专利名称：太阳能溶液脱水蒸发装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及工农行业使用的水溶液脱水装置，具体涉及一种以太阳能加热蒸发方式对水溶液脱水的装置。该装置适合对各种水溶液进行脱水处理，例如含盐溶液、油水混合液等混合物或化合物。
背景技术：
在各工农行业中，常需对各种水溶液脱水以得到其中的主要成分，如海水处理制盐、油水分离回收油脂等具体应用中，都会用到溶液蒸发装置。
目前传统的溶液脱水蒸发装置有蒸汽加热蒸发装置及电加热蒸发装置等等，它们都是以蒸汽、电能或直接用火对溶液进行加热，使其中的水分蒸发掉，而得到其中的主要成份(溶质)。因为它们都是以蒸汽、电能或火来加热，都得消耗大量的煤、石油或天然气等不可再生的能源，能耗大；并且，能源燃烧还会产生二氧化碳等气体污染环境。在环保越来越被重视的今天，开发以太阳能为加热能源的蒸发装置必是今后发展的大方向。
发明内容
本发明为解决现有技术能耗大、会产生有害气体，不利于环保的缺陷，提供了一种以太阳能作为能源的溶液脱水蒸发装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种太阳能溶液脱水蒸发装置，由一蒸发器、热循环泵及至少一个太阳能集热器构成，所述蒸发器包括一盛液盘及管状换热器，所述盛液盘为一扁平形状的容器，其上部设有通风口，其内底面平铺设置管状换热器；所述管状换热器由换热管按串联、并联或者串并混联结构在盛液盘内底面排列或盘绕构成，其头尾端接出导热介质入口和导热介质出口；所述导热介质入口经第一管路连接至太阳能集热器的出口上，而所述导热介质出口经第二管路连接至太阳能集热器的进口上，并且，在所述第一管路或第二管路中串接循环泵，以此构成太阳能热循环回路。
上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，本装置还可以包括一套吹风系统，该吹风系统主要包括吹风机，该吹风机设置于盛液盘外，其吹风风向经通风口朝向盛液盘内。进一步较佳方案是所述盛液盘为四方的敞口容器，其敞口的一侧边沿处沿着边沿方向设置有一吹风管，该吹风管的一端与所述吹风机相连，另一端封闭，并且，该吹风管管壁上朝向盛液盘内侧开设有一排吹风孔。上述增加吹风系统，即是由吹风系统向盛液盘内吹风，加快溶液表面的空气流动速度，以此大大加快蒸发，提高了工作效率。
2、上述方案中，所述盛液盘上方敞口，该盛液盘的敞口的上方挡设有一防雨透光盖，该防雨透光盖与盛液盘敞口四周边沿间留有间隙，作为通风口。所述防雨透光盖最佳是通过铰链连接于盛液盘敞口的一边沿上，防雨透光盖连接铰链的一侧边沿向盛液盘外延伸，其延伸段上设置配重块，以此使防雨透光盖可以较轻便地翻开。上述防雨透光盖可用有一定硬度的透光材料，如钢化玻璃；设置了防雨透光盖即使蒸发器可以放置在户外，防雨透光盖既防雨，又可透入阳光的照射进一步采集光能，提高蒸发器内的温度，加快蒸发。
3、上述方案中，本溶液蒸发装置可以手动控制，也可设计为全自动控制，最佳是设计为全自动控制，如下方案本装置还包括一自动控制器，该控制器包括两温度传感器及控制电路，一温度传感器设置在盛液盘内采集溶液的温度，另一温度传感器设置在太阳能热循环回路中采集导热介质的温度，两温度传感器的信号输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端接热循环泵的控制端。以此就可以采集导热介质与盛液盘内溶液的温度，以其两者的温差与一设定值比较，当温差达到设定值时，控制热循环泵、开发始工作。当本装置中设有吹风系统时，控制电路的输出端也可同时接吹风机，控制吹风机开始工作。
4、上述方案中，所述太阳能集热器的数量可以是一个或多个，最佳可设置两至三个，这些太阳能集热器相串联，接出出口和进口与管状换热器接通。所述太阳能集热器的面积可设置为盛液盘面积的2至10倍，集热器越大，蒸发脱水效果就越快。
5、上述方案中，所述管状换热器可埋设于盛液盘的内底面中，以保证盛液盘底部的内表面平坦光滑，以便于收集刮取脱水后的物质(溶质)，如结晶盐或油。
6、上述方案中，所述盛液盘由一内胆和外保温层复合构成，所述管状换热器设置在内胆和外保温层之间。盛液盘的内胆底部应采用导热性能好的材料，以便最大程度地吸收热量。
7、上述方案中，所述太阳能集热器为现有部件，它具体可以是吸热板式集热器、真空管式集热器或平面真空板式集热器等等。
8、上述方案中，所述“所述管状换热器由换热管按串联、并联或者串并混联结构在盛液盘内底面排列或盘绕构成，其头尾端接出导热介质入口和导热介质出口”该句意为管状换热器包括以下情况a、由多根换热管并列排列并联构成；b、由多根换热管并列排列相串联构成；c、由多根换热管并列排列串并混联构成；d、由一根通长的换热管从内向外或从外向内盘绕构成。
