抗风、供水均匀、防堵塞的立式光热蒸发器的制作方法

1.本实用新型涉及自然蒸发装置，具体涉及一种抗风、供水均匀、防堵塞的立式光热蒸发器。


背景技术：

2.蒸发是物质由液态转变为气态的相变过程。在自然条件下，水等液体暴露于大气环境下，其蒸发速率受光照、气温、风速、湿度等因素影响。光照越强、气温越高、风速越大、湿度越低，液体的蒸发速率则越快。蒸发在工业领域应用广泛，是将盐、有机物和水的混合物相互分离的重要方法。如晒盐领域，利用晾晒池注入海水或盐卤水，逐级蒸发提升浓度，然后浓缩结晶获取盐。蒸发塘一般用于煤化工等企业存放高盐废水，同样可利用水的自然蒸发进行减量处理，节约废水处理成本。利用水的自然蒸发进行浓缩、分离等，无需消耗电能，是一种成本很低、运行简单的处理方法。然而，自然蒸发依赖光照、气温等自然条件，蒸发速率慢。水本身透光率高，对光照能量的吸收率低。而盐池、蒸发塘等水面面积有限，仅水体表面与空气接触，对气体温度、风的利用率不高。因此，盐池、蒸发塘等水的蒸发速率缓慢，处理量有限，极大限制了该处理方法的应用。中国专利202020121372.0和202020590925.7公开了一种蒸发装置，都是铺设硬质水管，通过在水管上进一步加工改造出供水的结构，一个是采用水管切槽后插入吸水材料，利用虹吸效应供水，是对水管打孔，再插入滴水部件并密封孔洞，以达到均匀滴水、不漏水的目的，这两种供水管道的安装方式都非常复杂，硬质水管需要预先切割、组装成管网，然后对管道二次加工，开槽、穿孔等，工程量大，耗时长。喷淋结构虽然简单、方便，但水的利用率不高，只能应急时使用；供水部件通过扎带、铁丝、塑料扣等紧固件与蒸发件相连，这就导致安装时需在半空中作业，需借助扶梯等增高工具，无疑增加了安装、拆卸的难度，结构强度主要依靠装置外围的钢结构件，蒸发件是没有固定的，一般天气情况时会随风飘摆，没有大的问题，一旦遇到极端天气，蒸发件会被吹出装置甚至与供水部件连接处断裂；均通过调节水管内的水位控制供水流速，由于装配精度的差异，安装场地的限制，装置很难做到非常水平，这就导致位置低洼的地方供水多，位置隆起的地方供水少，出现供水不均的现象；供水管道一旦安装就很难对供水部件进行更换或清理，堵塞后的维护困难重重。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型公开了一钟抗风、供水均匀、防堵塞的立式光热蒸发器，解决了蒸发速率慢，供水不均匀，抗风性不佳的问题。
4.技术方案：本实用新型所述的抗风、供水均匀、防堵塞的立式光热蒸发器，包括支架，所述支架上下两侧设置有若干平行的带孔结构件，上下对应的带孔结构件之间设置有亲水光热蒸发柱状模块，所述亲水光热蒸发柱状模块包括中心立杆，所述中心立杆的上下两端安装在带孔结构件的孔内，所述中心立杆外包裹柱状填充件，所述柱状填充件外包裹亲水光热材料，在上侧带孔结构件的上部设置有供水管道，所述供水管道包括主管道和各
个亲水光热蒸发柱状模块连通的支供水管道，所述支供水管道上设置有流量稳定器，所述流量稳定器通过滴管穿过带孔结构件与亲水光热蒸发柱状模块接触。
5.进一步地，所述亲水光热蒸发柱状模块的中心立杆穿过带孔结构件固定在浓水槽内。
6.进一步地，所述亲水光热材料为黑色棉布、黑色无纺布、黑色炭基材料中的任意一种。
7.进一步地，所述柱状填充件由为泡沫、海绵、充气膜制成。
8.进一步地，所述浓水槽设置有排水管。
9.为了保证抗拉强度，所述柱状填充件上下两侧通过紧束部件固定在中心立杆上。
10.有益效果：本实用新型盐水从供水管道，经过滴管缓慢、均匀流到柱状模块上端，润湿亲水光热材料并蒸发浓缩，随后浓缩液从柱状模块下端滴落到浓水槽，经排水管排出。亲水光热蒸发柱状模块竖直放置，可增大蒸发面积，中心立杆的强度保证了模块的抗风性能，最大化利用环境温度和风的能量，从而提升蒸发速率。亲水光热蒸发柱状模块的安装、拆除也非常便利，便于大面积铺设和日常维护，本实用新型提高盐水对太阳能的利用率的同时增大与空气、风的接触面积，提高自然蒸发速率，可用于晒盐提升盐的产量，也可用于蒸发塘等处理高盐废水，降低成本。
