專利名稱：一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置及其方法，屬于太陽能海水淡化的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海洋覆蓋地球表面積的71%，海水儲量約為13. 7億立方千米，占全球總水量的 95% ;陸地淡水儲量約為O. 35億立方千米，占全球水儲量的2. 53%，其中可供人類直接利用的淡水僅占淡水儲量的O. 266%，不足地球總儲水量的十萬分之七。我國海岸線長，很多島嶼、沿海及內(nèi)陸苦咸水地區(qū)都存在嚴重的淡水短缺問題。因此，發(fā)展海水淡化技術(shù)對緩解當前淡水資源短缺、供需矛盾突出的問題具有深遠的戰(zhàn)略意義。海水淡化就是將海水(或苦咸水)中的鹽分和水分分離，最終得到淡水和濃縮鹽水的過程。海水(或苦咸水)淡化最常用的技術(shù)主要有多效蒸餾法、多級閃蒸法、反滲透法、萃取法和電滲析法。多效蒸餾法是將海水加熱蒸餾產(chǎn)生蒸汽，蒸汽在冷凝的過程中產(chǎn)生淡水并放出潛熱，淡水流入淡水池，潛熱用于加熱下一效中的海水并產(chǎn)生蒸汽，依此進行多效利用，降低熱能消耗。該過程除了消耗熱能以外，還需額外消耗一定電力驅(qū)動水泵和風機。多級閃蒸法是將加熱到一定溫度的海水依次引入若干個壓力逐漸降低的閃蒸室， 由于閃蒸室的壓力低于海水溫度對應(yīng)的飽和蒸汽壓力，海水逐級進入閃蒸室后迅速汽化， 鹽分濃度逐級增加，溫度逐級降低，由于熱量來自咸水本身溫度的下降，沒有專門的加熱面，避免了無機鹽析出結(jié)垢，直至排出，各級蒸汽冷凝后獲得淡水。該過程除了消耗熱能以外，還需消耗大量電力驅(qū)動真空泵和水泵。反滲透法是利用反滲透膜將海水和淡水隔開，在海水側(cè)施加足夠大的壓力(超過海水滲透壓)，將海水中的水分子反滲透到淡水側(cè)。該法不消耗熱能，但需消耗大量電力產(chǎn)生足夠大的外壓，另外對反滲透膜的要求也很高。電滲析法以電位差為動力，利用離子交換膜的選擇性透過而脫除水中離子的淡化過程。電去離子將滲析與離子交換相結(jié)合，在電滲析器的淡水室中填充離子交換劑，在直流電場的作用下，實現(xiàn)電滲析、離子交換除鹽和離子交換連續(xù)電再生的過程。電去離子不用于苦咸水淡化，主要用于生產(chǎn)高純水。該法不消耗熱能，但需引入電力。冷凍法是將海水冷凍到冰點以下，淡水結(jié)冰、分離、再融化為淡水的過程。冷凍法有利用天然冰法和人工冷凍法。但技術(shù)尚不成熟。傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)投資高，能量消耗大，據(jù)統(tǒng)計，每天生產(chǎn)1300萬噸淡化水的裝置，每年需要消耗原油I. 3億噸。除去這筆燃料的費用外，由此帶來的溫室效應(yīng)、空氣污染等問題也不容忽視。就我國而言，西北偏遠村莊、荒漠、孤島等地區(qū)電力嚴重缺乏，不可能建立傳統(tǒng)的海水(或苦咸水)淡化裝置。太陽能海水淡化淡水技術(shù)是解決這些地區(qū)淡水短缺問題的有效途徑，應(yīng)用前景廣闊。目前的太陽能海水淡化技術(shù)，通常將太陽能集熱與海水蒸餾脫鹽集于一體，運行維護簡單，但裝置占地面積大，啟動慢，単位面積產(chǎn)水量低，受地區(qū)以及氣候條件影響很大， 平均日產(chǎn)淡水量較低，嚴重制約了其技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有太陽能海水淡化技術(shù)的不足，提供一種無需化石能源消耗、無需輔助電動設(shè)備、啟動迅速、產(chǎn)水率高的多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置及其方法。