專利名稱：太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工農(nóng)行業(yè)使用的水溶液脫水裝置，具體涉及一種以太陽能加熱蒸發(fā)方式對水溶液脫水的裝置。該裝置適合對各種水溶液進(jìn)行脫水處理，例如含鹽溶液、油水混合液等混合物或化合物。
背景技術(shù)：
在各工農(nóng)行業(yè)中，常需對各種水溶液脫水以得到其中的主要成分，如海水處理制鹽、油水分離回收油脂等具體應(yīng)用中，都會用到溶液蒸發(fā)裝置。
目前傳統(tǒng)的溶液脫水蒸發(fā)裝置有蒸汽加熱蒸發(fā)裝置及電加熱蒸發(fā)裝置等等，它們都是以蒸汽、電能或直接用火對溶液進(jìn)行加熱，使其中的水分蒸發(fā)掉，而得到其中的主要成份(溶質(zhì))。因?yàn)樗鼈兌际且哉羝?、電能或火來加熱，都得消耗大量的煤、石油或天然氣等不可再生的能源，能耗大；并且，能源燃燒還會產(chǎn)生二氧化碳等氣體污染環(huán)境。在環(huán)保越來越被重視的今天，開發(fā)以太陽能為加熱能源的蒸發(fā)裝置必是今后發(fā)展的大方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)能耗大、會產(chǎn)生有害氣體，不利于環(huán)保的缺陷，提供了一種以太陽能作為能源的溶液脫水蒸發(fā)裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，由一蒸發(fā)器、熱循環(huán)泵及至少一個(gè)太陽能集熱器構(gòu)成，所述蒸發(fā)器包括一盛液盤及管狀換熱器，所述盛液盤為一扁平形狀的容器，其上部設(shè)有通風(fēng)口，其內(nèi)底面平鋪設(shè)置管狀換熱器；所述管狀換熱器由換熱管按串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)結(jié)構(gòu)在盛液盤內(nèi)底面排列或盤繞構(gòu)成，其頭尾端接出導(dǎo)熱介質(zhì)入口和導(dǎo)熱介質(zhì)出口；所述導(dǎo)熱介質(zhì)入口經(jīng)第一管路連接至太陽能集熱器的出口上，而所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口經(jīng)第二管路連接至太陽能集熱器的進(jìn)口上，并且，在所述第一管路或第二管路中串接循環(huán)泵，以此構(gòu)成太陽能熱循環(huán)回路。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案中，本裝置還可以包括一套吹風(fēng)系統(tǒng)，該吹風(fēng)系統(tǒng)主要包括吹風(fēng)機(jī)，該吹風(fēng)機(jī)設(shè)置于盛液盤外，其吹風(fēng)風(fēng)向經(jīng)通風(fēng)口朝向盛液盤內(nèi)。進(jìn)一步較佳方案是所述盛液盤為四方的敞口容器，其敞口的一側(cè)邊沿處沿著邊沿方向設(shè)置有一吹風(fēng)管，該吹風(fēng)管的一端與所述吹風(fēng)機(jī)相連，另一端封閉，并且，該吹風(fēng)管管壁上朝向盛液盤內(nèi)側(cè)開設(shè)有一排吹風(fēng)孔。上述增加吹風(fēng)系統(tǒng)，即是由吹風(fēng)系統(tǒng)向盛液盤內(nèi)吹風(fēng)，加快溶液表面的空氣流動速度，以此大大加快蒸發(fā)，提高了工作效率。
2、上述方案中，所述盛液盤上方敞口，該盛液盤的敞口的上方擋設(shè)有一防雨透光蓋，該防雨透光蓋與盛液盤敞口四周邊沿間留有間隙，作為通風(fēng)口。所述防雨透光蓋最佳是通過鉸鏈連接于盛液盤敞口的一邊沿上，防雨透光蓋連接鉸鏈的一側(cè)邊沿向盛液盤外延伸，其延伸段上設(shè)置配重塊，以此使防雨透光蓋可以較輕便地翻開。上述防雨透光蓋可用有一定硬度的透光材料，如鋼化玻璃；設(shè)置了防雨透光蓋即使蒸發(fā)器可以放置在戶外，防雨透光蓋既防雨，又可透入陽光的照射進(jìn)一步采集光能，提高蒸發(fā)器內(nèi)的溫度，加快蒸發(fā)。
