一种海水淡化系统

文档序号:1750166 发布日期:2019-11-29 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 一种海水淡化系统 (A kind of seawater desalination system ) 是由 陈颖 陈健勇 李俊杰 罗向龙 梁颖宗 杨智 于 2019-09-27 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种海水淡化系统,包括:蒸发箱1、吸热装置2、第一管道3、第二管道4、冷凝器5、第三管道6、水箱7和太阳能电池板8;蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成;吸热装置2设置于蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且吸热装置2的进光口与蒸发箱1的吸光面27相对设置;第一管道3的第一端连接海水的供液装置,第二端连接第一通孔;第二管道4的第一端连接第二通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气;冷凝器5通过第三管道6与水箱7连接;太阳能电池板8,用于为吸热装置2与冷凝器5提供电能。(This application discloses a kind of seawater desalination systems, comprising: evaporation tank 1, heat sink 2, first pipe 3, second pipe 4, condenser 5, third pipeline 6, water tank 7 and solar panel 8;It is provided with the first closed cavity for accommodating seawater in evaporation tank 1, first through hole and the second through-hole are provided on the inner sidewall of the first closed cavity, the extinction face 27 of evaporation tank 1 is made of high light transmission material;Heat sink 2 is set in evaporation tank 1, and for absorbing wavelength in the sunlight of 1100nm or more, and the light inlet of heat sink 2 and the extinction face 27 of evaporation tank 1 are oppositely arranged;The liquid feed device of the first end connection seawater of first pipe 3, second end connect first through hole;The first end of second pipe 4 connects the second through-hole, and second end connects condenser 5, for conveying the vapor after the evaporation of seawater in evaporation tank 1;Condenser 5 is connect by third pipeline 6 with water tank 7;Solar panel 8, for providing electric energy for heat sink 2 and condenser 5.)

一种海水淡化系统

技术领域

本申请涉及海水淡化处理技术领域,尤其涉及一种海水淡化系统。

背景技术

随着经济的发展和人口的增加,人类对水资源的需求不断增加,再加上对水资源的不合理开采和利用导致很多地区都出现水资源短缺的问题。海洋虽然有大量的水源,但是由于海水中盐分的种类多,含量也比较高,超过人类的生理需求而无法被直接使用,所以需要对海水进行淡化后才可以使用。

现有的海水淡化系统是利用太阳能进行海水淡化,但是,现有的海水淡化系统只是利用太阳能给海水淡化系统中的设备提供电能,对太阳能利用率比较低。

发明内容

有鉴于此,本申请提供了一种海水淡化系统,用于解决现有海水淡化系统对太阳能利用率比较低的技术问题。

本申请提供的一种海水淡化系统,包括:蒸发箱1、吸热装置2、第一管道3、第二管道4、冷凝器5、第三管道6、水箱7和太阳能电池板8;

所述蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,所述第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,所述蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成;

所述吸热装置2设置于所述蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且所述吸热装置2的进光口与所述蒸发箱1的吸光面27相对设置;

所述第一管道3的第一端连接所述海水的供液装置,第二端连接所述第一通孔;

所述第二管道4的第一端连接所述第二通孔,第二端连接所述冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气;

所述冷凝器5通过所述第三管道6与所述水箱7连接;

所述太阳能电池板8,用于为所述吸热装置2与所述冷凝器5提供电能。

可选地,还包括:第一加热器9;

所述第一加热器9设置于所述蒸发箱1内,且外接有电源。

可选地,还包括:第四管道10、第一控制器11和第一储液箱12;

所述第一封闭腔体的内侧壁上设置有第三通孔;

所述第四管道10的第一端连接所述第三通孔,第二端连接所述第一储液箱12;

所述第一控制器11设置于所述第四管道10上,用于控制所述第四管道10的开闭。

可选地,还包括:蓄热箱13、第五管道14、第六管道15、第二控制器16、第一热交换器17和第七管道18;

