[发明专利]利用太阳能的各种水蒸馏装置以及蒸馏方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用太阳能的各种水(本发明中，“各种水”是指“海水”或“如废水等各种水”，以下标记为“水”)的蒸馏装置及蒸馏方法，更详细而言，涉及包含海水的各种水的蒸馏方法以及其装置，其构成为如下：在圆筒形抛物面镜太阳能集热器等具有高性能太阳能集热功能的太阳能集热器中，固定集热器的反射面焦点轴，而圆筒形抛物面镜以反射面焦点轴为中心左右旋转而构成跟踪太阳的圆筒形抛物面镜太阳能集热器，在固定于所述太阳能集热器的反射面焦点轴的支撑棒上分别设置膨胀水管和凝聚水槽，并用太阳能加热水使之膨胀，然后用凝聚水槽内的水使膨胀的水凝聚，通过此作用可以同时执行加热水和供水功能，另外，在固定于反射面焦点轴的支撑棒上设置蒸发水槽和水蒸气再加热蒸汽管，用太阳能加热水蒸气，并用经加热的高温水蒸气和太阳能同时加热整发水槽内的水，将太阳热与水蒸气的残热一起再利用于水的蒸发，以此结构形成太阳能蒸发装置，并设置所述太阳能蒸发装置的同时还设置热交换器以及手动泵，对流进蒸发装置的低温水进行预热，而对从蒸发装置排放的高温蒸馏水进行冷却，以此结构并利用太阳能进行抽水、水蒸气再加热、蒸发及热交换的复合功能。

背景技术

作为现有所利用的蒸馏或蒸发技术，代表性的有多效蒸馏(Multi-Effect Distillation)系统和多级闪蒸(Multi-Stage Flashing)系统。这些蒸发系统，用水蒸气加热水后蒸发水，并在将此时发生的水蒸气作为蒸发热源再利用的过程中，每次经过蒸发器的一个阶段时，发生水蒸气的温度逐渐变低。为了用该温度变低的水蒸气蒸发水，需利用减压泵降低蒸发室的气压。因此存在用于减压的动力费用、及随此所需的附属设施费用、运转费用增多的问题。而且，蒸汽压缩(Mechanical Vapor Compression)蒸发方法也存在需要用于蒸汽压缩的动力费用、附属设施费用以及运转费用增多的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不需要运转费用且装置费用低廉的利用太阳能的水蒸馏装置以及蒸馏方法。

本发明的另一目的在于，提供一种在太阳能集热器的反射面焦点轴构成水的膨胀、凝聚、水蒸气的再加热以及蒸发等复合功能，通过这些复合化的功能具有仅用太阳能以高效率蒸馏水的效果的利用太阳能的水蒸馏装置以及蒸馏方法。

根据本发明，所述目的通过太阳能蒸馏装置而达成，所述太阳能蒸馏装置，其特征在于，包括：圆筒形抛物面镜的太阳能集热器，其具备太阳光反射面，该太阳光反射面反射太阳光并形成聚集太阳光的焦点轴；凝聚水槽，配置于所述太阳能集热器的焦点轴上，并从外部流进水；膨胀水管，配置于所述太阳能集热器的焦点轴上，并通过太阳能加热及膨胀所述凝聚水槽的水；凝聚水管，贯穿所述凝聚水槽，将在所述膨胀水管加热及膨胀的水与流进所述凝聚水槽的水进行热交换进而冷却及凝聚；蒸发水槽，配置于所述太阳能集热器的焦点轴上，并通过太阳能蒸发在所述凝聚水管凝聚的水进而产生低温的水蒸气；水蒸气再加热蒸汽管，配置于所述太阳能集热器的焦点轴上，并通过太阳能再加热在所述蒸发水槽产生的低温的水蒸气进而产生高温的水蒸气；加热水蒸气管，贯穿所述蒸发水槽，将在所述水蒸气再加热蒸汽管产生的高温的水蒸气与流进所述蒸发水槽的水进行热交换使之凝聚进而产生蒸馏水。

所述太阳能蒸馏装置，其特征在于，进一步包括，固定支撑棒，配置于所述太阳能集热器的焦点轴上，用于支撑所述凝聚水槽、所述膨胀水管、所述蒸发水槽和所述水蒸气再加热蒸汽管。

所述太阳能蒸馏装置，其特征在于，在连接所述凝聚水槽和所述膨胀水管的配管、连接所述膨胀水管和所述凝聚水管的配管、连接所述凝聚水管和所述蒸发水槽的配管分别设置有止回阀用于调整水的流动方向。

所述太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述凝聚水槽、所述膨胀水管、所述蒸发水槽和所述水蒸气再加热蒸汽管经黑体表面处理。

所述太阳能蒸馏装置，其特征在于，所述膨胀水管和所述水蒸气再加热蒸汽管以螺旋形卷绕在所述固定支撑棒的外周。

所述太阳能蒸馏装置，其特征在于，进一步包括：泵，向所述凝聚水槽供应外部的水；送水管，将从所述泵排放的水引导至所述凝聚水槽；热交换器，将流在所述送水管的水和由所述加热水蒸气管经蒸馏的蒸馏水互相进行热交换。