3、上述方案中，本溶液蒸發(fā)裝置可以手動控制，也可設(shè)計(jì)為全自動控制，最佳是設(shè)計(jì)為全自動控制，如下方案本裝置還包括一自動控制器，該控制器包括兩溫度傳感器及控制電路，一溫度傳感器設(shè)置在盛液盤內(nèi)采集溶液的溫度，另一溫度傳感器設(shè)置在太陽能熱循環(huán)回路中采集導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度，兩溫度傳感器的信號輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端接熱循環(huán)泵的控制端。以此就可以采集導(dǎo)熱介質(zhì)與盛液盤內(nèi)溶液的溫度，以其兩者的溫差與一設(shè)定值比較，當(dāng)溫差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制熱循環(huán)泵、開發(fā)始工作。當(dāng)本裝置中設(shè)有吹風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，控制電路的輸出端也可同時(shí)接吹風(fēng)機(jī)，控制吹風(fēng)機(jī)開始工作。
4、上述方案中，所述太陽能集熱器的數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)，最佳可設(shè)置兩至三個(gè)，這些太陽能集熱器相串聯(lián)，接出出口和進(jìn)口與管狀換熱器接通。所述太陽能集熱器的面積可設(shè)置為盛液盤面積的2至10倍，集熱器越大，蒸發(fā)脫水效果就越快。
5、上述方案中，所述管狀換熱器可埋設(shè)于盛液盤的內(nèi)底面中，以保證盛液盤底部的內(nèi)表面平坦光滑，以便于收集刮取脫水后的物質(zhì)(溶質(zhì))，如結(jié)晶鹽或油。
6、上述方案中，所述盛液盤由一內(nèi)膽和外保溫層復(fù)合構(gòu)成，所述管狀換熱器設(shè)置在內(nèi)膽和外保溫層之間。盛液盤的內(nèi)膽底部應(yīng)采用導(dǎo)熱性能好的材料，以便最大程度地吸收熱量。
7、上述方案中，所述太陽能集熱器為現(xiàn)有部件，它具體可以是吸熱板式集熱器、真空管式集熱器或平面真空板式集熱器等等。
8、上述方案中，所述“所述管狀換熱器由換熱管按串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)結(jié)構(gòu)在盛液盤內(nèi)底面排列或盤繞構(gòu)成，其頭尾端接出導(dǎo)熱介質(zhì)入口和導(dǎo)熱介質(zhì)出口”該句意為管狀換熱器包括以下情況a、由多根換熱管并列排列并聯(lián)構(gòu)成；b、由多根換熱管并列排列相串聯(lián)構(gòu)成；c、由多根換熱管并列排列串并混聯(lián)構(gòu)成；d、由一根通長的換熱管從內(nèi)向外或從外向內(nèi)盤繞構(gòu)成。
本發(fā)明工作原理是本發(fā)明由一蒸發(fā)器和太陽能集熱器構(gòu)成，蒸發(fā)器中又有一盛液盤和管狀換熱器構(gòu)成，太陽能集熱器采集到太陽能，熱量由導(dǎo)熱介質(zhì)經(jīng)管狀換熱器傳遞至盛液盤底部，從而加熱溶液，使溶液蒸發(fā)，水蒸汽從通風(fēng)口散出，達(dá)到溶液脫水的目的。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、由于本發(fā)明除了少量輔助動力外，全部采用太陽能來加熱完成脫水過程，脫水溫度低于100度，完全是接近于自然狀態(tài)下進(jìn)行脫水，不會產(chǎn)生有害有毒氣體，具有環(huán)保節(jié)能的顯著優(yōu)點(diǎn)。
2、由于本發(fā)明采用了管狀換熱器，它是由數(shù)根換熱管沿盛液盤內(nèi)底面間隔設(shè)置并聯(lián)構(gòu)成或者由一根換熱管沿盛液盤內(nèi)底面盤繞構(gòu)成，它可以埋藏于散熱盤底面中，并均勻分布于整個(gè)底面，換熱有效面積大，工作效率高，在晴朗的天氣的條件下，只需一至二天新可以把盛液盤中的溶液完成脫水。
3、由于本發(fā)明還采用了吹風(fēng)系統(tǒng)，由吹風(fēng)系統(tǒng)加快盛液盤內(nèi)溶液表面的空氣流動速度，進(jìn)一步提高蒸發(fā)脫水速度。
