專利名稱：低電位金屬保護熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
低電位金屬保護熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)[0001]技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆诮饘俜栏g、低電位金屬保護、低壓低溫熱循環(huán)式海水淡化領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]目前的海水淡化技術(shù)有反滲透壓的“膜”法和利用蒸發(fā)原理的“熱”法，“熱”法中目前流行的是低溫蒸餾法，即主要是低溫多效蒸餾海水淡化法。蒸餾海水淡化方法即“熱” 法要消耗熱量，消耗熱量的多少直接關(guān)系到耗能的多少和海水淡化的成本，因此利用發(fā)電廠排出的廢熱進行海水淡化，是理想的低溫多效蒸餾方法，同時，由于海水為濃鹽水，電位較低，氧化性較強，水中金屬需要特殊保護。發(fā)明內(nèi)容[0003]目前的海水淡化技術(shù)有反滲透壓的“膜”法和利用蒸發(fā)原理的“熱”法，“熱”法中目前流行的是低溫蒸餾法，即主要是低溫多效蒸餾海水淡化法。蒸餾海水淡化方法即“熱” 法要消耗熱量，消耗熱量的多少直接關(guān)系到耗能的多少和海水淡化的成本，因此利用發(fā)電廠排出的廢熱進行海水淡化，是理想的低溫多效蒸餾方法。就是說，海水淡化中的“熱”法依賴于熱源，熱源的成本直接決定海水淡化的成本。在這種情況下，除了電場附近能建立大規(guī)模的海水淡化場外，其他利用太陽能、風能等產(chǎn)生的熱能進行海水淡化只是理論上可行， 實際上幾乎不可能，因為海水蒸發(fā)需要消耗大量的汽化潛熱，單靠太陽能和風能提供熱量的方法進行大規(guī)模的海水淡化是不現(xiàn)實的，其主要原因就是水分的蒸發(fā)需要消耗大量的汽化潛熱，除了電廠余熱以外，幾乎沒有大量的其他廢棄熱源或大量可再生熱能可供利用，因此，如何改進“熱”法海水淡化的工藝，使之成為真正低耗能的“海水淡化”方法，解決需要大量汽化潛熱的問題，成為將來電廠以外的海水淡化方法的首選。[0004]海水淡化方法在自然界就自然存在，比如萬里晴空下的夏天海洋有大量的水蒸氣蒸發(fā)，其中吸收海水的汽化潛熱，帶有熱量的水蒸氣在空氣中逐步上升，到一定高度達到過飽和遇冷形成水滴，放出汽化潛熱，形成降水，降下的水就是淡化后的海水，這就是自然界海水淡化的過程。但要模擬自然界的這種海水淡化模式是不可能的，主要是規(guī)模、成本和不可控制性，但是，利用一種方法完全可以實現(xiàn)水蒸氣汽化和凝結(jié)，實現(xiàn)熱量在系統(tǒng)中循環(huán)， 達到理論上“熱”能零能耗海水淡化的目的。[0005]本申請涉及一種低溫低壓海水淡化熱循環(huán)系統(tǒng)，并采取防氧化電極保護，在這個系統(tǒng)中海水的汽化潛熱和凝結(jié)潛熱達到平衡，并在系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)，系統(tǒng)只需要一個初始啟動熱量達到海水的初始溫度，整個系統(tǒng)不依賴外來熱量。具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機、換熱管、絕緣體、直流電源正負極接口。其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進口 ；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉，換熱管外部貫穿于海水之中， 蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口 ；蒸汽進口和蒸汽出口與抽氣機或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負極接海水。[0006]抽氣機或真空泵動力由風能提供。[0007]蒸發(fā)室內(nèi)部的海水在抽氣機或真空泵的作用下，氣體不斷排出，形成負壓，即低于外界大氣壓，海水在低氣壓下蒸發(fā)，蒸發(fā)后的低溫水蒸汽在抽氣機或真空泵的作用下由蒸汽進口進入換熱管和冷凝室，形成高壓，溫度較高，并通過換熱管與低溫海水換熱發(fā)生冷凝，冷凝水逐漸在冷凝室下方聚集，由液體排出口排出，形成淡水。而蒸汽凝結(jié)釋放出的汽化潛熱依然被換熱管外的海水吸收并重新在低壓下蒸發(fā)消耗汽化潛熱，這樣汽化潛熱在冷凝室和蒸發(fā)室之間通過換熱管得到循環(huán)使用，達到熱量平衡，而淡水卻在抽氣機或真空泵的作用下源源不斷的產(chǎn)生，形成不依賴外界環(huán)境的熱量循環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)外界溫度可適當選擇系統(tǒng)保溫或不保溫，利于熱量積累和循環(huán)，充分達到節(jié)能和降低海水淡化成本的目的。同時利用電極保護，使海水淡化裝置免除氧化之憂即可以防銹。


[0008]附圖1為熱量循環(huán)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中1、冷凝室；2、液位計或感應(yīng)探頭；3、 液體排出口 ；4、氣體排出口 ；5、蒸發(fā)室；6、換熱管；7、蒸汽出口 ；8、抽氣機或真空泵；9、蒸汽進口 ；11、電池正極接金屬體；12、電池負極接海水；13、絕緣隔離層；具體實施方式
