專利名稱：設(shè)置在太陽能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)的制鹽設(shè)施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用自然能源制鹽的設(shè)施。
背景技術(shù)：
制鹽的方法有煮鹽、太陽能蒸發(fā)曬鹽、冷凍法、真空蒸發(fā)和熱壓蒸發(fā)等。除了太陽能蒸發(fā)曬鹽，其余的方法幾乎都要消耗大量能源。由于曬鹽是利用太陽能和風(fēng)能蒸發(fā)水分濃縮鹵水，因此是最為經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的傳統(tǒng)制鹽方式。然而，雖然目前曬鹽采用了較先進(jìn)的逐級濃縮的方法，使生產(chǎn)效率有所提高，但仍然是依靠各級商水池水面的自然蒸發(fā)使商水逐漸濃縮原理。其不足之處是水分蒸發(fā)慢，下雨天和晚上幾乎不能作業(yè)，其效率低下，嚴(yán)重制約了曬鹽企業(yè)的發(fā)展；而且其蒸發(fā)的水分白白浪費(fèi)，也令人痛惜。探索一種太陽能風(fēng)能高效曬鹽方法，克服傳統(tǒng)曬鹽效率低的缺點(diǎn)，以及收集蒸發(fā)的水分為蒸餾水，對曬鹽企業(yè)增效和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有重大促進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前曬鹽主要是利用鹵水池水面自然蒸發(fā)，效率低的問題， 以及不能收集蒸發(fā)的水分的現(xiàn)狀，提出這樣一種制鹽設(shè)施第一，在不改變各級商水池面積和不消耗能源的情況下，擴(kuò)大水分蒸發(fā)的面積，增加蒸發(fā)水分的溫度和氣流速度，提高水分蒸發(fā)的效率。第二，收集蒸發(fā)的水蒸氣制作蒸餾水。第三，儲存的太陽熱能，可以在雨天和晚上繼續(xù)蒸發(fā)水分制鹽和制作蒸餾水。本發(fā)明的主要技術(shù)方案將制鹽設(shè)施置于現(xiàn)有技術(shù)的太陽能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)，充分利用發(fā)電站的薄膜大棚內(nèi)空氣溫度高、氣流速度快的特點(diǎn)，將鹵水霧化，加速水分蒸發(fā)和回收水蒸氣成蒸餾水。本發(fā)明的具體技術(shù)設(shè)施是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括太陽能風(fēng)力發(fā)電站的大棚、風(fēng)筒和風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是制鹽的各級鹵水池置于大棚內(nèi)；在風(fēng)筒下部設(shè)置至少一只風(fēng)動葉輪，風(fēng)動葉輪下方用軸連接一離心噴霧甩盤；甩盤上部設(shè)置一水泵；
在離心噴霧甩盤上部設(shè)置一吸氣罩和冷凝管；冷凝管的一端連通吸氣罩，另一端與淡水池連通，中段位于鹵水池底部；冷凝管中設(shè)有一電動風(fēng)扇；
大棚的周邊下部設(shè)有蒸餾水槽和鹽庫，鹽庫中設(shè)有黑色的金屬吸熱板；大棚與風(fēng)筒連接處設(shè)有阻擋水蒸氣的擋板；
本發(fā)明的制鹽和收集蒸餾水的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的
在鹵水池中加入海水，太陽輻射進(jìn)薄膜大棚內(nèi)，大棚內(nèi)的空氣和鹵水池中的海水吸收太陽熱，生成水蒸氣和熱空氣上升，其中的一部分水蒸氣上升至大棚遇冷，凝結(jié)成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸餾水槽；其余的水蒸氣和熱空氣流向風(fēng)筒，再沿風(fēng)筒上升，帶動風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電和風(fēng)動葉輪轉(zhuǎn)動；
