[发明专利]基于反馈控制的聚光集热多级闪蒸工艺装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能与海水淡化技术领域，具体涉及一种反馈控制的聚光集热多级闪蒸工艺装置。

背景技术

主流海水淡化工艺包括多效蒸馏、多级闪蒸、反渗透薄膜等，这些工艺需要消耗大量热能或电能，而产生热能和电能的常用方式是不可再生能源的能量转换，例如：核反应释放的能量、煤炭燃烧释放的能量等。众所周知，消耗煤炭和石油等化石燃料对环境的污染和产生的温室气体使人类不但面临化石燃料进一步短缺的压力，还要承担环境恶化的巨大压力。

利用太阳能淡化海水，有节能环保的特点，而且，可移植性好，容易在远海荒岛缺电缺水地区使用，具有一定的优势。太阳能海水淡化的原理是通过太阳能产生的热能驱动海水发生相变过程，即蒸发，然后通过另外一个相变过程，既冷凝，得到蒸馏淡水。太阳能蒸馏过程按运行方式可分为直接法和间接法两类。直接法系统是利用太阳能在集热器中对海水直接进行蒸馏，而间接法系统的太阳能集热器与海水蒸馏部分是分离的。多数太阳能海水淡化工艺还停留在热利用率低、产水量少、结构简单的直接式太阳能蒸馏器工艺中，例如：棚式太阳能蒸馏器。为了提高热利用率、增加产水量，必须将先进太阳能集能与先进海水淡化工艺结合的间接法。然而，此类方法仍然不够完善。主要是人们没有考虑如何克服太阳能热源不稳定的特性，这与传统海水淡化工艺期望系统在某控制操作点附近的实际情况有悖。

为了克服已有方案的弱点，先进太阳能海水淡化方案，需要与先进工业控制系统结合，产生运行可靠、性能优化的新工艺。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种反馈控制的聚光集热多级闪蒸工艺装置。 

本发明包括太阳能集热系统、传热系统、海水淡化系统、反馈控制系统和换热器。

太阳能集热系统，包括多个槽式聚光集热器、多个真空玻璃集热管，多个槽式聚光集热器串联在多个真空玻璃集热管上，多个真空玻璃集热管可串联设置，也可并联设置。  

传热系统，包括第一连接器、第一管道、第一流量温度表、第一离心泵、第二管道、第二连接器、第二流量温度表、储热器、第一手动阀、第四管道、第三管道。第一管道的一端通过第一连接器与真空玻璃集热管的一端相连接，第一管道的另一端与第一流量温度表的一端相连接，第一流量温度表的另一端与第一离心泵一端连接，第一离心泵的另一端与第二管道的一端相连接，第二管道的另一端直接与第一手动阀的一端相连接，第一手动阀的另一端与第三管道的一端相连接，第三管道的另一端与换热器的第一油出口相连接，换热器的第一油进口与第四管道的一端相连接，第四管道另一端与储油箱的油出口相连接连接，储油箱油进口与第二流量温度表的一端相连接，第二流量温度表的另一端通过第二连接器与真空玻璃集热管的另一端相连接；整个传热系统构成封闭式传热工质循环回路。

海水淡化系统，包括换第六管道、第五管道、第二手动阀、第七管道、第三流量温度表、多级闪蒸器、第十管道、第四离心泵、第九管道、第八管道、第二离心泵、第三离心泵。第二离心泵的出口端与第八管道的一端相连接，第八管道的另一端与多级闪蒸器的原料海水进口相连接，多级闪蒸器的原料海水出口与第七管道的一端相连接，第七管道的另一端与第二手动阀的一端相连接，第二手动阀的另一端与第六管道的一端相连接，第六管道的另一端与换热器的第二进水口相连接，换热器的第二出水口与第五管道的一端相连接，第五管道的另一端与第三流量温度表的一端相连接，第三流量温度表的另一端与多级闪蒸器的热海水口相连接，多级闪蒸器的淡水出口与第九管道的一端相连接，第九管道的另一端与第三离心泵的进水口相连接，多级闪蒸器的浓盐水出口与第十管道的一端相连接，第十管道的另一端与第四离心泵的进水口相连接。

控制系统，包括第一信号传输线、第二信号传输线、第三信号传输线、第四信号传输线、第五信号传输线、第六信号传输线、第七信号传输线、第一变频器、第一电源开关、第一电机、第二电机、第二变频器、第二电源开关、第三电机、第三变频器、第三电源开关、第四电机、第四变频器、第四电源开关、工业控制器。