一种基于太阳能的海水淡化系统的制作方法

文档序号:14959743发布日期:2018-07-18 00:17阅读:195来源:国知局

本实用新型涉及海水淡化技术领域,特别是涉及一种基于太阳能的海水淡化系统。



背景技术:

淡水是人类赖以生存的必需品,但是随着社会的发展,全球正在面临严重的水资源危机。海水淡化是解决淡水资源的有效途径之一,然而,目前的海水淡化系统普遍存在节能效率低、经济性差的问题,因此,如何提供一种经济性良好、节能效率高的海水淡化系统成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型提供了一种基于太阳能的海水淡化系统,该海水淡化系统设备简单,易于实现,经济性高,使用该海水淡化系统能够更加节能高效地对海水进行淡化。

为了达到上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种基于太阳能的海水淡化系统,包括:

透明的真空集热管,所述真空集热管用于吸收太阳能,所述真空集热管内具有导热介质;

用于储存淡水的淡水室;

蒸馏室,所述蒸馏室内设置有导热管,所述导热管的两端伸出所述蒸馏室并与所述真空集热管连通;

冷凝室,所述冷凝室的底部与所述蒸馏室的底部通过连通管相连,所述冷凝室内设置有冷凝管,所述冷凝管的一端从所述冷凝室的上部伸出并与所述蒸馏室的上部连通,另一端从所述冷凝室的下部伸出并与所述淡水室连通;

与所述蒸馏室的上部和/或所述冷凝室的上部连通的用于进海水的进水管,所述进水管与抽水泵连通。

优选地,在上述海水淡化系统中,还包括与所述真空集热管相配合的反光板。

优选地,在上述海水淡化系统中,还包括位于所述蒸馏室外的储热罐,所述储热罐与所述导热管连通。

优选地,在上述海水淡化系统中,所述储热罐内和/或所述蒸馏室内安装有电加热装置。

优选地,在上述海水淡化系统中,所述冷凝管在所述冷凝室内呈螺旋状,所述导热管在所述蒸馏室内呈蛇形弯曲状。

优选地,在上述海水淡化系统中,所述蒸馏室的顶部为透明的,除所述顶部以外的其余部分在外表面包裹有保温层。

优选地,在上述海水淡化系统中,所述蒸馏室内设置有液位传感器,所述海水淡化系统还包括与所述液位传感器电连接的控制器,所述控制器用于控制抽水泵。

优选地,在上述海水淡化系统中,还包括连接于所述进水管上且沿海水流入方向依次布置的海水絮凝装置、石英过滤器、杀菌装置、活性炭过滤器和精密过滤器;

所述海水絮凝装置包括串联的第一水泵、管道混合器和混凝沉淀器,所述混凝沉淀器的出口与所述石英过滤器连通;所述管道混合器上连通设置有絮凝剂加药泵和助凝剂加药泵,所述絮凝剂加药泵与絮凝剂池连通,所述助凝剂加药泵与助凝剂池连通;

所述杀菌装置包括串联的第二水泵和第二管道混合器,所述第二水泵与所述石英过滤器的出口连通,所述第二管道混合器的出口与所述活性炭过滤器连通,所述第二管道混合器上连通设置有杀菌剂加药泵,所述杀菌剂加药泵与所述杀菌剂池连通;

所述精密过滤器包括筒体、滤芯和滤芯安装架,所述滤芯和所述滤芯安装架均设置在所述筒体中,所述滤芯固定连接在滤芯安装架上。

优选地,在上述海水淡化系统中,所述海水絮凝器和所述杀菌装置均还包括入水检测设备,所述入水检测设备包括分别与控制器连接的温度传感器、入水浊度传感器和流量计,所述入水检测设备设置在所述管道混合器或所述第二管道混合器的上游位置。

