盐田卤水加热系统的制作方法

1.本实用新型涉及盐田卤水加热系统，尤其涉及盐田卤水加热系统的结构。


背景技术：

2.在氯化钾生产中，大多使用光卤石矿作为原料，光卤石通过盐湖卤水在盐田中蒸发浓缩结晶，析出光卤石矿，当矿层达到一定厚度时，进行开采。
3.现有技术在盐田生产光卤石矿时，主要靠卤水的自然蒸发使光卤石成矿。影响卤水蒸发速度的因素有三个，最主要的是卤水温度，其次是卤水表面空气流动速度，然后是卤水表面积。卤水温度主要受外周环境气温的影响，空气流动速度取决于风速，卤水表面积取决于盐田大小。
4.卤水温度的变化会影响光卤石的产量及质量，光卤石中钾含量与卤水温度呈正相关，温度低钾收率低，温度高钾收率高，卤水温度在 0℃时，光卤石中钾含量为1.8％左右，卤水温度在15℃时，光卤石中钾含量为2.8％左右，卤水温度在30℃时，光卤石中钾含量为3.5％左右，随着卤水温度的提升，氯化钾含量逐渐升高。
5.因此，卤水温度较低时，卤水蒸发速度慢，不但光卤石成矿速度慢，而且光卤石矿中的氯化钾含量较低，影响光卤石的品质。
6.本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，卤水温度较低对光卤石成矿速度和光卤石品质的影响。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型提供了盐田卤水加热系统，包括热水器1、换热器2、循环泵3和支架4，所述热水器1设置于盐田7 外周，热水器1上设置有进水口和出水口；所述换热器2设置于盐田 7内，换热器2包括换热管21，以及位于换热管21的两端与换热管21连通的进水箱22和出水箱23；所述进水箱22通过进水管和热水器1的出水口连通；所述出水箱23通过出水管与热水器1的进水口连通；所述循环泵3串联设置于进水管上。
8.所述支架4包括固定板41和固定杆42；所述固定板41为方形，竖向设置，所述固定杆42上端与固定板41底部固定连接，下端竖直向下延伸，固定在盐田7的底板71中；所述固定杆42设置有两个，两个所述固定杆42分别位于固定板41底部的两端；所述支架4有两个，两个所述支架4分别与进水箱22和出水箱23连接，用于支撑换热器2使换热管21的高度位于卤水液位高度的1/2～2/3之间。
9.本实用新型设置加热系统包括热水器和换热器，将换热器设置于卤水中，与热水器连通，可以通过换热器内的高温的循环水对卤水进行加热，使卤水处于合适温度；通过支架将换热管固定在卤水液面以下，盐田的底板以上的卤水中对卤水进行加热，可减少能量浪费，加速卤水蒸发，可以提高光卤石中氯化钾含量，提高生产效率。
10.根据本实用新型的一种实施方式，还包括升降装置5，所述升降装置5包括固定箱51、滑轨52、电机53、滑块54和连接杆55；所述固定箱51为方形，竖向设置于固定板41上；所
述滑轨52竖向设置于固定箱51的内壁上；所述电机53设置于固定箱51的内壁上，位于滑轨52上端，电机53的转轴竖直向下，下端设置有竖向延伸的丝杆56；所述滑块54滑动设置于滑轨52上，滑块54上设置有与丝杆56匹配的螺纹孔。
11.所述丝杆56上端与电机53的转轴固定连接，下端穿过螺纹孔竖直向下延伸；所述连接杆55上端与滑块54固定连接，下端穿过固定箱51的底面竖直向下延伸；所述进水箱22与其中一个支架上的连接杆下端固定连接；所述出水箱23与另一个支架上的连接杆下端固定连接。
