专利名称：一种水脱盐的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水脱盐的方法。
背景技术：
现今的水脱盐的方法需要复杂的设备，这就需要消耗大量的能源。
本发明的目的是使用简单的方法，使盐分从水中高效地去除。
可以通过以下方法实现本发明的目的，含盐水通过设置在盛有盐水的水池中的热交换器，在热交换器中被加热的含盐水通过一个蒸发器，至少蒸发部分含盐水，之后经过冷凝过程形成水蒸汽，于是得到除去盐分的水。
发明内容
使用本发明的方法，在池中一层海水形成比较高的含盐量，在太阳辐射的影响下可以加热到比较高的温度。使用设置在这一层高温海水中的热交换器，含盐水以廉价的方式被加热，之后提供给蒸发器，形成脱去盐分的水蒸汽，水蒸汽再经过冷凝过程。
这样，得到一种实质上只依靠太阳光辐射能量的操作方法，使得到一种廉价和高效的水脱盐的方法成为可能。
发明更进一步涉及一种水脱盐的设备，特别是适合使用上述方法的设备，设备包括盛有盐水的池子，其中设置有热交换器，提供需要脱盐的水，与热交换器的入口连接，热交换器的出口和蒸发器的入口热交换器连接，蒸发器的出口与水蒸汽的浓缩器连接。
使用本发明，得到一种简单、高效的脱盐水设备，在无人值守的情况下设备可以自动操作。
将依照下面的示意图更详细的说明本发明。
图1是根据本发明的示意图。
图2是图1中应用本设备的池子的部分的示意图，，在池中呈现出三层来，每一层含盐量不同。
图3是为水池提供含盐水的装置的示意图。
图4是如图1中使用的池子的部分示意图，有一个狭窄的通道在部分池子的上部延伸。
图5是图4的俯视图。
具体实施例方式
图1中的设备包括池子1，它的底边与地下水水位2的距离至少为±2m。
靠近池子1的上面，管子3开口在池子1中，借助这个管子含盐水，特别是海水，可以被泵入池子中。
更进一步靠近池子1有集水井4，集水井中充满需要脱盐的水，特别是海水，至少到地下水位或者海水的水位以下，当集水井4至少部分的低于海水水位时，不需要用泵或者其他的类似的装置，海水可以自动流入集水井4中。
在池子中靠近其底部设置热交换器5，从集水井4中进入热交换器的水可以借助管子6提供。在一种更加高效的实施例中，潜水泵7设置在集水井4中，与管子6的一端连接，用于这个目的，当然，也可以采用其他的方式将需要脱盐的水从集水井4中泵入热交换器5中。
热交换器5的出口与管子8连接，借助它，需要脱盐的水可以经过热交换器5供入到已知的蒸发器9中，更优的，使用一种所谓的低温蒸发器，通过它将水供入到蒸发器中，在温度为±30℃这样的低温下也可以蒸发。
在一种更加高效的实施例中，流量热交换器10设置在管子8中，通过它，来自热交换器5中的水可以被辅助加热。
借助管子11蒸发器9的上端与浓缩器12的上端连接，同时，更进一步的风扇13安装在管子11上用于传递在蒸发器中形成的蒸汽。
冷却部件14与浓缩器12连接，用于冷却供入到浓缩器中的水蒸汽。
泵15靠近浓缩器12的底部，通过它，水可以在浓缩器12中被浓缩，去除掉的盐借助管子16排出。
蒸发器9的底部与排水管17连接，借助它，在蒸发器9中残留的废水被排入到海水中和/或借助中间管道18返回到热交换器5中。
管子16与设置在集水井4中的热交换器19连接，通过利用从较热的浓缩水中散发的热，来预热要脱盐的水。热交换器9的出口借助管子20与盛有脱盐后水的接收池21连接。
池子1被挖掘在地里，尽管也可以想得到在地面上建这样的池子。
池子最好深度至少为±3m，池子高出的墙倾斜面的角度，最好为±45°。正如在图2中所示的，自然状态的地面需要将池子的底面和侧墙用一层沙子22覆盖，厚度为±10cm，。接下来，池子1的底部和倾斜的墙面将用薄金属片铺上。最好为黑色金属片，用这种薄金属片作为一个整体覆盖地面和侧墙，这样水不会从中渗出。
然后池子充满含盐水，就形成这样的结果，较低的水层23高度为±1m，含盐量为±24％，中间水层24的高度为±1m，含盐量为±15％，最上水层25高度为±1m，含盐量为±0-4％。
水层形成，每一层有不同的含盐量，一种高效的方式可以通过装置26实施，如图3中所示；两个这样的装置与狭窄通道27的自由端连接，狭窄通道沿着池子一边的上部延伸，狭窄通道最好预备栏杆28。
装置26包括一根竖直的管子29，其在安装于狭窄通道27的支承物30上可以垂直移动。
两个水平的、圆形的、相互平行延伸的盘子31和32，被连接在管子的下端，盘子彼此连接，通过设置在盘子之间的垫片33相互隔开一段距离。上面圆盘的直径，例如，±100cm，下面的圆盘32直径稍小，例如，±80cm，同时垫片最好使盘子分离±3cm。
通过在支撑件30中移动管子29，盘子31和32可以被设置在池1中任何需要的位置。
当操作设备时，池子1首先充满海水或者类似物，高度±1.80m。
装置26以这样一种方式安装，盘子31和32设置在池中接近热交换器5的上面。接着，含盐量高的水将被供入到每一个装置26的管子29的上端，水将均匀的从管子29水平地从垂直的盘子31和32之间，流入到池子中，如图3中箭头所描述的，不会在池内的水中产生任何其他不必要的旋涡。用这种方法，有高含盐量的水层23可以在池中形成±1m的高度，随着水位的上升，从最初的位置从±1.80m到±2.80m。两个装置26向上移动到盘子31、32距离池子1的底部大约为1.80m。在这个位置合适的盐浓度的水被再次供入到池中，形成含盐量达到±15％的第二层24，池中的水位整体升高到±3m。
