專(zhuān)利名稱(chēng)：利用自然能源霧化海水制鹽和收集蒸餾水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用自然能源制作鹽和蒸餾水的
直O(jiān)
背景技術(shù)：
制鹽的方法有煮鹽、太陽(yáng)能蒸發(fā)曬鹽、冷凍法、真空蒸發(fā)和熱壓蒸發(fā)等。除了太陽(yáng)能蒸發(fā)曬鹽，其余的方法幾乎都要消耗大量能源。由于曬鹽是利用太陽(yáng)能和風(fēng)能蒸發(fā)水分濃縮鹵水，因此是最為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的傳統(tǒng)制鹽方式。然而，雖然目前曬鹽采用了較先進(jìn)的逐級(jí)濃縮的方法，使生產(chǎn)效率有所提高，但仍然是依靠各級(jí)商水池水面的自然蒸發(fā)使商水逐漸濃縮原理。其不足之處是水分蒸發(fā)慢，下雨天和晚上幾乎不能作業(yè)，其效率低下，嚴(yán)重制約了曬鹽企業(yè)的發(fā)展；而且其蒸發(fā)的水分白白浪費(fèi)，也令人痛惜。探索一種太陽(yáng)能風(fēng)能高效曬鹽方法，克服傳統(tǒng)曬鹽效率低的缺點(diǎn)，以及收集蒸發(fā)的水分為蒸餾水，對(duì)曬鹽企業(yè)增效和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有重大促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前曬鹽主要是利用鹵水池水面自然蒸發(fā)，效率低的問(wèn)題， 以及不能收集蒸發(fā)的水分的現(xiàn)狀，提出這樣一種制鹽裝置第一，在不改變各級(jí)商水池面積和不消耗能源的情況下，擴(kuò)大水分蒸發(fā)的面積，增加蒸發(fā)水分的溫度和氣流速度，提高水分蒸發(fā)的效率。第二，收集蒸發(fā)的水蒸氣制作蒸餾水。第三，儲(chǔ)存的太陽(yáng)熱能，可以在雨天和晚上繼續(xù)蒸發(fā)水分制鹽和制作蒸餾水。本發(fā)明的主要技術(shù)方案將制鹽設(shè)施置于現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)，充分利用發(fā)電站的薄膜大棚內(nèi)空氣溫度高、氣流速度快的特點(diǎn)，將鹵水霧化，加速水分蒸發(fā)和回收水蒸氣成蒸餾水。本發(fā)明的具體技術(shù)裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站的大棚、風(fēng)筒和風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是制鹽的各級(jí)鹵水池置于大棚內(nèi)；在風(fēng)筒下部設(shè)置至少一只風(fēng)動(dòng)葉輪，風(fēng)動(dòng)葉輪下方用軸連接一離心噴霧甩盤(pán)；甩盤(pán)上部設(shè)置一水泵；
在風(fēng)筒上部設(shè)置一圓弧形風(fēng)檐，風(fēng)檐下設(shè)有多片圓弧形冷凝片和喇叭形導(dǎo)流筒；冷凝片之間具有間隙，冷凝片中心設(shè)有圓孔，且與導(dǎo)流筒同心；導(dǎo)流筒、冷凝片和風(fēng)檐順序通過(guò)支撐桿與風(fēng)筒連接，且導(dǎo)流筒與風(fēng)筒之間具有一間隔距離；第一散熱片設(shè)有蒸餾水溝；蒸餾水溝通過(guò)蒸餾水下水管與蒸餾水槽相通；
大棚的周邊下部設(shè)有蒸餾水槽和鹽庫(kù)，鹽庫(kù)中設(shè)有黑色的金屬吸熱板；大棚與風(fēng)筒連接處設(shè)有阻擋水蒸氣的擋板；
本發(fā)明的制鹽和收集蒸餾水的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的
在鹵水池中加入海水，太陽(yáng)輻射進(jìn)薄膜大棚內(nèi)，大棚內(nèi)的空氣和鹵水池中的海水吸收太陽(yáng)熱，生成水蒸氣和熱空氣上升，其中的一部分水蒸氣上升至大棚遇冷，凝結(jié)成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸餾水槽；其余的水蒸氣和熱空氣流向風(fēng)筒，再沿風(fēng)筒上升，帶動(dòng)風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電和風(fēng)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