12.本实用新型设置升降装置，将升降装置设置于固定板上，将连接杆下端与进水箱或出水箱连接，可以控制换热器在卤水中的高度，当卤水蒸发液面下降时，可以根据卤水的液面高度调节换热器的高度，使换热器是始终位于卤水液面以下合适位置，进一步减少能量损耗，提高利用率，使卤水温度保持均匀，提高光卤石中氯化钾含量，而且可以使卤水表面温度更高，蒸发速度更快。
13.根据本实用新型的一种实施方式，还包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置于盐田7内；所述第二温度传感器设置于热水器1内。
14.本实用新型在卤水中设置第一温度传感器，可以测量卤水温度，从而控制循环水流速，使卤水温度处于合理温度区间；在热水器内设置第二温度传感器，可以测量热水器内循环水的温度，在循环水温度低时控制电热器进行加热，使循环水保持较高温度，保证对卤水的加热效率。
15.根据本实用新型的一种实施方式，还包括太阳能电池板、蓄电池和电热器，所述太阳能电池板设置于盐田7外周；所述蓄电池设置于盐田7外周，与太阳能电池板电连接；所述电热器设置于太阳能热水器1内，与蓄电池电连接。
16.本实用新型设置太阳能电池板、蓄电池和热水器，通过太阳能电池板吸收太阳能转换成电能、蓄电池储存太阳能电池板产生的电能，电热器对热水器内的循环水进行加热，可以在光照充足时存储电能，在光照不足时通过利用储存的电能对热水器内的循环水进行加热，从而使循环水一直处于高温对卤水进行加热。
17.根据本实用新型的一种实施方式，所述换热管21为直管，两端分别与进水箱22和出水箱23连通，所述换热管21设置有多个，多个换热管21相互平行等间距分布。
18.本实用新型设置换热管为直管，结构简单，方便对换热管进行升降；设置多个换热管，可以增加换热面积。
19.根据本实用新型的一种实施方式，还包括连通管6，所述换热管 21设置有三个，相邻的两个换热管21之间的距离为五米；所述连通管6设置于相邻的两个换热管21之间，分别与相邻的两个换热管21 连通，且与换热管21垂直；所述连通管6设置有多个，多个连通管6等间距设置。
20.本实用新型设置连通管，可以使各换热管之间相互连通，进一步提高各换热管内循环水压力、温度和流速的均匀性，进一步提高换热器的换热效率。
附图说明
21.图1.盐田卤水加热系统整体结构示意图；
22.图2.支架和升降装置整体结构示意图；
23.图3.换热器整体结构示意图；
24.图4.盐田卤水加热系统在盐田的分布结构示意图。
25.图5.另一种盐田卤水加热系统在盐田的分布结构示意图。
26.图中，1.热水器、2.换热器、21.换热管、22.进水箱、23.出水箱、 24.进水管、25.出水管、26.第一法兰、27.第二法兰、28.换热短管、 29.挂钩、3.循环泵、4.支架、41.固定板、42.固定杆、5.升降装置、51. 固定箱、52.滑轨、53.电机、54.滑块、55.连接杆、56.丝杆、6.连通管、 61.第三法兰、7.盐田、71.底板、8.储水箱、81.换热软管、82.换热泵。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
28.图1示出了盐田卤水加热系统整体结构示意图，图中各设备的形状以及各设备与盐田大小的比例仅作为示意。
29.如图1所示，盐田卤水加热系统，包括热水器1、换热器2、循环泵3和支架4。
30.热水器1为太阳能热水器1，热水器1设置于盐田7外周，通过吸收太阳能将热水器1内部的水加热到一定温度，为了满足卤水加热需求热水器1内的水温一般设置为70℃以上。
31.本实用新型中盐田7的外周是指，位于盐田7堤坝以外，靠近盐田7的区域。
