一种表面超亲水改性的海水淡化器

本发明涉及海水淡化器，具体公开了一种表面超亲水改性的海水淡化器。

背景技术：

1、从上世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展。在已经开发的二十多种海水淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，其中蒸馏法是利用热介质或加热装置对海水进行加热使其汽化，然后再对水蒸气进行冷凝液化得到淡化水。

2、申请号为cn2017103624388的发明专利公开了一种表面改性强化的管式海水淡化器，该管式海水淡化器在冷凝套管的内壁上设置有疏水膜，两根前后并排的导热管将蒸发槽固定于冷凝套管内，在蒸发槽的周侧外壁上设有亲水膜，从蒸发槽溢流出的海水由溢流回收槽收集，溢流回收槽左端板的底部接有溢流管，溢流回收槽的右端通过两个支耳悬挂在两根导热管上；在冷凝套管中部的顶壁上设置进水管，底壁接有出水管。该发明公开的管式海水淡化器通过对蒸发槽周侧外壁进行亲水改性，对冷凝套管的内壁进行疏水改性，实现了强化传热、促进冷凝的效果，在一定程度上提高了整个管式海水淡化器的海水淡化效率。但是该管式海水淡化器的海水淡化效率仍然不佳，这主要是因为冷凝套管的表面面积有限，当提高海水加热效率时，其冷凝效率得不到提升，而没有及时液化的水蒸气会使得冷凝套管内部的混合气气压增大，进一步提高了海水的沸点。该专利仅依靠空气对冷凝套管进行降温的效果不佳，而设置风机吹向冷凝套管则需要不停歇的运行才能提高冷凝套管的降温效果，致使整个海水淡化时的电能损耗增加。另外，该管式海水淡化器在使用一段时间后，其蒸发槽的内壁、导热管的外壁上都会形成一层海水垢，而海水垢的存在则会影响对海水的加热效果，需要作业人员定期将蒸发槽从冷凝套管中取出进行清理，整个清理过程中较为复杂，而且耗时较长。因此，针对现有管式海水淡化器的上述不足，本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的表面超亲水改性的海水淡化器。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有管式海水淡化器在背景技术中提出的不足，提出了一种能够提高管式海水淡化器运行效率以及方便对其蒸发槽、导热管上结垢进行清理的海水淡化器。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种表面超亲水改性的海水淡化器，包括外管体、蒸发槽、溢流接收槽海水加注管和热介质导管，所述外管体的两端通过管口封板密封设置，所述蒸发槽与其中一个管口封板相连接，所述海水加注管连接在外管体的端部且位于蒸发槽的正上方，所述溢流接收槽连接在蒸发槽的下端，且溢流接收槽上连接有伸出管口封板设置的溢流水排管，所述热介质导管设置在蒸发槽中且两端均伸出管口封板设置，所述外管体的上端设置有连接口，所述连接口上密封连接有蒸汽冷凝罩，所述蒸汽冷凝罩的上端呈圆弧状设置，下端呈向上凹陷的弧线状设置，所述蒸汽冷凝罩上端圆弧状的左右两端低于蒸汽冷凝罩下端与连接口相连接的高度设置，所述蒸汽冷凝罩的左右两端和外管体的下端均设置有淡水排管，所述蒸发槽的外壁上设置有超亲水改性涂层。

4、作为上述方案的进一步设置，位于所述外管体的左右两侧均设置有浸辊槽，另一个所述管口封板的外表面圆心处转动连接有弹性伸缩式摆臂，所述弹性伸缩式摆臂的端部转动连接有辊杆，且辊杆上设置有海绵吸水层，所述弹性伸缩式摆臂的转动连接处设置有实现辊杆在两个浸辊槽之间往复摆动的驱动单元。

