专利名称：太阳能一效海水淡化装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种利用太阳能进行淡化的太阳能一效海水淡化装置和方法。
已有海水淡化装置和方法有诸多，如低温多效，多级闪蒸、两级海水反渗透和自然蒸馏法等，任何淡化装置和方法的关键在于投资成本和运行成本以及回收效率，若获取每吨淡水的成本高，则难以推广到实际应用。目前国内外每吨淡水的生产成本费高达人民币3-10元。因此无论工农业用水还是民用水都难以承受。考虑到现有一效海水淡化的海水蒸馏需要的热量大都是从发电厂汽轮机排出的有相当温度的水，又存在未能利用被“浓缩”的海水生成盐等资源上的浪费。
本发明的目的在于克服现有一效海水淡化技术和投资过大运行费用过高，提供一种高效低价的太阳能一效蒸馏海水淡化装置和方法。
本发明基本上是一种充分利用太阳能加热的一效蒸馏装置和方法，并对海水淡化过程中进行综合利用，即在淡化中以蒸馏塔底设置的料斗和绞龙出盐器从每吨海水中得到30余公斤的盐，以35公斤，以工业用盐价0.25元/公斤计算，可获得8.75元左右的回收，(不计从浓缩海水中提取其他物质的回收值)以此抵销一吨淡水的成本核算价，从而使淡水的普及成为可能。
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
图1本发明的总体结构示意图。
图2本发明的总体结构俯视图。
图3本发明A-A剖示图。
其中1、滤水井；2、吸水管；3、水泵；4、出水管；5、(淡水)出口；6、加热(槽)池；7、(淡水)冷却管；8、透明板；9、(蒸气)冷却板；10、热管；11、滤水管；12、风机；13、海水；14、抽气管；15、水蒸气；16、蒸馏塔；17、绞龙出盐装置；18、盐；19、盐浆；20、水泥沙浆面；21、塔基；22、防水泥土层；23隔离板；24黑色层；25保温层；26砖墙。
本发明包括对海水进行一次过滤的滤水井1，带有吸水管2与出水管4的防腐水泵3，海水加热装置及由蒸馏塔16、抽气管14及罗茨风机12构成的蒸馏装置，其特征是在蒸馏塔16的底部有一热管10的盘管部分和漏斗状的料斗19出口端相接的一个绞龙出盐装置17，在结构上类似锅炉出渣机的绞龙出盐装置17以其上端的电动机M为动力将盐浆螺旋卷扬于蒸馏塔外。且海水加热装置是一上方有透明板8的密封长方体的太阳能加热池6，其一端为淡水出口5和海水入口的水泵3的出水口4相通，另一端有冷却板9与风机12管道相通和通入蒸馏塔16的热管10及海水滤水管11的输入端，其加热池6的底部设置若干交互相插的隔离板23，以使海水弯曲流向而增长加温时间。为保证上述加热池6充分利用太阳能使海水升温，除了前述的利用隔离板23构成曲线流向水槽，又将作为封盖的透明板8用一层或双层玻璃和透明塑料制成，以及加热池6内壁设有黑色层24以更好地吸收阳光，其四壁是混凝土砖墙26其间有保温层25，以珍珠岩等材料填充，加热池6保温性能好，足够大的密闭空间，保证无日照期间仍有需要的水温。还考虑到把风机12抽取的热蒸气通过管道返回加热池6中的冷却板9后又沿弯曲的冷却管7逆海水进入方向而出，使蒸气转化成液态生成淡水的同时放出热量于加热池6中。
上述热管10可采用多根插入加热池6的右端冷却板9的上方，另一端在蒸馏塔6下方盘管上，其作用是提供足够的热量弥补蒸馏塔16内海水13蒸发带走的热量，使海水13保持一个相对稳定的水温进行蒸发、图中画出6根加热管为例，可根据实际情况增减。上述导热能力是相同截面积铜棒300倍的热管10选用市售产品，冷却板9可利用中空结构的阳光板(又称PC板或玻璃卡普隆板)的产品，其尺寸规格有多种如选2100×5800mm使用，只要风机12的出水管口与冷却板9上的排孔W相接合即可(图省略)。
