[实用新型]一种环保快速蒸发水及液体的装置

说明书

当今世界的核废水和污水日益增多，处理形势极为严峻，严重破坏了地球的生态环境；特别是日本福岛第一核电站发生核泄露事故，造成被核污染的冷却水不断增多，严重威胁全人类、尤其是太平洋地区的生存环境。本实用新型能对污水和核废水等进行有效处理、制备纯净水、对周围环境进行降温，大规模的使用还能有效改善城市热岛现象，增加大气中水的含量、提高降水量、缓解全球气候变暖的趋势。本实用新型提供一种环保快速蒸发水及液体的装置，水及液体5润湿吸水物3和蒸发层1，并在蒸发层1表面进行蒸发，比自由水面的蒸发速率快100倍以上；浮式蒸发器12飘浮于水面上利用毛细现象补水，挂式蒸发器利用水重力自流和毛细现象补水，无需控制即能运行。

技术领域

本实用新型涉及水蒸发的技术领域，尤其是涉及一种低能耗或无能耗快速蒸发水及液体的技术领域。

背景技术

现有水蒸发技术，主要有四种：一是通过自然水面进行蒸发；二是通过加热使水沸腾或接近沸腾，增加水蒸发的速度。存在如下缺陷：1. 蒸发速度慢；2.需要消耗大量能源；3.水在沸腾或接近沸腾时形成大量水蒸汽，容易将水中的有害物质扩散到空气中。

当今世界核废水和污水日益增多，处理形势极为严峻，严重破坏了地球的生态环境。特别是2001年日本福岛第一核电站发生核泄露事故，造成被核污染的冷却水不断增多，日本政府于2021年4月13日宣布两年后排入太平洋，将严重威胁全人类、尤其是太平洋地区的生存环境。如此，亟需新一代环保的快速蒸发水及液体的装置，对污水和核废水等进行有效处理；同时，现有的海水淡化设备浪费大量资源，也亟需解决。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是，如何在环保低能耗或无能耗、低成本维护的条件下全天候运行，快速的蒸发水及液体，加快蒸发处理污水效率，还可以对周围环境进行降温。本实用新型的大规模使用，还能有效改善城市热岛现象，增加大气中水的含量、提高降水量、缓解全球气候变暖的趋势，改善人类的生存环境。

在传统的观念中，利用水蒸发降温的技术存在以下普遍存在的、偏离客观事实的认识：认为所述水层太薄（如≤5mm）容易因蒸发等原因而干燥，难以持续蒸发。由此在实际使用时往往使所述水层的厚度较厚（如＞5mm），造成水蒸发速率慢、装置笨重造价高，并且有时通过直接喷淋等方式补充水，造成水过多而四处横流，极大的浪费水资源、污染环境。

发明人经实验发现，实际情况并非如此：不需要通过增加所述水层的厚度也能有效维持所述水层的存在，只要在所述蒸发层1和吸水物3的毛细现象能到达到的高度内进行补水，和\或所述蒸发层1和吸水物3低于水面，就能实现给所述蒸发层1均衡的、持续的补水。由此，本实用新型克服了现有的以上普遍存在的、偏离客观事实的认识。

科学发现，气孔在叶面上所占面积百分比，一般不到1%，气孔完全张开也只占1%-2%，但气孔的蒸腾量却相当于所在叶面积蒸发量的10%-50%，甚至达到100%。也就是说，经过气孔的蒸腾速率要比同面积的自由水面快几十倍，甚至100倍。这是因为气体通过多孔表面扩散的速率，不与孔洞的面积成正相关，而与孔洞的周长成正相关。这就是所谓的孔洞扩散律（small pore diffusion law）。这是因为在任何蒸发面上，气体分子除经过表面向外扩散外，还沿边缘向外扩散。在边缘处，扩散分子相互碰撞的机会少，因此扩散速率就比在中间部分的要快些。扩散表面的面积较大时（例如大孔），边缘周长与面积的比值小，扩散主要在表面上进行，经过大孔的扩散速率与孔的面积成正比。然而当扩散表面减小时，边缘周长与面积的比值即增大，经边缘的扩散量就占较大的比例，且孔越小，所占的比例越大，扩散的速度就越快。大多数植物白天的蒸腾速率是15-250g/m2/h，夜晚是1-20g/m2/h。