[发明专利]一种蓄热式加湿除湿太阳能海水淡化系统及工艺方法

权利要求书

1.一种蓄热式加湿除湿太阳能海水淡化系统，其特征在于:包括风机、第一集热器、第二集热器、鼓泡排管、加湿器、第一法兰、第二法兰、除湿器、翅片无机热管、淡水槽、相变材料容器、海水淡化器、淡水收集盘、透光面板、海水泵，所述海水淡化器与所述除湿器为一端封闭的圆筒形结构，海水淡化器位于除湿器的上方，海水淡化器顶部设置V形透光面板，淡水收集盘固定在海水淡化器内位于透光面板的下方，且与透光面板平行放置，透光面板与淡水收集盘的倾斜角度相同，淡水收集盘与淡水槽通过管线连接；

所述相变材料容器位于海水淡化器底部与除湿器顶部之间，且通过第一法兰与第二法兰连接，翅片无机热管固定在两法兰上，翅片无机热管分为下段和上段两部分，翅片无机热管下段为翅片管，翅片管位于除湿器内并与除湿器内的湿空气换热，翅片无机热管的上段为不连接翅片的光滑的管，该光滑的管贯穿相变材料容器并延伸至海水淡化器内，并与相变材料和海水换热；海水淡化器侧壁靠近相变材料容器处安装第二排放阀，除湿器底部安装1^#淡水阀，淡水槽位于除湿器底部1^#淡水阀的下方，淡水槽底部安装有2^#淡水阀；

所述风机为空气循环提供动力；风机出口端与第一集热器一侧端通过管线和1^#调节阀连接，用于调节空气流量，第一集热器另一侧端与安装在加湿器内的多孔鼓泡排管一端通过管线和2^#调节阀连接，加湿器位于第二集热器上部，加湿器一侧端上部与除湿器通过管线连接，加湿器另一侧端通过管线与风机入口端连接，加湿器另一侧端下部安装有第一排放阀；

工作时，海水通过海水泵，一路经由管线和第一液位控制阀与海水淡化器连接，另一路经由管线和第二液位控制阀与加湿器连接，加湿器、海水淡化器内海水高度分别由第一液位控制阀和第二液位控制阀控制。

2.一种采用权利要求1所述的蓄热式加湿除湿太阳能海水淡化系统进行海水淡化的工艺方法，其特征在于包括以下步骤:

步骤1.使用排管鼓泡加湿工艺，加湿率达100％；

步骤2.将30℃±20℃的不饱和空气在风机的驱动下，经第一集热器加热后，进入鼓泡排管在海水中鼓泡，同时海水被第二集热器加热，强化空气与海水之间的传热传质，经鼓泡与加热，得到55℃±25℃的饱和湿空气；

步骤3.鼓泡排管上均布多个等直径喷孔，孔径为0.1mm～15mm，喷孔面积与加湿器内海水面面积之比即开孔率为0.1％～20％；

步骤4.除湿器中，翅片无机热管固定在法兰上，管束呈正方形或同心圆排列，翅片无机热管下段与湿空气换热，湿空气被冷却至30℃±20℃并析出部分淡水，淡水收集到位于除湿器下面的淡水槽中，翅片无机热管上段与相变材料和海水换热，翅片无机热管将空气的湿热和水蒸气的冷凝潜热自下而上传递，将一部分热量传递给相变材料，以固液相变储存，确保海水淡化器内海水温度保持在45℃±20℃，翅片无机热管换热冷端温度恒定，白天夜晚均可析出淡水；

步骤5.采用海水淡化器和相变材料回收水蒸气冷凝潜热；通过太阳光照射和翅片无机热管换热，海水淡化器中的海水被加热，海水上方的空气被自然加热与加湿，热湿空气向上流动，在海水淡化器的透光面板底部被外部空气自然冷却，析出淡水；

步骤6.采用透光面板和淡水收集盘；淡水收集盘放置在透光面板下面，且与透光面板平行放置，淡水收集盘与透光面板的倾斜角度相同，倾斜角取值范围为10～70°,淡水收集盘单边长度为透光面板单边长度的2/10～9/10，淡水收集盘与透光面板之间的垂直间距均不小于5mm，以充分接收透光面板底部凝结的淡水，同时保证湿空气的流通截面积具有较小的流动阻力；

步骤7.除湿器和海水淡化器通过法兰与相变材料容器连接，热湿空气在除湿器除湿后，从除湿器另一侧流出，然后进入风机，进行下一次循环。