[发明专利]一种海水淡化系统及淡化方法

权利要求书

1.一种海水淡化系统，其特征在于，包括：海水过滤模块、加热模块、蒸馏模块、换热模块和控制模块；所述加热模块与蒸馏模块连接，所述蒸馏模块与换热模块连接，所述控制模块与海水过滤模块、加热模块、蒸馏模块、换热模块和控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述海水过滤模块包括取水泵（1）、集水箱（19）、沉淀箱（20）、高压泵（2）和过滤箱（21）；所述取水泵（1）安装在水源，通过水管与集水箱（19）连接，所述集水箱（19）与沉淀箱（20）连接，所述沉淀箱（20）与过滤箱（21）连接；海水通过取水泵（1）进入到集水箱（19），再通过高压泵（2）进入到沉淀箱（20）、沉淀后的上清液通过高压泵（2）进入到过滤箱（21），过滤箱（21）中安装有含石英砂和活性炭的多介质过滤器（23），海水经过过滤箱（21）过滤后，进入蒸馏模块的热水箱（22）。

3.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述加热模块包括太阳能加热模块、风能加热模块和电加热模块，所述太阳能加热模块、风能加热模块和电加热模块与加热箱（22）连接，通过控制模块控制各个模块独立工作，当太阳能模块供能不足时，启动风能加热模块供电对热水箱（22）进行加热，当风能加热模块储存的电能不足时启动电加热模块的电网供电系统对加热箱（22）进行加热。

4.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述太阳能加热模块包括太阳能集热器（4），旋转支架（5）、旋转电机（6）和光照传感器；所述太阳能集热器（4）与旋转支架（5）连接，所述旋转支架（5）与旋转电机（6）连接；所述太阳能集热器（4）包括：真空玻璃管、边框支架、保温箱和热传导装置（3）；所述热传导装置与加热模块的热水箱连接，所述真空玻璃管包括冷凝端（41）、铜热管（42）、吸热板（43）、太阳能选择性吸收层（44）、真空层（45）、外玻璃管（46）、内玻璃管（47）和工质（48）；所述铜热管（42）的一端连接冷凝端（41），另一端安装在内玻璃管（47）中，所述铜热管（42）内部有汽化工质（48），所述外玻璃管（46）和内玻璃管（47）中间为真空层（45），所述吸热板（43）分布在内玻璃管（47）与铜热管（42）之间，所述太阳能选择性吸收层（44）涂附在内玻璃管（47）的外壁上。

5.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述风能发电加热模块包括：风力发电装置（16）、风向传感器、蓄电池（17）、电压传感器；所述风向传感器与风力发电装置（16）连接，所述风力发电装置（16）与蓄电池（17）连接。

6.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述蒸馏模块包括一级蒸发室（8）、二级蒸发室（9）、空气加热器（10）；所述一级蒸发室（8）包括喷淋器（7）和加热管（12），所述二级蒸发室（9）包括加热管（12）；所述一级蒸发室（8）和二级蒸发室（9）的加热管（12）均与太阳能集热器（4）连接，所述空气加热器（10）与一级蒸发室（8）连接。

7.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述换热模块包括换热箱（15），所述换热箱（15）包括蒸汽入口（151）、外部箱体（152）、热海水出口（153）、冷海水入口（154）、螺旋换热管（155）和淡水出口（156）；所述冷海水入口（154）与过滤箱（21）连接，所述热海水出口（153）与热水箱（22）连接，所述螺旋换热管（155）安装在外部箱体（152）内，所述蒸汽入口（151）安装在外部箱体（152）上方与螺旋换热管（155）的上端连通，所述冷海水入口（154）安装在外部箱体（152）上方，所述热海水出口（153）安装在外部箱体（152）的下方，所述淡水出口（156）安装在外部箱体（152）的下方与螺旋换热管（155）的下端连通。

8.根据权利要求1所述的一种海水淡化系统，其特征在于，所述控制模块包括控制电路和控制器，所述控制电路为系统中各个模块提供控制电路，通过控制器控制各个模块的工作状态。

9.一种使用如权利要求1~8中任一项所述的海水淡化系统进行海水淡化的方法，其特征在于，所述方法包含：

步骤1，通过取水泵（1）将海水抽到集水箱（19）；

步骤2，通过高压泵（2）将集水箱（19）中的水抽到沉淀箱（20）；

步骤3，通过沉淀箱（20）将海水中的杂质凝结成沉淀；

步骤4，通过高压泵（2）将沉淀箱（20）中的上清液抽到过滤箱（21）；

步骤5，过滤箱（21）中的净水一部分通向热水箱（22），一部分通向换热箱（15）；

步骤6，太阳能集热器（4）将热水箱（22）中的海水加热至70 ～ 90℃；

步骤7，通过高压泵（2）将热水箱（22）中加热后的海水抽到一级蒸发室（8），通过一级蒸发室（8）中的喷淋器（7）将向下水喷射，启动空气加热器（10），所述空气加热器（10）向喷淋器（7）喷射的水滴提供高温空气，水滴在高温空气的作用下蒸发，最后水滴喷射到水平布置的加热管（12）上面继续蒸发，产生的蒸汽进入到换热箱（15），从加热管（12）上流下来的较浓热海水进入二级蒸发室（9）；

步骤8，二级蒸发室（9）通过加热管（12）对从一级蒸发室（8）流入的浓海水进一步的蒸发，二级蒸发室内的加热管（12）将较浓热海水进一步蒸发后产生的蒸汽进入到换热箱（15），产生的浓海水排入浓盐水收集箱（13）；

步骤9，换热模块对一级蒸发室（8）和二级蒸发室（9）产生的蒸汽进行冷凝，冷凝后产生的淡水排入到淡水收集箱（14）；冷凝过程中产生的余热空气通过空气加热器（10）制备成为高温空气输入到一级蒸发室（8）；换热后的热海水输送至热水箱（22）。