专利名称：太阳能海水淡化装置及其海水淡化方法
技术领域：
本发明涉及海水淡化装置，特指利用太阳能和真空喷射泵进行海水淡化的装置及其淡化方法。
背景技术：
我们知道，人类尝试过海水淡化的多种方法，如何高效低成本地实现海水淡化，一直困扰着人类。近年来，随着太阳能技术的应用，海水淡化的成本有大幅度下降，但是淡化效率低等问题尚未完全解决。专利申请号为CN201010M9238. 1的文件公开了 “一种太阳能真空海水淡化器”， 其主要是利用抽取真空来导入海水，再借太阳能热水的温度来蒸馏海水，使其海水中的水、 盐份分离，达到海水淡化的效果。该装置主要的发明特征为利用真空导入海水，海水淡化并未有更好的技术特征，淡化效率并未提高，专利的新颖性和创造性缺乏。专利申请号为CN200910198703. 9的文件公开了“一种自动式太阳能膜蒸馏海水淡化装置”，其利用真空太阳能集热器加热蒸馏和利用微孔膜过滤海水的方法制备淡水，效率低下，成本较高，不适宜规模化应用。
发明内容
发明目的克服现有太阳能海水淡化效率低下的缺陷，提供一种海水淡化效率高， 装置可大可小的太阳能海水淡化装置。技术方案为实现本发明的目的，本发明提供的太阳能海水淡化装置，含有海水进口、太阳能加热系统、淡水箱。其中，太阳能加热系统含有太阳能热水器、蒸发器、蒸汽出口 A、卤水出口。另外，还含有冷凝器、真空喷射系统。冷凝器含有淡水出口 A和蒸汽出口 B ；真空喷射系统含有太阳能电池、喷射泵、真空喷射管、喷射循环水箱；真空喷射管含有抽气口、 喷射进口、喷射出口。太阳能电池能将太阳能转变为电能储存并提供喷射泵动力，喷射泵的一端连接喷射循环水箱，喷射泵的另一端连接真空喷射管的喷射进口，真空喷射管的喷射出口连接回喷射循环水箱。喷射循环水箱另含有起溢流作用的淡水出口 B，淡水出口 A、淡水出口 B分别连接淡水箱。所述的进入太阳能热水器的海水与蒸发器中的海水可以通过虹吸原理调节海水的进入量，即海水蒸发减少后，相应补给海水进入量。所述的海水被太阳能热水器加热后的温度为80°C以上，优选95°C以上。所述的真空喷射管最好为水流式真空喷射管，真空喷射管中或有保温水盘管或保温蒸汽盘管，起加热或保温作用。所述的真空喷射管的喷射出口和喷射循环水箱之间或还连有附加冷凝器，以便快速冷凝喷射出来的水汽混合物，流入喷射循环水箱。所述的冷凝器中或附加冷凝器中可以有冷却水盘管，起加速冷凝作用。本发明的装置中，也可以不连接由所述的冷凝器。
本发明中，所述的太阳能热水器可以由单台或多台组成，所述的蒸发器可以由单台或多台组成，形成单元集群，与一套真空喷射系统连接。根据需要的产能，确定海水淡化的产出量。产出投入比更高。本发明的另一目的提供上述太阳能海水淡化装置的海水淡化方法。实现本发明目的的技术方案包含下述过程海水从海水进口进入太阳能热水器，经加热后进入蒸发器，产生的水蒸汽从蒸汽出口 A出来，余下的浓缩海水进入卤水出口流出；蒸汽出口 A出来的水蒸汽进入冷凝器，被冷凝的淡水从淡水出口 A流到淡水箱，未被冷凝的水蒸汽从蒸汽出口 B流入真空喷射管的抽气口 ；喷射泵启动后，带动真空喷射管工作，喷射进口流进喷射循环水箱的少量水，抽气口抽吸水蒸汽，经喷射作用，真空喷射管内呈较低负压，加速水蒸气的抽吸，进而加速海水从蒸发器的蒸发，喷射出口喷出更多的水汽混合物到喷射循环水箱；喷射循环水箱的水量超量(水位超过淡水出口 B)后，从淡水出口 B流出到淡水箱，实现海水淡化。所述的真空喷射管内形成的负压可以为0. 2atm-0. 8atm，喷射泵的功率较低，可以为 25W-1KW。有益效果本发明完全利用太阳能作为能源将海水进行淡化，绿色环保。由于真空喷射系统的作用，海水蒸发速度快，淡化效率高；且装置中的各个单元部件数量可多可少， 制淡水的产量可以按需调节，投资成本可控；对附属设施要求少，适合各种复杂环境下的海边使用。
