[发明专利]一种太阳能海水淡化装置

说明书

本发明提供的一种太阳能海水淡化装置，其结构是光热材料波浪板两端面由两个端面盖板封闭。端面盖板由两块平行板经底板连接而成。在外侧的平行板与波浪板连接且完全封闭；在内侧的平行板下部与波浪板连接，上部有间隙，没有封闭。在两块平行板、波浪板、底板之间形成蒸汽流动通道，在底板上有淡水出口。波浪板上面完成光热转换，波浪板下面加热海水成蒸汽。蒸汽通过平行板与波浪板之间的间隙进入蒸汽流动通道冷凝成淡水，所放热量预热海水。淡水流入淡水罐。在海水蒸发罐上设置加热通道和副海水蒸发罐，可以利用热废水废气余热淡化海水。采取减压蒸馏措施，热量利用更充分，淡水产量更高。

所属技术领域

本发明涉及一种海水淡化装置，具体为一种太阳能海水淡化装置。

背景技术

太阳能海水淡化是太阳能光热转换、海水蒸发、蒸汽冷凝三者连续进行的过程。如何以简单高效的工艺流程完成这个过程是人类久远的渴望。从1872年世界上第一套大型太阳能海水淡化装置在智利北部建成至今，太阳能海水淡化技术并没有得到大规模推广应用。究其原因，现有太阳能海水淡化技术在太阳能光热转换、海水蒸发、蒸汽冷凝之间还有低效率的低效环节。太阳能海水淡化技术发展过程中的顶棚式、倾斜幕芯式、倾斜盘式、充气式、聚光式太阳能海水淡化技术的技术路线决定了都有低效环节。现代采用太阳能集热系统和低温多效海水淡化装置组合的太阳能海水淡化技术，首先将太阳能转换成高温热能，然后再用高温热能淡化海水。工艺流程长，设备复杂，环节自然多，效率肯定低。中国专利201811655042.3的太阳能光热转换、海水蒸发、蒸汽冷凝在一个海水蒸发罐内完成，好象没有低效环节。仔细分析发现，太阳能光热转换是光热直接转换，海水蒸发在海水水面进行，两者之间没有低效环节。海水蒸发的蒸汽进入蒸汽冷凝之间，蒸汽经过海水蒸发罐上部密闭空间再进入蒸汽进口，这个环节是低效的。因为这个低效环节，必须建造海水蒸发罐顶盖，蒸汽在海水蒸发罐顶盖冷凝回收困难。海水蒸发罐顶盖建造成本和维护费用高昂。提高效率的办法是不走蒸汽经过海水蒸发罐上部密闭空间再进入蒸汽进口的技术路线，直接将水面加热板产生的蒸汽送入冷凝器。因此，水面加热板仅有光热转换和海水蒸发两个功能还不行，还要增加蒸汽冷凝功能，才能消除低效环节，提高太阳能海水淡化的效率。

发明内容

本发明的目的是开发一种集太阳能光热转换、海水蒸发、蒸汽冷凝功能于一体的太阳能海水淡化装置。

为了实现上述目的，本发明的方案是：其结构包括波浪板、端面盖板、浮力板，淡水袋或淡水罐，海水蒸发罐。其特征在于：所述波浪板是光热材料。其两端面由两个端面盖板封闭。端面盖板由两块平行板经底板连接而成。在外侧的平行板与波浪板连接且完全封闭；在内侧的平行板下部与波浪板连接，上部有间隙，没有封闭。在两块平行板、波浪板、底板之间形成蒸汽流动通道，在底板上有淡水出口，淡水出口连通淡水袋。波浪板下面中央是浮力板。放到平静的海水水面，浮力板产生的浮力保持波浪板上部间隙在海水水面以上，且海水与波浪板大面积接触。波浪板吸收的热量加热下面的海水使其蒸发。海水水面蒸发的蒸汽通过波浪板上部间隙流入蒸汽流动通道，并在蒸汽流动通道中凝结成淡水。淡水通过底板上的淡水出口流入淡水袋。淡水袋置于浮力板下面。淡水袋和蒸汽流动通道放出的热量预热浮力板下面的海水，增加海水蒸发量。没有海水蒸发罐的太阳能海水淡化装置使用淡水袋；有海水蒸发罐的太阳能海水淡化装置使用淡水罐，同时不用浮力板。前者装置适应水位变化，后者控制水位满足装置要求。

所述波浪板由光热材料制成，或由上层透明材料、下层光热材料构成。

所述波浪板上层采用容易形变的透明材料，下层采用能折叠的光热材料。端面盖板采用容易形变的材料。浮力板改为置于波浪板两端的两个充气浮力筒。放掉两个充气浮力筒内的空气，波浪板可以横向压缩后纵向折叠，体积成倍缩小。

所述波浪板、端面盖板安装在海水蒸发罐上。波浪板、端面盖板与海水蒸发罐连为一体。海水蒸发罐安装在淡水罐上。淡水出口在淡水罐内。淡水罐底部有淡水罐出水口。海水蒸发罐底部设置海水进口和浓海水出口。配置水位控制系统，将海水水面控制在波浪板上部间隙以下的设定位置。