小型线聚光全真空集热管海水淡化装置

摘要

一种小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，其包括有真空管集热器、组合式菲涅尔反光板、注水/冷凝一体容器以及支撑底座，其中，注水/冷凝一体容器与真空管集热器分别水平地放置在支撑底座上，两者通过注水连管和蒸汽连管相连接，注水/冷凝一体容器的垂直位置高于真空管集热器，真空管集热器的中心线与组合式菲涅尔反光板的聚光中心线相互重合。本发明采用集成化结构，装置小巧，结构简单，造价低廉，组装拆卸方便，携带便捷；整体水平放置，防风性优良；耐腐蚀，运行安全可靠；采用多次回热，液膜蒸发性能强；冷凝能力强，达到了更高的海水淡化效率，适用于小规模海水淡化。

权利要求

1.一种小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，其特征在于：所述装置包括有真空管集热器、组合式菲涅尔反光板、注水/冷凝一体容器以及支撑底座，其中，注水/冷凝一体容器与真空管集热器分别水平地放置在支撑底座上，两者通过注水连管和蒸汽连管相连接，注水/冷凝一体容器的垂直位置高于真空管集热器，真空管集热器的中心线与组合式菲涅尔反光板的聚光中心线相互重合；所述的真空管集热器包括有全玻璃真空集热管、波纹金属环肋、金属套管、汽水分离腔、滤水丝网、密封胶套、海水进水管、蒸汽出口管和浓海水排出管，其中，金属套管为双层管状结构，其位于全玻璃真空集热管内管的内部，波纹金属环肋钎焊于金属套管外管的外壁，并与全玻璃真空集热管内管相接触，汽水分离腔为一端封闭一端开口的筒形结构且焊接在金属套管的一端，其外直径与全玻璃真空集热管外管的直径保持一致，并且汽水分离腔与全玻璃真空集热管对接，密封胶套密封地套置于汽水分离腔和全玻璃真空集热管的外周，滤水丝网位于汽水分离腔的上部入口处，海水进水管、蒸汽出口管和浓海水排出管依次焊接在汽水分离腔一端的中部到下部。

2.根据权利要求1所述的小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，其特征在于：所述的金属套管由两层耐腐蚀金属管套装而成，其一端焊接有圆环端面将其封闭，另一端与汽水分离腔的底部进行焊接，金属套管外管与汽水分离腔底部相焊接的部分为下半段管的端部，其上半段管的端部开有蒸汽进入金属套管的蒸汽入口，在蒸汽入口处前端上部焊接有半圆环形的汽水隔离板，该汽水隔离板的下端设有垂直弯折的两引脚板，该引脚板板面与金属套管的中心线相平行，其余端面分别与汽水分离腔和金属套管相焊接，汽水隔离板将汽水分离腔与金属套管的空间分隔成上下两个独立的空间，以使下部的水不能从蒸汽入口进入金属套管。

3.根据权利要求2所述的小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，其特征在于：所述的汽水分离腔的封闭端与金属套管的端部和引脚板相焊接，其开口端设有一环形密封环，并涂抹玻璃胶与全玻璃真空集热管的开口端进行密封对接，汽水分离腔靠近封闭端的部分被引脚板分隔成上部的蒸汽区和下部的浓海水区。

4.根据权利要求1所述的小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，其特征在于：所述的注水/冷凝一体容器为双层耐腐蚀金属套筒，其内筒与外筒之间的夹层中钎焊有多段相互间有一偏转角度的波纹金属环肋，注水/冷凝一体容器的一端完全焊接封口，另一端的夹层端面被焊接封口，而保留其内筒的开口，该开口封堵一具有注水出口管的橡胶塞，所述夹层的一端的上部设有冷凝进口管，另一端的下部设有冷凝出口管。

说明书

小型线聚光全真空集热管海水淡化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种太阳能海水淡化设备，具体涉及一种小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，属于海水淡化技术领域。

