一种太阳能分馏装置

1.本实用新型用于分馏技术领域，特别是涉及一种太阳能分馏装置。


背景技术：

2.太阳能作为清洁能源，可以为许多工业过程提供热量，比如一些溶液初步的分馏，线聚光的菲涅尔透射镜组件因合适的聚光比，可用于分馏过程，但是由于传统的线聚光菲涅尔透射镜组件，其焦线与镜面平行，照射在分馏装置上受热不均，仅能照射受热容器的其中一面，不利于溶液的分层和蒸汽的排出，分馏效率不高。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种太阳能分馏装置，其受热均匀，分馏效率更高
4.本实用新型的实施例提供了一种太阳能分馏装置，包括
5.分馏装置，包括受热容器和冷凝容器，所述受热容器与所述冷凝容器连通，所述受热容器用于装待分馏原液；
6.透射镜面组件，设在所述受热容器上方，所述透射镜面组件具有镜框和多个楞组，各所述楞组环形布置在所述镜框上，所述楞组用于将射入所述透射镜面组件的光线折射形成焦面，所述焦面分布在所述受热容器周围，各所述楞组包括倾角相同的多个微楞，所述楞组的布置方程为，以所述透射镜面组件的中心为原点，r
n
为第n个楞组的末端与原点的距离，x
n
为第n个楞组的宽度，n为镜面制作材料的折射率，f1为焦面顶端与原点之间的距离，f2为焦面底端与原点之间的距离，α
n
为第 n个楞组的微楞与所述镜框的夹角。
7.本实用新型实施例的太阳能分馏装置至少具有如下有益效果：工作过程中，太阳光线射入透射镜面组件，通过楞组将射入的光线折射后汇聚到受热容器的周围，以对受热容器内部装的待分馏原液进行加热分馏，这样使得受热容器全方位得到加热，受热更加均匀，分馏过程更加充分高效。
8.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述受热容器具有加热段和过渡段，所述加热段与所述过渡段连通，所述过渡段连通供液装置，所述加热段位于所述透射镜组件透射镜面组件折射形成的焦面处。
9.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述加热段为细长形结构，所述过渡段为粗矮形结构。
10.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述供液装置上装配有活动盖板，所述活动盖板与供液装置配合连接并能在所述供液装置内运动，所述冷凝容器安装在所述活动盖板上，所述冷凝容器上设置连通大气压的阀门。
11.进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括透射镜组件透射镜面组件支架，
所述透射镜组件透射镜面组件与所述受热容器通过所述透射镜组件透射镜面组件支架固定连接。
12.进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括支撑桁架，所述透射镜组件透射镜面组件支架安装在所述支撑桁架上。
13.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述支撑桁架与所述透射镜组件透射镜面组件支架活动连接。
14.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述支撑桁架上设有第一驱动装置高度角电机，所述第一驱动装置高度角电机用于驱动所述透射镜组件透射镜面组件支架转动，以使所述透射镜组件透射镜面组件跟踪太阳。
15.进一步作为本实用新型技术方案的改进，还包括第二驱动装置方位角电机，所述第二驱动装置方位角电机用于驱动所述支撑桁架，以使所述支撑桁架带动整体装置转动。
16.进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述高度角电机和所述方位角电机均通过单片机控制。
附图说明
17.图1是本实用新型一个实施例的示意图；
18.图2是本实用新型一个实施例中蒸馏装置的示意图；
19.图3是现有的点聚焦型菲涅尔透射镜组件的聚光示意图；
20.图4是本实用新型所示的实施例中的楞组聚光示意图；
21.图5是本实用新型一个实施例中光线经过楞组折射后的几何关系示意图。
