CN103030186A - 基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置和方法，热油箱出口与两用太阳能集热器油管入口相连，两用太阳能集热器油管出口与热油箱一侧入口连接；热油箱另一侧热油出口与蒸发器热油入口相连，蒸发器的油管出口与热油泵连接，两用太阳能集热器热空气出口与离心雾化器空气入口连接，冷却海水箱下端海水出口与离心雾化器低端入口连接，离心雾化器上端蒸汽出口与蒸发器蒸汽入口相连，蒸发器蒸汽出口与冷凝器蒸汽入口相连，冷凝器另一侧淡水出口与淡水箱连接；冷却海水箱另一侧出口与冷凝器入口相连，冷凝器一侧出口与冷却海水箱入口连接。控制器与温度传感器、蒸发器出口电磁阀、油箱电磁阀、蒸发器入口电磁阀、循环泵、离心雾化器。
Description
技术领域
本发明涉及一种海水淡化装置与利用海水装置海水淡化的方法，特别涉及一种利用离心造雾技术和太阳能进行海水淡化的装置。
背景技术
目前海水淡化技术已有数十种，工业上主要应用有反渗透、多级闪蒸、多效蒸发等，闪蒸法是指在一定温度下，海水压力降低，部分海水快速蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝得到淡水。反渗透是将海水加压，使淡水透过半透膜的淡化技术，多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一个蒸发器的热源，并冷凝成淡水，其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。压力蒸馏和电渗析也是比较成熟的海水淡化技术。
上述海水淡化技术都具有以下等缺点：1）能耗高，特别是闪蒸法，需要与火电站联合建设。2）装置容易结垢，3）装置复杂，运行安全性高弹性大。
发明内容
1、 所要解决的技术问题：
现有海水淡化技术都具有以下等缺点：1）能耗高，特别是闪蒸法，需要与火电站联合建设。2）装置容易结垢，3）装置复杂，运行安全性高弹性大。
2、 技术方案：
为了解决以上问题，本发明提供了一种基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，
两用太阳能集热器1，导热油箱2，蒸发室3，离心雾化室4，冷凝器5，冷却海水箱6，淡水箱7，蒸发器出口电磁阀8，热油循环泵9，浮球开关10，冷却水循环泵11，油箱电磁阀12，蒸发器入口电磁阀13，温度传感器14，控制器15，热空气引风机16，离心雾化器17，离心雾化室保温外壳18组成。导热油箱2出口与两用太阳能集热器1油管入口相连，中间设有油箱电磁阀12和热油循环泵9，两用太阳能集热器1盘管出口与热油箱2一侧入口连接；热油箱2另一侧导热油出口与蒸发器3热油入口相连，中间有蒸发器入口电磁阀13，蒸发器3的油管出口与热油泵9连接，中间设有蒸发器出口电磁阀8；温度传感器14设置在热油箱2内，两用太阳能集热器1热空气出口与离心雾化器4空气入口连接，中间设有热空气引风机16，冷却海水箱6下端海水出口与离心雾化器4底部入口连接，离心雾化室4上端蒸汽出口与蒸发器3蒸汽入口相连，蒸发器3蒸汽出口与冷凝器5蒸汽入口相连，冷凝器5另一侧淡水出口与淡水箱7连接；冷却海水箱6另一侧出口与冷凝器5入口相连，中间有循环水泵11，冷凝器3一侧出口与冷却海水箱6入口连接。控制器15与温度传感器14、蒸发器出口电磁阀8、油箱电磁阀12、蒸发器入口电磁阀13、冷却水循环泵11、离心雾化器17相连。
两用太阳能集热器1的结构是上下两层，中间是吸热板，上层有导热油盘管管，用于加热热油，下层是空气加热腔体，用于加热空气。
其中用冷却海水箱中的水作为冷凝器中的冷凝水，同时为离心雾化室提供雾化水源。
其中输油和蒸汽管路外部设有保温层。
其中离心雾化室由离心雾化器17与保温外框体18组成。
其中离心雾化器中设有浮球开关10，起到给离心雾化器自动补水的作用。