4、由于本發(fā)明的盛液盤上設(shè)置防雨透光蓋，使盛液盤適于放在戶外，盛液盤內(nèi)的溶液通過防雨透光蓋直接受太陽照射，最大限度地采集太陽能，也從另一方面提高了蒸發(fā)脫水速度。


附圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明的蒸發(fā)器的主視示意圖；附圖3為本發(fā)明的蒸發(fā)器的側(cè)視示意圖，其中虛線表示防雨透光蓋打開的狀態(tài)。
附圖4為本發(fā)明的管狀換熱器與太陽能集熱器的連接示意圖及控制示意圖；附圖5為本發(fā)明吹風(fēng)系統(tǒng)的吹風(fēng)示意圖；附圖6為本發(fā)明實(shí)施例一的管狀換熱器的示意圖；
附圖7為本發(fā)明實(shí)施例二的管狀換熱器的示意圖。
上述附圖中1、蒸發(fā)器；2、熱循環(huán)泵；3、太陽能集熱器；4、盛液盤；5、管狀換熱器；6、通風(fēng)口；7、換熱管；8、導(dǎo)熱介質(zhì)入口；9、導(dǎo)熱介質(zhì)出口；10、出口；11、進(jìn)口；12、吹風(fēng)機(jī)；13、吹風(fēng)管；14、吹風(fēng)孔；15、防雨透光蓋；16、鉸鏈；17、配重塊；18、內(nèi)膽；19、外保溫層；20、水平調(diào)節(jié)腳；21、溫度傳感器；22、溫度傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見附圖1～3所示，一種太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，由一蒸發(fā)器1、熱循環(huán)泵2及兩個(gè)太陽能集熱器3構(gòu)成，所述蒸發(fā)器1包括一盛液盤4及管狀換熱器5，所述盛液盤4為一扁平形狀的敞口容器，其內(nèi)底面中平鋪埋設(shè)有管狀換熱器5；所述管狀換熱器5具體參見附圖6所示，它是由15根換熱管7沿盛液盤4內(nèi)底面平行均勻間隔排列，并相并聯(lián)構(gòu)成的，其頭尾端接出導(dǎo)熱介質(zhì)入口8和導(dǎo)熱介質(zhì)出口9。
參見附圖4所示，兩個(gè)太陽能集熱器3相串聯(lián)，其上的出口10經(jīng)第一管路接管狀換熱器5的導(dǎo)熱介質(zhì)入口8，其上的入口11經(jīng)第二管路、循環(huán)泵2接管狀換熱器5的導(dǎo)熱介質(zhì)出口9，以此構(gòu)成太陽能熱循環(huán)回路。
參見附圖2、3、5所示，本裝置還包括一套吹風(fēng)系統(tǒng)，該吹風(fēng)系統(tǒng)由一吹風(fēng)機(jī)12和一吹風(fēng)管13構(gòu)成，所述盛液盤4為四方的容器，其敞口的一側(cè)邊沿處沿著邊沿方向設(shè)置有吹風(fēng)管13，該吹風(fēng)管13的一端與所述吹風(fēng)機(jī)12相連，另一端封閉，并且，該吹風(fēng)管13管壁上朝向盛液盤4內(nèi)側(cè)均勻間隔開設(shè)一排吹風(fēng)孔14。并且，在盛液盤4的敞口的上方擋設(shè)有一防雨透光蓋15，該防雨透光蓋15與盛液盤4敞口四周邊沿間留有四面間隙作為通風(fēng)口6。工作時(shí)，吹風(fēng)散風(fēng)路徑如附圖5中的箭頭所示，一側(cè)通風(fēng)口6進(jìn)風(fēng)吹，其它三側(cè)通風(fēng)口6向外排風(fēng)。這樣就很好地利用吹風(fēng)系統(tǒng)吹風(fēng)，加快了盛液盤中的溶液表面的空氣流動速度，使蒸發(fā)脫水速度提高。
參見附圖2、3所示，具體參見附圖3所示，所述防雨透光蓋15是通過鉸鏈16連接于盛液盤4敞口的一邊沿上，防雨透光蓋15連接鉸鏈16的一側(cè)邊沿向盛液盤4外延伸，其延伸段上設(shè)置配重塊17，配重塊17起平衡作用，以此使較厚重的防雨透光蓋15可如附圖3的虛線所示輕便地向上翻開。所述的防雨透光蓋15最佳由骨架上安裝鋼化玻璃構(gòu)成，以此透光性好，承重性也增強(qiáng)，當(dāng)蒸發(fā)器1放于戶外時(shí)，大雨、冰雹也不會損壞防雨透光蓋15，雨水不會進(jìn)入盛液盤4內(nèi)。