具体实施方式
22.以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型实施例的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
25.参见图1
‑
图5，本实用新型的实施例提供了一种太阳能分馏装置，包括分馏装置和透射镜面组件1，其中分馏装置包括受热容器2和冷凝容器3，受热容器2与冷凝容器3连通，
+x2+x3…
+x
n
‑1＝r
n
‑
x
n
＝0.75，由此重复迭代，可最终求出所有的r
n
和x
n
，在得到楞组所在位置r
n
‑1…
r3、r2、r1以后，带入公式可求出α
n
…
α3、α2、α1，在本例中，结果如下表格所示，最靠近边缘的楞组x
16
，长度为0.25m，该组内所有楞的倾角α
16
都为36.903
°
，其余楞组11同理。由于越靠近镜面中心，倾角越小，到x
n
长度为0.003m时，倾角已经小于1
°
了，在工程上可视为平行，即看做没有楞角。因此分成16个楞组已经足够。
[0030][0031][0032]
在一些实施例中，受热容器2具有加热段20和过渡段21，加热段20与过渡段21连通，过渡段21连通供液装置4，加热段20位于透射镜面组件1折射汇聚的焦线处。
[0033]
具体的，供液装置4将待分馏的原液提供给受热容器2，位于加热段20的待分馏原液受热后分馏，位于过渡段21的待分馏原液则不断为加热段20提供待分馏原液。
[0034]
参见图2，在一些实施例中，加热段20为细长形结构，过渡段21为粗矮形结构，这样设计是利于待分馏原液在过渡段21形成沉淀，此时供液装置4的溶质相对过渡段21为高浓度，利用溶液内分子有高浓度向低浓度转移的特点，使供液装置4内高浓度的溶质分子向过渡段21运动，使得待分馏原液的溶质均匀。
[0035]
在一些实施例中，太阳能分馏装置还包括透射镜面组件支架5，透射镜面组件1与受热容器2通过透射镜面组件支架5固定连接。
[0036]
具体的，透射镜面组件1安装在透射镜面组件支架5的上方，过渡段21固定在透射镜面组件支架5下方，加热段20与过渡段21固定连接，且加热段20位于透射镜面组件1折射形成的焦线处。
[0037]
参见图2，在一些实施例中，供液装置4上装配有活动盖板40，活动盖板40与供液装置 4配合连接，冷凝容器3安装在活动盖板40上，加热段20与冷凝容器3通过管道连通，供液装置4与过渡段21通过管道连通，在工作过程中，加热段20的待分馏原液受热蒸发后会进入冷凝容器3冷凝，从而使得冷凝容器3的重量增加，增重后的冷凝容器3会将活动盖板 40下
压，从而将供液装置4内部的待分馏原液压到过渡段21，实现待分馏原液持续供应的效果。
[0038]
此外，为了保持冷凝容器3能持续供液，冷凝容器3上设置连通大气压的阀门，通过阀门保持冷凝容器3内的压力与大气压力相同，防止冷凝容器3内压力过大，导致无法供液。
[0039]
在一些实施例中，太阳能分馏装置还包括支撑桁架6，透射镜面组件支架5安装在支撑桁架6上，支撑桁架6将透射镜面组件支架5以及透射镜面组件1支撑起来，使其远离地面。
[0040]
在一些实施例中，支撑桁架6与透射镜面组件支架5活动连接，这样可以随时调节透射镜面组件1的方位以使透射镜面组件1跟踪太阳。
[0041]
例如在本实用新型所示的实施例中，支撑桁架6上设有高度角电机60，高度角电机60 用于驱动透射镜面组件支架5转动，以使透射镜面组件1跟踪太阳。
[0042]
参见图1，在一些实施例中，太阳能分馏装置还包括方位角电机61，方位角电机61用于驱动支撑桁架6，以使支撑桁架6带动整体装置转动，一方面用于配合高度角电机60使得透射镜面组件1跟踪太阳，使得光线充分照射到透射镜面组件1上，另一方面可以根据不同地区的纬度来调节整体装置的方位。
[0043]
在另外一些实施例中，高度角电机60和方位角电机61均通过单片机控制，可编入相关程序，根据不同经纬度以及不同日期和时刻，通过单片机控制高度角电机60和方位角电机 61。
[0044]
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。