專利名稱：太陽能海水淡化裝置及其海水淡化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水淡化裝置，特指利用太陽能和真空噴射泵進(jìn)行海水淡化的裝置及其淡化方法。
背景技術(shù)：
我們知道，人類嘗試過海水淡化的多種方法，如何高效低成本地實(shí)現(xiàn)海水淡化，一直困擾著人類。近年來，隨著太陽能技術(shù)的應(yīng)用，海水淡化的成本有大幅度下降，但是淡化效率低等問題尚未完全解決。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010M9238. 1的文件公開了 “一種太陽能真空海水淡化器”， 其主要是利用抽取真空來導(dǎo)入海水，再借太陽能熱水的溫度來蒸餾海水，使其海水中的水、 鹽份分離，達(dá)到海水淡化的效果。該裝置主要的發(fā)明特征為利用真空導(dǎo)入海水，海水淡化并未有更好的技術(shù)特征，淡化效率并未提高，專利的新穎性和創(chuàng)造性缺乏。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910198703. 9的文件公開了“一種自動(dòng)式太陽能膜蒸餾海水淡化裝置”，其利用真空太陽能集熱器加熱蒸餾和利用微孔膜過濾海水的方法制備淡水，效率低下，成本較高，不適宜規(guī)?；瘧?yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的克服現(xiàn)有太陽能海水淡化效率低下的缺陷，提供一種海水淡化效率高， 裝置可大可小的太陽能海水淡化裝置。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供的太陽能海水淡化裝置，含有海水進(jìn)口、太陽能加熱系統(tǒng)、淡水箱。其中，太陽能加熱系統(tǒng)含有太陽能熱水器、蒸發(fā)器、蒸汽出口 A、鹵水出口。另外，還含有冷凝器、真空噴射系統(tǒng)。冷凝器含有淡水出口 A和蒸汽出口 B ；真空噴射系統(tǒng)含有太陽能電池、噴射泵、真空噴射管、噴射循環(huán)水箱；真空噴射管含有抽氣口、 噴射進(jìn)口、噴射出口。太陽能電池能將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軆?chǔ)存并提供噴射泵動(dòng)力，噴射泵的一端連接噴射循環(huán)水箱，噴射泵的另一端連接真空噴射管的噴射進(jìn)口，真空噴射管的噴射出口連接回噴射循環(huán)水箱。噴射循環(huán)水箱另含有起溢流作用的淡水出口 B，淡水出口 A、淡水出口 B分別連接淡水箱。所述的進(jìn)入太陽能熱水器的海水與蒸發(fā)器中的海水可以通過虹吸原理調(diào)節(jié)海水的進(jìn)入量，即海水蒸發(fā)減少后，相應(yīng)補(bǔ)給海水進(jìn)入量。所述的海水被太陽能熱水器加熱后的溫度為80°C以上，優(yōu)選95°C以上。所述的真空噴射管最好為水流式真空噴射管，真空噴射管中或有保溫水盤管或保溫蒸汽盤管，起加熱或保溫作用。所述的真空噴射管的噴射出口和噴射循環(huán)水箱之間或還連有附加冷凝器，以便快速冷凝噴射出來的水汽混合物，流入噴射循環(huán)水箱。所述的冷凝器中或附加冷凝器中可以有冷卻水盤管，起加速冷凝作用。本發(fā)明的裝置中，也可以不連接由所述的冷凝器。
