經(jīng)過海水進入通道進入到噴霧盤中心位置，噴霧盤在能量轉(zhuǎn)換器的作用下產(chǎn)生高頻諧振，在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動下產(chǎn)生低速旋轉(zhuǎn)，被超聲能量霧化的霧滴沿著邊緣噴霧孔和底部噴霧孔噴出，均勻的分布在蒸發(fā)室，等待蒸發(fā)。
[0083]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的高效海水淡化系統(tǒng)，可提高資源的利用率。
[0084]本發(fā)明將太陽能加熱技術(shù)和MVR機械壓縮技術(shù)同時應(yīng)用于一個海水淡化系統(tǒng)里，目前這兩種技術(shù)的產(chǎn)品都已經(jīng)比較成熟，完全可以拿來應(yīng)用。
[0085]本發(fā)明根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的變化，合理的調(diào)整海水淡化系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可以有三種流程模式，從而最大限度利用光能這個綠色能源，同時還能保證夜晚的連續(xù)運行。第一種流程模式一一太陽能集熱系統(tǒng)4和壓縮機系統(tǒng)先后啟動、同時運行(說明:在白天太陽光充足的時候，同時開啟太陽能集熱系統(tǒng)4和壓縮機系統(tǒng)，產(chǎn)水量大)。第二種流程模式一一在白天光能充足的時候，只開啟太陽能集熱系統(tǒng)4，關(guān)閉壓縮機系統(tǒng)8。第三種流程模式一一在光能5不足或夜晚的時候，太陽能集熱系統(tǒng)4不能發(fā)揮作用，只有壓縮機系統(tǒng)8工作。
[0086]本發(fā)明在海水霧化系統(tǒng)中采用了以磁致伸縮超聲波為核心的低轉(zhuǎn)速的噴霧系統(tǒng)，能將海水霧化成微米級的細霧，提高換熱效率。
[0087]本發(fā)明采用了不結(jié)垢的蒸發(fā)器，徹底杜絕了由于結(jié)垢帶來的各種問題，而且可以給霧滴提供初動能，具有很好的快速蒸發(fā)和強化換熱的功能。
[0088]本發(fā)明采用了不結(jié)垢的冷凝器，徹底杜絕了由于結(jié)垢帶來的各種問題，而且可以將膜狀凝結(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)橹闋钅Y(jié)，提高換熱效率。
[0089]本發(fā)明通過上述技術(shù)綜合應(yīng)用，不但具有單位容量淡水產(chǎn)量大和效率高、節(jié)能效果好的特點，解決了海水淡化成本高的問題。還有一個非常突出的特點就是海水經(jīng)過本發(fā)明的蒸發(fā)器蒸餾出淡水后，排出的不是濃鹽水，而是比較干爽的結(jié)晶鹽，即經(jīng)過本發(fā)明處理過的海水沒有濃鹽水或殘余物質(zhì)再排入大海之中，解決了濃海水排放引發(fā)環(huán)境污染問題；結(jié)晶鹽可以作為工業(yè)原料提取其中的稀有元素，即還以進行銷售產(chǎn)生經(jīng)濟收入。
【附圖說明】
[0090]圖1為本發(fā)明高效海水淡化系統(tǒng)的組成示意圖。
[0091]圖2為本發(fā)明高效海水淡化系統(tǒng)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0092]圖3為本發(fā)明高效海水淡化系統(tǒng)冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0093]圖4為本發(fā)明高效海水淡化系統(tǒng)噴霧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0094]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0095]實施例一