風(fēng)動(dòng)葉輪帶動(dòng)離心噴霧甩盤(pán)快速旋轉(zhuǎn)，水泵將鹵水池中的鹵水輸送到甩盤(pán)上，鹵水被快速旋轉(zhuǎn)的甩盤(pán)甩出，使鹵水分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，熱空氣與微粒接觸，瞬間將微粒中的一大部分水分蒸發(fā)除去，其余的含有鹽和雜質(zhì)部分以及殘留水分落入鹵水池中；
蒸發(fā)的水分上升，隨熱空氣一起進(jìn)入風(fēng)筒，合成快速上升氣流；該氣流經(jīng)過(guò)風(fēng)動(dòng)葉輪和多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)后流出風(fēng)筒；另一方面，由于外界氣流流過(guò)風(fēng)檐，流速加快，壓強(qiáng)降低，流出風(fēng)筒的氣流被抽吸上升，經(jīng)導(dǎo)流筒和冷凝片中心的圓孔，從冷凝片之間的間隙流向外界，其中一部分水蒸氣接觸冷凝片受冷，凝結(jié)成水滴落入蒸餾水溝，經(jīng)蒸餾水下水管落在蒸餾水槽中；
外界的空氣從大棚的多只進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入棚內(nèi)；
同時(shí)，鹽庫(kù)中的黑色金屬吸熱板也吸收太陽(yáng)輻射熱，其熱量傳導(dǎo)于鹽，使鹽儲(chǔ)存熱量； 在無(wú)陽(yáng)光的時(shí)間段內(nèi)，鹽和鹵水池中的海水釋放熱量，加熱大棚內(nèi)的空氣，海水繼續(xù)蒸發(fā)，繼續(xù)產(chǎn)生蒸餾水；一部分水蒸氣和熱空氣繼續(xù)流向風(fēng)筒，再沿風(fēng)筒上升，帶動(dòng)風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電和風(fēng)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；
如此周而復(fù)始地蒸發(fā)海水、產(chǎn)生蒸餾水和發(fā)電，直至海水濃縮結(jié)晶成鹽，該鹽輸入棚內(nèi)的鹽庫(kù)，成為儲(chǔ)熱材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的特點(diǎn)和有益效果是
一、利用太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站大棚內(nèi)的快速氣流和較高的溫度以及風(fēng)筒，使鹵水霧化， 增大水分蒸發(fā)面積，使水分在熱空氣中快速蒸發(fā)，使得鹵水池在雨天和無(wú)陽(yáng)光時(shí)段也可作業(yè)，提高了產(chǎn)鹽效率。而鹵水池的水分和鹽分是比巖石和泥土儲(chǔ)熱性能更好的材料，有利于在無(wú)陽(yáng)光時(shí)段釋放熱能，使風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)繼續(xù)發(fā)電，提高了發(fā)電效率。上述兩者相輔相成，起到了相互促進(jìn)作用。二、由于使用了風(fēng)檐、冷凝片等組成的水蒸氣回收裝置，以及太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站的大棚，使原先浪費(fèi)的水蒸氣回收為蒸餾水。三、鹽就近入庫(kù)于在大棚內(nèi)，使鹽這一優(yōu)良的儲(chǔ)熱材料物盡其用，從而在陰雨天和晚上時(shí)，鹽釋放熱量，有利于繼續(xù)蒸發(fā)水分、生產(chǎn)蒸餾水和發(fā)電。而且鹽就近入庫(kù)，減少了運(yùn)輸費(fèi)用。


