驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及吸附式海水淡化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用太陽能和地?zé)崮艿瓤稍偕茉醋鳛榈蜏仳?qū)動熱源的吸附式海水淡化技術(shù)的驅(qū)動熱源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口的增長和水資源的日益短缺，海水淡化引起了世界各國的普遍重視。然而，傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)基礎(chǔ)投資和運行費用均十分高昂。現(xiàn)階段世界上實現(xiàn)商業(yè)化的海水淡化方法主要分為兩大類:一是熱處理過程，主要包括多級閃蒸(MSF)、多效蒸餾(MED);二是膜處理過程，包括電滲析(ED)和反滲透(SWRO)等。沙特阿拉伯等西亞國家采用的多級閃蒸技術(shù)以及歐美國家廣泛采用的反滲透技術(shù)的單位制水能耗均遠(yuǎn)高于以地表水和地下水為水源的能耗。利用傳統(tǒng)能源進(jìn)行海水淡化會消耗大量的資源，增加溫室氣體的排放。太陽能、風(fēng)能和地?zé)岬刃屡d能源由于其可再生和綠色無污染等特性，將是海水淡化驅(qū)動力新的發(fā)展方向。
[0003]利用太陽能進(jìn)行海水淡化，一個明顯缺點是它只能在白天有陽光的時候提供熱能輸入，如果脫鹽設(shè)備需要連續(xù)不間斷運行，則需要大量的熱源儲備。風(fēng)能驅(qū)動的海水淡化技術(shù)在沿海高風(fēng)能地區(qū)有很好的應(yīng)用前景，但風(fēng)能和太陽能一樣，也具有間歇性的特點，難以支持海水淡化設(shè)備的持續(xù)運行。相比太陽能和風(fēng)能，地?zé)岬膬?yōu)點是可以24小時不間斷地提供能源，地?zé)嵯到y(tǒng)的持續(xù)工作依賴于合理的設(shè)計。將太陽能與地?zé)峤Y(jié)合起來，不僅可以解決夜間的能源儲備問題，也有利于地?zé)崮艿幕謴?fù)。
[0004]在利用太陽能進(jìn)行吸附式淡化水制備方面，文獻(xiàn)《新型吸附式太陽能海水淡化技術(shù)》介紹了利用太陽能進(jìn)行多效吸附式海水淡化的系統(tǒng)及其原理，專利《一種太陽能海水淡化裝置及其操作方法》公開了一種利用太陽能進(jìn)行吸附式海水淡化的裝置和方法，專利《太陽能吸附式雙功能制淡裝置》提供了一種利用太陽能從各種水質(zhì)的原料水中制取淡水和從空氣中獲取淡水的雙功能制淡裝置，它們在節(jié)能方面有一定參考性，但是無法解決夜間無太陽輻射時淡化水制取的問題，對于需要24小時不間斷供應(yīng)淡水的地區(qū)，該種方法顯然無法滿足需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺點，提供一種最大限度的利用低溫可再生能源，提高產(chǎn)水效率的同時保證系統(tǒng)可以連續(xù)24小時運行的驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0007]本實用新型的驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)，它包括地?zé)崴到y(tǒng)，所述的地?zé)崴到y(tǒng)包括地?zé)峁┧偷責(zé)峄厮┧h(huán)管路依次連接所述的地?zé)峁┧?、第一級熱栗機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、第一級熱栗機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的出水口以及地?zé)峄厮?，低溫水循環(huán)管路依次連接所述的第一級熱栗機(jī)組的冷凝器側(cè)的出水口、低溫?zé)崴湟约暗谝患墴崂鯔C(jī)組的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口，太陽能集熱器的進(jìn)水口、回水口分別通過管道與所述的低溫?zé)崴涞牡谝怀鏊诤偷谝贿M(jìn)水口相連通;第二級熱栗機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、出水口分別通過管道與所述的低溫?zé)崴涞牡诙鏊诤偷诙M(jìn)水口相連通，第二級熱栗機(jī)組的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口、出水口分別通過管道與高溫?zé)崴涞牡谝怀鏊诤偷谝贿M(jìn)水口相連通，所述的高溫?zé)崴涞牡诙鏊诤偷诙M(jìn)水口分別通過管道與水蒸氣吸附和解吸海水脫鹽系統(tǒng)相連通。
[0008]本實用新型的有益效果是:采用太陽能和地?zé)嶙鳛槟茉矗哂锌稍偕?，環(huán)保無污染的特點；通過合理調(diào)配太陽能和地?zé)岬氖褂茫梢詫崿F(xiàn)設(shè)備24小時連續(xù)運行，保持較高的效率;采用水蒸氣吸附/解吸海水淡化技術(shù)，相比于其它海水淡化技術(shù)具有工作溫度低，初級能源消耗低的特點，有利于設(shè)備的安全運行，同時節(jié)能降耗。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型加以說明。
