專利名稱：機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及海水和苦咸水淡化領域，具體為用自然能采用機械壓汽蒸餾方式引進海水和苦咸水淡化的方法及其裝置。
背景技術：
目前節能減排舉世看重，而為了進行海水和苦咸水的淡化，需要耗費大量的能量。 這不但不利于節能減排，也大大提高了淡化水的成本，尤其在缺乏電力的海島和邊遠地區節能型的淡化方法及其裝置更為急需。采用太陽能集熱器作為啟動熱量，使用風動氣壓機， 帶動氣動泵，氣動真空泵，節能的機械壓汽蒸餾方法實施海水和苦咸水淡化的方法和裝置目前遠未看到。

發明內容
本發明的目的是旨在解決以上技術的不足，提供機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化的方法。本發明的另一目的是提供實現機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法的
專用裝置。本發明主要解決了海水和苦咸水消耗能量大等問題，使用太陽能作為啟動熱源， 使用風力空壓機，用壓縮空氣帶動氣動泵和氣動真空泵，儲能效果好，成本低，使用能量節約、成本低。壓氣蒸餾可在較低溫度下實行，能量轉化率高，巧妙結合太陽能集熱器提供啟動熱源，風力空壓機提供動力，提供了海水和苦咸水淡化方法和裝置最合理、最高效的模式，從而為海島和邊遠地區提供生活用水和工業用水。為了達到上述目的，本發明是這樣實現的，機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法，該方法包括以下步驟(1)將海水或苦咸水用風力空壓機帶動的氣動泵泵入高位槽。(2)用氣動真空泵抽除蒸發器中的不凝氣體，制造低壓(真空)蒸發和冷凝環境。(3)使用太陽能集熱器加熱蒸發器的原料水至70°C -80°C。(4)使用氣動壓縮機壓縮蒸汽，經過壓縮的較高溫較高壓的汽液混合體重新在管道中將熱量傳給蒸發器和原料水，通過汽液分離器最后進入淡化儲罐。(5)通過調節濃海水儲罐的壓力，使蒸發器中的廢海水經過換熱器將部分熱量傳給原料水，然后進入濃海水儲罐。(6)原料水從高位槽流下，通過換熱器吸收淡水或濃海水的預熱進入蒸發器。(7)淡化儲罐中的淡水和濃海水罐中的濃海水可以在不停機的條件下放出。(8)蒸發器的液位可以控制，原料水和濃海水的流量可以控制。為了實現上述目的，本發明的實現機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法的裝置，該裝置包括風力空壓機1和氣動真空泵2、氣動泵14、氣動壓縮機15氣動泵14通過管道M與高位槽15相連；高位槽通過帶有閥門Fl的管道16與換熱器9、換熱器10相連；換熱器 9和換熱器10通過帶有閥門的Fll的管道18與蒸發器7相連；蒸發器裝有抽真空的閥門F2 ；通過管道19和管道20與氣動壓縮機13相連，通過管道6與太陽能集熱器5相連；通過管道17與換熱器9相連；管道17裝有汽液分離器QY ； 通過管道8與換熱器10相連；管道8帶有閥門F12.氣動真空泵2通過管道21與真空罐3 相連，管道21安裝有閥門F13。真空罐3通過管道4、閥門F14、F2、F5、F8分別連接蒸發器7、淡水儲罐11、濃海水儲罐12相連。淡水儲罐11通過管道22與換熱器9連接，管道22裝有閥門F3，另裝有抽真空閥門F5，排空閥門F4、放水閥門F6.濃鹽水儲罐12通過管道23與10相連，管道23裝有閥門F7，另裝有抽真空閥門 F8，排空閥門F9，放水閥門FlO。本發明的機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法及其裝置與已有技術相比具有突出的實質性特點以及顯著進步，具體如下1、完全使用太陽能和風能，而且儲能和用能方式合理，效率高；2、太陽能集熱使用相變導熱方式自動循環，自動控溫在 70 0C -80°C，設備少結垢，易維護；3、該裝置可晝夜連續運行，啟動后只要有壓縮空氣，運行不受太陽光有無強弱的影響。


圖1-一本發明的機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化裝置示意圖。
具體實施例方式為了更好的理解并實施，下面結合附圖給出具體實施辦法，詳細說明本發明機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法及其裝置。(1)開車準備開動氣動泵14，使原料海水(苦咸水)通過管道M進入高位槽；打開閥門F1、F11，使原料水通過管道16，換熱器9、10，管道18進入到蒸發器7，至設定液位， 關閉閥門Fl、Fll ；太陽能集熱器5使用恒沸點的水與異丙醇混合物做導熱介質，通過管道 6，將蒸發器7內的原料水預熱至70°C -80°C ；打開閥門F13、F14、F2，開動氣動真空泵2，通過管道21、管道4，將蒸發器7中的不凝氣抽走，并保持蒸發器7、真空罐一定的真空度。關閉閥門F2、F13，關閉氣動真空泵2。