下面結(jié)合圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站剖面示意圖。圖2是圖1中的A局部放大視圖。圖3是制鹽設(shè)施設(shè)置在太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站大棚內(nèi)的剖面示意圖。圖4是圖3中的B局部放大視圖。圖5是本發(fā)明的整體外形示意圖。圖6是圖3中的D局部放大視圖。圖7是圖3中的C局部放大視圖。圖8是圖7中的E局部放大視9是圖7的立體視圖。圖10是插入鹽中的金屬吸熱板的外形示意圖。
具體實(shí)施例方式曬鹽的效率主要由水分蒸發(fā)的快慢決定的，而水分的蒸發(fā)主要取決于溫度，氣流速度和蒸發(fā)面積，下面圍繞這三個(gè)因素來(lái)實(shí)施提高曬鹽效率。圖1和圖2顯示的是現(xiàn)有技術(shù)中的太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站，它是一種利用太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱氣流推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的裝置。在發(fā)電裝置所在處鋪設(shè)大面積的透明塑料薄膜大棚1，陽(yáng)光透過(guò)薄膜，被棚內(nèi)地面吸收。陽(yáng)光充足時(shí)，薄膜大棚和地面之間的空氣可加熱到 20-50°C，大棚中心建有塔狀風(fēng)筒2，被曬熱的空氣流向風(fēng)筒2內(nèi)，再沿風(fēng)筒2上升，帶動(dòng)風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3。即使外界風(fēng)力為零級(jí)，風(fēng)筒內(nèi)的氣流速度也能達(dá)到80米/秒，相當(dāng)于颶風(fēng)的速度。功率為1000千瓦的這種發(fā)電站，需建造一個(gè)直徑10米、高300米的風(fēng)筒， 覆蓋地面的薄膜大棚的直徑為400米。這個(gè)薄膜大棚和棚內(nèi)較高的溫度和流速較快的氣流，正好用來(lái)加快各級(jí)鹵水池4 的水分蒸發(fā)。特別是在雨天，大棚起到遮雨的作用。并且，蒸發(fā)的水蒸氣會(huì)在大棚1上凝結(jié)成水滴，沿大棚的斜面淌下，成為蒸餾水。另一方面，水的熱容量相當(dāng)高，Ikg水可儲(chǔ)存 4. WkJ/°C的熱能，而固體地面約為1.7 kJ/°C，只有水的4/10左右。鹵水中的鹽分更是儲(chǔ)熱良好的材料。在無(wú)陽(yáng)光的時(shí)間段內(nèi)，水和鹽分儲(chǔ)存的熱量反過(guò)來(lái)可以為風(fēng)筒2中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)3提供發(fā)電的風(fēng)能。在增加蒸發(fā)面積方面本發(fā)明在風(fēng)筒2下部設(shè)置至少一只風(fēng)動(dòng)葉輪51 (見(jiàn)圖6)， 風(fēng)動(dòng)葉輪下方用軸52連接一離心噴霧甩盤(pán)53 ；甩盤(pán)上部設(shè)置一水泵M ；風(fēng)動(dòng)葉輪帶動(dòng)離心噴霧甩盤(pán)快速旋轉(zhuǎn)(可以用變速箱調(diào)節(jié)速度)，水泵將鹵水池4中的鹵水輸送到甩盤(pán)上，鹵水被高速旋轉(zhuǎn)的甩盤(pán)甩出，使鹵水分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，也就是增大水分蒸發(fā)面積，熱空氣與微粒接觸，瞬間將微粒中的一大部分水分蒸發(fā)除去，其余的含有鹽和雜質(zhì)部分以及殘留水分落入鹵水池中；蒸發(fā)的水分上升，隨熱空氣一起進(jìn)入風(fēng)筒2，合成快速上升氣流；該氣流經(jīng)過(guò)風(fēng)動(dòng)葉輪51和多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3后流出風(fēng)筒2。