[0011]如圖1所示的本實用新型的驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)，它包括地?zé)崴到y(tǒng)，所述的地?zé)崴到y(tǒng)包括地?zé)峁┧甀和地?zé)峄厮?，供水循環(huán)管路依次連接所述的地?zé)峁┧⒌谝患墴崂鯔C(jī)組3的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、第一級熱栗機(jī)組3的蒸發(fā)器側(cè)的出水口以及地?zé)峄厮蜏厮h(huán)管路依次連接所述的第一級熱栗機(jī)組3的冷凝器側(cè)的出水口、低溫?zé)崴?以及第一級熱栗機(jī)組3的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口，太陽能集熱器5的進(jìn)水口、回水口分別通過管道與所述的低溫?zé)崴?的第一出水口和第一進(jìn)水口相連通;第二級熱栗機(jī)組6的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、出水口分別通過管道與所述的低溫?zé)崴?的第二出水口和第二進(jìn)水口相連通，第二級熱栗機(jī)組6的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口、出水口分別通過管道與高溫?zé)崴?的第一出水口和第一進(jìn)水口相連通，所述的高溫?zé)崴?的第二出水口和第二進(jìn)水口分別通過管道與水蒸氣吸附和解吸海水脫鹽系統(tǒng)8相連通。
[0012]本實用新型裝置的工作過程如下:
[0013]在晴朗白天時，與所述的低溫?zé)崴?(約40°C)相連的太陽能集熱器5工作。根據(jù)太陽輻射強(qiáng)度情況，若所述的太陽能集熱器5所產(chǎn)40°C左右的低溫?zé)崴?，通過第二級熱栗機(jī)組6后，產(chǎn)生的80°C熱水量能夠滿足驅(qū)動水蒸氣吸附和解吸海水脫鹽系統(tǒng)8中的解吸床解吸工況所需熱水量，則所述的地?zé)崴到y(tǒng)及所述的第一級熱栗機(jī)組3不運行，所述的太陽能集熱器5工作制得40°C左右的熱水;若所述的太陽能集熱器5所產(chǎn)40°C左右的低溫?zé)崴?，通過第二級熱栗機(jī)組6后，產(chǎn)生的80°C熱水量不能夠滿足驅(qū)動水蒸氣吸附和解吸海水脫鹽系統(tǒng)8中的解吸床解吸工況所需熱水量，則所述的地?zé)崴到y(tǒng)及所述的第一級熱栗機(jī)組3開啟運行，與所述的太陽能集熱器5同時工作制得40°C左右的熱水至低溫?zé)崴?中。在夜里及陰雨天時，所述的地?zé)崴到y(tǒng)及所述的第一級熱栗機(jī)組3運行，制得40°C左右的熱水至所述的低溫?zé)崴?中。所述的低溫?zé)崴?中的40°C左右熱水通過循環(huán)管路輸送至所述的第二級熱栗機(jī)組6的蒸發(fā)器側(cè)，經(jīng)所述的第二級熱栗機(jī)組6，將冷凝器側(cè)熱水升溫至80°C后，通過循環(huán)管路輸送至所述的高溫?zé)崴?。所述的高溫?zé)崴?中的熱水(80°C左右)，經(jīng)熱水循環(huán)管路，輸送至水蒸氣吸附和解吸脫鹽系統(tǒng)中的解吸床，加熱解吸床中的吸附劑使水蒸氣脫附，以驅(qū)動系統(tǒng)運行。
【主權(quán)項】
1.驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)，其特征在于:它包括地?zé)崴到y(tǒng)，所述的地?zé)崴到y(tǒng)包括地?zé)峁┧偷責(zé)峄厮?，供水循環(huán)管路依次連接所述的地?zé)峁┧?、第一級熱栗機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、第一級熱栗機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的出水口以及地?zé)峄厮?，低溫水循環(huán)管路依次連接所述的第一級熱栗機(jī)組的冷凝器側(cè)的出水口、低溫?zé)崴湟约暗谝患墴崂鯔C(jī)組的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口，太陽能集熱器的進(jìn)水口、回水口分別通過管道與所述的低溫?zé)崴涞牡谝怀鏊诤偷谝贿M(jìn)水口相連通;第二級熱栗機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、出水口分別通過管道與所述的低溫?zé)崴涞牡诙鏊诤偷诙M(jìn)水口相連通，第二級熱栗機(jī)組的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口、出水口分別通過管道與高溫?zé)崴涞牡谝怀鏊诤偷谝贿M(jìn)水口相連通，所述的高溫?zé)崴涞牡诙鏊诤偷诙M(jìn)水口分別通過管道與水蒸氣吸附和解吸海水脫鹽系統(tǒng)相連通。
【專利摘要】本實用新型公開了驅(qū)動吸附式海水淡化的太陽能和地?zé)崮苈?lián)合低溫?zé)嵩聪到y(tǒng)，它包括地?zé)崴到y(tǒng)，地?zé)崴到y(tǒng)包括地?zé)峁┧偷責(zé)峄厮?，供水循環(huán)管路依次連接地?zé)峁┧⒌谝患墴岜脵C(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的進(jìn)水口、第一級熱泵機(jī)組的蒸發(fā)器側(cè)的出水口以及地?zé)峄厮?，低溫水循環(huán)管路依次連接第一級熱泵機(jī)組的冷凝器側(cè)的出水口、低溫?zé)崴湟约暗谝患墴岜脵C(jī)組的冷凝器側(cè)的進(jìn)水口，太陽能集熱器的進(jìn)水口、回水口分別通過管道與低溫?zé)崴涞牡谝怀鏊诤偷谝贿M(jìn)水口相連通；第二級熱泵機(jī)組分別通過循環(huán)管路與低溫?zé)崴湟约案邷責(zé)崴湎噙B通，高溫?zé)崴渫ㄟ^循環(huán)管路與水蒸氣吸附和解吸海水脫鹽系統(tǒng)相連通?？梢詫崿F(xiàn)設(shè)備24小時連續(xù)運行，保持較高的效率。
【IPC分類】F25B41/00, F25B27/00, F25B30/06, C02F1/28
【公開號】CN205279513
【申請?zhí)枴緾N201521081838
【發(fā)明人】馬洪亭, 沈曉朋, 尹立輝, 盧文倩
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月22日