优选地,在上述海水淡化系统中,所述精密过滤器中的滤芯的数量为2~6个,所述滤芯的形状为环形柱体。

根据上述技术方案可知,本实用新型提供的基于太阳能的海水淡化系统中,蒸馏室内的导热管伸出蒸馏室并与真空集热管连通,蒸馏室的底部与冷凝室的底部通过连通管连通,与蒸馏室的上部连通的冷凝管位于冷凝室内,冷凝管的另一端与淡水室连通,因此,真空集热管吸收太阳能加热导热介质,导热介质通过导热管加热蒸馏室内的海水,海水蒸馏形成的水蒸气进入冷凝管,然后冷凝管内的水蒸气被冷凝室内的海水冷却为液态水,最终流入淡水室。由此可见,使用本实用新型提供的海水淡化系统时,对海水进行加热利用的是太阳能,而对水蒸气进行冷却利用的是海水本身未被加热的部分,所以,使用该海水淡化系统能够更加节能高效地对海水进行淡化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种基于太阳能的海水淡化系统的示意图;

图2为本实用新型实施例提供的另一种基于太阳能的海水淡化系统的示意图。

图中标记为:

1、反光板;2、真空集热管;3、第一导热管;4、第一控制阀;5、第一循环泵;6、储热罐;7、第二导热管;8、第二循环泵;9、第二控制阀;10、进水管;11、第三控制阀;12、蒸馏室;13、冷凝室;14、冷凝管;15、排水阀;16、淡水管;17、淡水室;18、连通管;19、排盐管;20、排盐阀;21、抽水泵;22、海水絮凝装置;221、第一水泵;222、管道混合器;223、混凝沉淀器;224、絮凝剂池;225、絮凝剂加药泵;226、助凝剂加药泵;227、助凝剂池;23、石英过滤器;24、杀菌装置;241、第二水泵;242、杀菌剂加药泵;243、杀菌剂池;244、第二管道混合器;25、活性炭过滤器;26、精密过滤器。

具体实施方式

为了便于理解,下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

参见图1,本实用新型实施例提供的基于太阳能的海水淡化系统包括真空集热管2、蒸馏室12、冷凝室13和淡水室17。

其中,真空集热管2是透明的,用于吸收太阳能,真空集热管2内具有导热介质;

蒸馏室12内设置有导热管,导热管的两端伸出蒸馏室12并与真空集热管2连通,蒸馏室12还设置有用于进海水的进水管10,进水管10与抽水泵21连通;

冷凝室13的底部与蒸馏室12的底部通过连通管18相连,冷凝室13内设置有冷凝管14,冷凝管14的一端从冷凝室13的上部伸出并与蒸馏室12的上部连通,另一端从冷凝室13的下部伸出并与淡水室17连通;

淡水室17用于储存淡水。

本实用新型提供的基于太阳能的海水淡化系统中,蒸馏室12内的导热管伸出蒸馏室12并与真空集热管2连通,蒸馏室12的底部与冷凝室13的底部通过连通管18连通,与蒸馏室12的上部连通的冷凝管14位于冷凝室13内,冷凝管14的另一端与淡水室17连通,因此,真空集热管2吸收太阳能并加热导热介质,导热介质通过导热管加热蒸馏室12内的海水,海水蒸馏形成的水蒸气进入冷凝管14,然后冷凝管14内的水蒸气被冷凝室13内的海水冷却为液态水,最终流入淡水室17。由此可见,使用本实用新型提供的海水淡化系统时,对海水进行加热利用的是太阳能,而对水蒸气进行冷却利用的是海水本身未被加热的部分,所以,使用该海水淡化系统能够更加节能高效地对海水进行淡化。

如图1所示,本实施例中,进水管10设置在蒸馏室12的上部,在其他的实施例中,进水管10也可以设置在冷凝室13的上部。

为了便于吸收太阳能,可以设置与真空集热管2相配合的反光板1。如图1所示,本实施例中,反光板1为U型聚光板。

由图1可见,本实施例中,导热管包括第一导热管3和第二导热管7,其中,第一导热管3连通真空集热管2和储热罐6,第二导热管7位于蒸馏室12内,且第二导热管7的两端伸出蒸馏室12并与真空集热管2连通。为了提高加热效率,第二导热管7在蒸馏室12内可以呈蛇形弯曲状。