附图是本发明的一个结构和流程示意图。图中，1、海水进口 ；2、太阳能热水器；3、蒸发器；4、蒸汽出口 A ；5、卤水出口 ；6、冷凝器；7、淡水出口 A ；8、淡水箱；9、蒸汽出口 B ；10、抽气口 ；11、真空喷射管；12、喷射进口 ； 13、喷射出口 ；14、阀门；15、喷射循环水箱；16、淡水出口 B ；17、喷射泵；18、太阳能电池。
具体实施例方式下面，结合附图和实施例对本发明作更具体的说明。选取或者制作相应的零部件海水进口 1，含有太阳能热水器2、蒸发器3、蒸汽出口 A4、卤水出口 5的太阳能加热系统，淡水箱，含有淡水出口 A7和蒸汽出口 B9的冷凝器6、 含有太阳能电池18、喷射泵17、真空喷射管11、喷射循环水箱15的真空喷射系统；其中，真空喷射管11含有抽气口 10、喷射进口 12、喷射出口 13、阀门14数只。将各个零部件按附图所示连接起来。太阳能电池18能将太阳能转变为电能储存并提供喷射泵17动力，喷射泵17的一端连接喷射循环水箱15，喷射循环水箱15另含有起溢流作用的淡水出口 B16，喷射泵17的另一端连接真空喷射管11的喷射进口 12，真空喷射管11的喷射出口 13连接回喷射循环水箱15 ；淡水出口 A7、淡水出口 B16分别连接淡水箱 8，管路中连接数只阀门14以控制管路的通断。实施例1 所述的进入太阳能热水器2的海水与蒸发器3中的海水通过虹吸原理调节海水的进入量。所述的海水被太阳能热水器2加热后的温度为90°C以上。所述的真空喷射管11为水流式真空喷射管，真空喷射管11中或有保温水盘管。所述的太阳能热水器2由1台组成，所述的蒸发器3由1台组成。真空喷射管11内形成的负压为0. Satm，喷射泵的功率25W。实施例2 所述的进入太阳能热水器2的海水与蒸发器3中的海水通过虹吸原理调节海水的进入量。所述的海水被太阳能热水器2加热后的温度为95°C以上。所述的真空喷射管11为水流式真空喷射管，真空喷射管11中保温蒸汽盘管。所述的真空喷射管11的喷射出口 13和喷射循环水箱15之间可以连有附加冷凝器，以便快速冷凝喷射出来的水汽混合物。冷凝器6中有冷凝水盘管。真空喷射管11内形成的负压为0. fetm，喷射泵17的功率100W。实施例3 所述的进入太阳能热水器2的海水与蒸发器3中的海水通过虹吸原理调节海水的进入量。所述的海水被太阳能热水器2加热后的温度为95°C以上。所述的真空喷射管11为蒸汽式真空喷射管。所述的装置中不连接所述的冷凝器6。真空喷射管11的喷射出口 13和喷射循环水箱15之间或连有附加冷凝器，以便快速冷凝喷射出来的水汽混合物。所述的太阳能热水器2由多台组成，所述的蒸发器3由单台组成。真空喷射管11内形成的负压为0. 2atm,喷射泵17的功率1KW。如附图所示，上述实施例1-3中，海水从海水进口 1进入太阳能热水器2，经加热后进入蒸发器3，产生的水蒸汽从蒸汽出口 A4出来，余下的浓缩海水进入卤水出口 5流出；蒸汽出口 A4出来的水蒸汽进入冷凝器6，被冷凝的淡水从淡水出口 A7流到淡水箱8，未被冷凝的水蒸汽从蒸汽出口 B9流入真空喷射管11的抽气口 10 ；喷射泵17启动后，带动真空喷射管11工作，喷射进口 12流进喷射循环水箱15的少量水，抽气口 10抽吸水蒸汽，经喷射作用，真空喷射管11内呈较低负压，加速水蒸气的抽吸，进而加速海水从蒸发器3的蒸发， 喷射出口 13喷出更多的水汽混合物到喷射循环水箱15 ；喷射循环水箱15的水量超量后， 从淡水出口 B16流出到淡水箱8，实现海水淡化过程。
权利要求
1.一种太阳能海水淡化装置，含有海水进口(1)、太阳能加热系统、淡水箱(8)，太阳能加热系统含有太阳能热水器( 、蒸发器C3)、蒸汽出口 AG)、卤水出口(5)，其特征在于还含有冷凝器(6)、真空喷射系统；冷凝器(6)含有淡水出口 A(7)和蒸汽出口 B(9)；真空喷射系统含有太阳能电池(18)、喷射泵(17)、真空喷射管(11)、喷射循环水箱(15)；真空喷射管(11)含有抽气口(10)、喷射进口(12)、喷射出口 (13)；太阳能电池(18)能将太阳能转变为电能储存并提供喷射泵(17)动力，喷射泵(17)的一端连接喷射循环水箱(15)，喷射泵 (17)的另一端连接真空喷射管(11)的喷射进口(12)，真空喷射管(11)的喷射出口(13) 连接回喷射循环水箱(1 ；喷射循环水箱(1 另含有起溢流作用的淡水出口 B(16)，淡水出口 A(7)、淡水出口 B(16)分别连接淡水箱(8)。