多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置包括海水儲箱、海水分流支路、密封橡膠、濃海水出口、濃海水收集箱、淡水收集箱、滑輪、反光板、太陽能吸收面、玻璃板、第一海水入口槽、第一吸液棉布、第二海水入口槽、第二吸液棉布、第n海水入口槽、第n吸液棉布、第n+1 海水入口槽、第n+1吸液棉布、第n級蒸發(fā)冷凝室、第n金屬隔板、第n+1金屬隔板、第n級淡水槽、第n級淡水出口、第n-1級淡水出口、第n-1級淡水槽、第n級冷凝面、第n_l級冷凝面、第二金屬隔板、第一金屬隔板、第一級淡水槽、第一級淡水出口、第一級蒸發(fā)冷凝室、 第一級冷凝面；裝置本體內(nèi)垂直設(shè)置有n+1個金屬隔板，第一金屬隔板左側(cè)面為太陽能吸收面，太陽能吸收面上涂有選擇性太陽能吸收涂料，第一金屬隔板的右側(cè)面貼有第一吸液棉布，第二金屬隔板的左側(cè)面為第一級冷凝面，第二金屬隔板的右側(cè)面貼有第二吸液棉布， 第n金屬隔板的左側(cè)面為第n-1級冷凝面，第n金屬隔板的右側(cè)面貼有第n吸液棉布，第 n+1金屬隔板的左側(cè)面為第n級冷凝面，第n+1金屬隔板的右側(cè)面貼有第n+1吸液棉布；反光板通過鏈條與裝置本體左側(cè)底部連接，在第一金屬隔板左側(cè)設(shè)置有玻璃板，第一金屬隔板左側(cè)面上端設(shè)置有第一海水入口槽，第一吸液棉布頂端彎折到第一金屬隔板左側(cè)浸入第一海水入口槽，第一金屬隔板左側(cè)面下端設(shè)置有第一級淡水槽，在第一級淡水槽底部鉆有第一級淡水出ロ，第二金屬隔板左側(cè)面上端設(shè)置有第二海水入ロ槽，第二吸液棉布頂端彎折到第二金屬隔板左側(cè)浸入第二海水入口槽，第n金屬隔板左側(cè)面下端設(shè)置有第n-1級淡水槽，第n-1級淡水槽底部鉆有第n-1級淡水出ロ，第n金屬隔板左側(cè)面上端設(shè)置有第n海水入口槽，第n吸液棉布頂端彎折到第n金屬隔板左側(cè)浸入第n海水入口槽，第n+1金屬隔板左側(cè)下端設(shè)置有第n級淡水槽,第n級淡水槽底部鉆有第n級淡水出ロ，第n+1金屬隔板左側(cè)上端設(shè)置有第n+1海水入口槽，第n+1吸液棉布頂端彎折到第n+1金屬隔板左側(cè)浸入第n+1海水入ロ槽，第一吸液棉布與第一級冷凝面形成第一效蒸發(fā)冷凝室，第n吸液棉布與第n級冷凝面形成第n效蒸發(fā)冷凝室，海水儲箱與海水分流支路相連，海水分流支路分別對應(yīng)與各海水入口槽相接；濃海水出ロ通過連接管道匯總后與濃海水儲箱連接，各淡水出ロ 通過管道匯總后與淡水儲箱連接，裝置的底部設(shè)置滑輪。所述的n > I的自然數(shù)。所述的相鄰兩金屬隔板之間的平行距離設(shè)置在4mm-10mm。 所述的反光板與地表水平面的夾角在0-90°之間可調(diào)。多效豎板降膜太陽能海水淡化方法是海水儲箱內(nèi)的海水通過連接管進入海水分流支路后分別流入第一海水入口槽、第二海水入口槽、第n海水入口槽及第n+1海水入口槽，槽內(nèi)分別浸有第一吸液棉布、第二吸液棉布、第n吸液棉布、第n+1吸液棉布,吸液棉布上端吸收海水，利用吸液棉布的毛細虹吸作用均勻潤濕各金屬隔板右側(cè)面上的整塊棉布后形成海水降膜；根據(jù)太陽高度角及運動軌跡改變反光板的傾斜角及裝置的朝向使更多的太陽直射輻射、散射輻射及經(jīng)反光板射后的反射輻射穿透玻璃板后照射到涂有選擇性吸收涂料的太陽能吸收面上，太陽能被吸收后轉(zhuǎn)化成熱能傳遞到第一金屬隔板右側(cè)，第一金屬隔板右側(cè)第一吸液棉布上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽運動到第一級冷凝面上遇冷凝結(jié)成淡水，由于重力作用淡水隨著第一級冷凝面滑落到第一級淡水槽，未蒸發(fā)的濃海水沿著第一吸液棉布的下端流出，水蒸汽凝結(jié)釋放出潛熱，熱量傳遞到第二金屬隔板右側(cè)面，第二金屬隔板右側(cè)第二吸液棉布上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的濃海水沿著第二吸液棉布的下端流出，蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸汽運動到第二效蒸發(fā)冷凝室的冷凝面上遇冷凝結(jié)成淡水同時釋放潛熱，熱量以潛熱的方式依次傳遞，水蒸汽在第η-l級冷凝面遇冷凝結(jié)成淡水，淡水由于重力作用滑落到第η-l級淡水槽，同時凝結(jié)釋放的潛熱傳遞到第η 