本實用新型專利涉及一種海水淡化裝置，具體涉及一種溫差能自然真空閃蒸海水淡化裝置。

背景技術(shù)：

在海上艦船、石油鉆井平臺、島礁等缺乏淡水的地方，海水淡化技術(shù)是解決淡水來源問題的有效途徑。

在20世紀，多級閃蒸、多效蒸餾和反滲透等方法已經(jīng)獲得巨大成功，但這些方法在消耗大量燃料的同時又排放大量的二氧化碳。多效蒸餾法是由若干個單效蒸發(fā)器串聯(lián)而成，熱利用率高，但存在嚴重的結(jié)垢和腐蝕問題；低溫多效蒸餾法雖使結(jié)垢的問題緩解，但設(shè)備體積大且生產(chǎn)成本高；多級閃蒸法是將加熱到一定溫度的鹽水依次在一系列壓力逐漸降低的閃蒸室中閃蒸汽化，并將蒸汽冷凝制取淡水的過程，該方法在淡化過程中由于傳熱面與蒸發(fā)面不接觸，因此基本上不存在結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，而其缺點是工程投資高且動力消耗大；反滲透是以壓力差為動力的淡化過程，其能耗低但產(chǎn)水純度低、預(yù)處理要求嚴格。

自然真空方法是利用虹吸原理和大氣壓強制造真空，能量消耗少。自然真空海水淡化已有相關(guān)專利的報道。申請日為2010年5月18日，申請?zhí)枮?01010180209.2的發(fā)明專利利用太陽能進行自然真空海水淡化，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，提高了熱效率并降低了投資成本。申請日為2015年1月15日，申請?zhí)枮?01520028570.1的實用新型專利利用太陽能和風能組合實現(xiàn)持續(xù)低溫下真空閃蒸式海水淡化的目的?，F(xiàn)有自然真空海水淡化相關(guān)專利均采取單效蒸發(fā)器的形式，容易產(chǎn)生結(jié)垢問題，且需要消耗能量為蒸發(fā)室供熱，不適宜在能源匱乏且土地資源緊缺的地方使用。

海水水溫隨著深度的增加而降低，溫差能是海洋表層和深層海水之間的溫差儲存的熱能，這種熱能可以用來發(fā)電，也可用來淡化海水、提供空調(diào)冷源等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型專利的目的在于提供一種利用溫差能自然真空閃蒸海水的海水淡化裝置。

為了實現(xiàn)上述目標，本實用新型專利采用如下的技術(shù)方案：

一種溫差能自然真空閃蒸海水淡化裝置，包括閃蒸裝置、冷凝裝置和加熱裝置；所述閃蒸裝置包括頂部設(shè)有出氣管的閃蒸室，所述閃蒸室的頂側(cè)部設(shè)有蒸餾管，底部設(shè)有濃鹽水管和帶水泵的海水管，所述海水管的末端管口高于濃鹽水管的末端管口；加熱裝置包括設(shè)置在閃蒸室內(nèi)的加熱器。

通過設(shè)置海水管和濃鹽水管的末端管口的高度差，設(shè)置海水管和濃鹽水管的流量以及閃蒸室內(nèi)的氣壓，此氣壓下，閃蒸室內(nèi)的海水的飽和溫度低于海水池內(nèi)海水的溫度。

所述出氣管、蒸餾管、海水管、濃鹽水管的末端各設(shè)有閥門；

所述冷凝裝置包括帶水泵的冷凝管，所述冷凝管局部穿過蒸餾管。

上述閃蒸室頂部設(shè)有真空泵。

上述冷凝管穿過蒸餾管的部分為螺旋形。

上述海水管的末端設(shè)有海水池，濃鹽水管的末端設(shè)有濃鹽水池，蒸餾管的末端設(shè)有淡水池。

進一步的，上述海水池設(shè)有帶水泵的引水管。引水管通過水泵抽取海水填充海水池。

所述加熱器為太陽能加熱器。補充閃蒸室內(nèi)的熱能，加速海水蒸發(fā)速度，且太陽能降低能耗。

本實用新型的有益之處在于：本實用新型提供的一種溫差能自然真空閃蒸海水淡化裝置，利用虹吸原理以及大氣壓強制造真空并為海水的流動提供動力；海水自高溫高壓區(qū)流至低溫低壓區(qū)，海水（流體）溫度高于該壓力下的沸點，海水(流體)在閃蒸室中吸收加熱裝置提供的熱量迅速沸騰汽化，并進行兩相分離，完成閃蒸的過程，采用閃蒸的形式淡化海水；