附图说明
11.图1是本实用新型的结构示意图；
12.图2是亲水光热蒸发柱状模块的结构示意图；
13.图3是蒸发件和供水方式的示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
15.如图1-3所示，本实用新型公开的抗风、供水均匀、防堵塞的立式光热蒸发器，包括浓水槽6，浓水槽6外设置有支架1，支架1上、下各设置平行的带孔结构件3和带孔结构件8。如图2所示，带孔结构件3和带孔结构件8之间矗立着亲水光热蒸发柱状模块，该模块由中心立杆9、柱状填充件10、亲水光热材料5和紧束部件13组成。其中柱状填充件10包裹着中心立杆9，亲水光热材料5覆盖在填充材料10表面，通过紧束部件13，连成整体。如图3所示，亲水光热蒸发柱状模块的安装、拆除非常便利，安装时，中心立杆9顶部先穿过结构件3的孔洞，随后中心立杆9底部安放在对应结构件8的孔洞中，使立杆9竖直；拆除时，先顶起中心立杆9底部，移出结构件8的孔洞，整个亲水光热蒸发柱状模块即可抽出。在带孔结构件3上，铺设有供水系统，其中主供水管道2分支出支供水管道4，支供水管道4上连接有数个流量稳定器11，滴管12连接到流量稳定器11上，并通过紧束部件13固定在立杆9上，以此达到盐水从滴管12稳定流淌到亲水光热蒸发柱状模块表面。整个供水系统层层泄压，具有很强的防堵塞能力。盐水润湿亲水光热材料5后，经蒸发浓缩，剩余浓水滴落到浓水槽6内，通过排水管道7排出。盐水的流量应根据当日的光照强度、气温、风速和湿度加以控制，光照越强、气温越高、风速越大、湿度越低，则蒸发量越大，盐水的流量应增大。夜间仍有少量蒸发，应调低流速。若吸水光热材料5表面析出盐粒，则应在夜间增加盐水的流量，以冲刷、溶解析出的盐。
支架1的材质为铁、碳钢、不锈钢、铝合金，支架各个连杆的连接方式为焊接、螺丝紧固；供水管道2、支供水管道4和排水管道为采用不锈钢、pvc、ppr、pe材质制成；带孔结构件采用于角钢、塑料板、不锈钢方管等；亲水光热材5为黑色棉布、黑色无纺布、黑色纸质材料、黑色炭基材料(如炭黑、石墨烯、碳纳米管等)生长/喷涂/浸泡、染色的材料等；浓水槽6的材质，包括但不限于塑料、pvc、ppr、不锈钢、玻璃钢等；立杆9为不锈钢管、包塑钢管、刷漆钢管、塑料杆、木质杆。柱状填充件10采用热导率低的材料制成，如泡沫、海绵、充气膜。紧束部件13为橡胶圈、塑料扎带或尼龙绳。
16.本实用新型采用柔性的pe供水管，在管道表面打孔，插入流量稳定器11，稳定器11尾部接入滴管12，这一套供水系统市面有成熟的产品可供使用，打孔、安装都很便利。且无需组成管网，拆卸、更换组件也很方便，亲水光热蒸发柱状模块安装时，中心立杆9顶部先穿过结构件3的孔洞，随后中心立杆9底部安放在对应结构件8的孔洞中，使立杆9竖直；拆除时，先顶起中心立杆9底部，移出结构件8的孔洞，整个亲水光热蒸发柱状模块即可抽出。整个过程都可在地面完成，且铺设迅速，利于现场安装和后期维护，由于中心立杆9的作用，蒸发件本身的强度大大增强，且中心立杆9支撑起整个蒸发件，亲水光热材料5无需承担额外的拉伸力，减轻了亲水光热材料5的疲劳损耗，提高了抗风性能，延长材料的使用寿命。另外，带孔结构件8的安装也在一定程度增加了整个装置的结构强度。使整个装置抗风性更上一个台阶。，柔性水管直径小，内通高压高速水流，通过流量稳定器11稳定水流流速，供水均匀，稳定性强，其内部水流速快，结垢的速度非常慢，并且主要的结垢、堵塞部位集中在流量稳定器11处，该部位可以通过螺纹拧开，清理或直接更换零部件，维护非常便利。这样，整套供水的防堵塞性能更加优异。