所述蓄热箱13内设置有用于容纳海水的第二封闭腔体,且所述第二封闭腔体的内侧壁上设置有第四通孔、第五通孔、第六通孔;

所述第五管道14的第一端连接所述供液装置,第二端连接所述第四通孔;

所述第六管道15的第一端连接所述第一储液箱12,第二端连接所述第五通孔;

所述第二控制器16设置于所述第六管道15上,用于控制所述第六管道15的开闭;

所述第一热交换器17设置于所述蓄热箱13内,且与所述第五通孔连接,用于将所述第六管道15中海水的热量传导到所述蓄热箱13内;

所述第七管道18的第一端连接所述第六通孔,第二端连接所述冷凝器5,用于输送蓄热箱13中的海水蒸发后的水蒸气。

可选地,还包括:第八管道19;

所述第二封闭腔体的内侧壁上设置有第七通孔;

所述第八管道19通过所述第七通孔连接所述第一热交换器17,用于排出所述第六管道15中的海水。

可选地,还包括:第九管道20和蓄热装置21;

所述第二封闭腔体的内侧壁上设置有第八通孔;

所述第九管道20的第一端连接所述第二管道4,第二端连接所述第八通孔;

所述蓄热装置21设置于所述蓄热箱13内,用于吸收所述水蒸气的热量,并用吸收的所述热量加热蒸发所述蓄热箱13内的海水。

可选地,所述供液装置包括:第二储液箱22和第十管道23;

所述第二储液箱22的出水口连接所述第一管道3的第一端;

所述第十管道23的第一端连接所述第二储液箱22的进水口。

可选地,还包括:第二热交换器24;

所述第二热交换器24的第一端连接所述第十管道23的第二端,第二端连接所述冷凝器5的输入端,用于将进入所述冷凝器5前的水蒸气的热量传导给所述第十管道23中的海水。

可选地,还包括:第十一管道25和第二加热器26;

所述第十一管道25的第一端连接所述第二储液箱22;

所述第二加热器26的输入端连接所述第十一管道25的第二端,输出端连接所述第一管道3的第一端。

可选地,所述太阳能电池板8设置于所述蒸发箱1的上方,且所述太阳能电池板8的背板由高透光材料构成;

所述太阳能电池板8的背板与所述蒸发箱1的吸光面27相对设置。

从以上技术方案可以看出,本申请具有以下优点:

本申请公开了一种海水淡化系统,包括:蒸发箱1、吸热装置2、第一管道3、第二管道4、冷凝器5、第三管道6、水箱7和太阳能电池板8;蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成;吸热装置2设置于蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且吸热装置2的进光口与蒸发箱1的吸光面27相对设置;第一管道3的第一端连接海水的供液装置,第二端连接第一通孔;第二管道4的第一端连接第二通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气;冷凝器5通过第三管道6与水箱7连接;太阳能电池板8,用于为吸热装置2与冷凝器5提供电能。

本申请中的蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成,可以使太阳光充分透过进入蒸发箱1内;吸热装置2设置于蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且吸热装置2的进光口与蒸发箱1的吸光面27相对设置,使吸热装置2可以吸收波长在1100nm以上的太阳光,并利用波长在1100nm以上的太阳光的热量蒸发海水;第一管道3的第一端连接海水的供液装置,第二端连接第一通孔,第二管道4的第一端连接第二通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气,冷凝器5通过第三管道6与水箱7连接,海水通过第一管道3进入蒸发箱1受热蒸发后通过第二管道4进入冷凝器5冷凝,最终汇集到水箱7中,能节约水资源;太阳能电池板8,用于为吸热装置2与冷凝器5提供电能,利用太阳能电池板8将太阳光转化为电能,可以达到节约能源的效果,与传统的海水淡化系统中只提供电能的方式相比,本申请不仅利用了太阳光中的短波段给系统中的设备提供电能,还利用了太阳光中的长波段对海水进行蒸发,有效地提高了太阳能的利用率,从而解决了现有海水淡化系统对太阳能利用率比较低的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种海水淡化系统的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的蒸发箱的结构示意图;