[0096]請參閱圖1，本發(fā)明揭示了一種高效海水淡化系統(tǒng)，所述海水淡化系統(tǒng)包括:冷凝器2、水栗3、太陽能集熱系統(tǒng)4、噴霧系統(tǒng)7、壓縮機系統(tǒng)8、蒸發(fā)器9、換能器10、汽水分離器13、蒸發(fā)室14、底部加熱器15、若干閥門。
[0097]若干閥門包括:海水噴淋調(diào)節(jié)閥6.1、蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2、蒸發(fā)器底部海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.3、蒸發(fā)器海水加熱出口控制閥6.4、蒸發(fā)器底部海水加熱出口控制閥6.5、壓縮機入口控制閥8.1、第一蒸汽控制閥8.2、蒸發(fā)器蒸汽通道出口控制閥8.3、蒸發(fā)器底部蒸汽加熱入口調(diào)節(jié)閥8.4、第二蒸汽控制閥8.5、蒸發(fā)器底部蒸汽加熱出口控制閥
8.6、蒸發(fā)器入口控制閥9.4、蒸發(fā)器出口控制閥9.5、結(jié)晶鹽排出控制閥11。
[0098]所述蒸發(fā)器9設(shè)有蒸發(fā)器海水通道9.1、蒸發(fā)器蒸汽通道9.2、蒸發(fā)器蒸餾通道
9.3 ;冷凝器2設(shè)有海水入口 1、排出口 12，冷凝器2通過水栗3連接太陽能集熱系統(tǒng)4，太陽能集熱系統(tǒng)4通過蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2連接蒸發(fā)器海水通道9.1。
[0099]所述蒸發(fā)器海水通道9.1的第一端通過蒸發(fā)器入口控制閥9.4連接蒸發(fā)器蒸汽通道9.2的第一端；蒸發(fā)器海水通道9.1的第二端通過蒸發(fā)器出口控制閥9.5連接蒸發(fā)器蒸汽通道9.2的第二端。
[0100]所述蒸發(fā)器9的底部設(shè)有底部加熱器15，底部加熱器15連接結(jié)晶鹽排出控制閥11 ;底部加熱器15還設(shè)有換能器10 ;蒸發(fā)器9設(shè)置于蒸發(fā)室14內(nèi)，蒸發(fā)室14的一端設(shè)有噴霧系統(tǒng)7、汽水分離器13。
[0101]所述底部加熱器15的第一端通過蒸發(fā)器海水加熱出口控制閥6.4、蒸發(fā)器底部海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.3、海水噴淋調(diào)節(jié)閥6.1連接噴霧系統(tǒng)7 ;底部加熱器15的第二端通過蒸發(fā)器底部蒸汽加熱入口調(diào)節(jié)閥8.4、第一蒸汽控制閥8.2連接噴霧系統(tǒng)7、壓縮機系統(tǒng)8，第一蒸汽控制閥8.2、壓縮機系統(tǒng)8之間還設(shè)有壓縮機入口控制閥8.1 ;壓縮機系統(tǒng)8連接蒸發(fā)器蒸汽通道9.2。
[0102]蒸發(fā)器海水通道9.1的第二端通過蒸發(fā)器海水加熱出口控制閥6.4接入冷凝器2與水栗3之間的管路；蒸發(fā)器蒸汽通道9.2的第二端通過蒸發(fā)器蒸汽通道出口控制閥8.3接入蒸發(fā)器底部蒸汽加熱入口調(diào)節(jié)閥8.4、第一蒸汽控制閥8.2之間的管路。
[0103]底部加熱器15通過蒸發(fā)器底部海水加熱出口控制閥6.5接入冷凝器2與水栗3之間的管路；底部加熱器15通過蒸發(fā)器底部蒸汽加熱出口控制閥8.6接入第二蒸汽控制閥8.5與冷凝器2之間的管路。
[0104]海水蒸發(fā)流程包括三種模式:
[0105]第一種流程模式:太陽能集熱系統(tǒng)4和壓縮機系統(tǒng)先后啟動、同時運行；在白天太陽光充足的時候，同時開啟太陽能集熱系統(tǒng)4和壓縮機系統(tǒng)，產(chǎn)水量大；
[0106]各閥門所處狀態(tài):處在關(guān)閉狀態(tài)的閥門有第一蒸汽控制閥8.2、蒸發(fā)器底部蒸汽加熱入口調(diào)節(jié)閥8.4、蒸發(fā)器底部蒸汽加熱出口控制閥8.6、蒸發(fā)器入口控制閥9.4、蒸發(fā)器出口控制閥9.5，其余閥門處在打開狀態(tài)。