風(fēng)動葉輪帶動離心噴霧甩盤快速旋轉(zhuǎn)，水泵將鹵水池中的鹵水輸送到甩盤上，鹵水被快速旋轉(zhuǎn)的甩盤甩出，使鹵水分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，熱空氣與微粒接觸，瞬間將微粒中的一大部分水分蒸發(fā)除去，其余的含有鹽和雜質(zhì)部分以及殘留水分落入鹵水池中；
蒸發(fā)的水分形成水蒸氣上升；由于電動風(fēng)扇抽走了吸氣罩內(nèi)的空氣，使吸氣罩內(nèi)形成負(fù)壓，使上升的水蒸氣進(jìn)入吸氣罩內(nèi)，被電動風(fēng)扇抽入冷凝管中；水蒸氣經(jīng)過位于鹵水池底部的被海水冷卻的冷凝管，遇冷凝結(jié)成蒸餾水，流入淡水池中；其中由水蒸氣冷凝為蒸餾水的潛熱通過冷凝管被鹵水池中的海水吸收； 外界的空氣從大棚的多只進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入棚內(nèi)；
同時(shí)，鹽庫中的黑色金屬吸熱板也吸收太陽輻射熱，其熱量傳導(dǎo)于鹽，使鹽儲存熱量； 在無陽光的時(shí)間段內(nèi)，鹽和鹵水池中的海水釋放熱量，加熱大棚內(nèi)的空氣，海水繼續(xù)蒸發(fā)，繼續(xù)產(chǎn)生蒸餾水；一部分水蒸氣和熱空氣繼續(xù)流向風(fēng)筒，再沿風(fēng)筒上升，帶動風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電和風(fēng)動葉輪轉(zhuǎn)動；
如此周而復(fù)始地蒸發(fā)海水、產(chǎn)生蒸餾水和發(fā)電，直至海水濃縮結(jié)晶成鹽，該鹽輸入棚內(nèi)的鹽庫，成為儲熱材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的特點(diǎn)和有益效果是
一、利用太陽能風(fēng)力發(fā)電站大棚內(nèi)的快速氣流和較高的溫度以及風(fēng)筒，使鹵水霧化，增大水分蒸發(fā)面積，使水分在熱空氣中快速蒸發(fā)，使得鹵水池在雨天和無陽光時(shí)段也可作業(yè)， 提高了產(chǎn)鹽效率。而鹵水池的水分和鹽分是比巖石和泥土儲熱性能更好的材料，有利于在無陽光時(shí)段釋放熱能，使風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)繼續(xù)發(fā)電，提高了發(fā)電效率。上述兩者相輔相成，起到了相互促進(jìn)作用。二、由于使用了吸氣罩、冷凝管等組成的水蒸氣回收裝置，以及太陽能風(fēng)力發(fā)電站的大棚，使原先浪費(fèi)的水蒸氣回收為蒸餾水，而且將由水蒸氣冷凝為蒸餾水時(shí)放出的潛熱回收在鹵水池內(nèi)。三、鹽就近入庫于在大棚內(nèi)，使鹽這一優(yōu)良的儲熱材料物盡其用，從而在陰雨天和晚上時(shí)，鹽釋放熱量，有利于繼續(xù)蒸發(fā)水分、生產(chǎn)蒸餾水和發(fā)電。而且鹽就近入庫，減少了運(yùn)輸費(fèi)用。


下面結(jié)合圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的太陽能風(fēng)力發(fā)電站剖面示意圖。圖2是圖1中的A局部放大視圖。圖3是制鹽設(shè)施設(shè)置在太陽能風(fēng)力發(fā)電站大棚內(nèi)的剖面示意圖。圖4是圖3中的B局部放大視圖。圖5是圖3中的C局部放大視圖。圖6是圖5中的D局部放大視圖。圖7是插入鹽中的金屬吸熱板的外形示意圖。
具體實(shí)施例方式曬鹽的效率主要由水分蒸發(fā)的快慢決定的，而水分的蒸發(fā)主要取決于溫度，氣流速度和蒸發(fā)面積，下面圍繞這三個(gè)因素來實(shí)施提高曬鹽效率。
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圖1和圖2顯示的是現(xiàn)有技術(shù)中的太陽能風(fēng)力發(fā)電站，它是一種利用太陽能產(chǎn)生的熱氣流推動風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電的裝置。在發(fā)電裝置所在處鋪設(shè)大面積的透明塑料薄膜大棚1，陽光透過薄膜，被棚內(nèi)地面吸收。陽光充足時(shí)，薄膜大棚和地面之間的空氣可加熱到 20-50°C，大棚中心建有塔狀風(fēng)筒2，被曬熱的空氣流向風(fēng)筒2內(nèi)，再沿風(fēng)筒2上升，帶動風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3。