5、作为上述方案的进一步设置，所述蒸汽冷凝罩的上端圆弧状外表面也设置有超亲水改性涂层。

6、作为上述方案的具体设置，所述超亲水改性涂层为等离子喷涂的氧化锆或氧化铝其中的一种。

7、作为上述方案的进一步设置，所述蒸汽冷凝罩的上端侧壁设置有蒸汽压力传感器，所述蒸汽压力传感器电性连接有控制箱，所述驱动单元与控制箱之间电性连接。

8、作为上述方案的具体设置，所述弹性伸缩式摆臂包括套设在管口封板圆心处凸轴上的圆套块，所述圆套块上连接有第一连接段，所述第一连接段通过弹簧和导向滑杆连接有第二连接段，所述辊杆转动连接在第二连接段的端部。

9、作为上述方案的具体设置，所述驱动单元包括设置在圆套块下方的底座块，所述底座块上通过滑轨移动设置有齿条，且底座块的侧端设置与齿条相连接的伸缩驱动件，所述圆套块上同心设置有与齿条相啮合的齿轮。

10、作为上述方案的进一步设置，连接有所述蒸发槽的管口封板中密封转动连接有旋转盘，且蒸发槽与旋转盘相连接，所述旋转盘与管口封板之间通过螺栓可拆卸连接，所述旋转盘上密封插接有伸入到外管体内部的抽拉杆，所述抽拉杆的内端设置有与蒸发槽内壁相贴合的刮板，且刮板上开设有与热介质导管相匹配的圆孔。

11、作为上述方案的进一步设置，所述抽拉杆的外端部设置有拉环。

12、作为上述方案的进一步设置，所述外管体的下端设置有若干个将外管体进行稳定支撑的支撑脚板。

13、与现有管式海水淡化器相比，本发明有益效果如下：

14、本发明公开的管式海水淡化器在外管体上端设置有一个特殊形状设计的蒸汽冷凝罩，使得在海水蒸发淡化过程中产生的水蒸气具有更大的液化接触面积，而且液化后的淡水会直接从淡水排管中排出整个淡化器，其有效提高了海水蒸发淡化时的液化效率，提高了海水淡化器的运行效果。

15、本发明还进一步通过弹性伸缩式摆臂连接有绕着蒸汽冷凝罩上表面进行旋转摆动的辊杆，同时在辊杆的外表面设置有海绵吸水层以及在外管体的左右两侧设置浸辊槽；当外管体和蒸汽冷凝罩对水蒸气的冷凝效率低于蒸发槽的海水蒸发效率时，通过蒸汽压力传感器进行检测，然后再主动控制驱动单元开始运行，在驱动单元的作用下辊杆及海绵吸水层会往复摆动，并在摆动过程中辊杆及海绵吸水层会进入到浸辊槽中吸收低温海水，然后再在摆动过程中海绵吸水层会与蒸汽冷凝罩的上表面接触挤压，从而在蒸汽冷凝罩的表面涂上低温海水实现其降温，进一步提高了整个海水淡化器的液化效率。

16、本发明还在蒸发槽的外壁以及蒸汽冷凝罩的上表面外壁设置一层超亲水改性涂层，蒸发槽外壁上的超亲水改性涂层能够使得蒸发过程中溢流出来的高温海水在其外壁形成一层均匀的水膜，增大了蒸发海水的热交换面积，提高了其蒸发效率；同时蒸汽冷凝罩上设置的超亲水改性涂层能够提高海绵吸水层在其外表面涂布形成的冷却水膜面积，利用蒸发吸热的原理进一步增加了蒸汽冷凝罩的冷却降温效果，提高了整个海水淡化器的工作效率。

17、本发明还进一步通过结构改进，当需要对蒸发槽内壁以及热介质导管外壁上的结垢进行清理时，只需要通过旋转盘将蒸发槽的开口朝下，然后通过抽拉杆使得刮板移动，在刮板移动的过程中能够将结垢进行快速清理；整个清理过程中无需对海水淡化器进行拆解，其操作简单、快捷，整个海水淡化器实用性更好。

