本發(fā)明涉及直接利用太陽能加濕除濕，提取淡水的裝置，屬于太陽能熱利用和海水淡化及水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種塔式聚光多效回熱矩陣式加濕除濕太陽能海水淡化裝置。

背景技術(shù)：
利用太陽能進行海水淡化既節(jié)能又環(huán)保，因而受到人們推崇。加濕除濕型海水淡化工藝將加熱、蒸發(fā)和冷凝過程分開，這樣可以采用有針對性的技術(shù)強化各個過程，提高每一過程的能量利用效率，同時它還具有控制簡單、產(chǎn)水穩(wěn)定、常壓進行、耗能低、易于和可再生能源結(jié)合等優(yōu)點。利用高效太陽能聚光系統(tǒng)，尤其是現(xiàn)有塔式聚光系統(tǒng)，產(chǎn)生高強度太陽光，使其直接聚焦于海水中，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽輸入傳統(tǒng)海水淡化系統(tǒng)生成淡水。針對塔式加濕除濕蒸發(fā)器進行相應(yīng)的改進來提高太陽能海水淡化裝置的性能，符合實現(xiàn)太陽能海水淡化技術(shù)規(guī)?；?、低成本應(yīng)用的發(fā)展要求的。申請?zhí)?01210181611.1公開了一種用于聚光式海水淡化裝置的海水蒸發(fā)器，可用于塔式太陽能海水淡化裝置，但沒有充分利用高溫水蒸氣的汽化潛熱。申請?zhí)?01310411226.6公開了一種串列式多級等溫加熱多效回熱加濕除濕海水淡化機，由于換熱器的存在，太陽能集熱系統(tǒng)和海水淡化系統(tǒng)間，有許多的傳熱環(huán)節(jié)，從而降低了聚熱效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，為了改善現(xiàn)有太陽能海水淡化裝置的性能，提高其熱能利用率，實現(xiàn)太陽能聚光集熱技術(shù)和新型加濕除濕傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)的高度耦合，本發(fā)明提供了一種聚光加熱多效回熱矩陣式空氣加濕除濕型太陽能海水淡化裝置，能夠充分利用除濕加濕太陽能海水淡化裝置中的蒸汽凝結(jié)潛熱，降低太陽能海水淡化的單位體積淡水成本，提高在海水淡化裝置中的太陽能利用率，可以用在缺乏淡水的偏遠內(nèi)陸地區(qū)和島嶼上，尤其是用在太陽輻照度高的地區(qū)。一種聚光加熱多效回熱矩陣式空氣加濕除濕型太陽能海水淡化裝置，該海水淡化裝置包括通風(fēng)匯液器、光接收器、透明殼體、風(fēng)道、循環(huán)水泵、增濕腔、除濕腔、風(fēng)機和受熱盤管，其中增濕腔內(nèi)部包括海水器、光接收器和網(wǎng)盤，除濕腔內(nèi)部有除濕器，底部有通風(fēng)匯液器。連接關(guān)系：多個增濕腔和除濕腔通過串聯(lián)方式連接，進料海水先進入第1級除濕腔，穿過第1級和第2級之間的內(nèi)壁面，再進入第2級加濕除濕腔。第2級除濕器出口鹽水分為兩路，一路回到第1級增濕腔內(nèi)，另一路通過控制閥和流量計與第4級底部的鹽水一起給第4級光接收器噴淋。第2級上部增濕腔底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水泵進入第3級除濕器中，最后回到第2級增濕腔內(nèi)進行噴淋。第3級增濕腔底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水泵進入第4級除濕器中，再回到第3級增濕腔內(nèi)進行噴淋。所述的透明外殼位于裝置中部的增濕腔外，為雙層真空玻璃管。其他部分為不透光殼體。光接收器的表面可形成親水膜，作為填充床均布在加濕腔內(nèi)。有益效果：(1)采用定日鏡聚光，無需冗長管路，太陽光直接照射外殼體的受熱盤管，或穿過中間透明殼體直接照射到黑色的光接收器上。使得海水直接吸收太陽光，利用強光直接蒸發(fā)海水，省略了換熱器，減少了傳熱環(huán)節(jié)，提高了聚熱效率。(2)黑色多孔光接收器，可增加太陽光在增濕腔內(nèi)的光程，使增濕器由被動吸收光變?yōu)橹鲃游展猓瑥娀瘒娏芎Ｋ畬μ枱崮艿奈招?，使光接收器上的降膜海水蒸發(fā)，提高了裝置的可靠性。(3)聚光塔上的換熱部分，即與海水接觸的裝置全部可以用非金屬材料制造，比如接受太陽光而使海水蒸發(fā)的透明殼體可以用石英玻璃制造，從而提高了整個系統(tǒng)的抗腐蝕性；降低了裝置造價，有利于推廣應(yīng)用。