为了便于控制导热介质的循环流动,本实施例中,第一导热管3上设置有第一控制阀4和第一循环泵5,第二导热管7上设置有第二循环泵8和第二控制阀9。

为了使夜晚或者太阳能热量不足时海水淡化系统能够正常作业(即淡化海水),可以在储热罐6内和/或蒸馏室12内安装有电加热装置。

为了提高冷凝效率,冷凝管14在冷凝室13内可以呈螺旋状。

为了充分利用太阳能,尽量减少热量散失,可以将蒸馏室12的顶部设计为透明的,并在除顶部以外的其余部分的外表面包裹保温层。

为了实现自动控制,可以在蒸馏室12内设置液位传感器(图中未示出),通过与液位传感器电连接的控制器(图中未示出)来控制与进水管10相连通的抽水泵21,实现蒸馏室12的自动上水及停水。具体实际应用中,还可以在进水管10上设置有第三控制阀11。

为了便于取用淡水室17内的淡水,本实施例中,淡水室17连通有淡水管16,淡水管16上设置有排水阀15。

海水蒸馏后盐分含量增高,本实施例中,蒸馏室12的底部设置有排盐管19,排盐管19上设置有排盐阀20。

如图2所示,在以上实施例的基础上,本实用新型实施例提供了另一种基于天阳能的海水淡化系统,增加了海水在进入蒸馏室12和/或冷凝室13之前的处理设备。具体为:海水淡化系统还包括连接于进水管10上且沿海水流入方向依次布置的海水絮凝装置22、石英过滤器23、杀菌装置24、活性炭过滤器25和精密过滤器26。

其中,海水絮凝装置22包括串联的第一水泵221、管道混合器222和混凝沉淀器223,混凝沉淀器223的出口与石英过滤器23连通;管道混合器222上连通设置有絮凝剂加药泵225和助凝剂加药泵226,絮凝剂加药泵225优选为计量泵,絮凝剂加药泵225与絮凝剂池224连通,助凝剂加药泵226与助凝剂池227连通。絮凝剂优选为氯化铁。

杀菌装置24包括串联的第二水泵241和第二管道混合器244,第二水泵241与石英过滤器23的出口连通,第二管道混合器244的出口与活性炭过滤器25连通,第二管道混合器244上连通设置有杀菌剂加药泵242,杀菌剂加药泵242优选为计量泵,杀菌剂加药泵242与杀菌剂池243连通。

精密过滤器26包括筒体、滤芯和滤芯安装架,滤芯和滤芯安装架均设置在筒体中,滤芯安装架固定在筒体内,滤芯固定连接在滤芯安装架上。

该海水淡化系统工作时,通过海水絮凝装置22在海水原水进口端使得海水原水悬浮微粒、大颗粒有机物产生絮凝,为海水原水过滤的后续石英砂过滤器23和活性炭过滤器25中得到充分过滤进行预先处理,为最大限度发挥石英砂过滤器23和活性炭过滤器25的过滤效果提供保障。通过杀菌装置24,对海水原水进行消毒杀菌,保障海水进行初步的净化,再经过精密过滤器26的滤芯进行精密过滤,进一步提高海水原水的净化处理。最后将净化后的海水通过进水管10通入蒸馏器12和/或冷凝器13中。

在本实施例中,海水絮凝装置22和杀菌装置24均还包括入水检测设备(图中未示出),入水检测设备包括分别与控制器连接的温度传感器、入水浊度传感器和流量计。对于海水絮凝装置22,入水检测设备设置在管道混合器222的上游,即设置在管道混合器222和第一水泵221之间;对于杀菌装置24,入水检测装置设置在第二管道混合器244的上游位置,即设置在第二水泵241和第二管道混合器244之间。根据入水检测设备所检测的数据,控制器控制各自水泵的工作,以便更好地进行海水淡化。

在本实施例中,精密过滤器26中的滤芯的数量为2~6个,更优选为3个,滤芯的形状为环形柱体,增大了过滤面积,提高了过滤效果。当然,滤芯还可以为其它结构。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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