32.换热器2设置于盐田7内，设置于盐田7底面以上及卤水液面以下的卤水中，换热器2包括换热管21以及位于换热管21两端且与换热管21连通的进水箱22和出水箱23。
33.换热管21为直管，两端分别与进水箱22和出水箱23连通，换热管21设置有多个，多个换热管21等间距均匀分布，换热管21用于使流入换热管21的循环水与盐田7内的卤水进行热交换，从而对卤水进行加热，加快卤水的蒸发速度，提高光卤石矿中的钾含量。
34.换热管21可以是任意现有的防腐蚀的导热管，比如陶瓷管、镀钛金属管等。
35.进水箱22设置于换热管21的一端，与换热管21固定连接，相互连通，用于向换热管21分配循环水，使各换热管21内水流均匀，进水箱22通过进水管24与热水器1连通，通过进水管24将热水器 1内的循环水输送至进水箱22内，进水管24上设置有进水阀。
36.循环泵3设置于进水管24上，设置循环泵3，使循环泵3与控制系统连接，控制系统可根据卤水温度，通过控制循环泵功率调节循环水的流速，控制换热器的换热效率，从而控制卤水处于合适温度区间。
37.出水箱23设置于换热管21的另一端，与换热管21固定连接，相互连通，用于汇集各换热管21内的循环水，出水箱23通过出水管 25与热水器1连通，出水管25用于将出水箱23内的循环水输送至热水器1内进行加热，出水管25上设置有出水阀，通过进水箱22和出水箱23内的配合，使各换热管21内的循环水压力相同、流速相同，从而提高换热器2的换热效率，使卤水温度均匀。
38.支架4设置于盐田7内，支架4设置为支撑换热器2位于卤水液面以下，盐田7的底板71以上的卤水中。
39.还包括控制系统，控制系统与进水阀和出水阀连接，控制进水阀与出水阀的开关。
40.使用时，根据盐田7面积大小，选择合适大小和数量的换热器，将换热器通过支架均匀设置于盐田卤水中，将热水器1固定设置于盐田7外周，调整好热水器1的位置和角度，使其能够被太阳照射，将换热器2放置于盐田7内，通过支架4固定在卤水液面以下及盐田7 底面以上的卤水中，将进水箱22和出水箱23分别与热水器1连通，将环泵两端分别与热水器1和进水箱22连接，打开循环泵3，根据需要调节循环泵3的功率即可开始工作。
41.本实用新型设置加热系统包括热水器和换热器，将换热器设置于卤水中，与热水器连通，可以通过换热器内的高温的循环水对卤水进行加热，使卤水处于合适温度；通过支架将换热管固定在卤水液面以下，盐田的底板以上的卤水中，可以对卤水进行加热，加速卤水蒸发，提高光卤石中氯化钾含量，提高生产效率。
42.图2示出了支架和升降装置整体结构示意图，图中各设备的形状以及各设备与盐田大小的比例仅作为示意。
43.如图2所示，还包括支架4，用于固定进水箱22和出水箱23。
44.支架4包括架包括固定板41和固定杆42；固定板41为方形，竖向设置；固定杆42上端与固定板41底部固定连接，下端竖直向下延伸；固定杆42设置有两个，两个固定杆42分别位于固定板41底部的两端，固定杆42竖向设置，用于插入盐田7底部的泥沙中，从而将固定板41固定，固定杆42设置两个，可以使固定板41更稳固。
45.支架4设置有两个，两个支架4分别与进水箱22和出水箱23连接，用于支撑换热器2使换热管21位于盐田7的底板71以上，卤水液面以下的卤水中。
46.优选地，使换热管21的高度位于卤水液位高度的1/2～2/3之间，使卤水表面温度更高，加快蒸发速度的同时，提高光卤石中氯化钾含量。
47.设置换热器2的换热管21位于卤水液位高度的1/2～2/3之间，不但可以使卤水整体温度升高，提高光卤石中氯化钾含量，而且可以使卤水表面温度更高，蒸发速度更快。
