[发明专利]一种多级太阳能海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种多级太阳能海水淡化装置。

背景技术

随着世界淡水资源的日益枯竭，海水淡化已成为解决淡水资源紧缺最重要手段之一。常规的海水淡化是高能耗产业，而当前石化资源面临即将耗尽的威胁。使用常规能源进行海水淡化不仅加剧能源紧缺，而且排放温室气体、氮氧化合物等污染物质，因此，利用可再生清洁能源(如太阳能等)实现海水淡化必将成为海水淡化技术的重要发展方向，成为解决淡水危机的重要途径，对确保人类社会可持续发展具有重要意义。目前最常用的就是热法太阳能海水淡化装置，即多级太阳能海水淡化装置。

多级太阳能海水淡化装置运行原理是利用太阳能，将海水加热蒸发后，对水蒸气进行冷凝，从而得到淡水。但是，发明人在实施本发明的过程中发现，现有的多级太阳能海水淡化装置存在明显的缺陷：

目前，在多级太阳能海水淡化装置中，淡水的收集方法主要是在各级淡水收集槽处接管，将淡水分别引出收集。这种收集方式不仅使系统复杂，增加了装置的加工成本，也降低了装置的气密性和淡水收集效率。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多级太阳能海水淡化装置，可以将装置上部淡水收集槽内的液体通过淡水引流管逐级导入底部淡水收集槽内，经过收集和汇总流入淡水箱并供用户使用。同时，利用淡水引流管和蒸汽连通管的特性，起到淡水收集和汽水分离的双重作用，使得对装置抽真空时蒸汽只能通过蒸汽连通管由最后一级依次经过上一级到达装置顶部，达到蒸汽和淡水分离的效果，提高了淡水的收集效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多级太阳能海水淡化装置，该多级太阳能海水淡化装置至少包括4层结构：装置最底层为蒸发层，用于加热海水产生水蒸汽；装置最上层为冷凝层，用于冷凝水蒸汽生成淡水；所述蒸发层与冷凝层之间，至少设有两级淡水采集层，用于加热海水产生水蒸汽，并冷凝水蒸汽生成淡水；所述冷凝层及淡水采集层内设置有淡水收集槽，用于收集冷凝产生的淡水；其特征在于，

所述多级太阳能海水淡化装置层与层之间的隔板上设有蒸汽连通管，用于连通上下两层内的水蒸气，保持各层的压力一致；

所述多级太阳能海水淡化装置淡水采集层与冷凝层之间、以及各级淡水采集层之间设有淡水引流管，所述淡水引流管上端通过连接槽与所述淡水收集槽连通，用于将上层收集的淡水导入下层。

其中，所述蒸发层中设有蒸发器，用于加热海水产生水蒸汽；

所述淡水采集层中设有蒸发器和冷凝器，分别用于加热海水产生水蒸汽，与冷凝水蒸汽生成淡水；

所述冷凝层中设有冷凝器，用于冷凝水蒸汽生成淡水。

其中，所述蒸汽连通管的上端高于所述淡水收集槽内的淡水液面，所述蒸汽连通管的下端高于下一层的蒸发器。

其中，所述淡水引流管为“N”字型，其弯角处为圆弧状，该淡水引流管由斜管、直管和U型管三部分构成。

其中，所述多级太阳能海水淡化装置位于最下一级的淡水采集层设有淡水引流总管，所述淡水引流总管一端与所述最下一级的淡水采集层内的淡水收集槽连接，另一端与淡水储存罐连接，用于将所述多级太阳能海水淡化装置生成的淡水集中收集到所述淡水储存罐中。

其中，所述多级太阳能海水淡化装置还包括：

进海水盘管，所述进海水盘管从多级太阳能海水淡化装置的顶部引入装置的内部，用于向各层的蒸发器中注入海水。

其中，所述多级太阳能海水淡化装置中，各级的蒸发器由浓盐水引流管依次连通，所述浓盐水引流管用于将所述蒸发器内的浓盐水导出至所述多级太阳能海水淡化装置的底部。

其中，所述多级太阳能海水淡化装置底部设有抽浓盐水泵，用于将浓盐水引流管从各级蒸发器中导出的浓盐水抽出所述多级太阳能海水淡化装置。

其中，所述多级太阳能海水淡化装置顶部设有真空泵，用于在所述多级太阳能海水淡化装置正常产水前，将所述多级太阳能海水淡化装置内部抽为真空。

实施本发明实施例，可以将多级太阳能海水淡化装置上部淡水收集槽内的淡水通过淡水引流管逐级导入底部淡水收集槽内，经过收集和汇总流入淡水箱并供用户使用。同时，利用淡水引流管和蒸汽连通管的特性，起到淡水收集和汽水分离的双重作用，使得对装置抽真空时蒸汽只能通过蒸汽连通管由最后一级依次经过上一级到达装置顶部，达到蒸汽和淡水分离的效果，提高了淡水的收集效率。

附图说明