本发明工作原理是本发明由一蒸发器和太阳能集热器构成，蒸发器中又有一盛液盘和管状换热器构成，太阳能集热器采集到太阳能，热量由导热介质经管状换热器传递至盛液盘底部，从而加热溶液，使溶液蒸发，水蒸汽从通风口散出，达到溶液脱水的目的。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果1、由于本发明除了少量辅助动力外，全部采用太阳能来加热完成脱水过程，脱水温度低于100度，完全是接近于自然状态下进行脱水，不会产生有害有毒气体，具有环保节能的显著优点。
2、由于本发明采用了管状换热器，它是由数根换热管沿盛液盘内底面间隔设置并联构成或者由一根换热管沿盛液盘内底面盘绕构成，它可以埋藏于散热盘底面中，并均匀分布于整个底面，换热有效面积大，工作效率高，在晴朗的天气的条件下，只需一至二天新可以把盛液盘中的溶液完成脱水。
3、由于本发明还采用了吹风系统，由吹风系统加快盛液盘内溶液表面的空气流动速度，进一步提高蒸发脱水速度。
4、由于本发明的盛液盘上设置防雨透光盖，使盛液盘适于放在户外，盛液盘内的溶液通过防雨透光盖直接受太阳照射，最大限度地采集太阳能，也从另一方面提高了蒸发脱水速度。
附图1为本发明的整体结构示意图；附图2为本发明的蒸发器的主视示意图；附图3为本发明的蒸发器的侧视示意图，其中虚线表示防雨透光盖打开的状态。
附图4为本发明的管状换热器与太阳能集热器的连接示意图及控制示意图；附图5为本发明吹风系统的吹风示意图；附图6为本发明实施例一的管状换热器的示意图；
附图7为本发明实施例二的管状换热器的示意图。
上述附图中1、蒸发器；2、热循环泵；3、太阳能集热器；4、盛液盘；5、管状换热器；6、通风口；7、换热管；8、导热介质入口；9、导热介质出口；10、出口；11、进口；12、吹风机；13、吹风管；14、吹风孔；15、防雨透光盖；16、铰链；17、配重块；18、内胆；19、外保温层；20、水平调节脚；21、温度传感器；22、温度传感器。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述实施例一参见附图1～3所示，一种太阳能溶液脱水蒸发装置，由一蒸发器1、热循环泵2及两个太阳能集热器3构成，所述蒸发器1包括一盛液盘4及管状换热器5，所述盛液盘4为一扁平形状的敞口容器，其内底面中平铺埋设有管状换热器5；所述管状换热器5具体参见附图6所示，它是由15根换热管7沿盛液盘4内底面平行均匀间隔排列，并相并联构成的，其头尾端接出导热介质入口8和导热介质出口9。
参见附图4所示，两个太阳能集热器3相串联，其上的出口10经第一管路接管状换热器5的导热介质入口8，其上的入口11经第二管路、循环泵2接管状换热器5的导热介质出口9，以此构成太阳能热循环回路。
参见附图2、3、5所示，本装置还包括一套吹风系统，该吹风系统由一吹风机12和一吹风管13构成，所述盛液盘4为四方的容器，其敞口的一侧边沿处沿着边沿方向设置有吹风管13，该吹风管13的一端与所述吹风机12相连，另一端封闭，并且，该吹风管13管壁上朝向盛液盘4内侧均匀间隔开设一排吹风孔14。并且，在盛液盘4的敞口的上方挡设有一防雨透光盖15，该防雨透光盖15与盛液盘4敞口四周边沿间留有四面间隙作为通风口6。工作时，吹风散风路径如附图5中的箭头所示，一侧通风口6进风吹，其它三侧通风口6向外排风。这样就很好地利用吹风系统吹风，加快了盛液盘中的溶液表面的空气流动速度，使蒸发脱水速度提高。
参见附图2、3所示，具体参见附图3所示，所述防雨透光盖15是通过铰链16连接于盛液盘4敞口的一边沿上，防雨透光盖15连接铰链16的一侧边沿向盛液盘4外延伸，其延伸段上设置配重块17，配重块17起平衡作用，以此使较厚重的防雨透光盖15可如附图3的虚线所示轻便地向上翻开。所述的防雨透光盖15最佳由骨架上安装钢化玻璃构成，以此透光性好，承重性也增强，当蒸发器1放于户外时，大雨、冰雹也不会损坏防雨透光盖15，雨水不会进入盛液盘4内。
参见附图4所示，本装置还包括一自动控制器，该控制器由两温度传感器21、22及控制电路构成，一温度传感器21设置在盛液盘4内采集溶液的温度，另一温度传感器22设置在太阳能集热器中(当然也可设置在第一管路或第二管路中，它只要设在太阳能热循环回路的任一点上都可)，它作用是采集导热介质的温度，两温度传感器21、22的信号输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端接热循环泵2及吹风机(图上未画出)的控制端。在附图4中控制连接线路以虚线标出。工作时，当温度传感器21采集到的溶液温度与温度传感器22采集到的导热介质的温度差达到一设定值时，控制电路输出信号起动热循环泵2及吹风机，当超过一定设定温度时，控制电路输出信号使热循环泵2及吹风机停止工作。
参见附图2、3所示，所述盛液盘4底部有四个水平调节脚20支撑，通过调节这四个水平调节脚20可使盛液盘放置的平稳；所述盛液盘4具体是由一内胆18和外保温层19复合构成，所述管状换热器5设置在内胆18和外保温层19之间，内胆18的内表面光滑，以便收集刮取脱水物。所述内胆18主要作用是导热，应用导热性能好的材料，而保温层19主要作是保温，应采用泡沫等热隔绝材料。