事实上很明显，由于23-25层之间有特定的重量，每一层之间形成稳定的界面，每一层有它们自己的含盐量，甚至在受到外界影响的情况下界面也可以自动地恢复。
当盛满水的池子暴露在阳光的辐射下，太阳光的热量将使高含盐量的较低层的温度上升，温度会维持在那里。事实上，在较低层23每天可以上升±1℃，最后所述的较低层可以得到80℃的温度。在池子的底部是40×50m的情况下，例如，将得到含盐量为±24％覆盖面积为±2000m2热盐水层。
中间层24的功能是作为隔离层，太阳光的热量被吸收和借助最高层25层向下传递。
最底层23已经被加热到需要的温度以后，启动泵7水从集水井4中经过热交换器泵入到蒸发器。热交换器将从层23回收热量，这样从热交换器中排出的水的温度大约与层23的温度相等。如果需要，所述的温度可以在流量热交换器中被进一步的提高。供入到蒸发器9中的水大面积的蒸发，接下来水蒸汽将供入到浓缩器中。具有相对较高的含盐量的剩余水，如上面所述借助管子17排出，。
供入到浓缩器12的水蒸汽被蒸发，形成的脱盐水通过泵15从浓缩器12排出，如上面所描述的。集水井4中的水已经被从浓缩水中的余热预热，这样，供入到热交换器5中水的温度高于供入到集水井中的海水的温度。
如果需要，供入到池子21中的脱盐水会得到进一步的处理。
操作这样的设备只需要很少的能量，能量只需要驱动泵7、15和流量热交换器。能量可以由风力发动机产生，例如，它也可以用容易想得到的太阳能集热器或者其他类似的装置。产生的能量可以储存在电池中，当没有风驱动风力发动机和/或太阳能集热器不能产生足够的能量的时候可以使用。
正如图2中示意的，所谓的消波器34(仅仅示意的表示)可以设置在池子1的上部，目的是避免在池子的表面形成不必要的波动。
更进一步，可以设置传感器35和36，例如在狭窄通道27上，如图4中所示意的，用来测量池子中不同层的温度和测量不同层的含盐量。
更进一步，使用测量仪器，测量空气的温度，如果使用风力发动机，用来测量风的速度。各种传感器和测量仪器可以与中心控制单元连接用来控制装置的操作，比如驱动泵7和15，控制风力发动机，调节风力发动机的叶片，驱动和/或停止风力发动机。
从以上的描述中，本发明可以得到一种只需要很少的维护，能耗很少的设备，此外，能量还可以通过风力发动机或太阳能集热器产生。
权利要求
1.一种含盐水脱盐的方法，含盐水通过设置在盛有盐水的池子中的热交换器，在它的上面，在热交换器中被加热的含盐水通过蒸发器，至少蒸发部分含盐水，形成的水蒸汽引入到浓缩器中，从而得到除去盐的水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在水池子中形成一层在另一层上面的几层水层，每一层具有比它上面水层更高的含盐量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在池中形成较低层的水含盐量为±24％，中间层水的含盐量为±15％，高层水的含盐量为±0-4％。
4.根据权利要求2、3所述的方法，其特征在于形成的每一层水的高度为±1m。
5.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于需要脱盐的水从盛有水的集水井中被供入到设置在池中的热交换器中，在集水井中设置热交换器，浓缩水通过其中。
6.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于在蒸发器中形成的水蒸汽在浓缩器中经过浓缩过程，一提供冷却空气的冷却器与浓缩器连接。
7.一种制备脱盐水的装置，包括盛有盐水的池子，其中设置有热交换器，用来提供被脱盐的水的装置与热交换器的入口连接，蒸发器的入口和热交换器的出口连接，同时形成水蒸汽的蒸发器的出口与水蒸汽的浓缩器连接。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述的装置包括一个集水井，需要脱盐的海水收入其中，从这里，水被送入到设置有热交换器的池中。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于蒸发器与一浓缩器连接，装置还包括泵，用于将在浓缩器中浓缩的水通过泵传输到接收池中。
全文摘要
一种脱盐水的制备方法和装置，含盐水通过设置在含盐水池(1)中的热交换器(5)，在热交换器(5)中被加热的含盐水通过蒸发器(9)，至少蒸发部分含盐水，之后形成的水蒸汽被导入浓缩器(12)中，从而得到不含盐的水。一种制备脱盐水的装置，包括含有海水的池子(1)，设置有热交换器(5)，用来提供被脱盐的水的装置(6)与热交换器(5)的入口连接，同时蒸发器(9)的出口与用于浓缩在蒸发器中形成的水蒸汽的装置(13，12)连接。
文档编号F28D20/00GK1732130SQ200380104318
公开日2006年2月8日 申请日期2003年11月26日 优先权日2002年11月28日
发明者汉斯·约瑟夫·范·埃尔斯 申请人:汉斯·约瑟夫·范·埃尔斯