專利名稱：一種利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理、熱能利用及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種利用太陽(yáng)能或 廢熱的U型橫管降膜蒸發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
在我國(guó)一些干旱或海島等地區(qū)，淡水資源非常貧乏，同時(shí)存在電力不足的問(wèn)題，造 成飲用水和生活用水供給十分困難。但這些地區(qū)的太陽(yáng)能資源卻非常豐富。而在一些工業(yè) 發(fā)展迅速的地區(qū)，由于對(duì)環(huán)保的不夠重視，工業(yè)廢水排污量增加，對(duì)飲用水源造成了很大的 污染。此外，在一些工廠中，如鋼鐵、化工企業(yè)等，低品位的廢熱、余熱等未能得到充分利用， 造成很大的能源浪費(fèi)。目前，苦咸水淡化裝置一般為大中型設(shè)備，存在投資成本高、操作運(yùn)行復(fù)雜等問(wèn) 題，這大大制約了苦咸水淡化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此在一些島嶼、船舶及別墅等地方，適宜 推廣一種結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單的中小型凈水設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的U型橫管降膜蒸發(fā)裝置，利用太陽(yáng)能或低品位的廢熱、余熱等 廉價(jià)能源，采用U型橫管降膜蒸發(fā)機(jī)理，以獲取所需要的飲用水及生活用水。本實(shí)用新型提供的一種利用太陽(yáng)能或廢熱的U型橫管降膜蒸發(fā)裝置，包括蒸餾 箱、冷凝箱、布液器、二次布液器、U型橫管水流分配器、U型橫管、布風(fēng)板、空氣泵、循環(huán)泵、 控制系統(tǒng)及連接各部件的管路，其特征在于該裝置的上端噴淋腔內(nèi)設(shè)有布液器及二次布液 器，噴淋腔連接蒸發(fā)腔，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)有U型橫管水流分配器及U型橫管，蒸發(fā)腔下端通過(guò)布 風(fēng)板與原水儲(chǔ)存腔連接，原水儲(chǔ)存腔設(shè)有與布液器連接的內(nèi)置管路，在噴淋腔的上端設(shè)有 連通管連接冷凝箱，冷凝箱內(nèi)設(shè)有冷凝管。由熱水進(jìn)水管、熱水循環(huán)泵、熱水內(nèi)置管路、U型 橫管水流分配器、U型橫管及熱水出水管構(gòu)成熱水循環(huán)回路，設(shè)置在蒸餾箱底部的原水循 環(huán)泵的進(jìn)水口直接與原水儲(chǔ)存腔相通，原水循環(huán)泵的出水口通過(guò)原水內(nèi)置管路與布液器相 連。冷凝箱的下端設(shè)有空氣泵，空氣泵的進(jìn)氣管插入冷凝箱內(nèi)，空氣泵的出氣管與蒸餾箱下 端的原水儲(chǔ)存腔上部相通。在原水儲(chǔ)存箱的底部和冷凝箱的底部分別設(shè)有連接控制系統(tǒng)的 水位傳感器。蒸餾箱的殼體為雙層結(jié)構(gòu)，中間添加保溫材料。本實(shí)用新型利用降膜蒸發(fā)的運(yùn)行機(jī)理，通過(guò)強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)過(guò)程，提高裝置的換熱 性能；并且可以回收冷凝潛熱，減少能耗；本設(shè)備除鹽率高，產(chǎn)水量大，可連續(xù)操作并實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、造價(jià)低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型水處理設(shè)備，可以用在沙漠、海島等地區(qū)，處理海水或苦咸水得到所需 的飲用水及生活用水；也可用在低品位廢熱、余熱較多的工業(yè)企業(yè)，用來(lái)處理含鹽廢水，達(dá) 到廢水廢熱的綜合利用；也可用來(lái)處理自來(lái)水，為機(jī)關(guān)、企業(yè)、學(xué)校、居民小區(qū)提供飲用純凈 水。
圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為蒸餾箱，2為布液器，3為二次布液器，4為連通管，5為冷凝管，6為空氣 泵進(jìn)氣管，7為冷凝箱，8為水位傳感器，9為空氣泵，10為凈水輸送泵，11為控制系統(tǒng)，12為 熱水出水管，13為U型橫管水流分配器，14為U型橫管，15為布風(fēng)板，16為熱水內(nèi)置管路， 17為原水內(nèi)置管路，18為電磁閥，19為熱水進(jìn)水管，20為熱水循環(huán)泵，21為排污閥，22為原 水循環(huán)泵，23為水位傳感器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本實(shí)施例及附圖，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖1與圖2所示，蒸餾箱1被二次布液器3及布風(fēng)板15分 為三個(gè)腔，從上到下依次為噴淋腔、蒸發(fā)腔、原水儲(chǔ)存腔。蒸餾箱殼體為雙層結(jié)構(gòu)，中間為保 溫材料。噴淋腔內(nèi)有布液器2及二次布液器3，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)置U型橫管水流分配器13及U 型橫管14，原水儲(chǔ)存腔存儲(chǔ)待處理的原水。熱水進(jìn)水管19、熱水循環(huán)泵20、熱水內(nèi)置管路 16、U型橫管水流分配器13、U型橫管14及熱水出水管12構(gòu)成熱水循環(huán)回路，原水循環(huán)泵 22的進(jìn)水口直接與原水儲(chǔ)存腔相通，出水口由原水內(nèi)置管路17與布液器2相連。冷凝箱7 通過(guò)連通管4與蒸餾箱1相連，冷凝箱內(nèi)有冷凝管?？諝獗?的進(jìn)氣管6插入冷凝箱內(nèi)，出 氣管與蒸餾箱1的原水儲(chǔ)存腔上部直接相通。凈水輸送泵10的進(jìn)水管連通到冷凝箱的底 部。電磁閥18的一端連接在熱水進(jìn)水管19上，另一端與蒸餾箱1的原水儲(chǔ)存腔相通。水 位傳感器8、22分別安裝在冷凝箱7及蒸餾箱1的原水儲(chǔ)存腔上。在蒸餾箱1的原水儲(chǔ)存 腔底部還裝有排污閥21。本實(shí)施例的工作過(guò)程為原水在太陽(yáng)能集熱器(或廢熱換熱器)中加熱到一定溫 度，經(jīng)熱水進(jìn)水管19、熱水循環(huán)泵20及熱水內(nèi)置管路16進(jìn)入U(xiǎn)型橫管水流分配器13，再進(jìn) 入U(xiǎn)型橫管14對(duì)其進(jìn)行加熱，最后經(jīng)熱水出水管12流回太陽(yáng)能集熱器(或廢熱換熱器) 中重新加熱。在蒸餾箱1下部原水儲(chǔ)存腔內(nèi)的原水經(jīng)原水循環(huán)泵22驅(qū)動(dòng)，通過(guò)原水內(nèi)置管 路17輸送到布液器2，再經(jīng)二次布液器3后，均勻地滴落到蒸發(fā)腔中的U型橫管14上，在 那里形成降膜并受熱蒸發(fā)。未蒸發(fā)的原水最終落到原水儲(chǔ)存腔內(nèi)，再經(jīng)原水循環(huán)泵進(jìn)行下 一次循環(huán)。原水在U型橫管14上形成降膜流動(dòng)時(shí)，它從U型橫管14內(nèi)的熱水中吸收大量 的熱，并產(chǎn)生蒸發(fā)釋放出大量水蒸氣。空氣泵9驅(qū)使水蒸氣經(jīng)連通管4進(jìn)入冷凝箱7，與冷 凝管5內(nèi)的冷卻水進(jìn)行換熱，水蒸氣冷凝，產(chǎn)生的純凈水收集在冷凝箱7的底部，液位到達(dá) 一定高度后，水位傳感器8向控制系統(tǒng)11發(fā)出信號(hào)，凈水輸送泵10開啟，輸送到凈水儲(chǔ)罐 儲(chǔ)存起來(lái)以供使用。冷凝箱7內(nèi)的純凈水水位降低到一定程度后，水位傳感器8再次向控 制系統(tǒng)11發(fā)出信號(hào)，凈水輸送泵10停止工作。