实施例二参见附图1～3所示，一种太阳能溶液脱水蒸发装置，由一蒸发器1、热循环泵2及两个太阳能集热器3构成，所述蒸发器1包括一盛液盘4及管状换热器5，与实施例一的不同之处仅在于管状换热器5结构是如附图7所示，是由15根换热管7在盛液盘4内底面平行均匀排列，并相串联构成，从而接出一端导热介质入口8和另一端导热介质出口9。当然，这里的管状换热器5还可以采用其他多种形式，如由一根通长的换热管盘绕构成，这里就不一一举例。
其他同实施例一，这里不再赘述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于由一蒸发器[1]、热循环泵[2]及至少一个太阳能集热器[3]构成，所述蒸发器[1]包括一盛液盘[4]及管状换热器[5]，所述盛液盘[4]为一扁平形状的容器，其上部设有通风口[6]，其内底面平铺设置管状换热器[5]；所述管状换热器[5]由换热管[7]按串联、并联或者串并混联结构在盛液盘[4]内底面排列或盘绕构成，其头尾端接出导热介质入口[8]和导热介质出口[9]；所述导热介质入口[8]经第一管路连接至太阳能集热器[3]的出口[10]上，而所述导热介质出口[9]经第二管路连接至太阳能集热器[3]的进口[11]上，并且，在所述第一管路或第二管路中串接循环泵[2]，以此构成太阳能热循环回路。
2.根据权利要求1所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于本装置还包括一套吹风系统，该吹风系统主要包括吹风机[12]，该吹风机[12]设置于盛液盘[4]外，其吹风风向经通风口[6]指向盛液盘[4]内。
3.根据权利要求2所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于所述盛液盘[4]为四方的敞口容器，其敞口的一侧边沿处沿着边沿方向设置有一吹风管[13]，该吹风管[13]的一端与所述吹风机[12]相连，另一端封闭，并且，该吹风管[13]管壁上朝向盛液盘[4]内侧开设有一排吹风孔[14]。
4.根据权利要求1所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于所述盛液盘[4]上方敞口，该盛液盘[4]的敞口的上方挡设有一防雨透光盖[15]，该防雨透光盖[15]与盛液盘[4]敞口四周边沿间留有间隙，作为通风口[6]。
5.根据权利要求4所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于所述防雨透光盖[15]通过铰链[16]连接于盛液盘[4]敞口的一边沿上，防雨透光盖[15]连接铰链[16]的一侧边沿向盛液盘[4]外延伸，其延伸段上设置配重块[17]。
6.根据权利要求1所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于本装置还包括一自动控制器，该控制器包括两温度传感器[21、22]及控制电路，一温度传感器[21]设置在盛液盘[4]内采集溶液的温度，另一温度传感器[22]设置在太阳能热循环回路中采集导热介质的温度，两温度传感器[21、22]的信号输出端与控制电路的输入端相连，控制电路的输出端接热循环泵[2]的控制端。
7.根据权利要求1所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于本装置中设有两个至三个太阳能集热器[3]，这些太阳能集热器[3]相串联，接出出口[10]和进口[11]。
8.根据权利要求1所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于所述管状换热器[5]埋设于盛液盘[4]的内底面中，盛液盘[4]底部的内表面光滑。
9.根据权利要求1所述的太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于所述盛液盘[4]由一内胆[18]和外保温层[19]复合构成，所述管状换热器[5]设置在内胆[18]和外保温层[19]之间。
全文摘要
一种太阳能溶液脱水蒸发装置，其特征在于由一蒸发器、热循环泵及至少一个太阳能集热器构成，所述蒸发器包括一盛液盘及管状换热器，所述盛液盘上部设有通风口，其内底面平铺设置管状换热器；所述管状换热器由换热管按串联、并联或者串并混联结构在盛液盘内底面排列或盘绕构成，其头尾端接出导热介质入口和导热介质出口；所述导热介质入口经第一管路连接太阳能集热器出口上，而所述导热介质出口经第二管路连接太阳能集热器进口上，在所述第一管路或第二管路中串接循环泵，以此构成太阳能热循环回路。本发明全部采用太阳能来加热完成脱水过程，脱水温度低于100摄氏度，完全是接近于自然状态下进行脱水，不会产生有害有毒气体，具有环保节能的显著优点。
文档编号C02F1/14GK101049983SQ200710021930
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月25日 优先权日2007年4月25日
发明者方辉 申请人:方辉