海水阀，蒸汽管连通所有光热转换单元的蒸发室和蒸汽输运系统的蒸汽压缩机进口，海水管和浓海水管在蒸发室下方交汇成一根管道，这根管道经蒸汽管连通蒸发室内的海水罐，光热板封闭蒸发室顶面，透光玻璃安在光热板上方，绝热材料覆盖蒸发室底面和侧面，蒸汽压缩机蒸汽储罐和蒸汽管构成蒸汽输运系统，蒸汽压缩机出口连通蒸汽储罐，蒸汽储罐连通海水淡化装置，海水淡化系统是一套固液分离的海水淡化装置，由多级海水罐、冷凝器、淡水罐、真空泵、排盐通道、排盐阀、汽液分离器构成，第一级海水罐内的冷凝器进口连通蒸汽储罐出口，第一级海水罐内的冷凝器出口连通汽液分离器，第一级海水罐底的排盐通道上安排盐阀，第二级海水罐内的冷凝器进口连通第一级海水罐上部空间，第二级海水罐内的冷凝器出口...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣壁，孔令斌，
申请(专利权)人：陈荣壁，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。