利用深層海水與表層海水的海洋溫差能以及加熱裝置補充的熱能形成并維持閃蒸室與蒸餾管間的真空度差，使得蒸汽自閃蒸室向蒸餾管流動，并使蒸汽冷凝。

本實用新型的一種溫差能自然真空閃蒸海水淡化裝置結(jié)構(gòu)簡單，維護建造費用低，結(jié)構(gòu)緊湊，降低了海水淡化的能耗，通過持續(xù)流動的海水帶走過飽和海水的結(jié)晶體，解決了淡化過程中結(jié)垢積存過多的問題，在能源匱乏且土地資源緊缺的地方，如海上艦船、島礁、燈塔、鉆井平臺等處尤為適用。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種溫差能自然真空閃蒸海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記的含義如下：1、閃蒸室，2、出氣管，3、蒸餾管，4、海水管，5、濃鹽水管，6、冷凝管，7、閥門，8、水泵，9、引水管，10、真空泵，11、海水池，12、濃鹽水池，13、淡水池，14、加熱器，15、太陽能板。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型專利作具體的介紹。

一種溫差能自然真空閃蒸海水淡化裝置，包括閃蒸裝置、冷凝裝置和加熱裝置。

閃蒸裝置包括頂部設(shè)有出氣管2的閃蒸室1，閃蒸室1的頂部設(shè)有真空泵10，頂側(cè)部設(shè)有末端接淡水池13的蒸餾管3，底部設(shè)有末端接濃鹽水池12的濃鹽水管5、末端接海水池11的帶水泵8的海水管4。

海水池11設(shè)有帶水泵8的引水管9。

海水管4的末端管口高于濃鹽水管5的末端管口。

出氣管2、蒸餾管3、海水管4、濃鹽水管5的末端各設(shè)有閥門7。

冷凝裝置包括帶水泵8的冷凝管6，冷凝管6局部以螺旋形穿過蒸餾管3。

加熱裝置為太陽嫩加熱裝置，包括設(shè)置在閃蒸室1內(nèi)的加熱器14，和與加熱器14連接的太陽能板15。

裝置開始進行海水淡化前：

開啟引水管9上的水泵8，將表層海水抽入海水池11，并一直保持工作狀態(tài)直至海水淡化結(jié)束，始終維持海水池11內(nèi)的海水水面沒過海水管4管口。

打開海水管4上的閥門7和出氣管2上的閥門7，關(guān)閉濃鹽水管5上的閥門7和淡水管上的閥門7。開啟海水管4上的水泵8，將海水池11內(nèi)的海水抽入閃蒸室1，當有海水從出氣管2溢出時，關(guān)閉出氣管2上的閥門7和海水管4上的水泵8，開啟濃鹽水管5上的閥門7和淡水管上的閥門7。通過重力作用，閃蒸室1、淡水管內(nèi)的水位會下降，在閃蒸室1內(nèi)自然地形成真空。待閃蒸室1內(nèi)的水位穩(wěn)定后，由于壓強差，海水池11內(nèi)的海水開始自動地經(jīng)海水管4流入閃蒸室1，并從閃蒸室1經(jīng)濃鹽水管5流入濃鹽水池12。

開啟冷凝管6上的水泵8，將深度大于100米的海水抽入冷凝管6，流經(jīng)穿過蒸餾管3的螺旋形冷凝管6起冷凝作用后，順冷凝管6排入大海。

調(diào)節(jié)海水管4上的閥門7和濃鹽水管5上的閥門7，使海水管4和濃鹽水管5內(nèi)的流量達到預(yù)定值，此時閃蒸室1內(nèi)的壓力會自動達到預(yù)定壓力，整個裝置開始進行海水淡化。

裝置進行海水淡化時：

引水管9上的水泵8不斷將表層海水抽入海水池11。

海水池11內(nèi)的海水因壓強差自動經(jīng)海水管4流入閃蒸室1，海水在閃蒸室1內(nèi)吸收加熱器14補充的熱量而閃蒸，生成的蒸汽進入蒸餾管3，剩余的濃鹽水經(jīng)過濃鹽水管5流入濃鹽水池12。蒸餾管3內(nèi)的蒸汽被冷凝管6內(nèi)較冷的深層海水冷凝成水，順管道流入淡水池13。

深度大于100米的深層海水被水泵8抽入冷凝管6，流經(jīng)螺旋管內(nèi)，作為冷凝水冷凝蒸餾管3內(nèi)的蒸汽后，順管道流出。

當蒸汽管內(nèi)的淡水流量小于預(yù)設(shè)淡水流量時，打開真空泵10抽出閃蒸室1內(nèi)積聚的不凝氣體，使閃蒸室1內(nèi)的氣壓恢復(fù)到預(yù)設(shè)值，使得整個裝置回復(fù)到預(yù)定工作狀態(tài)。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。