即使外界風(fēng)力為零級，風(fēng)筒內(nèi)的氣流速度也能達(dá)到80米/秒，相當(dāng)于颶風(fēng)的速度。功率為1000千瓦的這種發(fā)電站，需建造一個(gè)直徑10米、高300米的風(fēng)筒， 覆蓋地面的薄膜大棚的直徑為400米。這個(gè)薄膜大棚和棚內(nèi)較高的溫度和流速較快的氣流，正好用來加快各級鹵水池4 的水分蒸發(fā)。特別是在雨天，大棚起到遮雨的作用。并且，蒸發(fā)的水蒸氣會在大棚1上凝結(jié)成水滴，沿大棚的斜面淌下，成為蒸餾水。另一方面，水的熱容量相當(dāng)高，Ikg水可儲存 4. WkJ/°C的熱能，而固體地面約為1.7 kJ/°C，只有水的4/10左右。鹵水中的鹽分更是儲熱良好的材料。在無陽光的時(shí)間段內(nèi)，水和鹽分儲存的熱量反過來可以為風(fēng)筒2中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)3提供發(fā)電的風(fēng)能。在增加蒸發(fā)面積方面本發(fā)明在風(fēng)筒2下部設(shè)置至少一只風(fēng)動葉輪51 (見圖5)， 風(fēng)動葉輪下方用軸52連接一離心噴霧甩盤53 ；甩盤上部設(shè)置一水泵M ；風(fēng)動葉輪帶動離心噴霧甩盤快速旋轉(zhuǎn)(可以用變速箱調(diào)節(jié)速度)，水泵將鹵水池4中的鹵水輸送到甩盤上，鹵水被快速旋轉(zhuǎn)的甩盤甩出，使鹵水分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，也就是增大水分蒸發(fā)面積，熱空氣與微粒接觸，瞬間將微粒中的一大部分水分蒸發(fā)除去，其余的含有鹽和雜質(zhì)部分以及殘留水分落入鹵水池中；蒸發(fā)的水分形成水蒸氣上升；
為了收集水蒸氣制成蒸餾水，本發(fā)明在離心噴霧甩盤53上部設(shè)置一吸氣罩91和冷凝管92 ；冷凝管的一端連通吸氣罩91，另一端與淡水池93連通(見圖3)，中段位于鹵水池4底部；冷凝管中設(shè)有一電動風(fēng)扇94 (見圖6)；
由于電動風(fēng)扇94抽走了吸氣罩91內(nèi)的空氣，使吸氣罩91內(nèi)形成負(fù)壓，使上升的水蒸氣進(jìn)入吸氣罩91內(nèi)，被電動風(fēng)扇94抽入冷凝管92中，水蒸氣經(jīng)過位于鹵水池4底部的被海水冷卻的冷凝管，遇冷凝結(jié)成蒸餾水，流入淡水池93中；其中由水蒸氣冷凝為蒸餾水的潛熱通過冷凝管被鹵水池4中的海水吸收；
(見圖3和圖4)大棚的周邊下部設(shè)有蒸餾水槽6，從棚的斜面淌下來的蒸餾水可以流入蒸餾水槽內(nèi)儲存。大棚的周邊下部設(shè)有鹽庫7，因?yàn)辂}是儲存熱的優(yōu)良材料，但其熱傳導(dǎo)性較弱，所以本發(fā)明在鹽上設(shè)有黑色的金屬吸熱板71(見圖4和圖7)，黑色的金屬吸熱板吸收太陽熱， 通過其多只導(dǎo)熱腳72，將熱量分散傳導(dǎo)給鹽73 ；在無陽光的時(shí)間段內(nèi)，鹽反過來將熱量傳導(dǎo)給吸熱板71，由吸熱板在大棚中釋放熱量。大棚與風(fēng)筒的連接處設(shè)有阻擋水蒸氣的擋板8 (見圖5)；這是為了讓水蒸氣能有更多的機(jī)會與大棚接觸，產(chǎn)生蒸餾水。否則水蒸氣很快會進(jìn)入風(fēng)筒2內(nèi)，白白浪費(fèi)。另一方面，水蒸氣冷凝成水會放出潛熱，其中的一部分潛熱會返回在大棚內(nèi)。水在蒸發(fā)時(shí)，要吸收汽化熱，會損失大棚內(nèi)的一部分溫度，但只要適當(dāng)增加大棚的面積，或者縮小鹵水池的面積就可以了。綜上所述，本發(fā)明的制鹽和收集蒸餾水的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的
在鹵水池4中加入海水，太陽輻射進(jìn)薄膜大棚1內(nèi)，大棚內(nèi)的空氣和鹵水池中的海水吸收太陽熱，生成水蒸氣和熱空氣上升，基中的一部分水蒸氣上升至大棚1遇冷，凝結(jié)成水滴，沿大棚的斜面淌下，落入蒸餾水槽6 ；其余的水蒸氣和熱空氣流向風(fēng)筒2內(nèi)，再沿風(fēng)筒內(nèi)上升，帶動風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3發(fā)電和風(fēng)動葉輪51轉(zhuǎn)動；