參見附圖4所示，本裝置還包括一自動控制器，該控制器由兩溫度傳感器21、22及控制電路構(gòu)成，一溫度傳感器21設(shè)置在盛液盤4內(nèi)采集溶液的溫度，另一溫度傳感器22設(shè)置在太陽能集熱器中(當(dāng)然也可設(shè)置在第一管路或第二管路中，它只要設(shè)在太陽能熱循環(huán)回路的任一點(diǎn)上都可)，它作用是采集導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度，兩溫度傳感器21、22的信號輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端接熱循環(huán)泵2及吹風(fēng)機(jī)(圖上未畫出)的控制端。在附圖4中控制連接線路以虛線標(biāo)出。工作時(shí)，當(dāng)溫度傳感器21采集到的溶液溫度與溫度傳感器22采集到的導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度差達(dá)到一設(shè)定值時(shí)，控制電路輸出信號起動熱循環(huán)泵2及吹風(fēng)機(jī)，當(dāng)超過一定設(shè)定溫度時(shí)，控制電路輸出信號使熱循環(huán)泵2及吹風(fēng)機(jī)停止工作。
參見附圖2、3所示，所述盛液盤4底部有四個(gè)水平調(diào)節(jié)腳20支撐，通過調(diào)節(jié)這四個(gè)水平調(diào)節(jié)腳20可使盛液盤放置的平穩(wěn)；所述盛液盤4具體是由一內(nèi)膽18和外保溫層19復(fù)合構(gòu)成，所述管狀換熱器5設(shè)置在內(nèi)膽18和外保溫層19之間，內(nèi)膽18的內(nèi)表面光滑，以便收集刮取脫水物。所述內(nèi)膽18主要作用是導(dǎo)熱，應(yīng)用導(dǎo)熱性能好的材料，而保溫層19主要作是保溫，應(yīng)采用泡沫等熱隔絕材料。
實(shí)施例二參見附圖1～3所示，一種太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，由一蒸發(fā)器1、熱循環(huán)泵2及兩個(gè)太陽能集熱器3構(gòu)成，所述蒸發(fā)器1包括一盛液盤4及管狀換熱器5，與實(shí)施例一的不同之處僅在于管狀換熱器5結(jié)構(gòu)是如附圖7所示，是由15根換熱管7在盛液盤4內(nèi)底面平行均勻排列，并相串聯(lián)構(gòu)成，從而接出一端導(dǎo)熱介質(zhì)入口8和另一端導(dǎo)熱介質(zhì)出口9。當(dāng)然，這里的管狀換熱器5還可以采用其他多種形式，如由一根通長的換熱管盤繞構(gòu)成，這里就不一一舉例。
其他同實(shí)施例一，這里不再贅述。
上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于由一蒸發(fā)器[1]、熱循環(huán)泵[2]及至少一個(gè)太陽能集熱器[3]構(gòu)成，所述蒸發(fā)器[1]包括一盛液盤[4]及管狀換熱器[5]，所述盛液盤[4]為一扁平形狀的容器，其上部設(shè)有通風(fēng)口[6]，其內(nèi)底面平鋪設(shè)置管狀換熱器[5]；所述管狀換熱器[5]由換熱管[7]按串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)結(jié)構(gòu)在盛液盤[4]內(nèi)底面排列或盤繞構(gòu)成，其頭尾端接出導(dǎo)熱介質(zhì)入口[8]和導(dǎo)熱介質(zhì)出口[9]；所述導(dǎo)熱介質(zhì)入口[8]經(jīng)第一管路連接至太陽能集熱器[3]的出口[10]上，而所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口[9]經(jīng)第二管路連接至太陽能集熱器[3]的進(jìn)口[11]上，并且，在所述第一管路或第二管路中串接循環(huán)泵[2]，以此構(gòu)成太陽能熱循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于本裝置還包括一套吹風(fēng)系統(tǒng)，該吹風(fēng)系統(tǒng)主要包括吹風(fēng)機(jī)[12]，該吹