[发明专利]双通道烟囱装置及海水淡化装置和形成双气流通道的方法

说明书

技术领域

本发明涉及能量利用和海水淡化技术领域，具体来说，本发明涉及利用太阳能淡化海水的方法和装置。

背景技术

地球上的水资源非常丰富，但是其中97％为无法饮用和灌溉的海水，而剩下的3％中有大部分是南极和北极的冰川，无法被方便的利用。而地球化石能源日益减少，距离耗竭之日屈指可数，所以利用化石能源来淡化水，成本太高。因此利用太阳能等自然能源来淡化水是近十数年的热门课题，但是虽然新的技术不断推出，但是大部分技术都面临成本和技术等各个方面的制约而无法大规模推广。现在大型的淡化水设备，一般采用多级闪存或者反渗透法过滤技术，制造淡化水的成本大约为4千瓦时/吨，大约5～6元/吨，还是相当的高，尤其为农业提供用水，这么高的成本是无法接受的。因此降低能耗是本发明要接近的主要问题。

除此之外，还有露点蒸发淡化水技术，它是以空气为载体，通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水，并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合，使冷凝潜热直接传递到蒸发室，为蒸发盐水提供汽化潜热，以提高过程的热效率。多级闪蒸法和反渗透过滤法是当下大规模海水淡化所采用的主要方法，但是前者会产生浓缩海水和盐垢，给清理增加成本，后者设备的成本较高。多级闪蒸法是利用低压来降低海水的沸点从而使海水在较低的温度迅速蒸发，进而冷凝得到淡水的方法，所以分为多级，即根据不同温度而设定不同的气压，从而实现海水热量充分利用的目的。

太阳能烟囱最初是为了利用太阳能来发电而设计的，然而利用太阳能烟囱来发电，也有很多人研究。公开号为“CN101671056”、申请号为200910070802.9的中国专利申请揭示了一种太阳能烟囱淡化水的方法，其利用太阳能集热器收集能量，并流入太阳能烟囱，然后使用高压水泵把水提高到烟囱中部，通过喷雾装置把海水喷出，并让太阳能烟囱中气体的热量和将要流入喷头的海水进行热交换，实现能量回收，同时产生淡化水。这个方法的缺点是设计较复杂，建造成本较高，且太阳能能量利用率较低，因为还是有部分热量流入到空气中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双通道烟囱装置，其使得形成气流的能耗降低。

本发明的另一目的在于提供一种双通道烟囱式海水淡化装置，其淡化海水的能耗被降低。

本发明的另一目的在于提供一种利用烟囱效应形成双气流通道的方法，其使得形成气流的能耗降低。

本发明的再一目的在于提供一种双通道烟囱式海水淡化方法，其使得淡化海水的能耗被降低。

为实现所述目的的双通道烟囱装置，包括加热室和连通加热室的上升气道，其特点是，还包括下降气道，下降气道的出口连通加热室，下降气道、加热室和上升气道之间的气体流路借助于烟囱效应使加热室内的气体受热膨胀之后，进入上升气道，并同时使下降气道引入气体至加热室。

所述的双通道烟囱装置，其进一步的特点是，下降气道和上升气道中的一方在另一方的外围环绕而设置，和/或下降气道与加热室中的一方在另一方的外围环绕而设置，下降气道和上升气道之间，和/或下降气道和加热室之间至少部分区段可进行热交换。

所述的双通道烟囱装置，其进一步的特点是，所述加热室是太阳能集热棚，所述上升气道是太阳能烟囱。

所述的双通道烟囱装置，其进一步的特点是，所述气体流路中的气流速度最大位置处设置有风力发动机。

所述的双通道烟囱装置，其进一步的特点是，在太阳能集热棚内或者上升气道底部设置水容器，水容器内的水通过吸收太阳能升温而存贮热能。

所述的双通道烟囱装置，其进一步的特点是，所述上升气道入口在在加热室的顶部，所述下降气道的出口在加热室的底部，使受热膨胀的气体在加热室自然上升，并集中到上升气道的入口处。

为实现所述目的的双通道烟囱式海水淡化装置，包括蒸发室，用于蒸发海水；连通蒸发室的上升气道；其特点是，还包括连通蒸发室的下降气道，下降气道、蒸发室和上升气道之间的气体流路借助于烟囱效应使加热室内的气体受热膨胀之后，进入上升气道，并同时使下降气道引入气体至蒸发室，下降气道和上升气道中的一方在另一方的外围环绕而设置，和/或下降气道与蒸发室中的一方在另一方的外围环绕而设置，下降气道和上升气道之间，和/或下将气道与蒸发室之间至少部分区段可进行热交换，热交换的区段为热交换通道；以及淡水收集装置，具有收集端口，该收集端口位于热交换通道的下方。