(4)利用多效噴淋系統(tǒng)、親水黑色光接收器、外層受熱盤管提高了進料海水與空氣的傳熱傳質(zhì)，以及濕空氣的含濕量，增大了海水與空氣的接觸面積，利用多效回熱方法，對進料海水與設(shè)定啟動加熱溫度的溫差，縮短了裝置的啟動時間，降低了濃海水排溫，有效地對排濃海域的生態(tài)環(huán)境進行了保護。本發(fā)明將傳統(tǒng)除濕加濕型太陽能海水淡化系統(tǒng)進行了改進，實現(xiàn)了聚光加熱多效回熱。在聚光方面，太陽光直接引入增濕器，高溫直接蒸發(fā)海水。在熱利用方面，將腔底部濃海水通過受熱盤管和除濕器加熱后噴淋來增濕空氣，充分利用了濕空氣的凝結(jié)潛熱，采用多級加濕除濕相結(jié)合，各效充分利用各效所獲得的熱能，這樣的裝置中各效熱能利用比較均衡。附圖說明圖1為本發(fā)明四級矩陣式海水淡化機的原理圖；圖2為本發(fā)明通風(fēng)匯液器結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明采用柱狀光接收器的兩級結(jié)構(gòu)內(nèi)部分布圖；圖4為本發(fā)明兩級海水淡化機在塔式太陽能海水淡化裝置中安裝圖；圖5為本發(fā)明四級盤管矩陣式海水淡化機的原理圖。其中，1—除濕器；2—殼體；3—通風(fēng)匯液盤；4—噴淋器；5—太陽入射光線；6—光接收器；7—透明殼體；8—流量計；9—控制閥；10—保溫材料；11—淡水出口；12—風(fēng)道；13—淡水通道；14—進料海水；15—排濃鹽水；16—循環(huán)水泵；17—增濕腔；18—除濕腔；19-風(fēng)機；20-網(wǎng)盤；21-支架；22-鹽水通道；23—受熱盤管；24—定日鏡；25—蒸汽；26—淡水槽；27—淡水。具體實施方式下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細描述。本發(fā)明提供了一種聚光加熱多效回熱矩陣式空氣加濕除濕型太陽能海水淡化裝置。如附圖1所示，本發(fā)明提供了一種聚光加熱多效回熱矩陣式空氣加濕除濕型太陽能海水淡化裝置，裝置主要包括除濕器1、通風(fēng)匯液器3、光接收器6、風(fēng)道12、增濕腔17、除濕腔18和支架21。進料海水(14)從裝置底部右側(cè)進入，沿海水進程方向，從下往上，從右往左，裝置內(nèi)增濕除濕腔依次命名為第1級、第2級、第3級和第4級。其整體連接關(guān)系為：多個增濕腔17和除濕腔18均通過串聯(lián)方式連接，進料海水先進入第1級除濕腔1-18，穿過第1級和第2級之間的內(nèi)壁面，再進入第2級加濕除濕腔。第2級除濕器2-1出口鹽水分為兩路，一路回到第1級增濕腔1-17內(nèi)，另一路通過控制閥9和流量計8與第4級底部的鹽水一起給第4級光接收器4-6噴淋。第2級上部增濕腔2-17底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水泵16進入第3級除濕器3-1中，最終回到第2級增濕腔2-17內(nèi)進行噴淋。第3級增濕腔3-17底部的鹽水，通過管路串聯(lián)水泵16進入第4級除濕器4-1中，再回到第3級增濕腔3-17內(nèi)進行噴淋。保溫材料10緊貼在每級裝置除濕腔18的外壁，保證熱量不會傳遞到除濕腔內(nèi)，從而影響腔內(nèi)冷凝的效果。入射光線集中在裝置的中部，這對定日鏡跟蹤精度提出了要求。入射光線穿過透明殼體7照射到黑色的光接收器6上，直接加熱膜狀海水。黑色光接收器6會增加太陽光在蒸發(fā)器內(nèi)的光程，大部分光線在孔狀的陶瓷材料表面發(fā)生多次反射，一直能到達黑色光接收器6陣列的內(nèi)部。使得靠近內(nèi)部的黑色光接收器6溫度不至于太低。風(fēng)機19安裝在風(fēng)道內(nèi)位于除濕腔18的一側(cè)，這樣使得受表層被加熱影響較小，保證風(fēng)機在許可條件下工作。如附圖2所示，所述通風(fēng)匯液器3的作用是，噴淋到光接收器6上的海水，與空氣進行熱濕交換形成濕飽和蒸汽25，在風(fēng)道12中風(fēng)機19驅(qū)動下通過通風(fēng)匯液器3的窗口進入除濕腔內(nèi)，冷凝后的淡水27滴落在通風(fēng)匯液器3上的葉片上，最終匯聚到通風(fēng)匯液器3四周的淡水槽26內(nèi)。