[发明专利]一种负压蒸馏净水器以及太阳能负压净水器系统

说明书

本申请实施例提供的一种负压蒸馏净水器以及太阳能负压净水器系统，涉及太阳能集热、海水淡化和水处理技术领域，该负压蒸馏净水器包括从内到外依次套设的多级蒸馏器，每级蒸馏器均包括冷凝壁和蒸发槽，冷凝壁套设在蒸发槽外，各个冷凝壁和蒸发槽一侧均焊接到一个共用端板上，另一侧具有各自独立的端板，该结构具有结构紧凑、承压性好、成本低且长期运行稳定性高等优点。净水器系统包括太阳能热水器、负压蒸馏净水器、密封淡水罐，运行时，太阳能热水器向负压蒸馏净水器中的换热管提供热水，通过多级回热，各级蒸馏器的冷凝壁上形成淡水并沿壁面滑落至底部，流经位于冷凝壁底部低位处的淡水连通管然后汇集，最终进入到密封淡水罐内。

技术领域

本申请涉及太阳能集热、海水淡化和水处理技术领域，具体涉及一种负压蒸馏净水器以及太阳能负压净水器系统。

背景技术

太阳能具有清洁无污染的特点，采用太阳能对含盐水例如海水、井水、江湖水或含盐高的自来水等进行蒸馏淡化，可为居民提供高质量的饮用淡水。太阳能蒸馏技术适用于阳光较好但缺水或水质较差地区，可有效改善当地居民的生活条件，具有很好的应用前景。

但在已有文献报道中，由于太阳能的不稳定性和低能量密度，因此非聚焦太阳能蒸馏装置的操作温度往往较低(低于90℃)，产水性能不高；如果为蒸馏装置匹配额外的太阳能聚焦系统，例如跟踪系统和反射镜等，虽然可提高装置运行温度，但产水成本则会大大增加，性价比较低。

此外，目前现有的太阳能蒸馏净水器，绝大部分为常压条件下运行的。常压运行的非聚焦太阳能蒸馏装置的操作温度往往较低(低于90℃)，装置产水性能不高；且产水中含有机溶解物，有异味，口感差。与常压太阳能蒸馏器相比，负压蒸馏能够强化蒸馏空腔内部的传热传质过程，从而实现非聚焦装置处于中低温(50～80℃)条件下的高效蒸馏，提高装置对低温热源的利用效率。因此，负压/减压条件下的太阳能蒸馏净水器被提出，且负压蒸馏匹配太阳能热源时，能够大幅提高太阳能蒸馏装置的整体产水能力。此外，在负压蒸馏过程中，真空辅助系统会持续抽走不凝结性气体和从水中挥发出的有机溶解气体，一方面提高了装置产水效率，另一方面大幅降低了冷凝淡水中的有机溶解气体含量，使产水更加纯净，无异味，提高产水饮用口感。但目前关于负压/减压条件下的太阳能蒸馏净水器较少，所公开的结构也存在以下问题：

1)通过聚光镜聚焦直接加热透明玻璃管内盛放的海水，但是在实际操作中，由于玻璃管在阳光透射的过程中自身也会吸热，冷凝壁温较高，因此所产生的蒸汽无法很好地凝结，装置产水率很低；2)阳光经过内部多次玻璃和水的透射，进入到吸收体时消耗很大，有效加热功率较低；3)玻璃管结构在阳光的长期照射下，很难密闭，一体式密闭结构加工困难造价高，粘接结构不耐用，因此无法长期维持内部负压运行；4)玻璃管结构维护困难，镜面或玻璃管易损坏，且需要频繁清洁和维护；5)聚焦功能需要使用跟踪设备，使装置实际运行系统非常复杂，大幅增加产水成本和故障率；6)没有考虑实际运行时的污垢处理问题。

发明内容

本申请实施例提供一种负压蒸馏净水器以及太阳能负压净水器系统，以克服上述技术问题。

为了解决上述问题，本申请实施例公开了一种负压蒸馏净水器，所述负压蒸馏净水器包括：

从内到外依次套设的多级蒸馏器，每级所述蒸馏器均包括蒸发槽和冷凝壁，所述冷凝壁套设在所述蒸发槽外；

覆盖所述多级蒸馏器同一端的共用端板，每级所述蒸馏器的所述冷凝壁与所述蒸发槽的一端同时连接于所述共用端板，另一端均为自由端；

设置于最内级所述蒸馏器的用于输送热水的换热管，以将最内级所述蒸馏器的所述蒸发槽中原水加热成蒸汽，蒸汽释放的热量依次对外一级所述蒸馏器的所述蒸发槽中原水加热；

相邻级所述蒸馏器之间还设置有淡水连通管，最外级所述蒸馏器上设置有净水器淡水出口，各级所述蒸馏器内的蒸汽在其对应级的所述冷凝壁的内壁凝结得到淡水，淡水从所述冷凝壁的低位流经所述淡水连通管，汇集于所述净水器淡水出口。