2.根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于所述的进入太阳能热水器O)的海水与蒸发器(3)中的海水通过虹吸原理调节海水的进入量。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于所述的海水被太阳能热水器( 加热后的温度为95°C以上。
4.根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于所述的真空喷射管(11) 为水流式真空喷射管，真空喷射管(11)中或有保温水盘管或保温蒸汽盘管。
5.根据权利要求1或4的所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于所述的真空喷射管(11)的喷射出口(1 和喷射循环水箱(1 之间连有附加冷凝器，以便快速冷凝喷射出来的水汽混合物。
6.根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于冷凝器(6)中或附加冷凝器中有冷却水盘管。
7.根据权利要求1或6所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于装置中不连接所述的冷凝器(6)。
8.根据权利要求1所述的太阳能海水淡化装置，其特征在于所述的太阳能热水器(2) 由单台或多台组成，所述的蒸发器(3)由单台或多台组成。
9.采用权利要求1所述的太阳能海水淡化装置的海水淡化方法，其特征在于包含下述过程海水从海水进口(1)进入太阳能热水器0)，经加热后进入蒸发器(3)，产生的水蒸汽从蒸汽出口 A(4)出来，余下的浓缩海水进入卤水出口(5)流出；蒸汽出口 A(4)出来的水蒸汽进入冷凝器(6)，被冷凝的淡水从淡水出口 A (7)流到淡水箱(8)，未被冷凝的水蒸汽从蒸汽出口 B(9)流入真空喷射管(11)的抽气口(10)；喷射泵(17)启动后，带动真空喷射管 (11)工作，喷射进口(1 流进喷射循环水箱(1 的水，抽气口(10)抽吸水蒸汽，经喷射作用，真空喷射管(11)内呈较低负压，加速水蒸气的抽吸，进而加速海水从蒸发器C3)的蒸发，喷射出口(1 喷出水汽混合物到喷射循环水箱(1 ；喷射循环水箱(1 的水量超量后，从淡水出口 B(16)流出到淡水箱(8)，实现海水淡化。
10.根据权利要求9所述的海水淡化方法，其特征在于真空喷射管(11)内形成的负压为 0. 2atm-0. 8atm,喷射泵(17)的功率 25W-1KW。
全文摘要
本发明提供了一种太阳能海水淡化装置，含有海水进口、太阳能加热系统、冷凝器、真空喷射系统、淡水箱。真空喷射系统含有太阳能电池、喷射泵、真空喷射管、喷射循环水箱。海水淡化过程是海水从海水进口进入太阳能热水器，经加热后进入蒸发器，产生的水蒸汽从蒸汽出口A出来，进入冷凝器，被冷凝的淡水流到淡水箱，未被冷凝的水蒸汽流入真空喷射管的抽气口；喷射泵启动后，带动真空喷射管工作，抽气口抽吸水蒸汽，加速海水从蒸发器的蒸发，喷射出口喷出更多的水汽混合物到喷射循环水箱，流出到淡水箱。本发明完全利用太阳能作为能源将海水进行淡化，绿色环保；由于真空喷射系统的作用，海水淡化效率高，投资成本可控。
文档编号C02F103/08GK102241420SQ20111014102
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者仇晓丰 申请人:仇晓丰