利用本装置淡化海水的方法是以滤水井1过滤的海水为介质，用防腐水泵将其先送入太阳能加热池6升温，再经过滤管11二次过滤后送入蒸馏塔16进行低压蒸馏，为此同时凭借蒸馏塔16的外部设置一只高压罗茨风机12经抽气管14与蒸馏塔16顶部相通使其产生负压，使塔中的海水13在低压下升腾蒸发大量水蒸气15并被风机12连续抽出，被抽出加压的水蒸气经管道再返回加热池6左端的冷却板9进行冷却，并沿加热池6的曲线冷却管7逆海水进入方向从淡水出水口5流出，便可汇集在淡水池中供饮用或矿化处理等，其间以一端在加热池6内，另一端在蒸馏塔16底部的螺旋盘管的底圈相接的多根热管10加热或保证蒸馏塔16中海水13蒸发所需的热量，构成蒸馏塔内的加热装置，并在蒸馏塔16的下部设有与料斗19配合的绞龙出盐装置17，将盐浆输出蒸馏塔16外凉干处理供化工和食用。
由此构筑的本发明充分利用了太阳能加热、热管的导热特性和水蒸气冷却时释放的热量返回加热池，并将蒸馏塔底部被浓缩的盐浆液以绞龙出盐装置引出塔外，以使大量获取食盐等有用物质成为可能，因此其淡化水成本极低，易于普及推广，将为海水淡化做出新贡献。
权利要求
1.太阳能一效海水淡化装置，它包括对海水进行一次过滤的滤水井(1)，带有吸水管(2)与出水管(4)的防腐水泵(3)，海水加热装置及由蒸馏塔(16)、抽气管(14)及罗茨风机(12)构成的蒸馏装置，其特征是在蒸馏塔(16)的底部有一热管(10)的盘管部分和漏斗状的料斗(19)出口端相接的一个绞龙出盐装置(17)，在结构上类似锅炉出渣机的绞龙出盐装置(17)以其上端的电动机M为动力将盐浆螺旋卷扬于蒸馏塔外，且海水加热装置是一上方有透明板(8)的密封长方体的太阳能加热池(6)。
2.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征是太阳能加热池(6)的一端为淡水出口(5)和海水入口的水泵(3)的出水口(4)相通，另一端有冷却板(9)与风机(12)管道相通和通入蒸馏塔(16)的热管(10)及海水滤水管(11)的输入端，其加热池(6)的底部设置若干交互相插的隔离板(23)，上方有透明板(8)的密封长方体，热管(10)插入加热池(6)的右端冷却板(9)的上方，且加热池(6)内壁设有黑色层(24)，其四壁是混凝土砖墻(26)其间有保温层(25)。
3.根据权利要求2所述的海水淡化装置，其特征是上述冷却板(9)是中空结构的PC板或玻璃卡普隆板。
4.利用本装置淡化海水的方法是以滤水井(1)过滤的海水为介质，用防腐水泵将其先送入太阳能加热池(6)升温，再经过滤管(11)二次过滤后送入蒸馏塔(16)进行低压蒸馏，为此同时凭借蒸馏塔(16)的外部设置一只高压罗茨风机(12)经抽气管(14)与蒸馏塔(16)顶部相通使其产生负压，使塔中的海水(13)在低压下升腾蒸发大量水蒸气(15)并被风机(12)连续抽出，被抽出加压的水蒸气经管道再返回加热池(6)左端的冷却板(9)进行冷却，并沿加热池(6)的曲线冷却管(7)逆海水进入方向从淡水出水口(5)流出，其间以一端在加热池(6)内，另一端在蒸馏塔(16)底部的螺旋盘管的底圈相接的多根热管(10)加热或保证蒸馏塔(16)中海水(13)蒸发所需的热量，构成蒸馏塔内的加热装置，并在蒸馏塔(16)的下部设有与料斗(19)配合的绞龙出盐装置(17)，将盐浆输出蒸馏塔(16)外凉干处理供化工和食用。
全文摘要
太阳能一效海水淡化装置和方法。用水泵将滤水井内的海水送入太阳能加热池升温,再经滤管二次过滤后送入蒸馏塔进行低压蒸馏,同时凭借罗茨风机使其在低压下蒸发,被抽出加压的水蒸汽经管道再返回加热池左端的冷却板进行冷却,并沿加热池的曲线冷却管逆海水进入方向从淡水出水口流出,其间以一端在加热池内,另一端在蒸馏塔底部的多根热管的加热装置补充蒸发所需热量,并在蒸馏塔的下部设有绞龙出盐装置,综合利用使淡化水成本极低。
文档编号C02F1/14GK1336332SQ01127319
公开日2002年2月20日 申请日期2001年8月11日 优先权日2001年8月11日
发明者李建忠 申请人:李建忠, 刘万春