原水儲(chǔ)存腔內(nèi)的液位隨著蒸發(fā)的不斷進(jìn)行 會(huì)越來(lái)越低，水位降低到一定程度后，水位傳感器23向控制系統(tǒng)11發(fā)出信號(hào)，電磁閥18開 啟，向原水儲(chǔ)存腔補(bǔ)充原水，當(dāng)水位升高到一定高度后，水位傳感器23向控制系統(tǒng)11再次 發(fā)出信號(hào)，電磁閥18關(guān)閉，使原水儲(chǔ)存腔始終保持一定的液位。經(jīng)常開啟排污閥21使原水 儲(chǔ)存腔內(nèi)的原水含鹽量控制在一定的濃度之下。溫度較低的原水通過(guò)冷凝管5進(jìn)行熱交換 后，進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器(或廢熱換熱器)補(bǔ)充消耗的原水，同時(shí)回收了大量的冷凝潛熱。
權(quán)利要求一種利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置，包括蒸餾箱、冷凝箱、布液器、二次布液器、橫管水流分配器、U型橫管、布風(fēng)板、空氣泵、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)及連接各部件的管路，其特征在于該裝置的上端噴淋腔內(nèi)設(shè)有布液器及二次布液器，噴淋腔連接蒸發(fā)腔，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)有橫管水流分配器及U型橫管，蒸發(fā)腔下端通過(guò)布風(fēng)板與原水儲(chǔ)存腔連接，原水儲(chǔ)存腔設(shè)有與布液器連接的內(nèi)置管路，在噴淋腔的上端設(shè)有連通管連接冷凝箱，冷凝箱內(nèi)設(shè)有冷凝管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于由熱水 進(jìn)水管、熱水循環(huán)泵、熱水內(nèi)置管路、橫管水流分配器、U型橫管及熱水出水管構(gòu)成熱水循環(huán) 回路，設(shè)置在蒸餾箱底部的原水循環(huán)泵的進(jìn)水口直接與原水儲(chǔ)存腔相通，原水循環(huán)泵的出 水口通過(guò)原水內(nèi)置管路與布液器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于冷凝箱 的下端設(shè)有空氣泵，空氣泵的進(jìn)氣管插入冷凝箱內(nèi)，空氣泵的出氣管與蒸餾箱下端的原水 儲(chǔ)存腔上部相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于在原水 儲(chǔ)存箱的底部和冷凝箱的底部分別設(shè)有連接控制系統(tǒng)的水位傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置，其特征在于蒸餾箱 的殼體為雙層結(jié)構(gòu)，中間添加保溫材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用太陽(yáng)能或廢熱的橫管降膜蒸發(fā)裝置，屬于水處理領(lǐng)域。該裝置由蒸餾箱、冷凝箱、布液器、二次布液器、橫管水流分配器、U型橫管、布風(fēng)板、空氣泵、循環(huán)泵、控制系統(tǒng)及連接管路組成，該裝置的上端噴淋腔內(nèi)設(shè)有布液器及二次布液器，噴淋腔連接蒸發(fā)腔，蒸發(fā)腔內(nèi)設(shè)有橫管水流分配器及U型橫管，蒸發(fā)腔下端通過(guò)布風(fēng)板與原水儲(chǔ)存腔連接，原水儲(chǔ)存腔設(shè)有與布液器連接的內(nèi)置管路，在噴淋腔的上端設(shè)有連通管連接冷凝箱，冷凝箱內(nèi)設(shè)有冷凝管。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、能耗低、除鹽率高、產(chǎn)水量大等優(yōu)點(diǎn)，可連續(xù)操作并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
文檔編號(hào)C02F1/16GK201626849SQ200920319088
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者葉秋生, 宋德升, 甄洪聲, 陳芳 申請(qǐng)人:山東山大能源環(huán)境有限公司