其中,附图标记如下:

1、蒸发箱;2、吸热装置;3、第一管道;4、第二管道;5、冷凝器;6、第三管道;7、水箱;8、太阳能电池板;9、第一加热器;10、第四管道;11、第一控制器;12、第一储液箱;13、蓄热箱;14、第五管道;15、第六管道;16、第二控制器;17、第一热交换器;18、第七管道;19、第八管道;20、第九管道;21、蓄热装置;22、第二储液箱;23、第十管道;24、第二热交换器;25、第十一管道;26、第二加热器;27、吸光面;28、第一绝热层。

具体实施方式

为使得本申请的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而非全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可更换连接,或一体地连接,可以是机械连接,也可以是电连接,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例提供了一种海水淡化系统,用于解决现有海水淡化系统对太阳能利用率比较低的技术问题。

请参阅图1和图2,本申请实施例提供的一种海水淡化系统的结构示意图。

本申请实施例提供了一种海水淡化系统的第一实施例,本实施例中的海水淡化系统包括:蒸发箱1、吸热装置2、第一管道3、第二管道4、冷凝器5、第三管道6、水箱7和太阳能电池板8;蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成;吸热装置2设置于蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且吸热装置2的进光口与蒸发箱1的吸光面27相对设置;第一管道3的第一端连接海水的供液装置,第二端连接第一通孔;第二管道4的第一端连接第二通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气;冷凝器5通过第三管道6与水箱7连接;太阳能电池板8,用于为吸热装置2与冷凝器5提供电能。

需要说明的是,吸光面27的个数可以是一个,两个,也可以是三个,吸光面27可以设置在除了蒸发箱1底面的任意一个位置。吸光面27可以是玻璃,也可以是其他具有透光作用的面板。吸热装置2的位置可以根据吸光面27的位置而设置。太阳能电池板8可以设置于蒸发箱1的上方,也可以设置在蒸发箱1的侧面。上述各种部件的数量、材质以及位置仅仅是一种示例性说明,并不是对本申请中的限制,本领域技术人员可以根据需要进行设置,在此处不做具体说明。

本申请中的蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成,可以使太阳光充分透过进入蒸发箱1内;吸热装置2设置于蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且吸热装置2的进光口与蒸发箱1的吸光面27相对设置,使吸热装置2可以吸收波长在1100nm以上的太阳光,并利用波长在1100nm以上的太阳光的热量蒸发海水;第一管道3的第一端连接海水的供液装置,第二端连接第一通孔,第二管道4的第一端连接第二通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气,冷凝器5通过第三管道6与水箱7连接,海水通过第一管道3进入蒸发箱1受热蒸发后通过第二管道4进入冷凝器5冷凝,最终汇集到水箱7中,能节约水资源;太阳能电池板8,用于为吸热装置2和冷凝器5提供电能,利用太阳能电池板8将太阳光转化为电能,可以达到节约能源的效果,与传统的海水淡化系统相比,本申请不仅利用了太阳光中的短波段给系统中的设备提供电能,还利用了太阳光中的长波段,有效地提高了太阳能的利用率,从而解决了现有海水淡化系统对太阳能利用率比较低的技术问题。

以上为本申请实施例提供的一种海水淡化系统的实施例一,以下为本申请实施例提供的一种海水淡化系统的实施例二,具体请参阅图1和图2。

本实施例中的海水淡化系统包括:蒸发箱1、吸热装置2、第一管道3、第二管道4、冷凝器5、第三管道6、水箱7和太阳能电池板8;蒸发箱1内设置有用于容纳海水的第一封闭腔体,第一封闭腔体的内侧壁上设置有第一通孔和第二通孔,蒸发箱1的吸光面27由高透光材料构成;吸热装置2设置于蒸发箱1内,用于吸收波长在1100nm以上的太阳光,且吸热装置2的进光口与蒸发箱1的吸光面27相对设置;第一管道3的第一端连接海水的供液装置,第二端连接第一通孔;第二管道4的第一端连接第二通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蒸发箱1中的海水蒸发后的水蒸气;冷凝器5通过第三管道6与水箱7连接;太阳能电池板8,用于为吸热装置2与冷凝器5提供电能。