48.还包括升降装置5，用于控制换热器2在盐田7中的高度，升降装置5包括固定箱51、滑轨52、电机53、滑块54和连接杆55。
49.固定箱51为方形，竖向设置于固定板41上；滑轨52竖向设置于固定箱51的内壁上；电机53设置于固定箱51的内壁上，位于滑轨52上端，电机53的转轴竖直向下，下端设置有竖向延伸的丝杆 56；滑块54滑动设置于滑轨52上，滑块54上设置有与丝杆56匹配的螺纹孔；丝杆56上端与电机53的转轴固定连接，下端穿过螺纹孔竖直向下延伸；连接杆55上端与滑块54固定连接，下端穿过固定箱 51的底面竖直向下延伸；进水箱22与其中一个支架上的连接杆固定连接；出水箱23与另一支架上的连接杆固定连接。
50.进水箱22通过螺栓和支架上的连接杆固定连接，出水箱通过螺栓和支架上的连接杆固定连接，方便运输、拆卸和安装。
51.使用时，当支架设置于盐田内时，通过连接杆固定在盐田内，固定箱设置于卤水液面以上，升降装置通过连接杆与位于液面以下的进水箱和出水箱连接。
52.工作时，电机53转轴转动，带动与转轴固定连接的丝杆56转动，丝杆56与滑块54上的螺纹孔连接，丝杆56转动控制滑块54在滑轨 52上上下滑动，滑块54与连接杆55连接，从而带动连接杆55上下移动，连接杆55带动与之连接的进水箱22或出水箱23上下移动，从而控制换热器2处于合适的高度。
53.盐田7内设置有液位计，液位计与控制系统连接，将液位信息发送至控制系统。
54.电机53与控制系统连接，使控制系统根据卤水液位控制电机53 转动，从而控制换热器2升降，使换热器2始终处于液面以下合适位置，提高卤水蒸发效率。
55.当采矿时，可以控制换热器下降至盐田的底板上，从而通过水采船对光卤石矿浆进行开采。
56.设置升降装置，将升降装置设置于固定板上，将连接杆下端与进水箱或出水箱连接，可以控制换热器在盐田中的高度，当卤水因蒸发液面下降时，可以根据卤水的液面高度调节换热器的高度，使换热器是始终位于卤水液面以下合适位置，从而可以根据卤水的液面高度调节换热器的高度，使换热器始终位于最佳高度位置，使卤水整体温度升高，使卤水表面温度更高，加快蒸发速度的同时，提高光卤石中氯化钾含量。
57.图3示出了换热器整体结构示意图。
58.如图3所示，换热管21为直管，两端分别与进水箱22和出水箱 23连通，换热管21设置有三个，三个换热管21相互平行等间距分布。相邻的两个换热管21之间的距离为五米。
59.设置一个换热器2包括三个换热管21，使三个换热管21相互平行、等间距设置，并设置相邻的两个换热管21之间的间距为五米，可以对卤水均匀加热，加热效率更高。
60.还包括连通管6，连通管6设置于相邻的两个换热管21之间，分别与通过第三法兰61与相邻的两个换热管21连通，且与换热管 21垂直；连通管6设置有三个，三个连通管6等间距设置。
61.通过设置连通管6，可以使各换热管21之间相互连通，进一步提高各换热管21内循环水压力、温度和流速的均匀性，进一步提高换热器2的换热效率。
62.由于盐田7面积较大，为了提高换热效率，换热管的长度可以根据需要设置，若换热管21设置较长，可由多个短换热管通过第一法兰26连接组合，比如可以由多个20m长的换热短管28通过第一法兰26进行连接。
63.图3中，换热管21由3段长度较短的换热短管28通过第一法兰 26进行连接组成，换热管21两端通过第二法兰27分别与进水箱22 和出水箱23连接，方便运输、安装和拆卸。
64.换热短管28上设置有吊钩29，用于在搬运、拆装短管时进行起吊用。
65.图4示出了盐田卤水加热系统在盐田的分布结构示意图。
