[实用新型]一种自给补水盘式太阳能海水淡化装置

说明书

技术领域

    本实用新型属于太阳能海水淡化技术领域，尤其涉及一种自给补水盘式太阳能海水淡化装置。

背景技术

海洋覆盖地球表面积的71%，海水储量约为13.7亿立方千米，占全球总水量的95%；陆地淡水储量约为0.35亿立方千米，占全球水储量的2.53%，其中可供人类直接利用的淡水仅占淡水储量的0.266%，不足地球总储水量的十万分之七。我国海岸线长，很多岛屿、沿海及内陆苦咸水地区都存在严重的淡水短缺问题。因此，发展海水淡化技术对缓解当前淡水资源短缺、供需矛盾突出的问题具有深远的战略意义。

海水淡化就是将海水（或苦咸水）中的盐分和水分分离，最终得到淡水和浓缩盐水的过程。海水（或苦咸水）淡化最常用的技术主要有多效蒸馏法、多级闪蒸法、反渗透法、萃取法和电渗析法。

多效蒸馏法是将海水加热蒸馏产生蒸汽，蒸汽在冷凝的过程中产生淡水并放出潜热，淡水流入淡水池，潜热用于加热下一效中的海水并产生蒸汽，依此进行多效利用，降低热能消耗。该过程除了消耗热能以外，还需额外消耗一定电力驱动水泵和风机。

多级闪蒸法是将加热到一定温度的海水依次引入若干个压力逐渐降低的闪蒸室，由于闪蒸室的压力低于海水温度对应的饱和蒸汽压力，海水逐级进入闪蒸室后迅速汽化，盐分浓度逐级增加，温度逐级降低，由于热量来自咸水本身温度的下降，没有专门的加热面，避免了无机盐析出结垢，直至排出，各级蒸汽冷凝后获得淡水。该过程除了消耗热能以外，还需消耗大量电力驱动真空泵和水泵。

反渗透法是利用反渗透膜将海水和淡水隔开，在海水侧施加足够大的压力（超过海水渗透压），将海水中的水分子反渗透到淡水侧。该法不消耗热能，但需消耗大量电力产生足够大的外压，另外对反渗透膜的要求也很高。

电渗析法以电位差为动力，利用离子交换膜的选择性透过而脱除水中离子的淡化过程。电去离子将渗析与离子交换相结合，在电渗析器的淡水室中填充离子交换剂，在直流电场的作用下，实现电渗析、离子交换除盐和离子交换连续电再生的过程。电去离子不用于苦咸水淡化，主要用于生产高纯水。该法不消耗热能，但需引入电力。

冷冻法是将海水冷冻到冰点以下，淡水结冰、分离、再融化为淡水的过程。冷冻法有利用天然冰法和人工冷冻法。但技术尚不成熟。

传统的海水淡化技术投资高，能量消耗大，据统计，每天生产1300万吨淡化水的装置，每年需要消耗原油1.3亿吨。除去这笔燃料的费用外，由此带来的温室效应、空气污染等问题也不容忽视。就我国而言，对于海上的孤岛和航海的船舶上不可能建立传统的海水淡化装置。太阳能海水淡化淡水技术是解决这些特定地区淡水短缺、应急救生问题的有效途径，应用前景广阔。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有太阳能海水淡化技术的不足，提供一种自给补水盘式太阳能海水淡化装置，本实用新型无需化石能源消耗、无需辅助电动设备、无需人看管。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种自给补水盘式太阳能海水淡化装置，它包括：透明采光罩、垫板、蒸馏器外壳、淡水收集瓶、保护带、凹型浮板、补水管、吸热板、泡沫板、保温材料和蒸馏器内衬等；其中，所述蒸馏器外壳置于凹型浮板的凹槽内，凹型浮板的外壁固定若干保护带；凹型浮板的下表面边缘侧分别通过若干绳索连接重物；蒸馏器内衬置于蒸馏器外壳内，并通过垫板与蒸馏器外壳固定连接，蒸馏器内衬的内壁上涂反光漆，在蒸馏器内衬与蒸馏器外壳之间填充保温材料；吸热板置于蒸馏器内衬内，吸热板上具有若干渗水孔，吸热板的上表面涂选择性吸收涂层，吸热板的边缘侧固定若干泡沫板；透明采光罩的底部固定在垫板上，并由玻璃胶密封，透明采光罩和蒸馏器内衬围成的密闭空间为蒸馏室；蒸馏器内衬的内壁固定若干淡水收集槽，每个淡水收集槽通过淡水排水管连接一个淡水收集瓶，所有淡水收集瓶均固定在凹型浮板上；蒸馏器内衬的底板上具有若干补水孔，每个补水孔上固定连接一个补水管，所有补水管的另一端依次穿过保温材料、蒸馏器外壳和凹型浮板，并裹上过滤网，补水管与蒸馏器外壳相交处由密封胶密封。

进一步地，所述透明采光罩由支架、密封条和若干块透明玻璃组成，所述透明玻璃通过密封条密封粘贴在支架上，透明玻璃与水平面的夹角等于当地的纬度。

进一步地，所述吸热板上涂有选择性吸收涂层，吸热板上的渗水孔的直径约为0.2-0.8 mm；泡沫板与蒸馏器内衬内壁四周的间距约为5-50mm；补水管的内径约为6～50 mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型完全不消耗任何常规能源，在海岛具有特别优越的实际意义。