本發(fā)明屬于海水淡化技術領域，具體地說，特別涉及一種表面改性強化的管式海水淡化器。

背景技術：

從海水或苦咸水中生產淡水的方法有多種，目前比較成熟和上規(guī)模的技術主要有兩類，一類是膜法海水淡化系統(tǒng)，另一類是蒸餾法海水淡化系統(tǒng)。中國專利zl201110006487.0于2012年12月26日公告了一種帶聚光功能的多效套管式太陽能海水淡化器，包括外殼、套管、盛水槽、太陽能聚光器、光線收集器、加熱管、連通管、淡水輸出管和儲水箱，其中外殼為管狀圓柱形可抽真空殼體，盛水槽為外殼上沿軸向開口的圓形殼體，外殼內逐級套裝盛水槽和套管，盛水槽與套管或外殼之間未充海水的空間構成蒸發(fā)-冷凝腔，最后一級套管內再套裝一個盛水槽，盛水槽內沿軸向裝有加熱管；連通管與各級盛水槽相連通，外殼與套管內壁的底部與淡水輸出管連通，淡水輸出管連接儲水箱；太陽能聚光器設置在外殼的正下方，最后一級的盛水槽內壁設置有光線收集器。以上海水淡化器結構復雜，生產成本高，并且盛水槽中的海水容易溢流出來與冷凝后的淡水混合，從而影響海水淡化的效果。

中國專利zl201210072717.8于2013年4月10日公告了一種用于管式太陽能海水淡化裝置的親水蒸發(fā)槽，并具體公開了：親水蒸發(fā)槽包括盛水槽、親水陶瓷膜、匯水翼、匯水器；其中盛水槽為外殼上沿軸向開口的圓柱形殼體，盛水槽頂部兩側外緣沿軸向均布有透水孔，盛水槽的外表面均布有蜂窩孔且盛水槽的外表面均勻附著有一層親水陶瓷膜，盛水槽外表面的側下方對稱開有凹槽，凹槽外沿焊接有與盛水槽等長的弧形匯水翼，匯水翼的一端半封閉另一端封閉，盛水槽的一端安裝有匯水器，匯水器上開有排水孔，匯水翼的一端與匯水器的內腔相通。上述結構采用匯水翼、匯水器、排水孔對溢流海水進行收集排放，匯水翼、匯水器在進行加工時，若采取滿焊，以使其貼附于蒸發(fā)槽，則會引起蒸發(fā)槽受熱變形，若采取點焊的方式，則密封性不足，因此不方便加工。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種表面改性強化的管式海水淡化器。

本發(fā)明的技術方案如下：一種表面改性強化的管式海水淡化器，包括冷凝套管、蒸發(fā)槽和導熱管，其特征在于：在所述冷凝套管的內壁上設置有疏水膜，該冷凝套管的左右兩端分別由第一法蘭和第二法蘭封口，兩根前后并排的導熱管依次穿過第一法蘭、蒸發(fā)槽和第二法蘭，使蒸發(fā)槽固定于冷凝套管內，在蒸發(fā)槽的周側外壁上設有親水膜，從蒸發(fā)槽溢流出的海水由溢流回收槽收集，該溢流回收槽設置于蒸發(fā)槽的正下方，且蒸發(fā)槽的底部位于溢流回收槽中，所述溢流回收槽左端板的底部接有溢流管，該溢流管伸出第一法蘭外，所述溢流回收槽的左端通過溢流管固定支撐，溢流回收槽右端板的底部一體形成兩個帶掛孔的支耳，溢流回收槽的右端通過這兩個支耳懸掛在兩根導熱管上；在所述冷凝套管中部的頂壁上設置進水管，該進水管的下端口伸入蒸發(fā)槽中，冷凝套管中部的底壁接有出水管，所述出水管與冷凝套管的內部連通。

采用以上技術方案，海水通過進水管進入蒸發(fā)槽內，通過導熱管加熱蒸發(fā)槽中和親水膜上的海水，產生蒸汽在冷凝套管內壁面疏水膜處凝結，產生的淡水沿疏水膜快速滑落至冷凝套管底部，淡水在冷凝套管內底部匯聚后通過出水管流出，最后進入淡水存儲箱。同時，蒸發(fā)槽兩側外壁面多余的溢流海水則由溢流回收槽收集，最終從溢流管排出。

進水管和出水管布置在冷凝套管的中部，能夠確保水溫均勻；進水管下端口伸入蒸發(fā)槽中，要低于蒸發(fā)槽裝滿海水時的液面，這樣在待蒸發(fā)槽裝滿海水后，防止后續(xù)進水時與蒸發(fā)槽海水液面發(fā)生飛濺，同樣能夠減少淡化器內水蒸汽向外擴散。

冷凝套管內壁上設置疏水膜，主要便于淡水區(qū)域清潔、促進冷凝和提高淡水回流速率，即：疏水膜具有抗污染、易清潔性，為后期淡化水的純度作保證；并且一方面促進形成滴狀冷凝，避免膜狀冷凝時液膜的熱阻，強化傳熱，加速冷凝；另一方面冷凝水不易在其表面停留，加快冷凝水快速流動，提高淡化效率。

在蒸發(fā)槽下端懸掛溢流回收槽，對溢流海水進行收集排放。一方面增加了蒸發(fā)槽和冷凝水處的對流傳熱熱阻和輻射傳熱熱阻，防止冷凝水因吸收蒸發(fā)槽熱量而蒸發(fā)損失；另一方面在蒸發(fā)槽外壁面均能夠進行親水改性，對蒸發(fā)槽外壁面利用更加充分，更大程度增加親水改性面積，也就進一步增加了蒸發(fā)面積；此外，還易于加工。

