[实用新型]太阳能多级喷淋蒸发海水淡化装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海水淡化技术领域，尤其涉及一种太阳能多级喷淋蒸发海水淡化装置。 

背景技术

多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸馏（LT-MED）、反渗透（RO）是当今海水淡化三大主流技术。但是这三种方法设备投资大、造价高、能耗高、对海水的预处理要求高，仅适合大规模的海水淡化工程，不适合解决小量的淡水需求，如海岛地区、偏远的内陆地区、旅游景点、类似海上平台的施工地点等的淡水需求。且这三种方法消耗大量短缺的电能或石化能源，大量温室气体以及淡化后浓缩海水的排放对环境具有非常不利的影响。 

太阳能具有普遍、清洁的特点，因此可以利用太阳能提供能量进行海水淡化，这是在其他能源短缺的情况下有效解决淡水缺乏地区的淡水供应问题最有潜力的方法。现有的海水淡化装置存在一定的缺陷：装置结构复杂、海水淡化效率低。 

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种太阳能多级喷淋蒸发海水淡化装置。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是： 

本实用新型包括热管式太阳能集热管、鼓风机、离心泵、喷头、浮球、引风机、海水储槽、淡水储槽、蛇管换热器、多孔填料、第一级蒸发盘、第二级蒸发盘和第三级蒸发盘；热管式太阳能集热器的冷凝端插入到靠近装置底部的位置，在热管式太阳能集热器的冷凝端上方设置有控制液面的浮球，装置底部开有浓海水排出口；浮球上方、对面器壁上开有送风口，该送风口与鼓风机的出气口相通；距送风口一段距离的上方由低至高依次设置有第一级蒸发盘、第二级蒸发盘和第三级蒸发盘，每个蒸发盘的下部设置有海水喷头；装置的顶部设置有引风机，引风机的出口与蛇管换热器的入口相连，蛇管换热器放置在海水储槽中，蛇管换热器的出口导入淡水储槽中；离心泵的进水口设置在装置的底部，出水口设置在第三级蒸发盘的上部；淡水储槽上设置有海水引出口，经管线将海水注入到装置的底部。

所述第一级蒸发盘、第二级蒸发盘和第三级蒸发盘在高度方向上交错排列，每个蒸发盘下部的喷头倾斜设定有角度，每个蒸发盘中还设置有多孔填料。 

本实用新型的有益效果是： 

1）采用多级喷淋的方式强化了海水的蒸发过程，提高了装置的热效率和淡水产量。

2) 装置结构简单，规模灵活，可靠性高，易于制造，容易维护。可在无人看守的情况下24小时自动运行。 

3）运行时耗能元件少，仅有引风机、鼓风机和离心泵，且其功率低，故装置运行成本低。 

4)应用可再生的清洁能源太阳能加热海水，降低了淡水的成本且对环境友好。 

本实用新型适用于海岛、沿海地区的海水淡化、内陆苦咸水淡化以及污水回收、硬水软化。 

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。 

如图1所示，本实用新型包括热管式太阳能集热管1、鼓风机5、离心泵4、喷头6、浮球3、引风机12、海水储槽9、淡水储槽8、蛇管换热器10、多孔填料和三个蒸发盘7；热管式太阳能集热管1的冷凝端插入到装置的底部附近，底部装置的器壁上设置有控制液面的浮球3。浮球3上方、对面器壁上开有送风口，送风口与鼓风机5的出气口相通。距送风口一段距离的上方设置有第一级、第二级和第三级蒸发盘7，第一级、第二级和第三级蒸发盘7的下部设置有海水喷头6；装置的顶部设置有引风机12，引风机12的出口与蛇管换热器10的入口相连，蛇管换热器10放置在海水储槽9中，蛇管换热器10的出口导入淡水储槽8中。离心泵4的进水口设置在装置的底部，出水口设置在第三级蒸发盘的上部。储槽上设置有海水引出口11，经管线将海水注入到装置的底部。 

所述第一级、第二级和第三级蒸发盘7在高度方向上交错排列，第一级、第二级、第三级蒸发盘下部的喷头6有一定角度的倾斜。 

所述第一级、第二级、第三级蒸发盘中设置有多孔填料。 

所述太阳能多级喷淋蒸发海水淡化装置的底部设置有浓海水排出口2。 

所述太阳能多级喷淋蒸发海水淡化装置运行时，来自海水储槽9中的海水注入到装置底部，海水高度达到浮球3所控制的高度时，海水自动停止注入。装置底部的太阳能集热管1吸收太阳能，并将装置底部的海水加热。装置底部中的海水温度达到一定程度后，启动离心泵4，将装置底部的高温海水引入第三级蒸发盘7，多孔填料随之被高温海水浸湿，从而增加了海水与空气的接触面积，促进了海水的蒸发。第三级蒸发盘中的海水自蒸发盘下部的喷头6喷出，由于喷头倾斜了一定的角度，来自第三级蒸发盘中的海水全部被第二级蒸发盘接住。喷淋的过程中，高温海水与空气充分接触，从而有效的促进了空气与海水之间的传热与传质，高温海水将热量与水分传递给空气。同样，喷淋到第二级蒸发盘中的海水，将第二级蒸发盘中的多孔填料浸湿，并从第二级蒸发盘底部的喷头向第一级蒸发盘中喷淋。最后海水回到装置的底部。启动鼓风机5与引风机12，将装置中的高温与高湿空气自下而上引出装置并导入到海水储槽9中的蛇管换热器10中。高温与高湿空气经蛇管换热器10与海水储槽中的温度较低的海水换热，冷凝潜热对海水储槽9中的海水进行预热，冷凝出的淡水汇流至淡水储槽8中。装置处于稳定运行状态时，太阳能集热管起到补充海水因蒸发散失的热量的作用。每次注水后都能使装置运行较长的时间，且装置运行自动化程度高，可以无人值守。运行较长的时间后，可以将海水从浓海水排出口2排出，从而重新注水并运行装置。