為了收集水蒸氣制成蒸餾水，本發(fā)明在風(fēng)筒2上部設(shè)置一圓弧形風(fēng)檐92(見(jiàn)圖7)， 風(fēng)檐下設(shè)有多片圓弧形冷凝片9和喇叭形導(dǎo)流筒93 ；冷凝片之間具有間隙，冷凝片中心設(shè)有圓孔94，且與導(dǎo)流筒93同心；由于外界氣流流過(guò)風(fēng)檐92，流速加快，根據(jù)伯努利原理，壓強(qiáng)降低，上述流出風(fēng)筒2的氣流被抽吸上升，經(jīng)導(dǎo)流筒93和冷凝片中心的圓孔94(見(jiàn)圖9)， 從冷凝片9之間的間隙流向外界，其中一部分水蒸氣接觸冷凝片受冷，凝結(jié)成蒸餾水。導(dǎo)流筒、冷凝片和風(fēng)檐順序通過(guò)支撐桿95與風(fēng)筒2連接，且導(dǎo)流筒與風(fēng)筒之間具有一間隔距離98，當(dāng)導(dǎo)流筒93內(nèi)充滿(mǎn)氣體無(wú)法快速排出時(shí)，從風(fēng)筒2中流出的氣流可以從間隔距離98中排出；第一散熱片91設(shè)有蒸餾水溝96 ；蒸餾水溝通過(guò)蒸餾水下水管97與蒸餾水槽6相通；各冷凝片凝結(jié)成的蒸餾水落入蒸餾水溝96，經(jīng)蒸餾水下水管97流入蒸餾水槽6中；
(見(jiàn)圖3和圖4)大棚的周邊下部設(shè)有蒸餾水槽6，從棚的斜面淌下來(lái)的蒸餾水可以流入蒸餾水槽內(nèi)儲(chǔ)存。大棚的周邊下部設(shè)有鹽庫(kù)7，因?yàn)辂}是儲(chǔ)存熱的優(yōu)良材料，但其熱傳導(dǎo)性較弱，所以本發(fā)明在鹽上設(shè)有黑色的金屬吸熱板71 (見(jiàn)圖4和圖10)，黑色的金屬吸熱板吸收太陽(yáng)熱，通過(guò)其多只導(dǎo)熱腳72，將熱量分散傳導(dǎo)給鹽73;在無(wú)陽(yáng)光的時(shí)間段內(nèi)，鹽反過(guò)來(lái)將熱量傳導(dǎo)給吸熱板71，由吸熱板在大棚中釋放熱量。大棚與風(fēng)筒的連接處設(shè)有阻擋水蒸氣的擋板8 ；這是為了讓水蒸氣能有更多的機(jī)會(huì)與大棚接觸，產(chǎn)生蒸餾水。否則水蒸氣很快會(huì)進(jìn)入風(fēng)筒2內(nèi)，白白浪費(fèi)。另一方面，水蒸氣冷凝成水會(huì)放出潛熱，其中的一部分潛熱會(huì)返回在大棚內(nèi)。水在蒸發(fā)時(shí)，要吸收汽化熱，會(huì)損失大棚內(nèi)的一部分溫度，但只要適當(dāng)增加大棚的面積，或者縮小鹵水池的面積就可以了。綜上所述，本發(fā)明的制鹽和收集蒸餾水的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的
在鹵水池4中加入海水，太陽(yáng)輻射進(jìn)薄膜大棚1內(nèi)，大棚內(nèi)的空氣和鹵水池中的海水吸收太陽(yáng)熱，生成水蒸氣和熱空氣上升，基中的一部分水蒸氣上升至大棚1遇冷，凝結(jié)成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸餾水槽6 ；其余的水蒸氣和熱空氣流向風(fēng)筒2內(nèi)，再沿風(fēng)筒內(nèi)上升，帶動(dòng)風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3發(fā)電和風(fēng)動(dòng)葉輪51轉(zhuǎn)動(dòng)；
風(fēng)動(dòng)葉輪51帶動(dòng)離心噴霧甩盤(pán)53快速旋轉(zhuǎn)，水泵M將鹵水池4中的鹵水輸送到甩盤(pán)上，鹵水被快速旋轉(zhuǎn)的甩盤(pán)甩出(可以用變速箱調(diào)節(jié)速度)，使鹵水分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，熱空氣與微粒接觸，瞬間將微粒中的一大部分水分蒸發(fā)除去，其余的含有鹽和雜質(zhì)部分以及殘留水分落入鹵水池中；
蒸發(fā)的水分上升，隨熱空氣一起進(jìn)入風(fēng)筒2，合成快速上升氣流；該氣流經(jīng)過(guò)風(fēng)動(dòng)葉輪 51和多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3后流出風(fēng)筒2 ；另一方面，由于外界氣流流過(guò)風(fēng)檐92，流速加快，壓強(qiáng)降低，流出風(fēng)筒2的氣流被抽吸上升，經(jīng)導(dǎo)流筒93和冷凝片中心的圓孔94，從冷凝片9之間的間隙流向外界，其中一部分水蒸氣接觸冷凝片受冷，凝結(jié)成水滴落入蒸餾水溝96，經(jīng)蒸餾水下水管97落在蒸餾水槽6中；