本發(fā)明中，所述的太陽能熱水器可以由單臺(tái)或多臺(tái)組成，所述的蒸發(fā)器可以由單臺(tái)或多臺(tái)組成，形成單元集群，與一套真空噴射系統(tǒng)連接。根據(jù)需要的產(chǎn)能，確定海水淡化的產(chǎn)出量。產(chǎn)出投入比更高。本發(fā)明的另一目的提供上述太陽能海水淡化裝置的海水淡化方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案包含下述過程海水從海水進(jìn)口進(jìn)入太陽能熱水器，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器，產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出口 A出來，余下的濃縮海水進(jìn)入鹵水出口流出；蒸汽出口 A出來的水蒸汽進(jìn)入冷凝器，被冷凝的淡水從淡水出口 A流到淡水箱，未被冷凝的水蒸汽從蒸汽出口 B流入真空噴射管的抽氣口 ；噴射泵啟動(dòng)后，帶動(dòng)真空噴射管工作，噴射進(jìn)口流進(jìn)噴射循環(huán)水箱的少量水，抽氣口抽吸水蒸汽，經(jīng)噴射作用，真空噴射管內(nèi)呈較低負(fù)壓，加速水蒸氣的抽吸，進(jìn)而加速海水從蒸發(fā)器的蒸發(fā)，噴射出口噴出更多的水汽混合物到噴射循環(huán)水箱；噴射循環(huán)水箱的水量超量(水位超過淡水出口 B)后，從淡水出口 B流出到淡水箱，實(shí)現(xiàn)海水淡化。所述的真空噴射管內(nèi)形成的負(fù)壓可以為0. 2atm-0. 8atm，噴射泵的功率較低，可以為 25W-1KW。有益效果本發(fā)明完全利用太陽能作為能源將海水進(jìn)行淡化，綠色環(huán)保。由于真空噴射系統(tǒng)的作用，海水蒸發(fā)速度快，淡化效率高；且裝置中的各個(gè)單元部件數(shù)量可多可少， 制淡水的產(chǎn)量可以按需調(diào)節(jié)，投資成本可控；對(duì)附屬設(shè)施要求少，適合各種復(fù)雜環(huán)境下的海邊使用。


附圖是本發(fā)明的一個(gè)結(jié)構(gòu)和流程示意圖。圖中，1、海水進(jìn)口 ；2、太陽能熱水器；3、蒸發(fā)器；4、蒸汽出口 A ；5、鹵水出口 ；6、冷凝器；7、淡水出口 A ；8、淡水箱；9、蒸汽出口 B ；10、抽氣口 ；11、真空噴射管；12、噴射進(jìn)口 ； 13、噴射出口 ；14、閥門；15、噴射循環(huán)水箱；16、淡水出口 B ；17、噴射泵；18、太陽能電池。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更具體的說明。選取或者制作相應(yīng)的零部件海水進(jìn)口 1，含有太陽能熱水器2、蒸發(fā)器3、蒸汽出口 A4、鹵水出口 5的太陽能加熱系統(tǒng)，淡水箱，含有淡水出口 A7和蒸汽出口 B9的冷凝器6、 含有太陽能電池18、噴射泵17、真空噴射管11、噴射循環(huán)水箱15的真空噴射系統(tǒng)；其中，真空噴射管11含有抽氣口 10、噴射進(jìn)口 12、噴射出口 13、閥門14數(shù)只。將各個(gè)零部件按附圖所示連接起來。太陽能電池18能將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軆?chǔ)存并提供噴射泵17動(dòng)力，噴射泵17的一端連接噴射循環(huán)水箱15，噴射循環(huán)水箱15另含有起溢流作用的淡水出口 B16，噴射泵17的另一端連接真空噴射管11的噴射進(jìn)口 12，真空噴射管11的噴射出口 13連接回噴射循環(huán)水箱15 ；淡水出口 A7、淡水出口 B16分別連接淡水箱 8，管路中連接數(shù)只閥門14以控制管路的通斷。實(shí)施例1 所述的進(jìn)入太陽能熱水器2的海水與蒸發(fā)器3中的海水通過虹吸原理調(diào)節(jié)海水的進(jìn)入量。所述的海水被太陽能熱水器2加熱后的溫度為90°C以上。所述的真空噴射管11為水流式真空噴射管，真空噴射管11中或有保溫水盤管。所述的太陽能熱水器2由1臺(tái)組成，所述的蒸發(fā)器3由1臺(tái)組成。真空噴射管11內(nèi)形成的負(fù)壓為0. Satm，噴射泵的功率25W。實(shí)施例2 所述的進(jìn)入太陽能熱水器2的海水與蒸發(fā)器3中的海水通過虹吸原理調(diào)節(jié)海水的進(jìn)入量。