[发明专利]基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置及系统

说明书

本发明提供一种基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置及系统。该基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置包括冷凝套管、蒸发管簇和槽式复合抛物面聚光器，冷凝套管包括内侧冷凝管和外侧冷凝管，外侧冷凝管与内侧冷凝管之间形成海水蒸馏腔室，在海水蒸馏腔室的顶部设有海水供水进口，在海水蒸馏腔室的底部分别设有内侧淡水出口、外侧淡水出口以及浓海水出口；蒸发管簇呈环状布置在海水蒸馏腔室的内部，槽式复合抛物面聚光器安装于冷凝套管的外部。本发明结构紧凑合理，占地面积较小，能够将太阳能聚光集热与海水蒸馏淡化相结合，并在海水蒸馏腔室的内部形成双层冷凝面，不仅提高了热能利用效率，而且提高了淡水产量。

技术领域

本发明涉及海水淡化处理技术领域，尤其涉及一种基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置及系统。

背景技术

淡水是人类社会生存和发展的必备物质之一。现如今淡水资源不断匮乏，饮用水和工农业用水不断减少，制约着经济发展，影响着人类健康。而沿海地区的海水资源是非常丰富的，但由于含盐度太高不能直接饮用及农业灌溉，因此因地制宜，发挥临海优势，将海水进行淡化就是一条解决沿海城市缺水问题的重要途径。考虑到节约化石能源、减轻环境污染以及降低成本的因素，使用太阳能进行海水淡化越来越多的被采用，其中管式太阳能海水淡化装置是一种比较常用的海水淡化处理设备。然而，现有的管式太阳能海水淡化装置在进行海水的蒸发冷凝时，内部只有一个蒸发面能够利用太阳能，蒸发面上的海水受热很不均匀，因此在一定程度上降低了热能利用效率，减少了淡水产量。因此，针对内部蒸发面进行相应的改进能够很好的提高管式太阳能海水淡化装置的性能。

发明内容

本发明提供一种基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置，能够提高热能利用效率，提高淡水产量。

本发明提供一种基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置，至少包括冷凝套管、蒸发管簇和槽式复合抛物面聚光器，所述冷凝套管包括同轴设置的内侧冷凝管和外侧冷凝管，所述外侧冷凝管套设于所述内侧冷凝管的外部，所述外侧冷凝管的两端封闭，所述内侧冷凝管的两端开口，且所述内侧冷凝管的两端对应穿过所述外侧冷凝管的两端的端面与外部连通，以使所述外侧冷凝管与所述内侧冷凝管之间形成环状的海水蒸馏腔室；在所述海水蒸馏腔室的底部分别设有第一环形挡水板和第二环形挡水板，所述第一环形挡水板套设在所述内侧冷凝管的外侧，所述第二环形挡水板套设在所述第一环形挡水板的外侧，以使所述第一环形挡水板与所述内侧冷凝管之间形成内侧淡水收集槽，以使所述第二环形挡水板与所述外侧冷凝管之间形成外侧淡水收集槽，以使所述第一环形挡水板与所述第二环形挡水板之间形成浓海水收集槽；在所述海水蒸馏腔室的顶部设有海水供水进口，在所述海水蒸馏腔室的底部分别设有与所述内侧淡水收集槽连通的内侧淡水出口、与所述外侧淡水收集槽连通的外侧淡水出口以及与所述浓海水收集槽连通的浓海水出口；所述蒸发管簇呈环状布置在所述海水蒸馏腔室的内部，且所述蒸发管簇对应设置于所述浓海水收集槽的上方；所述槽式复合抛物面聚光器安装于所述冷凝套管的外部，且所述蒸发管簇设置在所述槽式复合抛物面聚光器的焦斑处。

根据本发明提供一种的基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置，还包括渐缩渐扩喷管，所述渐缩渐扩喷管包括从上至下依次连接的第一渐缩管、直筒管和第一渐扩管，所述直筒管套设于所述冷凝套管的外部，且所述直筒管位于所述槽式复合抛物面聚光器的内部；所述第一渐缩管的直径从上至下逐渐减小，所述第一渐缩管位于所述冷凝套管的上方，且所述第一渐缩管位于所述槽式复合抛物面聚光器的外部；所述第一渐扩管的直径从上至下逐渐增大，所述第一渐扩管位于所述冷凝套管的下方，且所述第一渐扩管位于所述槽式复合抛物面聚光器的外部。

根据本发明提供一种的基于聚光集热的太阳能海水蒸馏装置，还包括连接在所述外侧冷凝管上端的第二渐缩管以及连接在所述外侧冷凝管下端的第二渐扩管，所述第二渐缩管的直径从上至下逐渐减小，且所述第二渐缩管位于所述槽式复合抛物面聚光器的外部；所述第二渐扩管的直径从上至下逐渐增大，且所述第二渐扩管位于所述槽式复合抛物面聚光器的外部。