一种利用化学反应形成真空室的海水淡化系统的制作方法_3

文档序号:9836502阅读:来源:国知局
用普通阀门2将蒸发室19内的空气排出蒸发室19。在回路中溢流阀18用于稳定栗的输出压力,溢流阀17用于控制回路压力,起到安全保护作用。
[0105]2.当蒸发室19内充满海水后,依次关闭普通阀门5、7和栗11,然后将浓度为99.9999%的二氧化碳储存罐接入阀门2处,并依次打开普通阀门6和5,同时将二氧化碳储存罐的阀门打开,这样,在二氧化碳气体压力作用下,海水便从底部流回到海水储存罐中。当蒸发室19内充满高纯度二氧化碳时,注意及时关闭普通阀门2、5和6。
[0106]3.将足量碱性物质,例如NaOH投入含有适量底液的容器36,然后将容器密闭并启动搅拌器,此时将二位三通手动换向阀14置于右位有效,并打开普通阀门4,然后启动栗11,此时海水经由栗11后,流入含有NaOH极度过饱和封闭容器36内。在初始阶段,利用密闭容器36上方的空气传递来自海水的压力,将底液压入蒸发室19体内吸收二氧化碳,当真空度适当形成后,栗11只需不断抽取海水进行补充,直至压力表的读数满足真空度要求后,及时关闭普通阀门4。最后关闭普通阀门4和栗11。
[0107]4.此时打开栗12,并开启普通阀门5和7,在栗12的作用下,吸收了高纯度的蒸发室19内海水经由普通阀门5、7和栗12,来到海水浓度检测装置29,此时由于海水中离子浓度极高,会触发海水浓度检测装置29发出信号,使得二位三通电磁阀15右位有效(注意:低浓度的海水阀15始终是左位有效),浓海水便顺利流入浓海水储存罐28内。在蒸发室19底部海水抽取结束后,及时关闭普通阀门5和7,并停止栗12。
[0108]这样,在上述步骤结束后,便形成了真空环境。
[0109]二、海水淡化工作流程
[0110]将二位三通手动换向阀14置于左位有效,此时开启栗11,并打开普通阀门3,海水便流经单向阀8(另一支路处于堵死状态,相比真空环境的罐内,海水不会流入),并经由普通阀门3进入罐内的喷淋装置,并由喷淋装置将海水雾化。
[0111]太阳能集热器30吸收太阳能将管道内的工质加热至80摄氏度左右后,高温工质流过电加热辅助设备31和换热器32进入蒸发室19内部。在蒸发室19内,喷淋在太阳能加热管壁的水膜吸收管内高温工质的热量而气化,形成海水淡化的初始热蒸汽。
[0112]初始热蒸汽上升至蒸发室19顶部时,与环路热管21内部的液体和/或淡水收集装置20进行热交换,其液化后成为淡水被收集起来。
[0113]环路热管21内部的液体吸收了管外蒸汽的液化潜热后气化为气体,在动力装置35的吸附力作用下,输送到太阳能加热管壁下面的管道内,和太阳能加热管壁一同对喷淋下来的水膜进行蒸发,其管内的气体便液化成为液体,由动力装置35或者另一动力装置传输到上部进行循环利用。
[0114]作为优选,动力装置35是动力设备或者毛细栗。
[0115]当蒸发室19置底部有足量的液体时,停止栗11,开启栗12,并打开普通阀门5和7,此时海水浓度较低,二位三通电磁阀15处于左位有效状态,罐底的海水经过普通阀门5和7、栗12、电磁阀15、普通阀门3进入喷淋装置被循环利用。当海水浓度过高,海水经过浓度检测装置后发出信息,使二位三通电磁阀15得电,处于右位有效状态,这样海水便流入浓海水储存罐。
[0116]作为优选,当海水接近抽干时,可回到接近抽真空环节的步骤4状态;为了方便操作,也可重新使栗11工作,在抽取海水的同时加入新的海水,当浓度减小的时候,二位三通电磁阀15会失电重新回到左位有效,继续循环利用底部海水。
[0117]这样,便能重复周期工作,直到罐体内部真空度不符合要求时重头开始。
[0118]所述太阳能集热器30结构如图3所示,包括集热管38、反射镜37和集热板39,相邻的两个集热管38之间通过集热板39连接,从而使多个集热管38和相邻的集热板39之间形成管板结构;所述太阳能集热器系统包括两块管板结构,所述两块管板结构之间形成一定的夹角,所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对,反射镜37的焦点D位于管板结构形成的夹角之间。
[0119]优选,所述集热管38与太阳能加热管连通。
[0120]作为一个改进,所述的集热管38的横截面是长方形,所述的集热板39连接长方形的角。
[0121]作为优选,所述的集热管38的横截面是正方形。
