[发明专利]一种大型太阳能海水淡化装置

说明书

本发明提供的一种大型太阳能海水淡化装置，海水蒸发罐建在淡水罐和海水罐上面，或者建筑物顶面。两层透明板构成海水蒸发罐顶盖，满足了透光和绝热要求。冷凝器由冷凝器主管和多组冷凝器支管构成。冷凝器主管包含多组平行的换热管和多个连通节点。连通节点上设蒸汽进口。冷凝器支管包含一组平行的换热管并在连通节点与冷凝器主管连通。冷凝器支管末端设蒸汽进口。冷凝器具有大面积高效收集冷凝蒸汽功能。采用最新的水面加热蒸发海水技术，能高效利用太阳能，增大海水蒸发量。海水蒸发、蒸汽冷凝都在海水蒸发罐内完成，是结构最紧凑的太阳能海水淡化装置。控制系统使装置运行能实现无人值守。

所属技术领域

本发明涉及一种海水淡化装置，具体为一种大型太阳能海水淡化装置。

背景技术

世界上第一套大型太阳能海水淡化装置，于1872年在智利北部建成。这套装置由许多宽1.14米、长61米的盘形蒸馏器组合而成，总面积4700平方米。在晴天条件下，每天生产2.3万升淡水。也就是平均4.9升/平方米·天。这套装置运行了近40年。此后顶棚式、倾斜幕芯式、倾斜盘式、充气式、聚光式太阳能蒸馏器不断出现。但都没有应用于大型太阳能海水淡化装置的实例。随着太阳能集热技术和热法海水淡化技术的发展，现在的大型太阳能海水淡化装置采用太阳能集热系统和低温多效海水淡化装置组合而成。技术路线已经由太阳能直接蒸发海水转变成将太阳能转换成高温热能，然后再用高温热能淡化海水。这种技术发展趋势是否说明太阳能直接蒸发海水的技术路线就走不通了呢？现在下结论还为时过早。要使直接蒸发海水的海水淡化技术再现辉煌，必须解决好两个技术问题：一是怎样使太阳能更多地蒸发海水，二是怎样简单高效地收集冷凝蒸汽，使其技术经济指标好于其他太阳能海水淡化技术。

近年来，不断涌现的漂浮在水面直接加热蒸发海水的新材料，以及中国发明专利201811439587.0提供的水面加热板，都能妥善解决第一个问题。本方案将太阳能直接蒸发海水、蒸汽收集冷凝集中在一个海水蒸发罐内完成，能妥善解决这两个问题。

发明内容

本发明的目的是解决大规模太阳能蒸发海水和蒸汽收集冷凝问题，设计一种大型太阳能海水淡化装置，使这种太阳能海水淡化技术具有推广价值。

为了实现上述目的，本发明的方案是：其结构包括海水蒸发罐、淡水罐、海水罐、海水取水泵、海水取水管、海水供水泵、海水供水管、淡水管、浓海水管、浓海水排放阀、透明板、透明板支架、水面加热板、冷凝器、盐度传感器、淡水温度传感器、海水温度传感器、水位传感器、总控制室。其特征在于：海水蒸发罐建在淡水罐和海水罐上面。海水蒸发罐上有海水进口、浓海水出口、冷凝器淡水出口、盐度传感器接出口、海水温度传感器接出口、水位传感器接出口。海水蒸发罐内底面安装多组冷凝器。冷凝器蒸汽进口均匀分布在海水蒸发罐内。除冷凝器蒸汽进口外，水面加热板覆盖海水蒸发罐底面和冷凝器。透明板支架安在海水蒸发罐上面，透明板支架上铺满一层或两层透明板或中空透明板，构成海水蒸发罐顶盖。海水蒸发罐内形成一个密闭空间。一组冷凝器有一个冷凝器淡水出口和多个蒸汽进口。海水进口布置在冷凝器淡水出口上方。浓海水出口与海水进口相对布置。冷凝器位于浓海水出口与海水进口之间。淡水管连通冷凝器淡水出口和淡水罐。淡水温度传感器安在冷凝器淡水出口并接总控制室。浓海水管进口接浓海水出口，浓海水管出口通到排放海域。浓海水排放阀安在浓海水管上。信号传输线连接浓海水排放阀和总控制室。盐度传感器接出口、海水温度传感器接出口和水位传感器接出口设在离海水进口较远的海水蒸发罐壁上。盐度传感器接总控制室，海水温度传感器接总控制室，水位传感器接总控制室。海水取水泵安在海边，信号传输线连接海水取水泵和总控制室。海水取水管连通海水取水点、海水取水泵和海水罐。海水供水管经海水供水泵连通海水罐和海水进口。信号传输线连接海水供水泵和总控制室。根据淡水温度、海水温度、水位、盐度信息，总控制室发出海水供水泵、海水取水泵和浓海水排放阀运行指令，使整套海水淡化装置处于工艺设定的运行状态。

所述海水蒸发罐建在海岛、沿海城市以及水质不符合饮用水标准地区的建筑物顶面，直接给建筑物内供水，开创城乡供水新方式，形成城乡建设新思维新理念。