具体来说,还可以在第一管道3上设置截止阀B,在第二管道4上设置截止阀C。在白天时,打开截止阀B和截止阀C,太阳能电池板8为吸热装置2和冷凝器5提供电能,吸热装置2吸收波长在1100nm以上的太阳光,海水通过第一管道3进入蒸发箱1,吸热装置2利用吸收的热量来加热海水,海水受热蒸发后变成水蒸气,水蒸气通过第二管道4进入冷凝器5中冷凝,水箱7将冷凝后的水蒸气收集起来。

需要说明的是,还可以在蒸发箱1的外部设置第一绝热层28,使得蒸发箱1具有良好的密封性和绝热性。第一绝热层28可以是气凝胶毡,也可以是岩棉。本领域技术人员可以根据需要进行设置,在此处不做具体说明。

可以理解的是,利用热泵技术,可以使低温低压的液态制冷剂吸收进入冷凝器5的水蒸气的热量,从而达到冷凝水蒸气的效果。

进一步地,请参阅图1,还包括第一加热器9,第一加热器9设置于蒸发箱1内,且外接有电源,在白天阳光不足时,第一加热器9可以通电,利用第一加热器9的热量加热蒸发海水。当然,第一加热器9可以设置于蒸发箱1内的任何一个位置,本领域技术人员还可以以图1的位置为基础,作出适当的变换,在此处不做具体说明。

进一步地,请参阅图1,还包括第四管道10、第一控制器11和第一储液箱12;第一封闭腔体的内侧壁上设置有第三通孔,第四管道10的第一端连接第三通孔,第二端连接第一储液箱12,第一控制器11设置于第四管道10上,用于控制第四管道10的开闭,当蒸发箱1的海水未蒸发完时,可以打开第一控制器11,利用第一储液箱12收集蒸发箱1中未蒸发的海水,可以减少蒸发箱1中的海水容量,从而提高海水蒸发的效率。

需要说明的是,第一储液箱12的外部可以设置有绝热材料,从而可以维持第一储液箱12内的温度,当然,绝热材料可以是玻璃纤维,也可以是石棉,第一控制器11可以是截止阀,也可以是泵,本领域技术人员可以根据需要进行设置,在此处不做具体说明。

进一步地,请参阅图1,还包括蓄热箱13、第五管道14、第六管道15、第二控制器16、第一热交换器17和第七管道18;蓄热箱13内设置有用于容纳海水的第二封闭腔体,且第二封闭腔体的内侧壁上设置有第四通孔、第五通孔、第六通孔,第五管道14的第一端连接供液装置,第二端连接第四通孔,第六管道15的第一端连接第一储液箱12,第二端连接第五通孔,第二控制器16设置于第六管道15上,用于控制第六管道15的开闭,第一热交换器17设置于蓄热箱13内,且与第五通孔连接,用于将第六管道15中海水的热量传导到蓄热箱13内,第七管道18的第一端连接第六通孔,第二端连接冷凝器5,用于输送蓄热箱13中的海水蒸发后的水蒸气。

具体来说,还可以在第五管道14上设置截止阀A,在第七管道18上设置截止阀D。在夜晚时,关闭截止阀B和截止阀C,打开截止阀A、截止阀D和第二控制器16,海水通过第五管道14进入蓄热箱13,第一储液箱12中未蒸发的海水通过第六管道15进入第一热交换器17,第一热交换器17将第六管道15中海水的热量传导到蓄热箱13内,利用第六管道15中海水的热量加热蓄热箱13中的海水,蓄热箱13内的海水受热蒸发成水蒸气,水蒸气再通过第七管道18进入冷凝器5中冷凝,利用第一储液箱12中海水的热量来加热蓄热箱13中的海水,达到充分利用热量,节约能源的效果。