所述的海水被太陽能熱水器2加熱后的溫度為95°C以上。所述的真空噴射管11為水流式真空噴射管，真空噴射管11中保溫蒸汽盤管。所述的真空噴射管11的噴射出口 13和噴射循環(huán)水箱15之間可以連有附加冷凝器，以便快速冷凝噴射出來的水汽混合物。冷凝器6中有冷凝水盤管。真空噴射管11內(nèi)形成的負(fù)壓為0. fetm，噴射泵17的功率100W。實(shí)施例3 所述的進(jìn)入太陽能熱水器2的海水與蒸發(fā)器3中的海水通過虹吸原理調(diào)節(jié)海水的進(jìn)入量。所述的海水被太陽能熱水器2加熱后的溫度為95°C以上。所述的真空噴射管11為蒸汽式真空噴射管。所述的裝置中不連接所述的冷凝器6。真空噴射管11的噴射出口 13和噴射循環(huán)水箱15之間或連有附加冷凝器，以便快速冷凝噴射出來的水汽混合物。所述的太陽能熱水器2由多臺(tái)組成，所述的蒸發(fā)器3由單臺(tái)組成。真空噴射管11內(nèi)形成的負(fù)壓為0. 2atm,噴射泵17的功率1KW。如附圖所示，上述實(shí)施例1-3中，海水從海水進(jìn)口 1進(jìn)入太陽能熱水器2，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器3，產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出口 A4出來，余下的濃縮海水進(jìn)入鹵水出口 5流出；蒸汽出口 A4出來的水蒸汽進(jìn)入冷凝器6，被冷凝的淡水從淡水出口 A7流到淡水箱8，未被冷凝的水蒸汽從蒸汽出口 B9流入真空噴射管11的抽氣口 10 ；噴射泵17啟動(dòng)后，帶動(dòng)真空噴射管11工作，噴射進(jìn)口 12流進(jìn)噴射循環(huán)水箱15的少量水，抽氣口 10抽吸水蒸汽，經(jīng)噴射作用，真空噴射管11內(nèi)呈較低負(fù)壓，加速水蒸氣的抽吸，進(jìn)而加速海水從蒸發(fā)器3的蒸發(fā)， 噴射出口 13噴出更多的水汽混合物到噴射循環(huán)水箱15 ；噴射循環(huán)水箱15的水量超量后， 從淡水出口 B16流出到淡水箱8，實(shí)現(xiàn)海水淡化過程。
權(quán)利要求
1.一種太陽能海水淡化裝置，含有海水進(jìn)口(1)、太陽能加熱系統(tǒng)、淡水箱(8)，太陽能加熱系統(tǒng)含有太陽能熱水器( 、蒸發(fā)器C3)、蒸汽出口 AG)、鹵水出口(5)，其特征在于還含有冷凝器(6)、真空噴射系統(tǒng)；冷凝器(6)含有淡水出口 A(7)和蒸汽出口 B(9)；真空噴射系統(tǒng)含有太陽能電池(18)、噴射泵(17)、真空噴射管(11)、噴射循環(huán)水箱(15)；真空噴射管(11)含有抽氣口(10)、噴射進(jìn)口(12)、噴射出口 (13)；太陽能電池(18)能將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軆?chǔ)存并提供噴射泵(17)動(dòng)力，噴射泵(17)的一端連接噴射循環(huán)水箱(15)，噴射泵 (17)的另一端連接真空噴射管(11)的噴射進(jìn)口(12)，真空噴射管(11)的噴射出口(13) 連接回噴射循環(huán)水箱(1 ；噴射循環(huán)水箱(1 另含有起溢流作用的淡水出口 B(16)，淡水出口 A(7)、淡水出口 B(16)分別連接淡水箱(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的進(jìn)入太陽能熱水器O)的海水與蒸發(fā)器(3)中的海水通過虹吸原理調(diào)節(jié)海水的進(jìn)入量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的海水被太陽能熱水器( 加熱后的溫度為95°C以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的真空噴射管(11) 