(2)開車開動氣動壓縮機13，通過管道19吸收低壓蒸汽壓縮高溫汽液混合物經管道20，在蒸發器7中冷凝放熱；打開閥門F11、F5、F7、F3，使淡化儲罐11、濃海水儲罐口保持一定的真空度；管道20中的冷凝水經過裝有汽液分離器QY的管道17進入換熱器9，為換熱器9中的原料水預熱，然后通過裝有閥門F3的管道22進入淡水儲罐11 ；打開閥門F12， 讓濃海水經過裝有閥門F12的管道8進入換熱器10，將換熱器10中的原料水預熱，然后濃海水經過裝有閥門F7的管道23進入濃海水儲罐12 ；打開閥門F1、F11，使高位槽15中的原料海水通過裝有閥門Fl的管道16進入換熱器9、10中，在換熱器9、10中得到預熱，然后通過裝有閥門11的管道18進入蒸發罐7，在蒸發器7中接受管道6中熱媒介質的加熱，主要接受管道20中高溫高壓水蒸汽的加熱，在負壓情況下不斷蒸發。(3)蒸發器7的液位控制與物料平衡原料水的進入量=淡水放出量+濃海水的放出量；必要時在蒸發器7安裝液位器，管道8、18安裝流量計；通過閥門F1、F11調節控制原料水進入蒸發器7的流量；通過閥門F12、F7的調節控制濃海水流出的流量，淡水流出量不必控制，越多說明效果越好。(4)濃海水的排放關閉閥門F7、F8，打開閥門F9，使濃海水儲罐12恢復常壓，然后打開閥門F10，讓濃海水排入預設的去處；濃海水排光后關閉閥門F9、F10，打開閥門F8， 使濃海水儲罐達到預設的真空度，然后打開閥門F7，讓濃海水繼續流入儲罐12中。(5)淡水的放出關閉閥門F3、F5，開啟閥門F4，使淡水儲罐11恢復常壓，然后打開閥門F6，讓淡水流入預先準備好的容器內備用。淡水放光后，關閉閥門f3、F4，打開閥門 F5，使淡水儲罐達到預設的真空度，然后打開閥門F3，讓新制出的淡水繼續流入淡水儲罐 11中。以上所述具體實施僅僅是對本發明的優選的實施方式進行表述，并非對本發明的范圍進行限制，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域工程技術人員對本發明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法，該方法包括以下步驟(1)將海水或苦咸水用風力空壓機帶動的氣動泵泵入高位槽。(2)用氣動真空泵抽除蒸發器中的不凝氣體，制造低壓(真空)蒸發和冷凝環境。(3)使用太陽能集熱器加熱蒸發器的原料水至70°C-80°C。(4)使用氣動壓縮機壓縮蒸汽，經過壓縮的較高溫較高壓的汽液混合體重新在管道中將熱量傳給蒸發器和原料水，通過汽液分離器最后進入淡水儲罐。(5)通過調節濃海水儲罐的壓力，使蒸發器中的廢海水經過換熱器將部分熱量傳給原料水，然后進入濃海水儲罐。(6)原料水從高位槽流下，通過換熱器經過淡水或濃海水的預熱進入蒸發器。(7)淡化儲罐中的淡水和濃海水罐中的濃海水可以在不停機的條件下放出。(8)蒸發器的液位可以控制，原料水和濃海水的流量可以控制。
2.一種用于機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法的裝置，該裝置包括風力空氣機1和氣動真空泵2、氣動泵14、氣動壓縮機15氣動泵14通過管道M與高位槽15相連；高位槽15通過帶有閥門Fl的管道16與換熱器9、換熱器10相連；換熱器9 和換熱器10通過帶有閥門的Fll的管道18與蒸發器7相連；蒸發器裝有抽真空的閥門F2 ；通過管道19和管道2與氣動壓縮機13相連，通過管道 6與太陽能集熱器5相連；通過管道17與熱喚起9相連；管道17裝有汽液分離器QY ；通過管道8與換熱器10相連；管道8帶有煩悶F12.氣動真空泵2通過管道21與真空罐3相連，管道21安裝有閥門F13。真空罐3通過管道4、閥門F14、F2、F5、F8分別連接蒸發器7、淡水儲罐11、濃海水儲罐 12相連。淡水儲罐11通過管道22與換熱器9連接，管道22裝有閥門F3，另裝有抽真空閥門F5， 排空閥門F4、放水閥門F6.濃海水儲罐12通過管道23與換熱器10相連，管道23裝有閥門F7，另裝有抽真空閥門 F8，排空閥門F9，放水閥門FlO。
3.根據權利要求書1所述的機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法，其特征在于所述的中采用低溫壓汽蒸餾方式。
4.根據權利要求書2所述的裝置，其特征在于使用了高位槽15，使提升系統可以間歇運行，適應了風力資源的不平衡性，即風大時可以往高位槽打水，風小時可以間歇提水，不影響原料水的連續供應。
5.根據權利要求書2所述的裝置，其特征在于特別設計了可抽真空、可間歇排水的淡水儲罐11和濃海水儲罐12。
6.根據權利要求書2所述的裝置，其特征在于氣動真空泵2連接真空罐3，真空罐3連接全部需要抽真空的裝置。
全文摘要
本發明涉及機械壓汽蒸餾全自然能海水和苦咸水淡化方法及其裝置，其特點是利用風能太陽能綠色能源，該裝置主要包括風力空氣機、氣動真空泵、氣動泵、氣動壓縮機、蒸發器、熱換器、太陽能集熱器以及各種管道與儲罐等。使用太陽能作為啟動熱源，使用風力空壓機，用壓縮空氣帶動氣動泵和氣動真空泵，儲能效果好，成本低，使用能量節約、成本低。壓汽蒸餾可在較低溫度下實行，能量轉化率高，巧妙結合太陽能集熱器提供啟動熱源，風力空壓機提供動力，提供了海水和苦咸水淡化方法和裝置最合理、最高效的模式，從而為海島和邊遠地區提供生活用水和工業用水。
文檔編號C02F1/04GK102311149SQ20101019618
公開日2012年1月11日 申請日期2010年5月31日 優先權日2010年5月31日
發明者張文知 申請人:張文知