的效率,在太陽能海水淡化裝置的下方安置有淡水收集箱7和濃海水收集箱8,淡水收集箱分別與上部凝水出口管和下部凝水出口管連接,收集淡水,濃海水收集箱與濃海水出口管連接收集蒸發(fā)并升溫后的濃海水;
[0026]其中,熱能回收系統(tǒng)包括熱能回收箱體11,熱能回收箱體的頂部管道通過進水閥15與冷凝室升溫海水出口管連接,裝成初步升溫后的海水,熱能回收箱體的底部側(cè)壁通過管道與濃海水收集箱連接,連接管道穿入熱能回收箱體后形成換熱器盤管12,溫度較高的濃海水進一步為初步升溫后的海水加熱,換熱器盤管的出口管13再由熱能回收箱體的上部側(cè)壁穿出,在熱能回收箱體的側(cè)壁下部安裝有原料海水出口管,原料海水出口管分別與相變蓄熱閥門10及直供水閥門14連接;
[0027]其中,相變蓄熱系統(tǒng)包括相變蓄熱箱體9,在相變蓄熱箱體的內(nèi)部安裝相變蓄熱材料31,在相變蓄熱箱體的前側(cè)開口處安裝采光板32,在相變蓄熱箱體的底邊前側(cè)絞裝箱體保溫板30,在陽光充足的情況下打開保溫板,相變蓄熱箱可充當集熱器,對原料海水進行預熱,并儲存多余的太陽能,在夜晚低溫條件下閉合保溫板,相變蓄熱箱釋放熱能,為海水蒸發(fā)提供驅(qū)動力,由相變蓄熱閥門輸出的管道與相變蓄熱箱體下側(cè)壁上的蓄熱進口管29連接,蓄熱進口管穿入箱體內(nèi)部形成變相加熱盤管33,變相加熱盤管穿出相變蓄熱箱體上側(cè)壁后與蓄熱出口管28連接,蓄熱出口管與直供水閥門的出口管連接,直供水閥門的出口管通過水栗16與蒸發(fā)室箱體前側(cè)板上的海水進口管連接。在運行初期,關閉相變蓄熱閥門,打開直供水閥門,熱能回收箱體內(nèi)的原料海水直接輸送至太陽能海水淡化裝置,待相變蓄熱材料融化后,打開相變蓄熱閥門,關閉直供水閥門,熱能回收箱體內(nèi)的原料海水通過相變蓄熱箱體后輸送到太陽能海水淡化裝置。
[0028]在本發(fā)明的具體實施中,所述芯體材料層優(yōu)選黑色棉布、黑色海綿或黑色竹炭布。
[0029]在本發(fā)明的具體實施中,在透明蓋板底部邊緣處安裝向下的擋水板5,順透明蓋板流下來的凝結(jié)水被擋水板阻擋后沿擋水板流向下方的集水槽。
[0030]在本發(fā)明的具體實施中,所述相變蓄熱材料為石蠟、月桂酸或硬脂酸。
[0031 ] 工作原理
[0032]原料海水通過水栗通過海水進口輸送至太陽能蒸餾裝置內(nèi),在芯體材料層表面形成一層薄水膜,經(jīng)折流板多次折流后,經(jīng)濃海水出口排至濃海水收集箱中,通過換熱器盤管在熱能回收裝置中進行換熱后,從低溫濃海水出口排出,同時,大部分水蒸汽在冷凝室中冷凝,冷凝水在冷凝室集水倉中匯集,經(jīng)冷凝室冷凝水排出口排出至淡水收集箱內(nèi),一小部分在蓋板的內(nèi)表面冷凝,流至擋板處,流至凝結(jié)水的集水槽中,通過冷凝水出口排出蒸餾器流至淡水收集箱內(nèi)。低溫海水通過低溫海水進口,經(jīng)冷凝器,通過出口排出至熱能回收裝置,換熱后輸送至蒸餾器內(nèi)。在陽光充足時,相變蓄熱裝置進行儲熱,打開保溫板,太陽能透過采光板使相變蓄熱材料進行固-液相變,打開蓄熱箱閥門,原料水通過蓄熱箱進口進入相變蓄熱裝置進行加熱,從蓄熱箱出口排出,輸送至蒸餾器內(nèi)。當太陽能輻射強度降低時,關閉保溫板,相變蓄熱材料開始釋放熱能。
【主權項】
