專利名稱：太陽能海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及海洋資源開發(fā)領域。具體地說是一種利用太陽能來氣化海水以獲取淡水的太陽能海水淡化裝置。
水是人類賴以生存和發(fā)展的寶貴資源，地球上可供生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)利用的淡水資源非常有限，在我國淡水資源總儲量為世界第6位，而人均占有水量僅為世界人均量的1/4。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的增多，目前我國已有150個城市缺水，特別是一些沿海城市，嚴重缺水已經(jīng)危及這些城市的發(fā)展和建設。如果利用海水淡化技術(shù)來生產(chǎn)淡水，能有效地解決這些城市的水荒問題。目前最實用、可靠和經(jīng)濟的海水淡化方式是蒸餾法，但這種方法能耗比很大，設備投資較大，對環(huán)境有污染，因此造水成本很高。同時由于蒸餾過程中高溫沸騰能使海水中某些溶質(zhì)隨水氣化冷凝而影響淡水質(zhì)量。
本實用新型的目的是解決以上問題，提供一種以太陽能為動力，在海水沸點以下分離海水和水蒸氣，不污染環(huán)境，生產(chǎn)低成本，高純度的太陽能海水淡化裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的。它是由海水淡化設備和陽光追蹤設備兩部分組成。海水淡化設備包括有閥門、水泵、冷凝器、蒸發(fā)器、風扇等部件。其中蒸發(fā)器1的底邊與水平面呈30°角斜置于整個裝置之上。它高的一端有開口與設在設備最后端的蒸氣室2相通，蒸氣室2的前方設有冷凝器3，在它的前方是風槽4和風扇5。蒸發(fā)器1低的一端下裝有閥門6和水槽7，其后方設有淡水槽8，淡水管9的一端通入其中，另一端連接在位于凝冷器3下的淡水接水盤13。閥門10與閥門11通過三通接頭與水泵12相連。冷凝器入水管14的一端連接水泵12，另一端從冷凝器3的下部進入冷凝器3，冷凝器出水管17從冷凝器3的上部穿出后，其升部進入蒸發(fā)器1，并在此設有噴淋管18，其降部裝有閥門16及水槽15。蒸發(fā)器1的最上層為透明玻璃19，其下方裝有蒸發(fā)板20，在它和底之間有保溫填充物21。
上面所述的陽光追蹤設備由轉(zhuǎn)向器和控制器兩部件組成。轉(zhuǎn)向器包括有電動機、變速箱、主動輪、被動輪、底盤等。其中主動輪22通過變速箱23與電動機24連接。空心軸25在轉(zhuǎn)向器中心，淡水管9和冷凝器入水管14從中間通過。銅軸承26安裝在空心軸25與底盤28之間，被動輪27隨主動輪22在它上面滾動?？刂破靼ü饷綦娊M、集成電路、三極管、繼電器等電子元件。其中光敏電阻RT1、RT2連接集成電路IC，IC的1腳接三極管G形成開關(guān)電路。繼電器J的K4、K5接電動機24的正反向電路，電源開關(guān)K1連接在電源上，轉(zhuǎn)向開關(guān)K2、K3分別連接在K4、K5的電路中。
本實用新型的伏點很多，它結(jié)構(gòu)緊湊，造價低廉，充分利用了太陽能源及海水溫差，能耗比很低，造水效率很高。可制成小型裝置安裝在家庭或制成中型裝置安裝在社區(qū)或企業(yè)來淡化海水或內(nèi)陸苦咸水。適用于所有缺乏淡水資源地區(qū)，特別適用于太陽能豐富而又缺乏常規(guī)能源的沿海城鎮(zhèn)、島嶼、沙漠邊遠地區(qū)。


圖1是本實用新型的海水淡化裝置示意圖。圖中1為蒸發(fā)器，2為蒸氣室，3為冷凝器，4為風槽，5為風扇，6為閥門6，7為水槽7，8為淡水槽，9為淡水管，10為閥門10，11為閥門11，12為水泵，13為淡水接水盤，14為冷凝器入水管，15為水槽15，16為閥門16，17為冷凝器出水管，18為噴淋管，A為深層低溫海水，B為冷凝器排出水，C為淡化水，D為清洗水，E為清洗后排出水。
圖2是本實用新型蒸發(fā)器示意圖。圖中19為透明玻璃，20為蒸發(fā)板，21為保溫填充物。
圖3是本實用新型轉(zhuǎn)向器示意圖。圖中22為主動輪，23為變速箱，24為電動機，25為空心軸，26為銅軸承，27為被動輪，28為底盤。
圖4是本實用新型控制器電原理圖。