外界的空氣從大棚的多只進(jìn)風(fēng)口 10進(jìn)入大棚內(nèi)；
同時(shí)，鹽庫(kù)上的黑色金屬吸熱板71也吸收太陽(yáng)輻射熱，其熱量傳導(dǎo)于鹽73，使鹽儲(chǔ)存
熱量；
在無(wú)陽(yáng)光的時(shí)間段內(nèi)，鹽和鹵水池中的海水釋放熱量，加熱大棚內(nèi)的空氣，海水繼續(xù)蒸發(fā)，繼續(xù)產(chǎn)生蒸餾水；一部分水蒸氣和熱空氣繼續(xù)流向風(fēng)筒2，再沿風(fēng)筒上升，帶動(dòng)風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3發(fā)電和風(fēng)動(dòng)葉輪51轉(zhuǎn)動(dòng)；
如此周而復(fù)始地蒸發(fā)海水、產(chǎn)生蒸餾水和發(fā)電，直至海水濃縮結(jié)晶成鹽(現(xiàn)有技術(shù))，該鹽輸入棚內(nèi)的鹽庫(kù)7，成為儲(chǔ)熱材料。若有需要，則可從鹽庫(kù)從向外界輸出鹽。
權(quán)利要求
1. 一種利用自然能源霧化海水制鹽和收集蒸餾水的裝置，它包括太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站的大棚、風(fēng)筒和風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是制鹽的各級(jí)鹵水池置于大棚內(nèi)；在風(fēng)筒下部設(shè)置至少一只風(fēng)動(dòng)葉輪，風(fēng)動(dòng)葉輪下方用軸連接一離心噴霧甩盤(pán)；甩盤(pán)上部設(shè)置一水泵；在風(fēng)筒上部設(shè)置一圓弧形風(fēng)檐，風(fēng)檐下設(shè)有多片圓弧形冷凝片和喇叭形導(dǎo)流筒；冷凝片之間具有間隙，冷凝片中心設(shè)有圓孔，且與導(dǎo)流筒同心；導(dǎo)流筒、冷凝片和風(fēng)檐順序通過(guò)支撐桿與風(fēng)筒連接，且導(dǎo)流筒與風(fēng)筒之間具有一間隔距離；第一散熱片設(shè)有蒸餾水溝；蒸餾水溝通過(guò)蒸餾水下水管與蒸餾水槽相通；大棚的周邊下部設(shè)有蒸餾水槽和鹽庫(kù)，鹽庫(kù)中設(shè)有黑色的金屬吸熱板；大棚與風(fēng)筒連接處設(shè)有阻擋水蒸氣的擋板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用自然能源霧化海水制鹽和收集蒸餾水的裝置，其特別之處是在將制鹽設(shè)施置于太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)，在發(fā)電站風(fēng)筒下部設(shè)置風(fēng)動(dòng)葉輪，風(fēng)動(dòng)葉輪連接離心噴霧甩盤(pán)；在風(fēng)筒上部設(shè)置一圓弧形風(fēng)檐，風(fēng)檐下設(shè)有多片圓弧形冷凝片和喇叭形導(dǎo)流筒；風(fēng)動(dòng)葉輪帶動(dòng)甩盤(pán)快速旋轉(zhuǎn)，鹵水被霧化迅速除去水分，含鹽部分落入鹵水池中；蒸發(fā)的水分隨熱空氣一起進(jìn)入風(fēng)筒，合成快速上升氣流；該氣流經(jīng)過(guò)風(fēng)動(dòng)葉輪和多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)后流出風(fēng)筒；另一方面，由于外界氣流流過(guò)風(fēng)檐，流速加快，壓強(qiáng)降低，流出風(fēng)筒的氣流被抽吸上升，從冷凝片之間的間隙流向外界，其中一部分水蒸氣接觸冷凝片受冷，凝結(jié)成蒸餾水。本發(fā)明提高了制鹽效率，并收集了蒸餾水。
文檔編號(hào)F03D9/00GK102464343SQ20111016402
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者馮靜 申請(qǐng)人:馮靜