1.一種外凝結(jié)式傾斜芯型太陽能蒸餾海水淡化裝置,其特征在于:包括一套太陽能海水淡化裝置、一套相變蓄熱系統(tǒng)和一套熱能回收系統(tǒng), 其中,太陽能海水淡化裝置包括上部開口的長方形腔體,在腔體的上開口處覆蓋有透明蓋板、在透明蓋板右側(cè)底部下方安裝三角狀積水板,三角狀積水板與腔體右側(cè)板共同構成承接凝結(jié)水的集水槽,在集水槽處腔體前側(cè)板上安裝有下部凝水出口管,在腔體內(nèi)的底板上安裝分室隔板,分室隔板將腔體內(nèi)部空間分割成上部連通的冷凝室和蒸發(fā)室,在蒸發(fā)室的箱體底板上覆蓋有芯體材料層,在芯體材料層上安置折流板,在蒸發(fā)室上部的腔體前側(cè)板上安裝有原料海水進口管,在蒸發(fā)室下部,集水槽下方的腔體后側(cè)板上安裝有濃海水出口管,在冷凝室中,冷凝室的底板與分室隔板共同構成冷凝集水倉,在冷凝集水倉對應的腔體前側(cè)板上安裝上部凝水出口管,在冷凝室的前側(cè)壁上安裝低溫海水進口管,在冷凝室的后側(cè)壁上安裝換熱后的升溫海水出口管,在進出口管之間連接冷凝器盤管,在太陽能海水淡化裝置的下方安置有淡水收集箱和濃海水收集箱,淡水收集箱分別與上部凝水出口管和下部凝水出口管連接,濃海水收集箱與濃海水出口管連接; 其中,熱能回收系統(tǒng)包括熱能回收箱體,熱能回收箱體的頂部管道通過進水閥與冷凝室升溫海水出口管連接,熱能回收箱體的側(cè)壁通過管道與濃海水收集箱連接,連接管道穿入熱能回收箱體后形成換熱器盤管,換熱器盤管的出口管再由熱能回收箱體的上部側(cè)壁穿出,在熱能回收箱體的側(cè)壁下部安裝有原料海水出口管,原料海水出口管分別與相變蓄熱閥門及直供水閥門連接; 其中,相變蓄熱系統(tǒng)包括相變蓄熱箱體,在相變蓄熱箱體的內(nèi)部安裝相變蓄熱材料,在相變蓄熱箱體的前側(cè)開口處安裝采光板,在相變蓄熱箱體的底邊前側(cè)絞裝箱體保溫板,由相變蓄熱閥門輸出的管道與相變蓄熱箱體下側(cè)壁上的蓄熱進口管連接,蓄熱進口管穿入箱體內(nèi)部形成加熱盤管,加熱盤管穿出相變蓄熱箱體上側(cè)壁后與蓄熱出口管連接,蓄熱出口管與直供水閥門的出口管連接,直供水閥門的出口管通過水栗與蒸發(fā)室腔體前側(cè)板上的海水進口管連接。2.根據(jù)權利要求1所述的外凝結(jié)式傾斜芯型太陽能蒸餾海水淡化裝置,其特征在于:所述芯體材料層具體為黑色棉布、黑色海綿或黑色竹炭布中的一種。3.根據(jù)權利要求1所述的外凝結(jié)式傾斜芯型太陽能蒸餾海水淡化裝置,其特征在于:在透明蓋板底部邊緣處安裝向下的擋水板,順透明蓋板流下來的凝結(jié)水被擋水板阻擋后沿擋水板流向下方的集水槽。4.根據(jù)權利要求1所述的外凝結(jié)式傾斜芯型太陽能蒸餾海水淡化裝置,其特征在于:所述相變蓄熱材料為石蠟、月桂酸或硬脂酸中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種外凝結(jié)式傾斜芯型太陽能蒸餾海水淡化裝置,包括太陽能海水淡化裝置、相變蓄熱系統(tǒng)和熱能回收系統(tǒng),其中太陽能海水淡化裝置包括腔體、在腔體內(nèi)安裝分室隔板將腔體內(nèi)部分割成冷凝室和蒸發(fā)室,蒸發(fā)室將注入原料海水進行蒸發(fā),冷凝室中安裝低溫海水冷凝器盤管對蒸汽進行冷凝,蒸發(fā)后的高溫濃海水通過管道進入熱能回收箱體為箱體內(nèi)的原料海水加熱,同時,冷凝器盤管中被加熱的原料海水注入熱能回收箱體,熱能回收箱體內(nèi)的原料海水通過相變蓄熱系統(tǒng)后再進入到海水淡化裝置。本發(fā)明利用多種手段提升原料海水溫度,延長海水蒸發(fā)時間,加快蒸汽冷凝過程,使海水淡化效率大大提升。
【IPC分類】C02F1/14, C02F103/08
【公開號】CN105565412
【申請?zhí)枴緾N201610123595
【發(fā)明人】李強, 王金燕, 呂慶春, 任建波, 孫靖, 張曉晨, 馮厚軍
【申請人】國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年3月3日