[0122]传统的集热器都是将集热管直接设置在焦点上,一旦位置发生偏移,则热量就不会集热到集热管中,通过上述结构,太阳光照射在反射镜37,通过反射镜37反射到管板结构,将热量集热到管板结构中的集热管38中。通过这种结构,即使因为安装或者运行问题导致管板结构位置发生改变,则太阳能依然会集热到集热管38中,从而避免热量损失;同时因为传统的集热器都是将集热管直接设置在焦点上,造成集热管局部过热,造成集热管局部损失过大,寿命过短,甚至造成集热管内部过热,产生过热蒸汽,充满整个集热管,造成集热管内部压力过大,损坏集热管,而采取本申请的结构,既可以将热量充分的吸收,又可以将热量相对的分散,避免热量过于集中,使得整体集热管吸热均匀,延长集热管的使用寿命。
[0123]作为一个优选,反射镜37的焦点D位于两块管板结构最低端连线的中点上。通过上述设置,可以保证最大程度上吸收太阳能,避免太阳能因为焦点偏移而损失,同时还能保证板状结构尽量可能减少遮挡的照射在反射镜37上的阳光。通过实验证明,采用上述结构,太阳能吸收的效果最好。
[0124]作为优选,集热管的横截面积不相同。沿着管板结构的中部(即最高位置)向两边最低位置(即图3集热管A向B、C方向)延伸方向上,集热管的横截面积越来越大。在实验中发现,从中部向两侧延伸,吸热量逐渐升高,通过分析主要原因是因为有管板结构的阻挡,导致中部受热最少,而从中部向两边延伸,吸收热量逐渐升高。通过集热管横截面积的不断变大,可以增加下部的水流量,可以使得整个集热管中水的受热均匀,避免两侧温度过高而中间温度过低。这样也可以避免中间的集热管的材料长期在高温下容易损坏,可以保持整个集热管的温度均匀,延长使用寿命。
[0125]作为优选,沿着管板结构的中部(即最高位置)向两边最低位置(即图3集热管A向B、C方向)延伸方向上,集热管横截面面积增加的幅度逐渐变小。在实验中发现,对于吸热量,沿着管板结构的中部(即最高位置)向两边最低位置(即图2集热管A向B、C方向)延伸方向上的增幅逐渐递减,因此将管径做了如此变化,以满足相应的要求。
[0126]作为优选,最大的横截面积与最小的横截面积的比值小于1.22。
[0127]作为优选,管板结构的下壁面(与反射镜37相对的面)上设置用于强化传热的凸起,以加强对太阳能的吸收。沿着管板结构的中部(即最高位置)向两边最低位置(即图3集热管A向B、C方向)延伸方向上,集热管38的下壁面的凸起高度越来越高。在实验中发现,从中部向两侧延伸,吸热量逐渐升高,通过分析主要原因是因为有管板结构的阻挡,导致中部受热最少,而从中部向两边延伸,吸收热量逐渐升高。通过凸起高度的不断的升高,可以使得整个集热管38中水的受热均匀,避免两侧温度过高而中间温度过低。这样也可以避免中间的集热管的材料长期在高温下容易损坏,可以保持整个集热管的温度均匀,延长使用寿命O
[0128]作为优选,沿着两块管板结构的连接位置(即管板结构的中部)向两边(即图3集热管A向B、C方向)延伸,集热管38的下壁面的凸起密度越来越高。主要原因是中部受热最少,而从中部向两边延伸,吸收热量逐渐升高。通过凸起密度的不断的升高,可以使得整个集热管38中水的受热均匀,避免中间温度过低而两侧温度过高。这样也可以避免中间的集热管38的材料长期在高温下容易损坏,可以保持整个集热管的温度均匀,延长使用寿命。
[0129]作为优选,集热管38的外壁可以设置外翅片,例如可以设置直翅片或者螺旋翅片,不同集热管的外翅片高度不同,沿着两块管板结构的连接位置(即管板结构的中部)向两边(即图3集热管A向B、C方向)延伸,外翅片的高度逐渐减少。主要原因是与前面设置凸起的原因相同。
[0130]作为优选,所述集热管内部设置内翅片40,所述内翅片40连接长方形的对角,如图4所示。所述内翅片40将集热管38内部分为多个小通道42,在内翅片上设置连通孔41,从而使相邻的小通道42彼此连通。
[0131]通过设置内翅片40,将集热管38内部分为多个小通道42,进一步强化传热,但是相应的流体流动的压力增加。通过设置连通孔41,保证相邻的小通道42之间的连通,从而使得压力大的小通道内的流体可以向邻近的压力小的小通道内流动,解决冷凝端的内部各个小流道27压力不均匀以及局部压力过大的问题,从而促进了流体在换热通道内的充分流动,同时通过连通孔27的设置,也降低了集热管内部的压力,提高了换热效率,同时也提高了集热管的使用寿命。
[0132]优选的,沿着集热管38内流体的流动方向,所述连通孔41的面积不断的增加。
[0133]所述的连通孔41为圆形结构,沿着集热管38内流体的流动方向,所述圆形结构的半径不断的增加。
[0134]因为沿着
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