金屬隔板右側(cè)面，第η金屬隔板右側(cè)第η吸液棉布上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)，產(chǎn)生的水蒸汽運動到第η級冷凝面上遇冷凝結(jié)成淡水，產(chǎn)生淡水沿著第η級冷凝面滑落到第η級淡水槽，未蒸發(fā)的濃海水沿著第η吸液棉布的下端流出，凝結(jié)釋放的潛熱傳遞到第η+1金屬隔板右側(cè)面，第η+1金屬隔板右側(cè)面以蒸發(fā)對流輻射的方式把熱量釋放到周圍大氣起到冷卻的作用，各淡水槽內(nèi)的淡水通過第一級淡水出口、第η-l級淡水出口、第η級淡水出口導出匯集到淡水儲箱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
I、本發(fā)明完全不燃用化石燃料同時不消耗電力等常規(guī)能源，在海島、荒漠、船艦及電力缺乏的偏遠地區(qū)具有特別優(yōu)越的實際意義。2、本發(fā)明采用的蒸發(fā)方式為薄膜蒸發(fā)，薄膜的熱容量極小，所需熱源的溫度低，同時蒸發(fā)所需的熱量也較小，因此蒸發(fā)啟動速度快，在有限的太陽能采集時間內(nèi)淡水產(chǎn)量更聞。3、本發(fā)明中相鄰金屬隔板之間4mm-10mm的間距很小，大大提高了海水蒸發(fā)冷凝過程進行的效率，涉及的傳熱為相變傳熱，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。4、本發(fā)明中的反光板傾斜角及裝置朝向的可調(diào)性，提高了同一地點不同時間的太陽能利用效率，也增強了裝置在不同時間不同地點的適用性，使裝置更具有推廣價值。5、本發(fā)明中前一效蒸汽在各冷凝面上遇冷凝結(jié)釋放出的潛熱能高效地傳遞到背面，下一效蒸發(fā)面上的部分海水降膜吸收熱量后蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸汽，蒸汽凝結(jié)又能產(chǎn)水淡水， 潛熱以這種方式被反復循環(huán)利用，多效的設(shè)計使太陽能得到了高效的利用，單位采光面積的淡水產(chǎn)量也大大提高。6、本發(fā)明裝置材料普通，操作簡單，密封要求不高，安裝、拆洗、更換方便，也能在偏遠落后地區(qū)得到推廣。


圖I多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置的主視結(jié)構(gòu)圖2多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置蒸發(fā)冷凝室主視剖面圖中海水儲箱I、海水入口 2、密封橡膠3、濃海水出口 4、濃海水收集箱5、淡水收集箱
6、滑輪7、反光板8、太陽能吸收面9、玻璃板10、第一海水入口槽11、第一吸液棉布12、第二海水入口槽13、第二吸液棉布14、第η海水入口槽15、第η吸液棉布16、第η+1海水入口槽 17、第η+1吸液棉布18、第η級蒸發(fā)冷凝室19、第η金屬隔板20、第η+1金屬隔板21、第η 級淡水槽22、第η級淡水出口 23、第η-l級淡水出口 24、第η_1級淡水槽25、第η級冷凝面26、第η-l級冷凝面27、第二金屬隔板28、第一金屬隔板29、第一級淡水槽30、第一級淡水出口 31、第一級蒸發(fā)冷凝室32、第一級冷凝面33。
