[实用新型]一种强化稳定的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置

说明书

一种强化稳定的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置涉及产水用的蒸馏淡化装置。泡沫塑料板提供浮力，海水被嵌入其中的“U”型吸水材料汲取后向上扩散流动，到达泡沫塑料板上的黑色吸光布表面，形成一层非常薄的水膜，水膜在太阳光的照射下加热并蒸发形成蒸汽，蒸汽向上扩散至冷凝壁受冷凝结，生成的淡水汇聚于固定在装置四周壁面上的引流槽中，再流经与引流槽最低位处连接的出水管进入到储水袋中；装置四周布置的格栅消波模块能够持续消除波浪对装置的冲击力。实现动态盐度平衡。冷凝壁由防雾玻璃制成，凝结效果较好。装置由低成本材料制成，体积小巧，易于拆装，携带方便，绿色环保。

技术领域

本实用新型涉及产水用的蒸馏淡化装置，具体是一种利用仿生红树林防浪吸波原理，可适用于海洋、湖泊、河流等水域环境的高稳定漂浮式太阳能蒸馏淡化装置。

背景技术

随着社会经济的发展与人口的增长，淡水资源缺乏已成为一个全球性的问题。通过全球平均辐照强度的分布可知，在许多淡水资源短缺的地区，太阳能资源十分丰富。因而，利用清洁的太阳能从海水、河流、湖泊和受污染水中获取淡水是缓解淡水危机的可行方案。近年来，能耗低、产水率高的漂浮式太阳能海水淡化技术成为了新的研究热点。

有学者提出了漂浮式海水淡化装置，与传统太阳能蒸馏器相比，漂浮式装置节省陆地空间，蒸发速率较快，使用时能通过底部的通道自动补水排盐。但是这种装置在运行的时候会存在不稳定的情况，主要体现在四个方面：①海浪冲击造成装置晃动，使冷凝水滴落，影响冷凝效率；②海水漫入蒸发室，降低蒸发表面温度，影响蒸发效率；③海水溅入集水槽，污染收集的淡水；④海浪较大时可能使装置倾覆。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型基于仿生原理设计了一种强化稳定的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置。该装置由低成本材料制成，体积小巧，携带方便。其外围主要由碳纤维棒构成的格栅消波结构。波浪通过该结构时，会受到碳纤维棒的阻力，形成水体局部间的紊流，起到消波防浪的效果，从而使装置能够长时间稳定运行，保持较高的效率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种强化稳定的漂浮式太阳能蒸馏淡化装置，装置主体由蒸发冷凝模块、装置连接模块、格栅消波模块组成，其特征是：蒸发冷凝模块包括顶部冷凝壁、底部“U”型吸水材料、底部泡沫塑料板、内侧壁引流槽、出水管；装置连接模块包括不锈钢连接平台、“L”型限位片、可拆卸限位片；格栅消波模块包括有机玻璃板、碳纤维棒、定距结构、带孔塑料板、定距螺母；当装置运行时，泡沫塑料板提供浮力，海水被嵌入泡沫塑料板的“U”型吸水材料汲取后向上扩散流动，到达泡沫塑料板上的黑色吸光布表面，形成一层水膜，水膜在太阳光的照射下加热并蒸发形成蒸汽，蒸汽向上扩散至冷凝壁受冷凝结，生成的淡水汇聚于固定在装置四周壁面上的引流槽中，再流经与引流槽最低位处连接的出水管进入到储水袋中；在此过程中，装置四周布置的格栅消波模块能够持续减弱波浪对装置的冲击力，使蒸发冷凝的过程能够在相对平稳的条件下进行。

泡沫塑料板上有亲水性强的吸光布料，透过冷凝壁射入装置内部的阳光照射在吸光布上，加热蒸发表面上的水层；在蒸发过程中，蒸发表面的水分大量散失，盐度也逐渐增加；此时，“U”型吸水材料中存在着盐分与水分的双向运输过程，能够将吸光布料的高浓度盐分通过扩散将部分盐分排至海水中，实现动态盐度平衡，有利于保证装置长期稳定且高效地运行。

上述的漂浮式太阳能蒸馏器。冷凝壁由防雾玻璃制成，凝结效果较好；冷凝壁顶部为四棱锥型，相比于其他形状的蒸馏器，四棱锥型的设计能在海上漂浮旋转的工况条件下，接收更多太阳辐照，同时冷凝性能较好，冷凝壁上的淡水能够顺利流入引流槽。