需要说明的是,蓄热箱13的外部可以设置绝热材料,从而可以维持蓄热箱13内的温度,当然,绝热材料可以是玻璃纤维,也可以是石棉,第二控制器16可以是截止阀,也可以是泵,本领域技术人员可以根据需要进行设置,在此处不做具体说明。

进一步地,请参阅图1,还包括第八管道19;第二封闭腔体的内侧壁上设置有第七通孔;第八管道19通过第七通孔连接第一热交换器17,用于排出第六管道15中的海水,第六管道15中的海水经过第一热交换器17的传导换热后,再通过第八管道19排出去,可以加快第一热交换器17的工作效率,从而提高热量的利用率。

进一步地,请参阅图1,还包括第九管道20和蓄热装置21;第二封闭腔体的内侧壁上设置有第八通孔;第九管道20的第一端连接第二管道4,第二端连接第八通孔,蓄热装置21设置于蓄热箱13内,用于吸收水蒸气的热量,并用吸收的热量加热蒸发蓄热箱13内的海水。

需要说明的是,蓄热装置21是由蓄热材料构成,蓄热材料可以是相变材料,本领域技术人员可以根据需要进行设置,此处不作具体说明。

具体来说,白天时,打开截止阀B和截止阀C,关闭截止阀A和截止阀D,海水在蒸发箱1中蒸发成水蒸气后,水蒸气通过第二管道4和第九管道20进入蓄热箱13中,利用蓄热装置21吸收水蒸气的热量,夜晚时,关闭截止阀B和截止阀C,打开截止阀A和截止阀D,蓄热装置21将白天吸收的热量释放出来,使蓄热箱13内的海水受热蒸发,蓄热装置21不需要通电,只是通过蓄热材料吸收热量,不仅可以充分利用水蒸气的热量,还可以节约电能。

进一步地,请参阅图1,供液装置包括第二储液箱22和第十管道23;第二储液箱22的出水口连接第一管道3的第一端,第十管道23的第一端连接第二储液箱22的进水口,海水通过第十管道23进入第二储液箱22,海水先在第二储液箱22中静置后,再通过第一管道3进入蒸发箱1,可以防止海水中的固体杂质进入系统中的其他设备,从而影响设备的工作。

进一步地,请参阅图1,还包括第二热交换器24,第二热交换器24的第一端连接第十管道23的第二端,第二端连接冷凝器5的输入端,用于将进入冷凝器5前的水蒸气的热量传导给第十管道23中的海水,利用进入冷凝器5前的水蒸气的热量来预热海水,不但可以节约能量,还可以通过降低热量来减少热污染。

进一步地,请参阅图1,还包括第十一管道25和第二加热器26;第十一管道25的第一端连接第二储液箱22,第二加热器26的输入端第十一管道25的第二端,输出端连接第一管道3的第一端。

可以理解的是,利用热泵技术,使得低温低压的液态制冷剂在冷凝器5中吸热并气化成低压蒸气,低压蒸气被热泵系统中的压缩机压缩成高温高压的蒸气,利用该高温高压的蒸气在第二加热器26中加热第十一管道25中的海水。

进一步地,请参阅图1和图2,太阳能电池板8设置于蒸发箱1的上方,且太阳能电池板8的背板由高透光材料构成,太阳能电池板8的背板与蒸发箱1的吸光面27相对设置,太阳能电池板8的背板由高透光材料构成,可以使太阳光透过太阳能电池板8,防止太阳光在太阳能电池板8的背板上积蓄热量,太阳能电池板8的背板与蒸发箱1的吸光面27相对设置,可以使太阳光透过太阳能电池板8的背板并照射在蒸发箱1上,从而使蒸发箱1内的吸热装置2可以吸收波长在1100nm以上的太阳光。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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