具體實施例方式如圖1、2所示，多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置包括海水儲箱I、海水分流支路
2、密封橡膠3、濃海水出口 4、濃海水收集箱5、淡水收集箱6、滑輪7、反光板8、太陽能吸收面9、玻璃板10、第一海水入口槽11、第一吸液棉布12、第二海水入口槽13、第二吸液棉布 14、第η海水入口槽15、第η吸液棉布16、第η+1海水入口槽17、第η+1吸液棉布18、第η 級蒸發(fā)冷凝室19、第η金屬隔板20、第η+1金屬隔板21、第η級淡水槽22、第η級淡水出口 23、第η-l級淡水出口 24、第η_1級淡水槽25、第η級冷凝面26、第η_1級冷凝面27、第二金屬隔板28、第一金屬隔板29、第一級淡水槽30、第一級淡水出口 31、第一級蒸發(fā)冷凝室32、 第一級冷凝面33 ;裝置本體內(nèi)垂直設(shè)置有η+1個金屬隔板，第一金屬隔板29左側(cè)面為太陽能吸收面9，太陽能吸收面9上涂有選擇性太陽能吸收涂料，第一金屬隔板29的右側(cè)面貼有第一吸液棉布12，第二金屬隔板28的左側(cè)面為第一級冷凝面33，第二金屬隔板28的右側(cè)面貼有第二吸液棉布14，第η金屬隔板20的左側(cè)面為第η-l級冷凝面27，第η金屬隔板20 的右側(cè)面貼有第η吸液棉布16，第η+1金屬隔板21的左側(cè)面為第η級冷凝面26，第η+1金屬隔板21的右側(cè)面貼有第η+1吸液棉布18 ;反光板8通過鏈條與裝置本體左側(cè)底部連接， 在第一金屬隔板29左側(cè)設(shè)置有玻璃板10，第一金屬隔板29左側(cè)面上端設(shè)置有第一海水入口槽11，第一吸液棉布12頂端彎折到第一金屬隔板29左側(cè)浸入第一海水入口槽11，第一金屬隔板29左側(cè)面下端設(shè)置有第一級淡水槽30，在第一級淡水槽30底部鉆有第一級淡水出口 31，第二金屬隔板28左側(cè)面上端設(shè)置有第二海水入口槽13，第二吸液棉布14頂端彎折到第二金屬隔板28左側(cè)浸入第二海水入口槽13，第η金屬隔板20左側(cè)面下端設(shè)置有第 η-l級淡水槽25，第η-l級淡水槽25底部鉆有第η_1級淡水出口 24，第η金屬隔板20左側(cè)面上端設(shè)置有第η海水入口槽15，第η吸液棉布16頂端彎折到第η金屬隔板20左側(cè)浸入第η海水入口槽15，第η+1金屬隔板21左側(cè)下端設(shè)置有第η級淡水槽22，第η級淡水槽 22底部鉆有第η級淡水出口 23，第η+1金屬隔板21左側(cè)上端設(shè)置有第η+1海水入口槽17， 第η+1吸液棉布18頂端彎折到第η+1金屬隔板21左側(cè)浸入第η+1海水入口槽17，第一吸液棉布12與第一級冷凝面33形成第一效蒸發(fā)冷凝室32，第η吸液棉布16與第η級冷凝面 26形成第η效蒸發(fā)冷凝室19，海水儲箱I與海水分流支路2相連，海水分流支路2分別對應(yīng)與各海水入口槽相接；濃海水出口 4通過連接管道匯總后與濃海水儲箱5連接，各淡水出口通過管道匯總后與淡水儲箱6連接，裝置的底部設(shè)置滑輪7。所述的η > I的自然數(shù)。所述的相鄰兩金屬隔板之間的平行距離設(shè)置在4mm-10mm。 所述的反光板8與地表水平面的夾角在O - 90°之間可調(diào)。