[0009]結(jié)合附圖進行一下說明[0010]圖1為本申請文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中蒸發(fā)室(5)位于上方，冷凝室(1)位于下方，蒸汽進口(9)與換熱管(6)相連，換熱管(6)內(nèi)腔與冷凝室(1)相連，蒸汽在抽氣機(8) 的作用下由蒸汽進口(9)進入換熱管(6)，換熱管(6)內(nèi)的蒸汽在蒸發(fā)室(5)內(nèi)的海水換熱作用下發(fā)生凝結(jié)，凝結(jié)水流入冷凝室(1)底部儲存，達到一定液位后由液體排出口(3)排出。蒸發(fā)室(5)內(nèi)的海水在抽氣機(8)的作用下在低壓下汽化，并吸收海水的熱量，海水溫度降低，海水通過與換熱管(6)的熱交換吸收熱量用以補償由于汽化減少的熱量，而換熱管(6)內(nèi)的蒸汽通過與換熱管(6)外低溫海水的熱交換發(fā)生凝結(jié)，形成“淡水”，這種淡水鹽度含量極少。同時，淡化裝置金屬外緣接直流正極(11)，海水接負極(12)，淡化裝置與大地之間存在絕緣體(13)。[0011]蒸發(fā)室( 和冷凝室(1)都需要承壓密封，其中換熱管(6)內(nèi)腔可以看做是冷凝室的一部分，換熱管內(nèi)腔起到的是冷凝室的作用，在系統(tǒng)中換熱管內(nèi)腔和冷凝室(1)是分不開的，由于換熱管(6)內(nèi)腔較小，沒有把內(nèi)腔標識為“冷凝室”，但換熱管內(nèi)腔起到了“冷凝”作用是這種熱循環(huán)式海水淡化的顯著特點。[0012]由于此類海水淡化方式只需要提供動力來形成負壓蒸發(fā)，所以可以用風力提供動力。[0013]如果蒸發(fā)室不用負壓蒸發(fā)，要在常壓下蒸發(fā)就需要達到常壓下的水的沸騰值，要外界提供熱源作為蒸發(fā)動力，也同樣需要這種循環(huán)結(jié)構(gòu)，不過需要系統(tǒng)嚴格保溫。用另一句話說就是冷凝器的蒸汽進口和蒸發(fā)器的蒸汽出口之間的抽氣機或真空泵可以由高溫蒸汽來取代。[0014]在蒸發(fā)室內(nèi)，海水的注入或濃鹽水的排出，說明書附圖中沒有表示，在現(xiàn)實操作中可加入海水進口和濃鹽水出口，但需要在蒸發(fā)時保持相對密封。[0015]簡單總結(jié)熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機、換熱管、絕緣體、直流電源正負極接口。其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進口 ；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉，換熱管外部貫穿于海水之中， 蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口；蒸汽進口和蒸汽出口與抽氣機或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負極接海水。[0016]抽氣機或真空泵動力由風能提供。
權(quán)利要求1.低電位金屬保護熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)，具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機、換熱管、絕緣體、直流電源正負極接口，其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進口 ；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉，換熱管外部貫穿于海水之中， 蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口 ；蒸汽進口和蒸汽出口與抽氣機或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負極接海水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電位金屬保護熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)，其特征是抽氣機或真空泵動力由風能提供。
專利摘要低電位金屬保護熱量循環(huán)式節(jié)能低成本海水淡化系統(tǒng)屬于海水淡化，涉及一種低電位金屬保護防銹裝置。具體包括蒸發(fā)室、冷凝室、抽氣機、換熱管、絕緣體、直流電源正負極接口。其特征是冷凝室在下方，具有排氣孔和液體排出孔，冷凝室與換熱管內(nèi)部腔體連接，并與換熱管共同開口于系統(tǒng)上方的蒸汽進口；蒸發(fā)室位于系統(tǒng)上方，里面是需要蒸發(fā)的海水和海水上方的汽化倉，換熱管外部貫穿于海水之中，蒸發(fā)室腔體密封并開口于系統(tǒng)上方的蒸汽出口；蒸汽進口和蒸汽出口與抽氣機或真空泵相連，絕緣體連接于大地和海水淡化裝置之間，直流電源正極接淡化裝置金屬體，直流電源負極接海水。此系統(tǒng)能達到節(jié)能和降低海水淡化成本的目的且防止金屬氧化。
文檔編號C02F1/04GK202246141SQ20112033744
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者馮益安 申請人:馮益安