[发明专利]应用设置在海上的太阳能海水淡化装置制作淡水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化领域，尤其是涉及一种利用自然能源淡化海水的方法。

背景技术

海水淡化一直是人们关注的课题。对海水进行淡化的方法很多，但常规的方法，如多级蒸馏法、离子交换法、渗析法、反渗透膜法以及冷冻法等，都要消耗大量的燃料或电力。由于地球的温室效应、空气污染日益严重，因此，寻求用太阳能来进行海水淡化，受到人们的重视。

盘式太阳能蒸馏器海水淡化技术有许多优点：首先是可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、运行安全稳定可靠，不消耗常规人工能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值；其次是生产规模可有机组合，适应性好，投资相对较少。

但其不足之处是要占有大量的陆地资源，其次是进入冬季，太阳辐射强度弱，导致淡水产量低。如果能够改进上述问题，太阳能海水淡化技术更加具备淡水供应市场的竞争力。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的是提供这样一种太阳能海水淡化装置及其使用方法：第一，其不占用陆地资源，利用广阔的海面安置海水淡化装置，第二，进入冬季，可以利用自然寒冷在装置中结冰淡化海水的方法生产淡水，以提高冬季的淡水出水量。

本发明的装置是这样实现的：它包括能在水中浮起的船体，船体内依次设置下池、上池、透光棚；在上池池底设一下水孔连通下池；上池上部设有蒸馏水槽，蒸馏水槽通过蒸馏水道与下池连通；

所述的透光棚设有通风口和棚盖，棚盖能移动并封闭通风口，使上池与外界隔离；所述的下池中设有能在水中浮起的浮盘，浮盘中设有多个湿布团，当浮盘在水中浮起时，水从浮盘中的进水孔进入浮盘，使湿布团至少一部分浸在水中；浮盘下部和下池的滑轮槽中设有滑轮和拉绳，拉绳的一端固定在下池的滑轮槽中，另一端与棚盖相连，当浮盘在水中浮起时，通过滑轮，拉动拉绳，使棚盖移动并封闭通风口；

所述的上池中设有堵塞机构，堵塞机构包括依次相连的弹簧、浮板、拉绳、塞子，其中弹簧的一端固定在上池，另一端压在浮板上；塞子靠自重堵住下水孔，当浮板克服弹簧力向上，通过拉绳，拉起塞子脱离下水孔；

所述的上池设有进气机构和排气机构，所述的进气机构包括涂成黑色的立管、含有风舵的迎风管和能转动并封住立管的封板；立管的一端伸进下池，另一端装有含有风舵的迎风管并伸出透光棚外；所述的排气机构包括抽气管、散热片、风檐、蒸馏水管和能转动并封住抽气管的封板；抽气管的一端伸进下池，另一端与散热片连通并伸出透光棚外，其中的第一散热片和风檐设有蒸馏水沟，蒸馏水沟连接位于上池上部的蒸馏水管；气流从进气机构的迎风管进入，经过下池，从排气机构的散热片之间的间隙流出；

所述的上池中设有固定在进气机构立管上的通气管，通气管的一端高于蒸馏水槽，另一端高于上池池底；

应用上述装置制作淡水的步骤：

第一步骤：在临近气温低于0℃以下的时节，移开棚盖，并在上池中加入海水；在气温低于0℃以下的时节，上池内的海水在冷空气中结冰；当冰结到一定厚度，由于冰体积膨胀，推动浮板克服弹簧力向上，塞子被拉起，未结冰的海水从下水孔流入下池；

浮盘在下池未结冰的海水中浮起，其通过滑轮拉动拉绳，使棚盖移动并封闭通风口，以致上池与外界隔离；

阳光透过透光棚，加热棚内的空气，用以融化冰；由于热压效应，棚内的热空气经通气管流入冰层下部，也用以融化冰；冰中的咸冰水逐渐从冰晶间隙泄出，经下水孔流入下池；之后，冰层逐渐融化，浮板受弹簧的压迫逐渐下降，塞子也随之下降；当冰层经融化减薄到一定程度，以及排出的咸冰水的盐度小于1‰后，塞子靠自重完全堵住下水孔，上池中的冰继续融解，化为淡水；

另一方面，阳光加热黑色的迎风管、立管，外界气流经迎风管和立管加温后进入到下池，使下池中的浮盘上的湿布团的水分蒸发；由于外界气流流过风檐，流速加快，压强降低，下池中蒸发的水蒸汽经抽气管被抽吸上升，其中的一部分水蒸汽经风檐下的散热片流出，另一部分水蒸汽接触散热片受冷，凝结成水滴落入蒸馏水沟，经蒸馏水管落在上池中；

直至上池中的冰全部化为淡水；

第二步骤：取出上池中的淡水；将下池中的浓海水也取出，并用海水洗净下池；将浮盘中的进水孔和上池的下水孔堵住；并封闭立管和抽气管，进入太阳能蒸馏海水工序：

在上池中加入海水，关闭棚盖，阳光透过透光棚，加热上池内的海水，使海水蒸发，其水蒸汽上升，在透光棚上遇冷，凝结成水滴，沿棚的斜面淌下，落入蒸馏水槽，经蒸馏水道流入下池；当上池的海水浓缩到一定程度，取出浓海水，也取出下池中的蒸馏水；再在上池中加入海水，重新蒸馏；