多效豎板降膜太陽能海水淡化方法是海水儲箱I內(nèi)的海水通過連接管進入海水分流支路2后分別流入第一海水入口槽11、第二海水入口槽13、第η海水入口槽15及第η+1 海水入口槽17，槽內(nèi)分別浸有第一吸液棉布12、第二吸液棉布14、第η吸液棉布16、第η+1 吸液棉布18,吸液棉布上端吸收海水,利用吸液棉布的毛細虹吸作用均勻潤濕各金屬隔板右側(cè)面上的整塊棉布后形成海水降膜；根據(jù)太陽高度角及運動軌跡改變反光板的傾斜角及裝置的朝向使更多的太陽直射輻射、散射輻射及經(jīng)反光板8反射后的反射輻射穿透玻璃板10后照射到涂有選擇性吸收涂料的太陽能吸收面9上，太陽能被吸收后轉(zhuǎn)化成熱能傳遞到第一金屬隔板29右側(cè),第一金屬隔板29右側(cè)第一吸液棉布12上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽運動到第一級冷凝面33上遇冷凝結(jié)成淡水，由于重力作用淡水隨著第一級冷凝面33滑落到第一級淡水槽30，未蒸發(fā)的濃海水沿著第一吸液棉布12的下端流出，水蒸汽凝結(jié)釋放出潛熱，熱量傳遞到第二金屬隔板28右側(cè)面，第二金屬隔板28右側(cè)第 ニ吸液棉布14上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的濃海水沿著第二吸液棉布14的下端流出，蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸汽運動到第二效蒸發(fā)冷凝室的冷凝面上遇冷凝結(jié)成淡水同時釋放潛熱，熱量以潛熱的方式依次傳遞，水蒸汽在第n-1級冷凝面27遇冷凝結(jié)成淡水，淡水由于重力作用滑落到第n-1級淡水槽25，同時凝結(jié)釋放的潛熱傳遞到第n金屬隔板20右側(cè)面， 第n金屬隔板20右側(cè)第n吸液棉布16上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)，產(chǎn)生的水蒸汽運動到第n級冷凝面26上遇冷凝結(jié)成淡水，產(chǎn)生淡水沿著第n級冷凝面26滑落到第n級淡水槽22，未蒸發(fā)的濃海水沿著第n吸液棉布16的下端流出，凝結(jié)釋放的潛熱傳遞到第n+1金屬隔板21右側(cè)面，第n+1金屬隔板21右側(cè)面以蒸發(fā)對流輻射的方式把熱量釋放到周圍大氣起到冷卻的作用，各淡水槽內(nèi)的淡水通過第一級淡水出ロ 31、第n-1級淡水出ロ 24、第n 級淡水出ロ 23導出匯集到淡水儲箱6。實施例I :
反光鏡、各金屬隔板的長寬尺寸為0. 5X0. 7m,玻璃板與太陽能吸收面的平行距離為 10mm，各相鄰金屬隔板的平行距離為5mm，太陽能吸收面的吸收率為0.9，太陽能吸收面的發(fā)射率為0.3，反光板的反射率為0.8，共有十個蒸發(fā)冷凝室(n=10)。三月下旬在杭州(北緯30. 3°，東經(jīng)120. 2° )，調(diào)節(jié)反光板使之與水平面夾角固定在10°，在中午12時之前裝置按太陽能吸收面法向量朝正南偏東50°方向放置，12時轉(zhuǎn)動裝置使太陽能吸收面法向量朝正南偏西50°方向放置，實驗結(jié)果顯示此裝置一天單位采光面積的淡水產(chǎn)量為
14.3-25. 6 kg/ (m2. d)。實施例2
反光鏡、各金屬隔板的長寬尺寸為0. 5X0. 7m,玻璃板與太陽能吸收面的平行距離為 10mm，各相鄰金屬隔板的平行距離為5mm，太陽能吸收面的吸收率為0.9，太陽能吸收面的發(fā)射率為0.3，反光板的反射率為0.8，共有十個蒸發(fā)冷凝室(n=10)。六月下旬在杭州(北緯30. 3°，東經(jīng)120. 2° )，調(diào)節(jié)反光板使之與水平面夾角固定在17°，在中午12時之前裝置按太陽能吸收面法向量朝正南偏東85°方向放置，12時轉(zhuǎn)動裝置使太陽能吸收面法向量朝正南偏西85°方向放置，實驗結(jié)果顯示此裝置一天單位采光面積的淡水產(chǎn)量為
15.5-27. 7 kg/ (m2. d)。
權(quán)利要求