66.如图4所示，换热管21的长度小于盐田7的长度，在盐田7的长度方向上设置两个或多个横向设置的换热器2，两个或多个换热器 2呈一条直线设置，在盐田7的宽度方向上并列设置两个或多个换热器2，使相邻的两个换热器2的间距相同。
67.在盐田内设置多个换热管长度小于盐田长度的换热器，各个换热器独立工作，互不影响，方便拆装和维修，一个有故障，不影响其他换热器工作。
68.根据本实用新型的一种实施方式，还包括太阳能电池板、蓄电池和电热器。
69.太阳能电池板设置于盐田7外周，用于吸收太阳能转换成电能。
70.蓄电池设置于盐田7外周，与太阳能电池板电连接，用于储存太阳能电池板产生的电能。
71.电热器设置于热水器1内，与蓄电池连接，用于对热水器1内的循环水进行加热。
72.设置太阳能电池板、蓄电池和热水器1，通过太阳能电池板吸收太阳能转换成电能、蓄电池储存太阳能电池板产生的电能，电热器对热水器1内的循环水进行加热，可以在阳光充足时存储电能，在无阳光时利用储存的电能对热水器1内的循环水进行加热，从而使
循环水一直处于高温对卤水进行加热。
73.还可以设置第一温度传感器和第二温度传感器，并将第一温度传感器和第二温度传感器与控制系统连接。
74.将第一温度传感器设置于卤水中，用于测量卤水的温度，根据卤水温度可以调节换热器2内水流速度，当卤水温度较低时，比如卤水温度低于30℃，加快换热器2内的水流速度，使卤水温度升高；当卤水温度较高时，比如卤水温度高于40℃时，降低换热器2内的水流速度，使卤水温度降低，从而使卤水处于合理温度区间。
75.第二温度传感器设置于热水器1内，用于测量热水器1内的水温，当热水器1内的温度低于设定温度使，控制电加热进行加热，比如当热水器1内的温度低于50℃时，打开电加热器进行同步加热，使热水器1内的温度达到设定值。
76.图5示出了另一种盐田卤水加热系统在盐田的分布结构示意图。
77.如图5所示，盐田内设置有八套独立的加热系统，每套加热系统包括热水器1、进水管24、出水管25、循环泵3、储水箱8、换热软管81和换热泵9。
78.热水器1为太阳能热水器，太阳能热水器设置盐田7外周，位于储水箱8外围。
79.储水箱8设置于盐田堤坝外周，热水器1的出水口通过进水管 24与储水箱8连通，通过进水管24将热水器1内的热水输送至储水箱8内，进水管24上设置有进水阀，热水器1的进水口通过出水管 25与储水箱8连通，通过出水管25将储水箱8内的水输送至热水器 1内，进水管24上设置有循环泵3和出水阀。
80.换热软管81，局部呈s形弯曲，整体呈u形结构，换热软管81 的进水口和出水口分别与储水箱8连通，换热软管81的进水口的一端处设置有换热泵82，通过换热泵82使储水箱8内的循环水流经换热软管81后从换热软管81的出水口流回储水箱8内。
81.设置换热软管，将换热软管设置于盐田的底板上，位于光卤石矿底部，在开采光卤石矿石，不会影响水采船的开采，结构简单，可一次安装，重复多次使用。
82.实施例1：
83.盐田的大小为1000m
×
500m的方形，设置换热器的换热管长度为60米，管径为dn40，材质为304不锈钢管，每个换热管60m长，由三个20m长的换热短管通过第一法兰连接形成，每个换热器并排设置3根换热管，相邻两个换热管的间距为5米，每个换热管两端均通过第二法兰分别与进水箱和出水箱连接；进水箱和出水箱均为容积 