背景技术

[0002] 淡水即含盐量小于0.5g/L的水。地球上淡水储量仅占全球总水量的2.53%，而且其中的68.7%又属于固体冰川，分布在难以利用的高山和南、北两极地区，还有一部分淡水埋藏于地下很深的地方，很难进行开采。全世界约有1/3的人生活在中度和高度缺水的地区，在这些地区中淡水消费量超过可更新水资源总量的10%。淡水资源危机严重制约了经济发展和社会的进步，许多国家的用水速度已经超过了水的再生速度；水污染、人类过度用水和引进外来物种造成湖泊、河流、湿地，破坏了地下含水层的淡水系统；很多国家的淡水管理政策不当等问题更导致水资源的急剧缺乏，人类面临着严峻的危机和挑战。地球上的海水资源非常丰富，97%的水都在海洋里，而其中蕴含着大量的淡水。发展海水淡化事业，向海洋索取淡水已经成为世界各国的共同发展趋势。如此看来，大海才是人类的不竭水源，海水淡化的关键在于排除其中3%左右的盐所需的技术和成本。

[0003] 太阳能海水淡化系统实际上是太阳能利用装置和传统的海水淡化装置的结合，用太阳能代替传统能源供给海水淡化装置所需能量。太阳能海水淡化系统与现有海水淡化利用项目相比具有可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，稳定可靠、运行安全、无污染、能耗低、投入成本少等优点。将太阳能海水淡化设备小型化，使其可以被方便的携带、运输、安装和使用，可以满足一些制水量需求比较少的海水淡化和饮用水处理的场合。

[0004] 经过对现有相关技术文献检索发现，中国专利申请号：201120160654.2，记载了一种小型太阳能海水淡化装置，采用太阳能加热海水得到海水蒸汽，然后喷淋在冷凝室中得到蒸馏水，但其装置由于体积较大、结构分散，所以存在不易拆卸、不便运输携带的缺点。中国专利申请号：201010216323.6,记载了一种便携式太阳能全玻璃真空集热管承压海水蒸馏淡化器，该装置利用太阳能可以高效率的地将海水蒸发并冷凝为淡水。该装置体积小巧轻便，可折叠，能承压安全运行，便于野外个人或车辆携带。但是该装置需倾斜放置，CPC结构容易被风吹倒，长期使用丝网会结垢，内部毛细力会减弱。中国专利申请号：200620004703.2记载了一种手提太阳能开水器，该装置使用抛物柱面板组成反光板，对真空集热管内的水进行加热。该装置使用真空集热管加热，用橡胶塞类材料封闭管口，由于其内部结构没有考虑浓海水的排放和海水蒸汽的冷凝，所以装置不适用于海水淡化。中国专利申请号：200820139952.1，记载了一种大口径内聚光真空管太阳能开水器，其采用大口径内聚光全玻璃真空集热管，玻璃管是套管结构，内管外壁面是加热面，内管与外管间设置渐开线形双翼面反光板。这种集热管造价昂贵，集热板面积小，集热效率低。

[0005] 总结现有的玻璃集热管的小型海水淡化装置发明专利技术，可以看出现有技术中存在几个普遍性的问题：（1）装置的小型化程度并不高，不便于携带、安装和拆卸，存在造价高而海水淡化效率不高的问题，或者集热板倾斜放置无抗风能力。（2）蒸汽产生后其冷凝释放的热量未得到有效利用，太阳能使用效率不高。（3）装置内部的毛细吸液结构、海水蒸发传热结构以及蒸汽引出冷凝结构不够完善。因此，目前还没有可以商品化的小型海水淡化装置。

发明内容

[0006] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，该装置的结构特殊，将全真空集热管内空间分隔为液膜加热区和储水区，不单纯依靠毛细结构吸液，同时集热板可折叠组装，并且反光集热板和集热管全部水平放置，具有体积小、重量轻、结构简单、携带安全可靠、抗风能力出色以及换热、回热及冷凝性能优良的优点。