1.一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置，其特征在于包括海水儲箱(I)、海水分流支路(2)、密封橡膠(3)、濃海水出口(4)、濃海水收集箱(5)、淡水收集箱(6)、滑輪(7)、反光板(8)、太陽能吸收面(9)、玻璃板(10)、第一海水入口槽(11)、第一吸液棉布(12)、第二海水入口槽(13)、第二吸液棉布(14)、第η海水入口槽(15)、第η吸液棉布(16)、第n+1海水入口槽(17)、第n+1吸液棉布(18)、第η級蒸發(fā)冷凝室(19)、第η金屬隔板(20)、第n+1 金屬隔板(21)、第η級淡水槽(22)、第η級淡水出口(23)、第η_1級淡水出口(24)、第n_l 級淡水槽(25)、第η級冷凝面(26)、第n-1級冷凝面(27)、第二金屬隔板(28)、第一金屬隔板(29)、第一級淡水槽(30)、第一級淡水出口(31)、第一級蒸發(fā)冷凝室(32)、第一級冷凝面 (33);裝置本體內(nèi)垂直設(shè)置有n+1個金屬隔板，第一金屬隔板(29)左側(cè)面為太陽能吸收面(9)，太陽能吸收面(9)上涂有選擇性太陽能吸收涂料，第一金屬隔板(29)的右側(cè)面貼有第一吸液棉布(12)，第二金屬隔板(28)的左側(cè)面為第一級冷凝面(33)，第二金屬隔板(28)的右側(cè)面貼有第二吸液棉布(14)，第η金屬隔板(20)的左側(cè)面為第η-i級冷凝面(27)，第η 金屬隔板(20)的右側(cè)面貼有第η吸液棉布(16)，第n+1金屬隔板(21)的左側(cè)面為第η級冷凝面(26),第n+1金屬隔板(21)的右側(cè)面貼有第n+1吸液棉布(18);反光板(8)通過鏈條與裝置本體左側(cè)底部連接，在第一金屬隔板(29)左側(cè)設(shè)置有玻璃板(10)，第一金屬隔板(29)左側(cè)面上端設(shè)置有第一海水入口槽(11)，第一吸液棉布(12)頂端彎折到第一金屬隔板(29)左側(cè)浸入第一海水入口槽(11)，第一金屬隔板(29)左側(cè)面下端設(shè)置有第一級淡水槽(30)，在第一級淡水槽(30)底部鉆有第一級淡水出口(31 )，第二金屬隔板(28)左側(cè)面上端設(shè)置有第二海水入口槽(13)，第二吸液棉布(14)頂端彎折到第二金屬隔板(28)左側(cè)浸入第二海水入口槽(13)，第η金屬隔板(20)左側(cè)面下端設(shè)置有第η-i級淡水槽(25)，第n-1 級淡水槽(25)底部鉆有第η-i級淡水出口(24)，第η金屬隔板(20)左側(cè)面上端設(shè)置有第η 海水入口槽(15)，第η吸液棉布(16)頂端彎折到第η金屬隔板(20)左側(cè)浸入第η海水入口槽(15)，第n+1金屬隔板(21)左側(cè)下端設(shè)置有第η級淡水槽(22)，第η級淡水槽(22)底部鉆有第η級淡水出口(23)，第n+1金屬隔板(21)左側(cè)上端設(shè)置有第n+1海水入口槽(17)， 第n+1吸液棉布(18)頂端彎折到第n+1金屬隔板(21)左側(cè)浸入第n+1海水入口槽(17)， 第一吸液棉布(12)與第一級冷凝面(33)形成第一效蒸發(fā)冷凝室(32)，第η吸液棉布(16) 與第η級冷凝面(26)形成第η效蒸發(fā)冷凝室(19)，海水儲箱(I)與海水分流支路(2)相連， 海水分流支路(2)分別對應(yīng)與各海水入口槽相接；濃海水出口(4)通過連接管道匯總后與濃海水儲箱(5)連接，各淡水出口通過管道匯總后與淡水儲箱(6)連接，裝置的底部設(shè)置滑輪(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的 η彡I的自然數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的相鄰兩金屬隔板之間的平行距離設(shè)置在4mm-10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置，其特征在于所述的反光板(8)與地表水平面的夾角在O - 90°之間可調(diào)。