[0107]目的是為了節(jié)約電能，蒸發(fā)室14的底部加熱由太陽能集熱系統(tǒng)4產(chǎn)生的熱量完成，使壓縮機系統(tǒng)8產(chǎn)生的熱量不經(jīng)過蒸發(fā)室14的底部加熱器15，而是用來直接加熱海水。
[0108]先啟動太陽能集熱系統(tǒng)4，海水經(jīng)海水入口 1在冷凝器2中進行熱量交換，將進入的海水加熱，被冷凝器2初步加熱的海水經(jīng)3水栗加壓進入太陽能集熱系統(tǒng)4吸收光能5進行加熱，然后分為三路，第一路經(jīng)過海水噴淋調(diào)節(jié)閥6.1進入蒸發(fā)室14，再經(jīng)過噴霧系統(tǒng)7將已經(jīng)加熱的海水進行噴霧，霧滴降落到9.3蒸發(fā)器蒸餾通道后被蒸發(fā)器海水通道9.1加熱而蒸發(fā)；第二路經(jīng)過蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2進入蒸發(fā)器海水通道9.1，給蒸發(fā)器9加熱，然后經(jīng)過蒸發(fā)器海水加熱出口控制閥6.4排到3水栗入口再進行循環(huán)，充分利用已經(jīng)加熱海水的熱量；第三路經(jīng)過蒸發(fā)器底部海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.3進入底部加熱器15，將降落下來的結(jié)晶鹽進一步加熱蒸發(fā)。
[0109]待蒸發(fā)室14內(nèi)的蒸汽量到一定程度后，再啟動壓縮機系統(tǒng)8，蒸發(fā)室14內(nèi)的蒸汽經(jīng)過13汽水分離器的分離進入壓縮機系統(tǒng)8進行再壓縮，將蒸汽溫度進一步提高后，進入蒸發(fā)器蒸汽通道9.2給蒸發(fā)器9加熱，然后經(jīng)過蒸發(fā)器蒸汽通道出口控制閥8.3和第二蒸汽控制閥8.5進入冷凝器2和海水進行冷凝換熱，將脫鹽的蒸汽冷凝成淡水，經(jīng)成品淡水從排出口 12排出。
[0110]待太陽能集熱系統(tǒng)4和壓縮機系統(tǒng)8都正常啟動后，觀察結(jié)晶鹽排出控制閥11排出結(jié)晶鹽的狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)海水噴淋調(diào)節(jié)閥6.1、蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2、蒸發(fā)器底部海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.3，可以得到不同干濕程度的結(jié)晶鹽。
[0111]除垢問題:降落到蒸發(fā)室14底部的結(jié)晶鹽容易黏壁和結(jié)垢，會嚴重影響系統(tǒng)的產(chǎn)水量或系統(tǒng)的正常運行，為了避免該問題的發(fā)生，在底部加熱器15的內(nèi)壁上安裝了換能器10，它能夠使底部加熱器15的內(nèi)壁產(chǎn)生高頻低振幅的彈性波動，使壁面產(chǎn)生剪切力從而具有高效的防垢防黏壁的功能，確保了蒸發(fā)室14底部在系統(tǒng)運行中保持干凈狀態(tài)。
[0112]第二種流程模式:在白天光能5充足的時候，只開啟太陽能集熱系統(tǒng)4，關(guān)閉壓縮機系統(tǒng)8。
[0113]各閥門所處狀態(tài):處在關(guān)閉狀態(tài)的閥門有壓縮機入口控制閥8.1、蒸發(fā)器蒸汽通道出口控制閥8.3、蒸發(fā)器底部蒸汽加熱入口調(diào)節(jié)閥8.4、蒸發(fā)器底部蒸汽加熱出口控制閥8.6，將壓縮機系統(tǒng)8從系統(tǒng)中切除，其余閥門處在打開狀態(tài)。
[0114]此時蒸發(fā)器入口控制閥9.4、蒸發(fā)器出口控制閥9.5打開，將蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2來的加熱海水同時進入蒸發(fā)器海水通道9.1和蒸發(fā)器蒸汽通道9.2加熱蒸發(fā)器9，海水噴霧系統(tǒng)和底部加熱系統(tǒng)和第一種流程模式一樣；不同的是蒸發(fā)室14的蒸汽經(jīng)過13汽水分離器后通過第一蒸汽控制閥8.2和第二蒸汽控制閥8.5直接進入冷凝器2進行凝結(jié)換熱后將成品淡水從排出口 12排出。