100l的方形不锈钢材质箱体；相邻的两个换热管之间通过3个连通管连通，连通管通过第三法兰与换热管连接；支架为不锈钢材质，包括两条固定杆和一个固定板，两条固定杆的上端分别与固定板连接，下端插入盐田的底板中；升降装置安装在固定板上，升降装置包括竖向设置于固定板上的方形固定箱，还包括竖向设置于固定箱的内壁上的滑轨，还包括设置于固定箱的内壁上且位于滑轨上端的电机；电机的转轴竖直向下，下端设置有竖向延伸的丝杆；升降装置还包括滑动设置于滑轨上的滑块；滑块上设置有与丝杆匹配的螺纹孔，丝杆上端与电机的转轴固定连接，下端穿过螺纹孔竖直向下延伸；升降装置还包括连接杆；连接杆上端与滑块固定连接，下端穿过固定箱的底面竖直向下延伸；进水箱通过螺栓固定于一个支架上的升降装置的连接杆上，出水箱通过螺栓固定于另一个支架上的升降装置的连接杆上；换热器在盐田长度方向上设置3列，相邻的两个换热器间距200m，换热器在盐田宽度方向上设置2行，相邻的两个换热器间距200m；进水管与进水箱通过法兰连接，出水管与出水箱通过法兰连接；各
进水管与进水箱通过相邻换热器之间的间隙引至盐田外周的热水器，进水管通过法兰与热水器的出水口连接，出水管通过法兰与热水器的进水口连接，热水器设置在距离盐田边缘10米处。
84.实施例2：
85.盐田的大小为1000m
×
500m的方形，盐田内设置有8套独立的加热系统，在盐田的长度方向上设置有四列加热系统，在盐田的宽度方向上设置有两行加热系统；储水箱为容积10m3的方形不锈钢材质箱体，设置于盐田堤坝边缘5m处；热水器为太阳能热水器，太阳能热水器设置于盐田外周，位于储水箱外围，距离储水箱5m，热水器的出水口通过进水管与储水箱连通，通过进水管将热水器内的热水输送至储水箱内，进水管上设置有进水阀，热水器的进水口通过出水管与储水箱连通，通过出水管将储水箱内的水输送至热水器内，进水管上设置有循环泵和出水阀；换热软管的管径为dn40，长度为600m，局部呈s形弯曲，整体呈u形结构，换热软管上位于u形结构两端的分别为进水段和出水段，进水段和出水段间距为100m，换热软管的进水口和出水口分别与储水箱连通，换热软管的进水口的一端设置有换热泵，通过换热泵使储水箱内的循环水流经换热软管后从换热管的出水口流回储水箱内；在盐田长度方向上相邻的两个换热软管之间的距离为100m，在盐田的宽度方向上相邻的两个换热软管之间的距离为100m。
86.本实用新型设置加热系统包括热水器和换热器，将换热器设置于卤水中，与热水器连通，可以通过换热器内的高温的循环水对卤水进行加热，使卤水处于合适温度；通过支架将换热管固定在卤水液面以下，盐田的底板以上的卤水中，可以对卤水进行加热，加速卤水蒸发，提高光卤石中氯化钾含量，提高生产效率。
87.设置升降装置，将升降装置设置于固定板上，将连接杆下端与进水箱或出水箱连接，可以控制换热器在卤水中的高度，当卤水因蒸发液面下降时，可以根据卤水的液面高度调节换热器的高度，可以根据卤水的液面高度调节换热器的高度，使换热器是指位于卤水液面以下合适位置，提升卤水整体温度，提高光卤石中氯化钾含量，而且可以使卤水表面温度更高，蒸发速度更快。
88.设置太阳能电池板、蓄电池和热水器，通过太阳能电池板吸收太阳能转换成电能、蓄电池储存太阳能电池板产生的电能，电热器对热水器内的循环水进行加热，可以在晴天时存储电能，在非晴天或夜晚通过利用储存的电能对热水器内的循环水进行加热，从而使循环水一直处于高温对卤水进行加热。
89.在卤水中设置第一温度传感器，可以测量卤水温度，从而控制循环水流速，使卤水温度处于合理温度区间；在热水器内设置第二温度传感器，可以测量热水器内循环水的温度，在循环水温度低时控制电热器进行加热，使循环水保持较高温度，保证对卤水的加热效率。
90.应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。