[发明专利]一种太阳能脱盐装置

说明书

技术领域

本发明属于脱盐技术领域，具体涉及一种太阳能脱盐装置。

背景技术

盐水和苦咸水的淡化是解决今后世界水资源紧张问题的重要方向。目前较为成熟的脱盐技术主要有多效蒸发、反渗透和电渗析等，但都存在投资高、能耗大、且消耗的都为不可再生能源等缺点。在众多的能源中，太阳能以其无限的储量和完全清洁的特征脱颖而出并愈来愈受到重视。太阳能脱盐具有不需或仅消耗很少的常规能源，不会产生二次污染，运行费用低等优势，是今后新能源与新脱盐工艺研究的主要方向之一(左潞等海水淡化太阳能蒸馏技术研究现状与展望，河海大学学报，2008，36：753-757)。

目前，太阳能脱盐技术主要分为主动系统和被动式系统两大类。被动式太阳能脱盐系统由于没有外部加热方式，因此产水量很低，没有太大的实用价值(徐进扬等太阳能蒸馏器的试验研究，节能，2005，2：42-43)。一些常见的太阳能蒸馏器(郑宏飞具有折皱底面的多级迭盘式太阳能蒸馏器的模拟实验研究，太阳能学报，2004，25：200-203；张小艳等多级迭盘式太阳能蒸馏器的实验研究，水处理技术，2003，29：233-235)虽然是主动系统，但是存在蒸汽容易泄露，系统产水量不大，热能利用不充分等缺点。其它单一的太阳能脱盐技术和装置，如降膜蒸发-气流吸收等(郭强几种不同类型太阳能蒸馏器的传热研究与性能分析，新能源及工艺，2005，29-33)，也都存在热能利用率不高、运行温度较低以及蒸发驱动力较大等缺陷。

发明内容

本发明旨在克服已有的技术缺陷，目的是提供一种热能利用充分、运行温度较高、蒸发量和淡水产量较大的太阳能脱盐装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该装置由蒸发凝结箱、加湿去湿塔和向阳随动太阳能集热器三部分组成。

蒸发凝结箱的结构是：箱体内水平地固定有3～5层铁盘，铁盘底面折压成5～20条三角形凹槽，除最上层铁盘外，其余各层铁盘的三角形凹槽一端均封闭，另一端均通过铁盘连通槽互通，每层铁盘连通槽与该层铁盘连通管的上端相通，铁盘连通管的下端位于下一层铁盘连通槽的上方；每层铁盘的每条三角形凹槽的正下方均对应装有一条V形流槽，每层的每条V形流槽的一端均封闭，另一端亦通过流槽连通槽互通，每层流槽连通槽通过流槽连通管上下相通，最下层的流槽连通槽与蒸发凝结箱上的箱内淡水出口水平连通；箱内淡水出口距箱底的高度为箱体高度的1/4～1/3，进水口略低于箱内淡水出口，排水口位于箱体底部；蒸发凝结箱的箱体四侧和底部均用保温材料包覆，最上层铁盘与蒸发凝结箱箱壁之间的空隙用保温材料密封。

加湿去湿塔的结构是：加湿去湿塔内的右侧装有冷凝管，左侧装有蜂窝降膜蒸发器；在冷凝管和蜂窝降膜蒸发器间竖直设置有塑料隔板，塑料隔板安装在基墙上，塑料隔板最上部和最下部的中间位置处分别设置有上风扇和下风扇；在加湿去湿塔的右侧底部装有塔内淡水出口，加湿去湿塔的左侧装有溢流口；加湿去湿塔的顶部固定安装有向阳随动太阳能集热器。

向阳随动太阳能集热器由向阳旋转底座和12～15根太阳能玻璃真空集热管组成，12～15根太阳能玻璃真空集热管并排相互固定，质心处安装在向阳旋转底座上；每根太阳能玻璃真空集热管的下端相互连通为进水端，上端相互连通为出水端。

蒸发凝结箱的底部通过水管和第一水泵与加湿去湿塔内的冷凝管下端相通，冷凝管上端通过水管与向阳随动太阳能集热器的太阳能玻璃真空集热管的进水端相通，向阳随动太阳能集热器的太阳能玻璃真空集热管的出水端通过水管与加湿去湿塔内的蜂窝降膜蒸发器的上端相通，加湿去湿塔左侧的底部通过水管和第二水泵连通至蒸发凝结箱内的第二层铁盘的上方；上述水管均用保温材料包覆。

所述的每层铁盘分别经铁盘支撑杆固定在蒸发凝结箱箱壁，每层铁盘均经表面镀锌处理；每层V形流槽分别经流槽支撑杆固定在蒸发凝结箱箱壁，每层V形流槽为PVC材质。

所述的蜂窝降膜蒸发器的材质为蜂窝状玻璃纤维无机湿膜。

所述的冷凝管为10～12根镀锌铜管竖直均匀排列，镀锌铜管的柱面上沿竖直方向均匀地开有6～10条凹槽。

所述的上风扇固定安装在塔顶上，下风扇固定安装在基墙上，基墙高度为加湿去湿塔高度的1/8～1/6；上风扇的出风口面向加湿去湿塔的右侧，下风扇的出风口面向加湿去湿塔的左侧。

所述的塑料隔板为两张平行的塑料板，两张塑料板间的距离约为上风扇或下风扇的厚度。