[实用新型]用于太阳能光热蒸发海水淡化的阶梯型蒸馏器

说明书

本实用新型涉及用于太阳能光热蒸发海水淡化的阶梯型蒸馏器，包括阶梯溢流槽、隔热材料、光热转化材料、玻璃盖板、风扇和冷凝室；蒸馏器装置内设置有阶梯溢流槽，阶梯溢流槽内装有海水，海水上方覆盖隔热材料和光热转化材料；蒸馏器装置顶部设有倾斜的玻璃盖板，蒸馏器装置底部对应玻璃盖板下端设有淡水收集口；阶梯溢流槽下方为冷凝室。本实用新型的有益效果是：本实用新型的蒸馏器中设置了阶梯溢流槽，阶梯溢流槽下方设置了冷凝室，光热转化材料在阶梯溢流槽中受光照加热海水蒸发，蒸汽在倾斜的玻璃盖板和冷凝室中冷凝收集得到淡水，同时冷凝室中的冷凝潜热回收利用加热阶梯溢流槽中的海水，增加了太阳能海水淡化效率，提高了太阳能利用率。

技术领域

本实用新型涉及海水淡化、光热蒸发领域，尤其涉及一种用于太阳能光热蒸发海水淡化的阶梯型蒸馏器。

背景技术

太阳能海水淡化热法技术主要利用太阳能的光热资源，加热海水发生相变蒸发后，通过冷凝收集得到淡水。光-热太阳能海水淡化技术具有效率高、成本低廉且维护简单等优势，是目前主流的太阳能海水淡化技术。热法太阳能海水淡化根据蒸发和冷凝方式不同可以分为太阳能辅助的多效蒸发、多级闪蒸、热泵海淡、膜蒸馏、加湿除湿和太阳能蒸馏器，其中太阳能蒸馏器占地面积小，较为独立，可满足单元化分布式的小型海水淡化应用需求。太阳能蒸馏器按能量转化和物料变化可以分为三个部分：光-热转化部分、蒸发部分和冷凝部分，分别对应能量和物料从“光”到“热”，“海水”到“蒸汽”和“蒸汽”到“淡水”的转化。传统太阳能蒸馏器为集成式的太阳能蒸馏器，阳光穿过玻璃被海水和基底吸收，海水蒸发后在玻璃内壁冷凝流至收集槽得到淡水，这些光-热转化、蒸发和冷凝过程均在一个容器中实现。虽然太阳能蒸馏器结构简单易于制作，但是由于冷凝水对光吸收的影响、水面和玻璃表面对光的反射、水体和蒸馏器热损失等等因素的影响，产水效率较低，需要对上述影响因素进行针对性的优化改进。

相关文献有：张学镭,卜跃刚,刘强等在电力科学与工程,2017,33(12):1-8.上刊载的《太阳能海水淡化的新技术发展现状[J]》；Xiao,G.,Wang,X.,Ni,M.等在AppliedEnergy103,642–652(2013).上刊载的《A review on solar stills for brinedesalination》；Velmurugan,V.,Naveen Kumar,K.J.,Noorul Haq,T.,Srithar,K.等在Energy 34,1179-1186(2009).上刊载的《Performance analysis in stepped solarstill for effluent desalination》。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于太阳能光热蒸发海水淡化的阶梯型蒸馏器。

这种用于太阳能光热蒸发海水淡化的阶梯型蒸馏器，包括阶梯溢流槽、隔热材料、光热转化材料、玻璃盖板、风扇和冷凝室；蒸馏器装置内设置有阶梯溢流槽，阶梯溢流槽内装有海水，海水上方覆盖隔热材料和光热转化材料；蒸馏器装置顶部设有倾斜的玻璃盖板，蒸馏器装置底部对应玻璃盖板下端设有淡水收集口；阶梯溢流槽下方为冷凝室，阶梯溢流槽上方的空间与冷凝室之间设有对流通道，对流通道处设有风扇。

作为优选：隔热材料包括热导系数≤0.1W/(m·K)的聚苯乙烯、聚氨酯疏水白色泡沫或气溶胶；隔热材料覆盖在除玻璃盖板以外的蒸馏器装置外表面以及蒸馏器装置内部的光热转化材料与海水之间；隔热材料的厚度为1-6cm。