[发明专利]一种应急海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明专利属于海水淡化领域，具体是涉及一种应急海水淡化装置。

背景技术

相对于海水及苦咸水而言，淡水作为全球性紧缺资源，更是维持人体生命与健康的基本物质。尤其处于岛屿、海上等地区时，虽有丰富的海水资源，但都无法作为生产饮用淡水。特别是长时间漂泊在海面上的轮船、岛屿勘探人员或漂浮被困小岛人员，一般都需要准备足够的淡水以满足最基本的生命需要，一旦遭遇海难抑或突发其他海洋事故时，或临时变故淡水用尽，在返航及等待救援的过程中，淡水的余量就等同于生命的长度。

诚然，海水淡化技术目前已十分成熟，如海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，以及碳酸铵离子交换法等，然而这些方法更多的是条件完备时的工业化规模生产，其中大多工艺复杂，能耗巨大，成本高昂，较难适用紧急条件下应急使用。而且，在海难或灾害等其他事故发生时，还必须考虑海水淡化装置的动力、场地、体积及各种环境条件限制，所以，诸如此类的规模化生产，在失去其应有的必要条件时，很难在真正紧急需要时发挥作用，提供淡水。

根据以上现状，如何能够生产出一种装置，既能在应急事故中正常使用，为遇难人员提供生存所必须的干净淡水，又能够便于收纳携带，是我们长久以来努力的方向，工作的重点。

发明内容

针对以上问题，本发明提出了一种应急海水淡化装置，克服现有海水淡化技术装置应急使用中的缺陷，弥补其不足，本发明装置无需额外动力，可独立工作，且操作简单，满足应急使用中的一切要求。

为实现上述目的，本发明所采用的技术路线是：一种应急海水淡化装置，为气胀式充气结构，在未打开使用时，可被打包收纳成胶囊状，十分便于携带。

需要使用时，可采用内置气瓶自动充气或人工充气，充气完成彻底打开后，整个装置为一伞状，四周为支撑气囊，支撑该装置外形，并能使其完全漂浮于水面上。所述装置中心位置顶部为一凸起双层真空隔热观察罩，所述凸起观察罩顶尖位置安装有一LED示踪灯，在紧急必要情况下可发送求救信号并定位救援位置。

所述双层真空隔热观察罩为透明结构，该腔室为海水储存蒸发室，该腔室内部四周，直径与观察罩大小范围内一圈，为加热夹套导热片，底部为隔热垫层，并开有一进水球形底阀，通过下垂管道连接一海水过滤器，浸没水中，中心位置装有一冷凝器导管，顶端露出水面，防止海水进入冷凝水腔室，所述导管四周包裹隔热材料，由上向下直通冷凝水腔室，腔室顶部为一冷凝器倒锥体，所述观察罩及其内部结构，最大限度地保证了海水蒸发腔室内产生的水蒸气可直接通过冷凝器导管通至冷凝水腔室直至液化，又能杜绝海水蒸发之后形成的部分水蒸气在海水蒸发腔室内就快速冷凝滴至海水腔室内，发生无效蒸发分离，同时还能实时观测腔室内海水容积及蒸发效果。

一种应急海水淡化装置，外表面“伞脊”斜面部分统一为透明胶质上外膜覆盖，充气完成后，不仅可以固定整个装置的外形，还能进行有效隔离，使整个装置与外界形成一个独立的环境，互不干扰。

紧贴上外膜下层为隔热空气层，隔热空气层下为集热传导系统，分别为表层涂覆吸热材料的吸热膜，吸热膜下紧贴的布热水通道，下层为涂覆二氧化硅气凝胶的下层隔热膜，上、下双层膜之间布热水通道为鼓胀式结构，内有吸水纤维及导热超细金属丝网。太阳透过上层膜及隔热空气层，直接照射吸热膜，吸热膜吸收太阳光照后，加热布热水通道内的水，根据冷热水密度差的原理，布热水通道内的热水由设置其内的导热金属丝和吸水纤维辅助向上运动，与顶部蒸发器内的加热夹套导热片发生热交换，通过加热夹套导热片间接加热观察罩腔室内的海水，海水受热蒸发，如前所述，蒸汽通过冷凝器导管直接进入装置底部冷凝、液化，形成淡水，在加热蒸发过程开始时，少量蒸汽在海水观察罩腔室内快速冷凝成的水也可通过冷凝器倒锥体滴入冷凝器导管内，提高效率，并一并贮存在冷凝水腔室内。

布热水夹层通道内的热水与加热夹套导热片完成热交换后，温度降低，借助回水系统，通过回水通道，顺流而下，流至循环水管，一个流程完成，准备进入下一个热交换循环。回水通道与布热水通道结构相似，分上、下两层膜，回水管膜和涂覆二氧化硅气凝胶的回水下层隔热膜，中间为凸起鼓胀式水管路，与回水通道不同，布热水通道内设有吸水纤维和导热超细金属丝网，但回水系统与集热传导系统夹层相同，均是通过黏胶压制密封。其中，布热水通道和回水通道中间为隔热空气层，一方面支撑装置结构，另一方面可很好地隔绝集热水夹层内的热水还未将热量传导至加热夹套导热片就直接与回水管内冷水发生热交换，保证热传导效率。