[发明专利]一种海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明属于海水淡化技术领域，尤其涉及一种海水淡化装置。

背景技术

淡水是人类赖以生存和生产的不可缺少的基本物质。全球的水总储量为13.88亿km³，海水量占了其中97%以上，由于海水含盐度较高，因而人类不能直接饮用它，剩下淡水量的总量约占地球上总储水量的2.53%。不仅如此，即使在这如此小比例的淡水中，它的分布又极不均衡，其中98.8%的淡水被冻结在地球的南北两极地和高寒地带的冰川之中，而存在于河流、湖泊和地下水等可供人类直接利用的淡水已不足地球上淡水总量的0.36%。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）淡化最常用的方法主要有多级闪蒸法、多效蒸馏法、反渗透法、萃取法和电渗析法。

多级闪蒸（MSF）技术是将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于闪蒸室中的压力低于原料海水在该温度下所对应的饱和蒸汽压力，从而原料海水进入闪蒸室后成为过热溶液，部分过热海水急速蒸发，原料海水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝释放出潜热来预热本级冷凝管内的循环海水。

多效蒸馏（MED）是将加热到工作温度的海水均匀地在第一效蒸发器内的换热管外发生喷淋降膜，然后在换热管内通入一定量的热源蒸汽，利用放出的冷凝热使得管外的海水受热蒸发产生二次蒸汽，二次蒸汽作为下一效蒸发器的热源蒸汽，以后各效蒸发器皆发生着类似的过程，从而得到了多倍于蒸汽输入量的淡水量，装置结构比较复杂和庞大。

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，装置体积比较庞大。

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。电渗析法不用于苦咸水淡化，主要用于生产高纯水。

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。冷冻法由于制冷温度低，耗能比较大。

公开号为CN201190113的中国专利公开了一种海水淡化装置，包括海水箱、冷凝室和淡水箱,所述的海水箱与冷凝室相邻，且海水箱的顶部与冷凝室相通，淡水箱位于冷凝室下部并相互连通。其中，所述的海水箱和冷凝室之间设有半导体制冷片，该半导体制冷片的制冷端设置在冷凝室内，半导体制冷片的制热端设置在海水箱内。该装置结构简单，在同等的输入功率下，可比简单电加热输出更多的热量。但是该装置仅用半导体制冷片的制冷端进行淡水冷凝，其制冷量并不足以平衡制热端的总加热量，最终会导致整个装置内部的温度持续升温，损坏半导体制冷片。因此，该装置只可用于极端情况下使用人力进行短时间和少量的海水淡化，不能实现连续提供淡水的功能。

发明内容

本发明提供了一种海水淡化装置，体积小、质量轻，可满足缺水海岛或普通家庭的淡水连续供应。

一种海水淡化装置，包括海水储藏器、蒸发冷凝室和淡水储藏器，海水储藏器与蒸发冷凝室通过海水管相连，蒸发冷凝室与淡水储藏器通过淡水管相连；

所述蒸发冷凝室内设有半导体制冷片，所述半导体制冷片由供能装置提供能量；

所述海水储藏器上设有常压保持口。

所述蒸发冷凝室内部设有蒸发槽，蒸发槽下方为浓水容纳空间，蒸发槽与蒸发冷凝室内壁之间带有通向浓水容纳空间的溢流通道；

蒸发槽内设置有所述半导体制冷片，蒸发槽的侧壁上设置有与海水管连通的进水口。

蒸发冷凝室的侧壁亦可以直接作为蒸发槽的侧壁，原料海水从进水口进来后停留在蒸发槽内，或将原先停留在蒸发槽内、经蒸发处理后的海水（浓水）往远离进水口方向推，以使浓水通过溢流通道流向浓水容纳空间，从而使蒸发槽内的海水维持在较低浓度。

所述海水管的至少一段为伸入所述浓水容纳空间的换热段。其用于将从海水储藏器出来的原料海水通过与蒸发冷凝室内的浓水进行热交换，实现原料海水的预加热，节省对其的加热量。

所述换热段为盘管，其盘绕在所述蒸发冷凝室内的浓水容纳空间中，所述盘管为铜材料，口径约为6-20mm。