[发明专利]太阳能海水加热式多级双效蒸馏海水淡化工艺

摘要

一种太阳能海水加热式多级双效蒸馏海水淡化工艺，海水泵将海水输送至高位水箱，由循环泵将高位水箱中的海水通过补水管、冷凝器进水管向系统供水，海水通过系统各级冷凝器吸收蒸发室内的蒸汽潜热后被加热到一定温度，然后经太阳能快速加热器再次加热到设计温度后进入蒸发室，由于蒸发室内的压力控制在低于热海水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，进入蒸发室后成为过热水而部分迅速气化，未气化的热海水，一部分进入下一级蒸发器，一部分进入蒸发室两侧的集热管。集热管内设有环状吸液膜，热海水进入后自上而下流动，流动过程中，由于吸液膜的毛细自力作用，将热海水输送到集热管内径的上半部，阳光照射下集热管温度很高，热海水随之蒸发，蒸汽沿集热管内腔上升至冷凝室，冷凝后流入淡水槽，通过淡水管输出。未蒸发的浓海水进入浓水箱，通过进出水管输出。

主权项

一种太阳能海水加热式多级双效蒸馏海水淡化工艺，其工作过程是：海水通过海水泵(1)输送至高位水箱(2)，由循环泵(12)将高位水箱(2)中的海水通过补水管(16)，冷凝器进水管(3)向系统供水，海水通过系统各级冷凝器(6)吸收各级蒸发器(4)内的蒸汽潜热后被加热到一定温度，然后进入太阳能快速加热器(18)，经太阳能快速加热管(19)再次加热到设计温度后进入双效蒸发器(4)内的蒸发室(8)，由于蒸发室(8)内的压力通过真空泵(21)、和抽气管(14)控制在低于热海水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，热海水进入蒸发室(8)后即成为过热水，故而部分热海水迅速气化，未气化的热海水，一部分进入下一级双效蒸发器(4)，一部分进入蒸发室(8)两侧的集热管(9)，集热管(9)采用贯通式管状双层真空透明玻壳管保温，内装带有选择性吸热膜的金属管集热，采用阴阳两面布置，由于集热管(9)轴向有一定的角度，进水端高，集热管(9)内壁设有环状具有毛细自力的耐温材料吸液膜，热海水沿集热管(9)内径的下半部分自上而下流动，流动过程中，由于吸液膜的毛细自力作用，吸液膜将热海水输送到集热管(9)内径的上半部，集热管(9)在阳光照射下温度很高，被吸上的热海水随之蒸发，蒸汽沿集热管(9)内腔上升至冷凝室(5)，冷凝器(6)管内是低温海水，蒸汽的气化潜热被冷凝器(6)内的低温海水吸收后温度升高，而蒸汽随之冷凝成水流入淡水槽(7)，通过淡水管(17)输出，经过气化和集热管(9)蒸溜后的浓海水，一部分通过浓水管(22)进入循环管(11)，一部分通过浓水箱(10)进入循环管(11)，在循环泵(12)的作用下与补水管(16)内的补充水混合降温，降温后的海水一部分通过回水管(13)、射流器(15)送回高位水箱(2)，一部分通过冷凝器进水管(3)进入系统循环，通过回水管(13)、射流器(15)送回高位水箱(2)的海水，在压力和流量的作用下使射流器(15)的旁通管产生负压，该负压用来抽取第一级或前几级双效蒸发器(4)内的不凝气体，降低蒸发室(8)内的压力和蒸发温度，提高淡水产量，如此循环，高位水箱(2)的海水浓度(含盐量)越来越高，当浓度升至设定值时，电动阀(23)自动开启，将部分浓海水排回海中，排水过程中高位水箱(2)内的水位下降，降至水位下限时，电动阀(23)自动关闭，海水泵(1)自动启动向高位水箱(2)内补充原海水，当水位上升至水位上限时，海水泵(1)自动关闭，从而保证整个系统连续不断运行，夜间或阴天光照弱时，可利用光伏发电或风力发电系统(24)储存的电源，在保证动力设备运转的条件下，启动电热管(20)加热海水，以保证系统昼夜运行。