[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的：

[0008] 一种小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，其包括有真空管集热器、组合式菲涅尔反光板、注水/冷凝一体容器以及支撑底座，其中，注水/冷凝一体容器与真空管集热器分别水平地放置在支撑底座上，两者通过注水连管和蒸汽连管相连接，注水/冷凝一体容器的垂直位置高于真空管集热器，真空管集热器的中心线与组合式菲涅尔反光板的聚光中心线相互重合。

[0009] 所述的真空管集热器包括有全玻璃真空集热管、波纹金属环肋、金属套管、汽水分离腔、滤水丝网、密封胶套、海水进水管、蒸汽出口管和浓海水排出管，其中，金属套管为双层管状结构，其位于全玻璃真空集热管内管的内部，波纹金属环肋钎焊于金属套管外管的外壁，并与全玻璃真空集热管内管相接触，汽水分离腔为一端封闭一端开口的筒形结构且焊接在金属套管的一端，其外直径与全玻璃真空集热管外管的直径保持一致，并且汽水分离腔与全玻璃真空集热管对接，密封胶套密封地套置于汽水分离腔和全玻璃真空集热管的外周，滤水丝网位于汽水分离腔的上部入口处，海水进水管、蒸汽出口管和浓海水排出管依次焊接在汽水分离腔一端的中部到下部。

[0010] 所述的金属套管由两层耐腐蚀金属管套装而成，其一端焊接有圆环端面将其封闭，另一端与汽水分离腔的底部进行焊接，金属套管外管与汽水分离腔底部相焊接的部分为下半段管的端部，其上半段管的端部开有蒸汽进入金属套管的蒸汽入口，在蒸汽入口处前端上部焊接有半圆环形的汽水隔离板，该汽水隔离板的下端设有垂直弯折的两引脚板，该引脚板板面与金属套管的中心线相平行，其余端面分别与汽水分离腔和金属套管相焊接，汽水隔离板将汽水分离腔与金属套管的空间分隔成上下两个独立的空间，以使下部的水不能从蒸汽入口进入金属套管。

[0011] 所述的汽水分离腔的封闭端与金属套管的端部和引脚板相焊接，其开口端设有一环形密封环，并涂抹玻璃胶与全玻璃真空集热管的开口端进行密封对接，汽水分离腔靠近封闭端的部分被引脚板分隔成上部的蒸汽区和下部的浓海水区。

[0012] 所述的组合式菲涅尔反光板由位于同一平面上的多块反射板单元组成，该反射板单元包括塑料基板及其表面粘贴的高反射率铝箔，该塑料基板的表面形状符合菲涅尔光学原理。

[0013] 所述的注水/冷凝一体容器为双层耐腐蚀金属套筒，其内筒与外筒之间的夹层中钎焊有多段相互间有一偏转角度的波纹金属环肋，注水/冷凝一体容器的一端完全焊接封口，另一端的夹层端面被焊接封口，而保留其内筒的开口，该开口封堵一具有注水出口管的橡胶塞，所述夹层的一端的上部设有冷凝进口管，另一端的下部设有冷凝出口管。