其中作为雾化水源的海水，依次经过离心雾化室4和蒸发室3分别进行第一次和第二次加热加湿，大幅提高蒸发及淡水采集效率。
有益效果：
本发明装置具有构造简单，管理维修方便，低能耗，低运行成本，不容易结垢等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的结构为：热油箱2出口与两用太阳能集热器1油管入口相连，中间设有油箱电磁阀12和热油泵9，两用太阳能集热器1油管出口与热油箱2一侧入口连接；热油箱2另一侧热油出口与蒸发器3热油入口相连，中间有蒸发器入口电磁阀13，蒸发器3的油管出口与热油泵9连接，中间设有蒸发器出口电磁阀8；温度传感器14设置在热油箱2内，两用太阳能集热器1热空气出口与离心雾化器4空气入口连接，中间设有热空气引风机16，冷却海水箱6下端海水出口与离心雾化器4低端入口连接，离心雾化器4上端蒸汽出口与蒸发器3蒸汽入口相连，蒸发器3蒸汽出口与冷凝器5蒸汽入口相连，冷凝器5另一侧淡水出口与淡水箱7连接；冷却海水箱6另一侧出口与冷凝器5入口相连，中间有循环水泵11，冷凝器3一侧出口与冷却海水箱6入口连接。控制器15与温度传感器14、蒸发器出口电磁阀8、油箱电磁阀12、蒸发器入口电磁阀13、循环泵11、离心雾化器4相连。
基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置海水淡化的方法包括以下几个步骤：
第一步：水电线路联通后，控制器15通过温度传感器14、控制蒸发器出口电磁阀8、油箱电磁阀12、蒸发器入口电磁阀13、循环泵11，当热油箱2中油的温度低于70-80度时，只有油箱电磁阀12打开，其他都关闭或者不工作，此时，热油箱2中的油通过热油泵9送入两用太阳能集热器1中加热。第二步：加热后的油输送回热油箱2中，循环进行，直到热油箱2中的油温度升高到70-80度后，控制器15通过温度传感器14控制油箱电磁阀12关闭，控制蒸发器出口电磁阀8、热空气引风机16、蒸发器入口电磁阀13、循环泵11、以及离心雾化器4开始工作，热空气引风机16通过管路将两用太阳能集热器1内加热好的热空气抽到离心雾化器4内，同时冷却海水箱6中的海水重力输送到离心雾化器4中，第三步：离心雾化器4将海水雾化成小液滴，并由刚送进来的热空气进行第一次加热加湿，水雾以及热空气由离心雾化器4中的风扇输送到蒸发器3中，产生的气压差由常湿空气经过两用太阳能集热器1加热后输送到离心雾化器4中，如此往复。第四步：而在蒸发器3中热油在管道内的循环将水雾进行第二次加热加湿，加热加湿后的蒸汽输入冷凝器5中，第五步：经过冷凝器5中管道内的循环冷却水冷凝后产生的淡水输送到淡水箱7中；冷凝器5中冷凝剂用的是冷却海水箱6中的海水，由循环泵11送入冷凝器5中，使用后再输送到冷却海水箱6中循环使用，同时还可加热冷却海水箱6中的海水，使输送到离心雾化器4中的雾化水源提前获取部分温度。输送管路设有保温层，减少热量损失。
其中冷却海水箱中的海水是靠重力输送到离心雾化器中，用冷却海水箱中的水作为冷凝器中的冷凝剂，使冷却海水箱中海水温度逐渐升高，减少雾化时的能耗。
离心雾化器4中设浮球开关10，离心雾化器将海水雾化成小液滴加速海水蒸发，消耗较少能耗。
Claims (6)
1.一种基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，其特征在于：包括两用太阳能集热器（1），热油箱（2），蒸发器（3），离心雾化器（4），冷凝器（5），冷却海水箱（6），淡水箱（7），蒸发器器出口电磁阀（8），热油泵（9），浮球开关（10），循环泵（11），油箱电磁阀（12），蒸发器入口电磁阀（13），温度传感器（14），控制器（15），热空气引风机（16）用于在管路中产生负压将外界空气抽进两用太阳能集热器（1），同时将热空气送入离心雾化器（4）；热油箱（2）出口与两用太阳能集热器（1）油管入