風(fēng)機(jī)[12]設(shè)置于盛液盤[4]外，其吹風(fēng)風(fēng)向經(jīng)通風(fēng)口[6]指向盛液盤[4]內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于所述盛液盤[4]為四方的敞口容器，其敞口的一側(cè)邊沿處沿著邊沿方向設(shè)置有一吹風(fēng)管[13]，該吹風(fēng)管[13]的一端與所述吹風(fēng)機(jī)[12]相連，另一端封閉，并且，該吹風(fēng)管[13]管壁上朝向盛液盤[4]內(nèi)側(cè)開設(shè)有一排吹風(fēng)孔[14]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于所述盛液盤[4]上方敞口，該盛液盤[4]的敞口的上方擋設(shè)有一防雨透光蓋[15]，該防雨透光蓋[15]與盛液盤[4]敞口四周邊沿間留有間隙，作為通風(fēng)口[6]。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于所述防雨透光蓋[15]通過鉸鏈[16]連接于盛液盤[4]敞口的一邊沿上，防雨透光蓋[15]連接鉸鏈[16]的一側(cè)邊沿向盛液盤[4]外延伸，其延伸段上設(shè)置配重塊[17]。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于本裝置還包括一自動控制器，該控制器包括兩溫度傳感器[21、22]及控制電路，一溫度傳感器[21]設(shè)置在盛液盤[4]內(nèi)采集溶液的溫度，另一溫度傳感器[22]設(shè)置在太陽能熱循環(huán)回路中采集導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度，兩溫度傳感器[21、22]的信號輸出端與控制電路的輸入端相連，控制電路的輸出端接熱循環(huán)泵[2]的控制端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于本裝置中設(shè)有兩個(gè)至三個(gè)太陽能集熱器[3]，這些太陽能集熱器[3]相串聯(lián)，接出出口[10]和進(jìn)口[11]。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于所述管狀換熱器[5]埋設(shè)于盛液盤[4]的內(nèi)底面中，盛液盤[4]底部的內(nèi)表面光滑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于所述盛液盤[4]由一內(nèi)膽[18]和外保溫層[19]復(fù)合構(gòu)成，所述管狀換熱器[5]設(shè)置在內(nèi)膽[18]和外保溫層[19]之間。
全文摘要
一種太陽能溶液脫水蒸發(fā)裝置，其特征在于由一蒸發(fā)器、熱循環(huán)泵及至少一個(gè)太陽能集熱器構(gòu)成，所述蒸發(fā)器包括一盛液盤及管狀換熱器，所述盛液盤上部設(shè)有通風(fēng)口，其內(nèi)底面平鋪設(shè)置管狀換熱器；所述管狀換熱器由換熱管按串聯(lián)、并聯(lián)或者串并混聯(lián)結(jié)構(gòu)在盛液盤內(nèi)底面排列或盤繞構(gòu)成，其頭尾端接出導(dǎo)熱介質(zhì)入口和導(dǎo)熱介質(zhì)出口；所述導(dǎo)熱介質(zhì)入口經(jīng)第一管路連接太陽能集熱器出口上，而所述導(dǎo)熱介質(zhì)出口經(jīng)第二管路連接太陽能集熱器進(jìn)口上，在所述第一管路或第二管路中串接循環(huán)泵，以此構(gòu)成太陽能熱循環(huán)回路。本發(fā)明全部采用太陽能來加熱完成脫水過程，脫水溫度低于100攝氏度，完全是接近于自然狀態(tài)下進(jìn)行脫水，不會產(chǎn)生有害有毒氣體，具有環(huán)保節(jié)能的顯著優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C02F1/14GK101049983SQ200710021930
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者方輝 申請人:方輝