[0014] 所述的支撑底座为空心矩形套筒结构，其下端固定在地面上，其上端设有安置真空管集热器和注水/冷凝一体容器的半圆形卡槽。

[0015] 本发明的具体工作流程如下：在所述装置组装完毕后，打开进水管阀门，注水/冷凝一体容器中的海水通过注水连管灌注入真空管集热器，海水首先进入金属套管内管，然后从波纹金属环肋的一端流人金属套管外管和全玻璃真空集热管内管之间的夹层，由于注水/冷凝一体容器的内管容积经精确设计，注水后的最终水位刚好达到金属套管外管的最高位置，排空注水/冷凝一体容器内的海水后，关闭进水管阀门。真空管集热器接收到组合式菲涅尔反光板所集聚的阳光热量，而且真空管集热器下部接收到的热量占绝大部分比例，全玻璃真空集热管内管的内壁和紧贴内壁的波纹金属环肋将热量传递给金属套管和全玻璃真空集热管之间夹层内的海水，海水得到加热被蒸发成为蒸汽，蒸汽聚集于真空管集热器的顶部，然后通过汽水分离腔的滤水丝网，将所携带的海水滴过滤掉，而剩余的较纯净的水蒸汽则通过金属套管的蒸汽入口，均匀地充满金属套管的夹层，然后对金属套管内管的新鲜海水进行回热换热，提高海水温度以接近饱和温度。蒸汽部分冷凝后，从蒸汽出口管进入注水/冷凝一体容器的冷凝进口管，通过注水/冷凝一体容器内部的多段波纹金属环肋，经过冷凝器外部壳体与环境空气的充分冷凝，形成纯净的蒸馏水从冷凝出口管流出。因为冷凝出口管一直保持开口状态，所以其出口压力为大气压，而真空管集热器的内部压力高于大气压，所以内部蒸汽会不断地从真空管集热器进入冷凝器。当淡水制备结束后，剩余的浓海水将积聚于真空管集热器最低位置的汽水分离腔的下部，将真空管集热器的浓海水排出管的封头拧开即可以排掉浓海水。从而整个海水淡化过程结束，之后可按上述循环再次开始新的制取淡水的流程。因为一个海水淡化器一天最多蒸发2kg淡水，而玻璃管的容积可以注满4kg海水，所以所述小型线聚光全真空集热管海水淡化装置每天能够进行一次海水罐装和排放。

[0016] 与现有的技术相比，本发明的优点在于：采用集成化结构，装置小巧，结构简单，造价低廉，组装拆卸方便，携带便捷；整体水平放置，防风性优良；装置耐腐蚀，运行安全可靠；采用多次回热，液膜蒸发，蒸发性能强化；冷凝器简单而冷凝能力强化，可以达到更高的海水淡化效率，推广应用前景广阔。

附图说明

[0017] 图1是本发明的整体结构示意图。

[0018] 图2是本发明真空管集热器的剖视图。

[0019] 图3是图2的A-A截面剖视图。

[0020] 图4是图2的B-B截面剖视图。

[0021] 图5是图2的C-C截面剖视图。

[0022] 图6是图2的D-D截面剖视图。

[0023] 图7是图2的E-E截面剖视图。

[0024] 图8是图1的F-F截面剖视图。

[0025] 图9是图1的G-G截面剖视图。

[0026] 图10是本发明支撑底座的三维视图。

[0027] 图11是本发明的侧视图。

[0028] 图12是本发明包装后的示意图。

[0029] 图13是图12的H-H截面剖视图。

[0030] 图中：

[0031] 1真空管集热器，2组合式菲涅尔反光板，3注水/冷凝一体容器，4支撑底座，5注水连管，6蒸汽连管，7全玻璃真空集热管，8波纹金属环肋，9金属套管，10汽水分离腔，11滤水丝网，12密封胶套，13海水进水管，14蒸汽出口管，15浓海水排出管，16全玻璃真空集热管内管，17金属套管外管，18全玻璃真空集热管外管，19圆环端面，20蒸汽入口，21汽水隔离板，22引脚板，23蒸汽区，24浓海水区，25环形密封环，26卡箍，27金属套管内管，28进水管阀门，29封头，30反射板单元，31双层金属套筒，32注水出口管，33橡胶塞，34冷凝进口管，35冷凝出口管，36定位钉，37半圆形卡槽。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图和实施例对本发明作详细说明，该实施例以本发明的技术方案为前提给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0033] 如图1和图11所示，所述小型线聚光全真空集热管海水淡化装置包括：真空管集热器1、组合式菲涅尔反光板2、注水/冷凝一体容器3以及支撑底座4，其中：注水/冷凝一体容器3与真空管集热器1用注水连管5和蒸汽连管6相连接，两者都分别水平放置在支撑底座4上，并且注水/冷凝一体容器3的垂直位置稍高于真空管集热器1（见图11），真空管集热器1的中心线与组合式菲涅尔反光板2的聚光中心线相互重合。