口相连，中间设有油箱电磁阀（12）和热油泵（9），两用太阳能集热器（1）油管出口与热油箱（2）一侧入口连接；热油箱（2）另一侧热油出口与蒸发器（3）热油入口相连，中间有蒸发器入口电磁阀（13），蒸发器（3）的油管出口与热油泵（9）连接，中间设有蒸发器器出口电磁阀（8）；温度传感器（14）设置在热油箱（2）内；两用太阳能集热器（1）热空气出口与离心雾化器（4）空气入口连接，中间设有热空气引风机（16），冷却海水箱（6）下端海水出口与离心雾化器（4）低端入口连接，离心雾化器（4）上端蒸汽出口与蒸发器（3）蒸汽入口相连，蒸发器（3）蒸汽出口与冷凝器（5）蒸汽入口相连，冷凝器（5）另一侧淡水出口与淡水箱（7）连接；冷却海水箱（6）另一侧出口与冷凝器（5）入口相连，中间有循环水泵（11），冷凝器（3）一侧出口与冷却海水箱（6）入口连接，控制器（15）与温度传感器(14)、蒸发器出口电磁阀(8)、油箱电磁阀(12)、蒸发器入口电磁阀(13)、循环泵(11)、离心雾化器(4)相连。
2.如权利要求1所述的基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，其特征在于：两用太阳能集热器（1）的结构是上下两层，中间是吸热板，上层有油管，用于加热油，下层是空气腔体，用于加热空气。
3.如权利要求1或2所述的基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，其特征在于：冷凝器（5）中冷凝剂用的是冷却海水箱（6）中的海水，这样可以加热冷却海水箱（6）中的海水，使输送到离心雾化器（4）中的雾化水源提前获取部分温度，使冷却海水箱中海水温度逐渐升高，减少雾化时的能耗。
4.如权利要求1或2所述的基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，其特征在于：其中输油和蒸汽管路设有保温层。
5.如权利要求1或2所述的基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，其特征在于：离心雾化器（4）设有浮球开关10和风扇用来将离心雾化器（4）底部从冷却海水箱（6）流进的海水进行雾化并送至蒸发器（3）内。
6.一种基于离心造雾技术的太阳能海水淡化方法，通过如权利要求1-6所述的基于离心造雾技术的太阳能海水淡化装置，包括以下步骤：第一步：水电线路联通后，控制器（15）通过温度传感器（14）、控制蒸发器出口电磁阀（8）、油箱电磁阀（12）、蒸发器入口电磁阀（13）、循环泵（11），当热油箱（2）中油的温度低于70-80度时，只有油箱电磁阀（12）打开，其他都关闭或者不工作，此时，热油箱（2）中的油通过热油泵（9）送入两用太阳能集热器（1）中加热；第二步：加热后的油输送回热油箱（2）中，循环进行，直到热油箱（2）中的油温度升高到70-80度后，控制器（15）通过温度传感器（14）控制油箱电磁阀（12）关闭，控制蒸发器出口电磁阀（8）、热空气引风机（16）、蒸发器入口电磁阀（13）、循环泵（11）、以及离心雾化器（4）开始工作，热空气引风机（16）通过管路将两用太阳能集热器（1）内加热好的热空气抽到离心雾化器（4）内，同时冷却海水箱（6）中的海水重力输送到离心雾化器（4）中；第三步：离心雾化器（4）将海水雾化成小液滴，并由刚送进来的热空气进行第一次加热加湿，水雾以及热空气由离心雾化器（4）中的风扇输送到蒸发器（3）中，产生的气压差由常湿空气经过两用太阳能集热器（1）加热后输送到离心雾化器（4）中；第四步：在蒸发器（3）中热油在管道内的循环将水雾进行第二次加热加湿，加热加湿后的蒸汽输入冷凝器（5）中；第五步：经过冷凝器（5）中管道内的循环冷却水冷凝后产生的淡水输送到淡水箱（7）中。
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