風(fēng)動葉輪51帶動離心噴霧甩盤53快速旋轉(zhuǎn)，水泵M將鹵水池4中的鹵水輸送到甩盤上，鹵水被快速旋轉(zhuǎn)的甩盤甩出(可以用變速箱調(diào)節(jié)速度)，使鹵水分散成很細(xì)的像霧一樣的微粒，熱空氣與微粒接觸，瞬間將微粒中的一大部分水分蒸發(fā)除去，其余的含有鹽和雜質(zhì)部分以及殘留水分落入鹵水池中；
蒸發(fā)的水分形成水蒸氣上升，由于電動風(fēng)扇94抽走了吸氣罩91內(nèi)的空氣，使吸氣罩91 內(nèi)形成負(fù)壓，使上升的水蒸氣進(jìn)入吸氣罩91內(nèi)，被電動風(fēng)扇94抽入冷凝管92中，水蒸氣經(jīng)過位于鹵水池4底部的被海水冷卻的冷凝管，遇冷凝結(jié)成蒸餾水，流入淡水池93中，其中由水蒸氣冷凝為蒸餾水的潛熱通過冷凝管被鹵水池4中的海水吸收； 外界的空氣從大棚的多只進(jìn)風(fēng)口 10進(jìn)入大棚內(nèi)；
同時(shí)，鹽庫上的黑色金屬吸熱板71也吸收太陽輻射熱，其熱量傳導(dǎo)于鹽73，使鹽儲存
熱量；
在無陽光的時(shí)間段內(nèi)，鹽和鹵水池中的海水釋放熱量，加熱大棚內(nèi)的空氣，海水繼續(xù)蒸發(fā)，繼續(xù)產(chǎn)生蒸餾水；一部分水蒸氣和熱空氣繼續(xù)流向風(fēng)筒2，再沿風(fēng)筒上升，帶動風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)3發(fā)電和風(fēng)動葉輪51轉(zhuǎn)動；
如此周而復(fù)始地蒸發(fā)海水、產(chǎn)生蒸餾水和發(fā)電，直至海水濃縮結(jié)晶成鹽(現(xiàn)有技術(shù))，該鹽輸入大棚內(nèi)的鹽庫7，成為儲熱材料。若有需要，則可從鹽庫從向外界輸出鹽。
權(quán)利要求
1. 一種設(shè)置在太陽能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)的制鹽設(shè)施，它包括太陽能風(fēng)力發(fā)電站的大棚、風(fēng)筒和風(fēng)筒中的多只風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征是制鹽的各級鹵水池置于大棚內(nèi)；在風(fēng)筒下部設(shè)置至少一只風(fēng)動葉輪，風(fēng)動葉輪下方用軸連接一離心噴霧甩盤；甩盤上部設(shè)置一水泵；在離心噴霧甩盤上部設(shè)置一吸氣罩和冷凝管；冷凝管的一端連通吸氣罩，另一端與淡水池連通，中段位于鹵水池底部；冷凝管中設(shè)有一電動風(fēng)扇；大棚的周邊下部設(shè)有蒸餾水槽和鹽庫，鹽庫中設(shè)有黑色的金屬吸熱板；大棚與風(fēng)筒連接處設(shè)有阻擋水蒸氣的擋板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在太陽能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)的制鹽設(shè)施，其特別之處是在將制鹽設(shè)施置于太陽能風(fēng)力發(fā)電站內(nèi)，在發(fā)電站風(fēng)筒下部設(shè)置風(fēng)動葉輪，風(fēng)動葉輪連接離心噴霧甩盤；在離心噴霧甩盤上部設(shè)置一吸氣罩和冷凝管；冷凝管的中段位于鹵水池底部；冷凝管中設(shè)有一電動風(fēng)扇；風(fēng)動葉輪帶動甩盤快速旋轉(zhuǎn)，鹵水被霧化迅速除去水分，含鹽部分落入鹵水池中；蒸發(fā)的水分形成水蒸氣上升，進(jìn)入吸氣罩內(nèi)，被電動風(fēng)扇抽入冷凝管中；水蒸氣經(jīng)過位于鹵水池底部的被海水冷卻的冷凝管，遇冷凝結(jié)成蒸餾水，流入淡水池中；其中由水蒸氣冷凝為蒸餾水的潛熱通過冷凝管被鹵水池中的海水吸收；本發(fā)明提高了制鹽效率，并收集了蒸餾水。
文檔編號C02F1/14GK102464342SQ20111016402
公開日2012年5月23日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者馮靜 申請人:馮靜