[0034] 如图2所示，所述的真空管集热器1包括：全玻璃真空集热管7、波纹金属环肋8、金属套管9、汽水分离腔10、滤水丝网11、密封胶套12、海水进水管13、蒸汽出口管14和浓海水排出管15，其中，全玻璃真空集热管7为现有市场上商品化的全玻璃真空集热管；金属套管9为双层管状结构，其位于全玻璃真空集热管内管16的内部；金属套管外管17的外壁钎焊有波纹金属环肋8，该波纹金属环肋8与全玻璃真空集热管内管16相接触；汽水分离腔10为一端封闭一端开口的筒形结构，其底部焊接在金属套管9的一端，其外直径正好与全玻璃真空集热管外管18的直径保持一致，该汽水分离腔10与全玻璃真空集热管7对接，密封胶套12套置于汽水分离腔10和全玻璃真空集热管7的外周来进行密封；滤水丝网11位于汽水分离腔10的上部入口处；汽水分离腔10的一端从中部到下部依次焊接有海水进水管13、蒸汽出口管14、浓海水排出管15。

[0035] 如图3所示，所述的波纹金属环肋8采用轻薄的有弹性的耐腐蚀金属材料制成，如双相不锈钢、钛和钛合金等，该波纹金属环肋8为金属板经过模具滚压而得到的波纹板弯制而成的环形结构，该环形的内径和外径分别等于金属套管外管17的外径和全玻璃真空集热管内管16的内径。为了保证较好的机械强度和传热，波纹金属环肋8与金属套管外管17进行钎焊连接，因而所构成的结构具有较高的强度，可以对全玻璃真空集热管7内部的金属套管9进行精确定位，并且加强了全玻璃真空集热管7向内部液体的传热。

[0036] 如图2、图3、图4和图5所示，所述的金属套管9由两层耐腐蚀金属管：金属套管外管17和金属套筒内管27套装组成，其一端焊接有圆环端面19，将环形套管封闭，其另外一端与汽水分离腔10的底部进行焊接。金属套管外管17与汽水分离腔10底部相焊接的部分只有下半段管的端部，其上半段管的端部被切割出一个开口作为蒸汽入口20，让蒸汽得以进入金属套管9。为了阻挡海水进入金属套管9，在蒸汽入口20处前端上部焊接有月牙形开口的半圆环形的汽水隔离板21。如图6和图7所示，汽水隔离板21的下端设有垂直弯折的两个引脚板22，引脚板22板面与金属套管9的中心线相平行，其剩余的三个端面分别与汽水分离腔10和金属套管9相焊接，将汽水分离腔10与金属套管9的空间分隔成上下两个独立的空间，以保证下部的水不会从上部的蒸汽入口20进入金属套管9。

[0037] 如图2、图5、图6和图7所示，所述的汽水分离腔10为一端封闭一端开口的筒形结构，其封闭端与金属套管9的端部及引脚板22相焊接，其开口端设有一圈环形密封环25，用涂抹耐热耐水的玻璃胶来和全玻璃真空集热管7的开口端进行密封对接。汽水分离腔10的靠近封闭端的部分被引脚板22将其分隔成上下两个部分，上部的空间比较小，位于水平放置的管体的月牙形顶部，蒸汽向上运动汇集于此，为蒸汽区23，下部的空间为浓海水区
24。

[0038] 如图2所示，所述的滤水丝网11为多金属孔质结构或丝网结构，其位于汽水隔离板21和波纹金属环肋8之间的空间，并随同波纹金属环肋8一同钎焊在金属套管外管17的最上端，用以阻挡过滤进入金属套管9之前的蒸汽中所携带的海水水滴。

[0039] 如图2、图5和图6所示，所述的密封胶套12为用耐热橡胶制作的环形套筒，其内直径略小于全玻璃真空集热管外管18的直径，可以正好使汽水分离腔10和全玻璃真空集热管7的一端插入其中，用来紧密地对接汽水分离腔10和全玻璃真空集热管7。为了达到更好的密封效果，密封胶套12的内部可以涂覆玻璃胶后再进行使用。为了防止热胀冷缩带来的泄露隐患，其外部均匀布置三个卡箍26，用以锁紧密封胶套12的连接。