溢流回收槽左端通過溢流管固定支撐，右端懸掛安裝在兩根導熱管上，溢流回收槽的安裝結構及其簡單，并且安裝的牢靠性和穩(wěn)固性好，能進一步降低生產成本。

作為優(yōu)選，所述疏水膜為納米防粘抗污染陶瓷鍍膜。

所述蒸發(fā)槽兩端的頂部以及兩側的頂部位于同一高度上，這樣才能夠保證親水改性部分均有溢流海水，進而才能使得親水改性作用最大化。

所述溢流回收槽的橫截面為弧頂在下的圓弧形，且溢流回收槽的右端略高于左端，這樣溢流回收槽中的海水快速由溢流管流出，可及時反應出淡化器中海水溢流量大小，以便更好控制進水速度。

作為優(yōu)選，所述親水膜為等離子噴涂氧化鋁。

所述進水管由上下錯位的兩個豎直段和中間的橫臥“s”段組成，且橫臥“s”段最高點的底壁高于最低點的頂壁。以上結構一方面進水管造型簡單，易于加工制作；另一方面，進水管此種結構相當于連通器，可以減少或防止淡化器內水蒸汽和熱量的損失。

同理，所述出水管的結構與進水管相同。

作為優(yōu)選，所述冷凝套管、蒸發(fā)槽、導熱管、第一法蘭、第二法蘭、溢流回收槽、溢流管、進水管和出水管均由不銹鋼制成。

有益效果：本發(fā)明設計巧妙、結構簡單、加工及組裝容易、生產成本低；采用在蒸發(fā)槽下端懸掛溢流回收槽，對溢流海水進行收集排放，既能夠防止冷凝水因吸收蒸發(fā)槽熱量而蒸發(fā)損失，又可以對蒸發(fā)槽外壁面利用更加充分，更大程度增加了親水改性面積，即增加了蒸發(fā)面積；同時，冷凝套管內壁上設置疏水膜，可以強化傳熱、促進冷凝和提高淡水回流速率。后期的清洗工作方便，其中法蘭(方便拆卸)和疏水膜(防污染、抗粘附)均起到重要作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明溢流回收槽左端的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明溢流回收槽右端的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明的截面示意圖。

圖5為本發(fā)明進水管的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

如圖1至圖5所示，本發(fā)明由冷凝套管1、蒸發(fā)槽2、導熱管3、第一法蘭4、第二法蘭5、溢流回收槽6、溢流管7、進水管8和出水管9等構成。其中，冷凝套管1為直通管結構，并由不銹鋼制成。在冷凝套管1的內壁上設置有疏水膜1a，該疏水膜1a優(yōu)選為納米防粘抗污染陶瓷鍍膜。當然，作為等同的替換，疏水膜1a也可以采用其它適合的材質。冷凝套管1的左端焊接第一法蘭4，冷凝套管1的右端焊接第二法蘭5，冷凝套管1的左右兩端分別由第一法蘭4和第二法蘭5封口，且第一法蘭4和第二法蘭5均由不銹鋼制成。

如圖1、圖4所示，在冷凝套管1內設置蒸發(fā)槽2，該蒸發(fā)槽2的結構與現(xiàn)有技術相同，在此不做贅述，蒸發(fā)槽2兩端的頂部以及兩側的頂部位于同一高度上。蒸發(fā)槽2也為不銹鋼材質，蒸發(fā)槽2的周側外壁上設置有親水膜2a，該親水膜2a優(yōu)選為等離子噴涂氧化鋁。當然，作為等同的替換，親水膜2a也可以采用其它適合的材質。兩根導熱管3前后平行布置，這兩根導熱管3依次穿過第一法蘭4、蒸發(fā)槽2和第二法蘭5，使蒸發(fā)槽2固定于冷凝套管1內。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，從蒸發(fā)槽2溢流出的海水由溢流回收槽6收集，該溢流回收槽6設置于蒸發(fā)槽2的正下方，溢流回收槽6的橫截面為弧頂在下的圓弧形，且溢流回收槽6的右端略高于左端，蒸發(fā)槽2的底部位于溢流回收槽6中。溢流回收槽6由不銹鋼制成，該溢流回收槽6左端板的底部接有溢流管7，該溢流管7伸出第一法蘭4外，溢流回收槽6的左端通過溢流管7固定支撐。溢流回收槽6右端板的底部一體形成兩個帶掛孔的支耳6a，每個支耳6a對應一根導熱管3，溢流回收槽6的右端通過這兩個支耳6a懸掛在兩根導熱管3上。

如圖1、圖5所示，在冷凝套管1中部的頂壁上設置進水管8，該進水管8由不銹鋼制成。進水管8由上下錯位的兩個豎直段和中間的橫臥“s”段組成，且橫臥“s”段最高點的底壁高于最低點的頂壁(見圖5中a線高于b線)。進水管8的下端口穿過冷凝套管1的頂壁伸入蒸發(fā)槽2中。在冷凝套管1中部的底壁接有出水管9，出水管9的結構與進水管8相同，出水管9也由不銹鋼制成。且出水管9與冷凝套管1的內部連通。

本發(fā)明的工作原理如下：

海水通過進水管8進入蒸發(fā)槽2內，通過導熱管3加熱蒸發(fā)槽2中和親水膜2a上的海水，產生蒸汽在冷凝套管1內壁面疏水膜1a凝結，產生的淡水沿疏水膜1a快速滑落至冷凝套管1底部，淡水在冷凝套管1內底部匯聚后通過出水管9流出，最后進入淡水存儲箱(圖中未畫出)。同時，蒸發(fā)槽2兩側外壁面多余的溢流海水則由溢流回收槽6收集，最終從溢流管7排出。