為水流式真空噴射管，真空噴射管(11)中或有保溫水盤管或保溫蒸汽盤管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4的所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的真空噴射管(11)的噴射出口(1 和噴射循環(huán)水箱(1 之間連有附加冷凝器，以便快速冷凝噴射出來的水汽混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于冷凝器(6)中或附加冷凝器中有冷卻水盤管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于裝置中不連接所述的冷凝器(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的太陽能熱水器(2) 由單臺(tái)或多臺(tái)組成，所述的蒸發(fā)器(3)由單臺(tái)或多臺(tái)組成。
9.采用權(quán)利要求1所述的太陽能海水淡化裝置的海水淡化方法，其特征在于包含下述過程海水從海水進(jìn)口(1)進(jìn)入太陽能熱水器0)，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器(3)，產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出口 A(4)出來，余下的濃縮海水進(jìn)入鹵水出口(5)流出；蒸汽出口 A(4)出來的水蒸汽進(jìn)入冷凝器(6)，被冷凝的淡水從淡水出口 A (7)流到淡水箱(8)，未被冷凝的水蒸汽從蒸汽出口 B(9)流入真空噴射管(11)的抽氣口(10)；噴射泵(17)啟動(dòng)后，帶動(dòng)真空噴射管 (11)工作，噴射進(jìn)口(1 流進(jìn)噴射循環(huán)水箱(1 的水，抽氣口(10)抽吸水蒸汽，經(jīng)噴射作用，真空噴射管(11)內(nèi)呈較低負(fù)壓，加速水蒸氣的抽吸，進(jìn)而加速海水從蒸發(fā)器C3)的蒸發(fā)，噴射出口(1 噴出水汽混合物到噴射循環(huán)水箱(1 ；噴射循環(huán)水箱(1 的水量超量后，從淡水出口 B(16)流出到淡水箱(8)，實(shí)現(xiàn)海水淡化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的海水淡化方法，其特征在于真空噴射管(11)內(nèi)形成的負(fù)壓為 0. 2atm-0. 8atm,噴射泵(17)的功率 25W-1KW。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種太陽能海水淡化裝置，含有海水進(jìn)口、太陽能加熱系統(tǒng)、冷凝器、真空噴射系統(tǒng)、淡水箱。真空噴射系統(tǒng)含有太陽能電池、噴射泵、真空噴射管、噴射循環(huán)水箱。海水淡化過程是海水從海水進(jìn)口進(jìn)入太陽能熱水器，經(jīng)加熱后進(jìn)入蒸發(fā)器，產(chǎn)生的水蒸汽從蒸汽出口A出來，進(jìn)入冷凝器，被冷凝的淡水流到淡水箱，未被冷凝的水蒸汽流入真空噴射管的抽氣口；噴射泵啟動(dòng)后，帶動(dòng)真空噴射管工作，抽氣口抽吸水蒸汽，加速海水從蒸發(fā)器的蒸發(fā)，噴射出口噴出更多的水汽混合物到噴射循環(huán)水箱，流出到淡水箱。本發(fā)明完全利用太陽能作為能源將海水進(jìn)行淡化，綠色環(huán)保；由于真空噴射系統(tǒng)的作用，海水淡化效率高，投資成本可控。
文檔編號(hào)C02F103/08GK102241420SQ20111014102
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者仇曉豐 申請(qǐng)人:仇曉豐