在圖3所示的一個實施例中，視圖為兩級結(jié)構(gòu)的透視立體圖，在增濕腔17有限空間內(nèi)合理分布柱狀光接收器6，最大限度的利用外部入射光線，同時增加太陽光在蒸發(fā)器內(nèi)的光程，強化海水對太陽熱能的吸收效率。在除濕腔18外壁面上有受熱盤管23，用來吸收照射在除濕腔18外面的光線能量。如附圖4所示，將實現(xiàn)聚光直熱多效回熱兩級空氣加濕除濕的蒸發(fā)器應(yīng)用在塔式太陽能海水淡化裝置內(nèi)，該塔式太陽能海水淡化裝置包括除濕器1、通風(fēng)匯液器3、光接收器6、透明殼體7、風(fēng)道12、支架21、受熱盤管23和定日鏡24。將兩級海水淡化機安裝固定在支架21上，定日鏡24位于裝置一側(cè)且正對著太陽。具體的連接方式：進料海水通過進料海水管路由水泵16首先抽入第1級除濕腔18內(nèi)的除濕器1中，再進入第2級除濕腔18中除濕器1，經(jīng)過與除濕器1外的濕空氣換熱后，這部分海水分為兩路分別進入到第2級和第1級增濕腔17內(nèi)，進入第2級增濕腔17內(nèi)的海水經(jīng)海水噴淋器4，給第2級補水。第2級增濕腔17底部的濃海水通過底部的鹽水通道22與第1級增濕腔17底部的海水相連通。進入第1級增濕腔17內(nèi)的海水經(jīng)過海水噴淋器4，噴淋到被太陽光加熱的多層親水光接收器6上?？諝庠陲L(fēng)機19驅(qū)動下從下往上流動并與海水膜熱濕交換形成熱濕空氣進入到第1級除濕腔18中，未被蒸發(fā)的濃海水經(jīng)篩孔型不銹鋼網(wǎng)盤20上的小孔流到第1級增濕腔17底部，通過底部管道排出裝置外。在第2級增濕腔17中，未被蒸發(fā)的濃海水經(jīng)篩孔型不銹鋼網(wǎng)盤20上的小孔流到腔內(nèi)底部，通過底部管道由水泵16抽入裝置上部外壁面的受熱盤管23中。在受熱盤管23內(nèi)經(jīng)過太陽光加熱的海水，進入第2級海水噴淋器4，噴淋到被太陽光加熱的多層親水光接收器6上，從下部增濕腔17進入到上部除濕腔18的熱濕空氣，在除濕腔18內(nèi)形成的淡水，被通風(fēng)匯液器3收集。在圖5所示的一個實施例中，四級海水淡化裝置采用矩陣式分布，每級裝置結(jié)構(gòu)一致，上層為除濕腔，下層為加濕腔。入射光線照射到整個裝置上，第一、二級單元和第三、四級單元內(nèi)除濕腔外均由保溫材料10和受熱盤管23包裹。具體連接方式為：進料海水通過進料海水管路由循環(huán)水泵16首先抽入第1級除濕腔內(nèi)的除濕器1中，再進入第2級除濕腔中除濕器1，經(jīng)過與除濕器1外的濕空氣換熱后，這部分海水分為兩路，一路進入第1級增濕腔17內(nèi)的海水經(jīng)過海水噴淋器4，噴淋到被太陽光直接加熱的黑色光接收器6表面水膜上，光接收器上親水膜和孔可以形成面積很大的海水蒸發(fā)層。另一路通過控制閥9和流量計8，與第4級增濕腔17底部海水管路串聯(lián)循環(huán)水泵16一起進入第3和第4級除濕腔18外的受熱盤管23中。受熱盤管23吸收太陽入射的熱量，再次加熱盤管內(nèi)部海水。最終高溫海水從受熱盤管23出口，連接第4級增濕腔17內(nèi)的海水噴淋器4。第2級增濕腔17底部海水管路串聯(lián)水泵16聯(lián)通到第3級除濕器1，經(jīng)過加熱的海水，進入第1和第2級除濕腔18外的受熱盤管23中。受熱盤管23吸收太陽輻射的熱量，再次加熱海水。最終高溫海水從受熱盤管23出口，連接到第2級增濕腔17內(nèi)的海水噴淋器4。第3級增濕腔17底部海水管路串聯(lián)水泵16聯(lián)通到第4級除濕器，經(jīng)過加熱的海水，進入第3級增濕腔內(nèi)的海水噴淋器4，進行噴淋。空氣在風(fēng)機19驅(qū)動下從下往上流動并與光接收器6表面海水膜熱濕交換形成熱濕空氣進入到第1級除濕腔18中，未被蒸發(fā)的濃海水經(jīng)篩孔型不銹鋼網(wǎng)盤20上的孔流到第1級增濕腔17底部，通過底部管道排出裝置外。噴淋到被太陽光加熱的多層光接收器6上，從下部增濕腔17進入到上部除濕腔18的熱濕空氣，在除濕腔18內(nèi)形成的淡水，被通風(fēng)匯液器3收集。其他各級內(nèi)部運行情況基本一致。第2級增濕腔17底部的濃海水通過底部的鹽水通道與第1級增濕腔17底部的海水相連通。第3和第4級底部也是相通的。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。