技术特征：

1.一种表面超亲水改性的海水淡化器，包括外管体、蒸发槽、溢流接收槽海水加注管和热介质导管，所述外管体的两端通过管口封板密封设置，所述蒸发槽与其中一个管口封板相连接，所述海水加注管连接在外管体的端部且位于蒸发槽的正上方，所述溢流接收槽连接在蒸发槽的下端，且溢流接收槽上连接有伸出管口封板设置的溢流水排管，所述热介质导管设置在蒸发槽中且两端均伸出管口封板设置，其特征在于，所述外管体的上端设置有连接口，所述连接口上密封连接有蒸汽冷凝罩，所述蒸汽冷凝罩的上端呈圆弧状设置，下端呈向上凹陷的弧线状设置，所述蒸汽冷凝罩上端圆弧状的左右两端低于蒸汽冷凝罩下端与连接口相连接的高度设置，所述蒸汽冷凝罩的左右两端和外管体的下端均设置有淡水排管，所述蒸发槽的外壁上设置有超亲水改性涂层。

2.根据权利要求1所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，位于所述外管体的左右两侧均设置有浸辊槽，另一个所述管口封板的外表面圆心处转动连接有弹性伸缩式摆臂，所述弹性伸缩式摆臂的端部转动连接有辊杆，且辊杆上设置有海绵吸水层，所述弹性伸缩式摆臂的转动连接处设置有实现辊杆在两个浸辊槽之间往复摆动的驱动单元。

3.根据权利要求2所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述蒸汽冷凝罩的上端圆弧状外表面也设置有超亲水改性涂层。

4.根据权利要求1或3所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述超亲水改性涂层为等离子喷涂的氧化锆或氧化铝其中的一种。

5.根据权利要求2所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述蒸汽冷凝罩的上端侧壁设置有蒸汽压力传感器，所述蒸汽压力传感器电性连接有控制箱，所述驱动单元与控制箱之间电性连接。

6.根据权利要求2所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述弹性伸缩式摆臂包括套设在管口封板圆心处凸轴上的圆套块，所述圆套块上连接有第一连接段，所述第一连接段通过弹簧和导向滑杆连接有第二连接段，所述辊杆转动连接在第二连接段的端部。

7.根据权利要求6所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述驱动单元包括设置在圆套块下方的底座块，所述底座块上通过滑轨移动设置有齿条，且底座块的侧端设置与齿条相连接的伸缩驱动件，所述圆套块上同心设置有与齿条相啮合的齿轮。

8.根据权利要求1所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，连接有所述蒸发槽的管口封板中密封转动连接有旋转盘，且蒸发槽与旋转盘相连接，所述旋转盘与管口封板之间通过螺栓可拆卸连接，所述旋转盘上密封插接有伸入到外管体内部的抽拉杆，所述抽拉杆的内端设置有与蒸发槽内壁相贴合的刮板，且刮板上开设有与热介质导管相匹配的圆孔。

9.根据权利要求8所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述抽拉杆的外端部设置有拉环。

10.根据权利要求1所述的表面超亲水改性的海水淡化器，其特征在于，所述外管体的下端设置有若干个将外管体进行稳定支撑的支撑脚板。

技术总结
本发明涉及海水淡化器技术领域，具体公开了一种表面超亲水改性的海水淡化器，包括外管体、蒸发槽、溢流接收槽海水加注管和热介质导管，外管体的两端通过管口封板密封设置，外管体的上端设置有连接口，连接口上密封连接有蒸汽冷凝罩，蒸汽冷凝罩的上端呈圆弧状设置，下端呈向上凹陷的弧线状设置，蒸汽冷凝罩上端圆弧状的左右两端低于蒸汽冷凝罩下端与连接口相连接的高度设置，蒸汽冷凝罩的左右两端和外管体的下端均设置有淡水排管，蒸发槽的外壁上设置有超亲水改性涂层；本发明公开的海水淡化器有效提高了海水蒸发时的液化效率，解决了现有管式海水淡化器因液化效率受限的问题，同时还能够方便对蒸发槽及热介质导管上的结垢进行快速清理。

技术研发人员：陈志莉,侯立安,唐瑾,张文杰,莫凌云,杨岳平,黄小军
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13