5.一種如權(quán)利要求I所述裝置的多效豎板降膜太陽能海水淡化方法，其特征在于海水儲箱(I)內(nèi)的海水通過連接管進入海水分流支路(2 )后分別流入第一海水入口槽(11 )、 第二海水入口槽(13)、第η海水入口槽(15)及第n+1海水入口槽(17)，槽內(nèi)分別浸有第一吸液棉布(12)、第二吸液棉布(14)、第η吸液棉布(16)、第n+1吸液棉布(18)，吸液棉布上端吸收海水，利用吸液棉布的毛細虹吸作用均勻潤濕各金屬隔板右側(cè)面上的整塊棉布后形成海水降膜；根據(jù)太陽高度角及運動軌跡改變反光板的傾斜角及裝置的朝向使更多的太陽直射輻射、散射輻射及經(jīng)反光板(8)反射后的反射輻射穿透玻璃板(10)后照射到涂有選擇性吸收涂料的太陽能吸收面(9)上，太陽能被吸收后轉(zhuǎn)化成熱能傳遞到第一金屬隔板(29) 右側(cè)，第一金屬隔板(29)右側(cè)第一吸液棉布(12)上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽運動到第一級冷凝面(33)上遇冷凝結(jié)成淡水，由于重力作用淡水隨著第一級冷凝面(33)滑落到第一級淡水槽(30)，未蒸發(fā)的濃海水沿著第一吸液棉布(12)的下端流出， 水蒸汽凝結(jié)釋放出潛熱，熱量傳遞到第二金屬隔板(28)右側(cè)面，第二金屬隔板(28)右側(cè)第二吸液棉布(14)上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的濃海水沿著第二吸液棉布(14) 的下端流出，蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸汽運動到第二效蒸發(fā)冷凝室的冷凝面上遇冷凝結(jié)成淡水同時釋放潛熱，熱量以潛熱的方式依次傳遞，水蒸汽在第η-i級冷凝面(27)遇冷凝結(jié)成淡水， 淡水由于重力作用滑落到第η-i級淡水槽(25)，同時凝結(jié)釋放的潛熱傳遞到第η金屬隔板(20)右側(cè)面，第η金屬隔板(20)右側(cè)第η吸液棉布(16)上的海水降膜吸熱后部分蒸發(fā)， 產(chǎn)生的水蒸汽運動到第η級冷凝面(26)上遇冷凝結(jié)成淡水，產(chǎn)生淡水沿著第η級冷凝面 (26)滑落到第η級淡水槽(22)，未蒸發(fā)的濃海水沿著第η吸液棉布(16)的下端流出，凝結(jié)釋放的潛熱傳遞到第n+1金屬隔板(21)右側(cè)面，第n+1金屬隔板(21)右側(cè)面以蒸發(fā)對流輻射的方式把熱量釋放到周圍大氣起到冷卻的作用，各淡水槽內(nèi)的淡水通過第一級淡水出口 (31)、第η-i級淡水出口(24)、第η級淡水出口(23)導出匯集到淡水儲箱(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多效豎板降膜太陽能海水淡化裝置及其方法，裝置本體由海水儲箱、金屬隔板、密封橡膠、濃海水儲箱、淡水儲箱、滑輪、發(fā)光板、玻璃板、吸液棉布構(gòu)成。本發(fā)明中太陽直射輻射、散射輻射及反射輻射被太陽能吸收面吸收后轉(zhuǎn)化成熱能，熱量被吸液棉布上均勻分布的海水吸收進行降膜蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽在冷凝面凝結(jié)成淡水，釋放的潛熱被下一效海水吸收，潛熱被反復循環(huán)利用從而提高了單位采光面積的淡水產(chǎn)量。本發(fā)明無需除太陽能以外的燃料及電機，裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，啟動速度快，產(chǎn)水率高，特別適合海島、荒漠、船艦及電力缺乏的偏遠地區(qū)。
文檔編號C02F103/08GK102583609SQ201210074028
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者余春江, 倪明江, 周勁松, 岑可法, 方夢祥, 施正倫, 王勤輝, 王樹榮, 程樂鳴, 肖剛, 駱仲泱, 高翔 申請人:浙江大學