本實用新型的實施，以上各圖所示的結(jié)構(gòu)及電路就是本實用新型的實施例。打開閥門11和閥門16，關(guān)閉閥門10及閥門6，水泵12吸取的深層低溫海水通過冷凝器入水管14進入冷凝器3，海水的大部分從冷凝器出水管17經(jīng)閥門16流入水槽15后排入大海，小部分經(jīng)噴淋管18進入蒸發(fā)器1，噴淋在蒸發(fā)板20上。蒸發(fā)板上密集的淺槽有利于在它上面保留薄薄一層海水，陽光透過透明玻璃19給海水加溫蒸發(fā)。蒸發(fā)器內(nèi)壁涂黑色以利吸收大陽能，蒸發(fā)板下充填保溫材料阻止熱能散失。水蒸氣進入蒸氣室2，冷凝器3中循環(huán)的深層低溫海水，使冷凝器與水蒸氣形成巨大溫差，水蒸氣在低溫的冷凝器3上凝集成淡水，匯集到淡水接水盤13，經(jīng)淡水管流進淡水槽。由于風扇5的抽氣作用，在冷凝器、蒸氣室、蒸發(fā)器內(nèi)形成了負壓，從而降低了海水氣化溫度，提高了海水淡化效率，同時由于海水氣化溫度較低，海水中某些溶質(zhì)不能隨水氣化，生產(chǎn)的淡水質(zhì)量亦有提高。調(diào)整閥門16的開啟量能調(diào)節(jié)噴淋水量的大小。為防止蒸發(fā)板上結(jié)垢，可關(guān)閉閥門16，開啟閥門6，噴淋的海水不經(jīng)氣化，直接沖洗蒸發(fā)板后流經(jīng)閥門6，進入水槽7。如果將這些水收集后經(jīng)閥門10泵入，重復進行提取淡水或沖洗蒸發(fā)板，則可獲得濃縮海水，用作海洋化工原料。海水淡化設備安裝在轉(zhuǎn)向器上，淡水管9和冷凝器入水管14從空心軸25中穿過，由主動輪22、被動輪27帶動軸，使海水淡化設備在底盤28上轉(zhuǎn)動?？刂破髦泄饷綦娮鑂T1、RT2受光一致時，中心電阻RP使集成電路IC3腳電位在中心不變，1腳輸出低電位。當RT1受光照阻值變小時，3腳電位偏離中心呈高電位，1腳輸出高電壓，三級管G導通，繼電器J吸合，K4得電，電動機24正向運行，使海水淡化設備正向轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)至RT1和RT2受光一致時，3腳電位恢復到中心值，電動機停止運行，這時蒸發(fā)板正對陽光。當海水淡化設備轉(zhuǎn)動到一定角度時，會觸及K3，導致K4失電、K5得電，K5-2自保，電動機反向運行。如果觸及K2，導致K5失電，電動機停止反向運行。K2的作用是使海水淡化設備停止在陽光追蹤的起始端，也就是使蒸發(fā)板朝向東偏南方向。K3的作用是在追蹤陽光終結(jié)時讓設備返回到起始位置，即使蒸發(fā)板轉(zhuǎn)到西偏南方向后回到東偏南方向的位置。K2和K3組成了復位電路，由于海水淡化設備工作時追蹤陽光而不斷地改變著位置，所以水槽7、淡化水槽8、排水槽15可制成馬蹄形狀固定在基座上。
權(quán)利要求1.一種太陽能海水淡化裝置，包括有蒸發(fā)器、蒸氣室、冷凝器、風扇、轉(zhuǎn)向器、控制器，其特征在于蒸發(fā)器(1)的底邊與水平面呈30°斜置于整個裝置之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于蒸發(fā)板(20)上面刻著細密的淺槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于冷凝器(3)中循環(huán)的深層低溫海水與蒸氣室(2)中水蒸氣形成很大的溫差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于風扇(5)的排氣作用在蒸發(fā)器(1)、蒸氣室(2)中形成了有利的負壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于海水淡化設備安裝在轉(zhuǎn)向器上，淡水管(9)和冷凝器入水管(14)從空心軸(25)中間穿過，由主動輪(22)被動輪(27)帶動空心軸(25)，使海水淡化設備在底盤(28)上轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于控制器中光敏電阻RT1和RT2、集成電路IC、繼電器J組成追蹤陽光電路，K2、K3組成復位電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于水槽(7)、淡水槽(8)、排水槽(15)制成馬蹄形固定在基座上。
專利摘要一種太陽能海水淡化裝置,主要為淡化海水,內(nèi)陸苦咸水提供一種以太陽能為動力,能在海水沸點以下氣化海水以生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)淡水的裝置。蒸發(fā)器與水平面呈30°角斜置在整個裝置上,其下方有蒸氣室、冷凝器、風槽、風扇、水槽和管道。抽取的深層低溫海水經(jīng)過冷凝器后噴淋在蒸發(fā)板上,被太陽能加溫蒸發(fā),水蒸氣被冷凝器凝集成淡水。風扇抽氣使蒸發(fā)器、蒸氣室內(nèi)呈負壓,加速海水氣化。
文檔編號C02F1/14GK2367601SQ9823334
公開日2000年3月8日 申請日期1998年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月30日
發(fā)明者胡百師, 胡百熙 申請人:胡百熙, 胡百師