[0115]第三種流程模式:在光能5不足或夜晚的時候，太陽能集熱系統(tǒng)4不能發(fā)揮作用，只有壓縮機系統(tǒng)8工作。
[0116]各閥門所處狀態(tài):處在關(guān)閉狀態(tài)的閥門有蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2、蒸發(fā)器底部海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.3、蒸發(fā)器底部海水加熱出口控制閥6.5、第二蒸汽控制閥8.5，其余閥門處在打開狀態(tài)。
[0117]在蒸發(fā)器海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.2和蒸發(fā)器底部海水加熱入口調(diào)節(jié)閥6.3關(guān)閉后，經(jīng)過冷凝器2預(yù)熱的海水通過太陽能集熱系統(tǒng)4直接進入噴霧系統(tǒng)7 ;此時蒸發(fā)器入口控制閥9.4、蒸發(fā)器出口控制閥9.5打開，壓縮機系統(tǒng)8產(chǎn)生的高溫蒸汽同時進入蒸發(fā)器海水通道9.1、蒸發(fā)器蒸汽通道9.2，首先將蒸發(fā)器海水通道9.1內(nèi)的海水排放干凈后，再關(guān)閉蒸發(fā)器海水加熱出口控制閥6.4，蒸發(fā)器9內(nèi)的高溫蒸汽經(jīng)蒸發(fā)器海水通道9.1和蒸發(fā)器蒸汽通道9.2排出經(jīng)蒸發(fā)器蒸汽通道出口控制閥8.3和蒸發(fā)器底部蒸汽加熱入口調(diào)節(jié)閥8.4進入底部加熱器15，再經(jīng)蒸發(fā)器底部蒸汽加熱出口控制閥8.6將蒸汽排入冷凝器2進行凝結(jié)換熱后將成品淡水從排出口 12排出。
[0118]通過調(diào)節(jié)海水噴淋調(diào)節(jié)閥6.1，得到不同干濕程度的結(jié)晶鹽。
[0119]【蒸發(fā)器】
[0120]請參閱圖2，所述蒸發(fā)器9是一個具有三個通道的螺旋板換熱器，由三層小于1mm厚的耐海水腐蝕的金屬板卷制而成；三層金屬板之間有若干個5_高的支撐柱，或是在金屬板上壓出5mm高的凸點，保持三層金屬板之間的距離是5mm，同時也保證了換熱器的整體耐壓強度；在卷制過程中，在蒸發(fā)器海水通道9.1和蒸發(fā)器蒸餾通道9.3上下邊緣處直接焊接厚度為5mm、寬度不小于20mm的耐腐蝕而且彈性好的金屬條，起到密封和傳遞超聲波能量的作用；在蒸發(fā)器蒸汽通道9.2上下邊緣處的固定位置焊接有超聲波能量傳遞塊，其余部位保持上下暢通，以便海水霧滴通過和蒸發(fā)。該蒸發(fā)器的制作加工生產(chǎn)的效率比目前同樣換熱面積或換熱功率的換熱器高出40%以上，生產(chǎn)成本要低20%以上；另外在對應(yīng)位置焊接有超聲波能量傳遞塊的位置安裝換能器10，具有防垢除垢和強化換熱的功能。
[0121]蒸發(fā)器9的工作原理:在第一種流程模式時，太陽能集熱系統(tǒng)4和壓縮機系統(tǒng)先后啟動、同時運行，海水進入蒸發(fā)器海水通道9.1，壓縮蒸汽進入蒸發(fā)器蒸汽通道9.2，一起對蒸發(fā)器9的蒸發(fā)器蒸餾通道9.3兩側(cè)進行加熱；當已經(jīng)被預(yù)熱的海水的霧滴降落過程中吸收蒸發(fā)室14內(nèi)的熱量部分蒸發(fā)，當降落到蒸發(fā)器蒸餾通道9.3時再次被迅速加熱而蒸發(fā)。
[0122]第二種流程模式時，只開啟太陽能集熱系統(tǒng)4，關(guān)閉壓縮機系統(tǒng)8，打開蒸發(fā)器入口控制閥9.4、蒸發(fā)器出口控制閥9.5，使經(jīng)過太陽能集熱系統(tǒng)4加熱的海水同時進入蒸發(fā)器海水通道9.1、蒸發(fā)器蒸汽通道9.2，也是同時對蒸發(fā)器蒸餾通道9.3的兩側(cè)進行加熱。
[0123]第三種流程模式時，只有壓縮機系統(tǒng)8工作，關(guān)閉太陽能集熱系統(tǒng)4，打開蒸發(fā)器入口控制閥9.4、蒸發(fā)器出口控制閥9.5，使經(jīng)過壓縮機系統(tǒng)8