[0040] 如图2和图7所示，所述的海水进水管13为一段焊接在汽水分离腔10封闭端面中央的金属短管，其位置也正好处于金属套筒内管27的中心，这样从海水进水管13灌入的海水首先会先进入金属套筒内管27。海水进水管13上配有一个进水管阀门28，这样在海水注入结束后关闭进水管阀门28，可以维持全玻璃真空集热管7内部的压力略大于外界大气压，便于产生的蒸汽进入金属套管9的夹层内。

[0041] 如图2和图7所示，所述的蒸汽出口管14为一段焊接在汽水分离腔10封闭端面中下部的金属短管，其位置也正好处于金属套管9下部的夹层处，这样进入金属套管9夹层内的蒸汽在经过金属套筒内管27的初步冷凝后会从蒸汽出口管14流出，继续接受更进一步的冷凝。

[0042] 如图2和图7所示，所述的浓海水排出管15为一段焊接在汽水分离腔10封闭端面下部的金属短管，其位置也正好处于汽水分离腔10下端的浓海水区24。当进行连续制水时，新注入的海水可以将浓海水从浓海水排出管15带出，换完水后重新用封头29堵住。

[0043] 如图9和图11所示，所述的组合式菲涅尔反光板2为由位于同一平面上的四块反射板单元30组成的反光镜，该四块反射板单元30在平面上通过螺丝插接组合。该反射板单元30包括塑料基板及其表面粘贴的铝箔，该塑料基板以耐侯塑料制造，该铝箔为具有耐候特性的高反射率铝箔。所述塑料基板的表面形状符合菲涅尔光学原理，按菲涅尔反光板的反光原理设计，相当线性聚光反射镜连续表面部分“坍陷”到同一个平面上形成的结构，从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线，每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线反射集中到真空管集热器的中心线。整体组合式菲涅尔反光板2反射阳光的面积可以达到全玻璃真空集热管7投影面积的五倍。

[0044] 如图1和图8所示，所述的注水/冷凝一体容器3为双层耐腐蚀金属套筒，其内筒与外筒之间的夹层中钎焊有多段波纹金属环肋8，各段波纹金属环肋8之间有一定角度的偏转。双层金属套筒31的一端完全焊接封口，另外一端仅其夹层端面被焊接封口，而保留其内筒的开口，这样形成一个具有双层壳体的金属筒体。内筒的开口用一具有注水出口管32的橡胶塞33封堵，所述夹层的一端的上部设有冷凝进口管34，另一端的下部设有冷凝出口管35。这样所述内筒形成了承装新鲜海水的容器，而其带有多段波纹金属环肋8的夹层则形成了一个冷凝器，可以让水蒸汽进入的时候，在各段波纹金属环肋8处均匀分配于夹层内空间，依靠双层金属套筒31的外筒和环境间的自然对流换热，将水蒸汽冷凝成成蒸馏水。

[0045] 所述的支撑底座4为空心矩形套筒结构，其下端两侧向外弯折出两个折边，每个折边上都有两个定位孔，安装时，可用定位钉36从定位孔中打入，将支撑底座4下端固定在地面上。支撑底座4上端设有半圆形卡槽37，以便于将真空管集热器1和注水/冷凝一体容器3安置在支撑底座4上。支撑底座4数量共有四个，其高度可以保证整个装置正常运行时注水/冷凝一体容器3的垂直位置高于真空管集热器1。

[0046] 整个装置的安装和连接方法如下：如图1和图11所示，在晴天对整个装置进行组装。首先铺展组合式菲涅尔反光板2，摆好支撑底座4，用定位钉36将支撑底座4固定在地面上，将真空管集热器1安放在其对应的支撑底座4上的半圆形卡槽37上。然后用注水/冷凝一体容器3承装海水，用橡胶塞33封闭其内筒开口，将整个注水/冷凝一体容器3放在其对应的支撑底座4上的半圆形卡槽37上，用注水连管5将注水/冷凝一体容器3的注水出口管32和真空管集热器1的海水进水管13进行连接。用蒸汽连管6将真空管集热器1的蒸汽出口管14和注水/冷凝一体容器3的冷凝进口管34进行连接。如此，装置组装准备工作完成。

[0047] 本发明制备淡水的过程为，如图1和图2所示，首先将注水/冷凝一体容器3灌满新鲜海水或不洁净水，打开进水管阀门28，通过海水进水管13将注水/冷凝一体容器3中的海水灌注入真空管集热器1。海水首先进入的是金属套管内管27，然后会从波纹金属环肋8的一端流人金属套管外管17和全玻璃真空集热管7之间的夹层。注水/冷凝一体容器3的内管容积已经精确设计，注水后最终的水位刚好达到金属套管外管17的最高位置。排空注水/冷凝一体容器3内的海水后，关闭进水管阀门28，真空管集热器1接收到组合式菲涅尔反光板2所集聚的阳光热量，并且真空管集热器1下部接收到的热量占绝大部分比例，全玻璃真空集热管内管16的内壁和紧贴内壁的波纹金属环肋8将热量传递给金属套管9与全玻璃真空集热管内管16之间夹层内的海水，海水得到加热被蒸发成为蒸汽，蒸汽聚集于真空管集热器1的顶部，然后通过汽水分离腔10的滤水丝网11，将所携带的海水滴过滤掉，而剩余的较纯净的水蒸汽则通过金属套管9的蒸汽入口20，均匀地充满金属套管9的夹层，然后对金属套管内管27中的新鲜海水进行回热换热，提高海水温度以接近饱和温度。蒸汽部分冷凝后，从蒸汽出口管14进入注水/冷凝一体容器3的冷凝进口管34，通过注水/冷凝一体容器3内部的多段波纹金属环肋8，经过注水/冷凝一体容器3外部壳体与环境空气的充分冷凝，形成纯净的蒸馏水从冷凝出口管35流出，此时注水/冷凝一体容器
3成为一冷凝器。因为冷凝出口管35一直保持开口状态，所以其出口压力为大气压，而真空管集热器1内部压力会高于大气压，所以内部蒸汽会不断的从真空管集热器1进入注水/冷凝一体容器3。制备淡水结束后，剩余的浓海水将积聚于真空管集热器1最低位置的汽水分离腔10的下部，将真空管集热器1的封头29拧开即可以排掉浓海水，如此整个海水淡化过程结束。可按上述循环再次开始新的制取淡水的流程。

[0048] 所述小型线聚光全真空集热管海水淡化装置的包装方式如图12和图13所示，其特点在于：（1）注水/冷凝一体容器3除具备集热时的注水器和冷凝器的两大功能外，同时还可以充当包装时的保护，真空管集热器1能够插入其中。（2）组合式菲涅尔反光板2的四块反射板单元30除具有集热时的集光功用外，还可以充当包装时的包装箱板。（3）四个支撑底座4除具有集热时的支撑作用外，还可以充当装置包装时的包装箱板固定框。这样整个装置在包装后，成为便于携带和运输的一个小巧的长方体，并且其内部的玻璃管也得到了很好的保护。

[0049] 与现有的技术相比，本发明所述的小型线聚光全真空集热管海水淡化装置，由于进行了集成性设计，使整个装置的各个部件都发挥出其最大的效能，用最少的材料和装置得到更多的功能。其优点在于：采用集成化结构，装置小巧，结构简单，造价低廉，组装拆卸方便，携带便捷。整体结构水平放置，防风性优良；装置耐腐蚀，运行安全可靠；采用多次回热，液膜蒸发，蒸发性能强化；冷凝器简单而冷凝能力强化，可以达到更高的海水淡化效率，推广应用前景广阔。