本发明涉及海水淡化，尤其涉及一种耐盐的余热驱动海水淡化装置。
背景技术：
1、余热是一种潜在的能源，可用于满足全球能源需求，但大量的低温余热因未被有效利用而浪费。较高温度的余热(＞200℃)可以用来直接发电，较低温度热能(60℃-200℃)可以用来驱动热泵或制冷循环，而小于60℃的低温余热大都被直接浪费了。热能的品质决定于热能的温度，所以低温余热有着极低的品质。从热力学第二定律的角度来说，低温余热的值很小，即可用能很小，所以低温余热很难去驱动发电循环或制冷循环。相较于其他低品质热能利用技术，如热发电和吸收/吸附式制冷，海水淡化所需的驱动温度更低，因此更适合利用低温余热。
2、与此同时，人类社会也面临着淡水资源短缺的威胁。淡水是人类生存的最基本资源，随着人口的快速增长和经济发展，淡水需求与日俱增，然而地球上水资源中97％以上是海水，占水资源总量3％以内的淡水又有约3/4被冻结在冰川中，淡水资源短缺日益严重。海水淡化也是解决水资源短缺问题的重要措施之一，截至2018年，全球海水淡化年产能为380亿立方米(bcm/年)，即9500万立方米/天(mcm/天)，每年消耗75.2twh。也就是说利用低温余热来驱动海水淡化是可行的，而且这种整合利用的方法具有多重优势，可以有效解决两个关键问题：一是低品位余热的浪费，二是淡水资源的短缺。在海水淡化中使用低温余热可以消除或减少燃料和能源负担，从而带来显著的经济和环境效益。
3、膜蒸馏作为一种节能环保的海水淡化技术，利用温度差驱动蒸发和凝结过程来实现淡水和盐水的分离。然而，余热的热流密度远比太阳能要高，且其温度并不恒定，会在一定范围内较为剧烈的波动，所以在低温余热输入条件下进行膜蒸馏需要对其进行深入探索。因此，本领域的技术人员致力于开发一种由余热驱动的海水淡化装置，并且通过自漂浮结构从而将盐水层作为蒸发器，提高装置的耐盐性能和蒸馏稳定性，同时在大热流密度和波动输入温度等情况下实现高效的蒸馏性能。
技术实现思路
1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何利用低温余热驱动膜蒸馏来稳定高效的进行海水淡化。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种耐盐的余热驱动海水淡化装置，包括连通器、余热蒸馏器和集水槽，其中，所述连通器为自漂浮结构；所述余热蒸馏器设置在所述连通器内部，所述连通器上设有连通器入口，所述连通器入口与外部海水相联通，所述余热蒸馏器包括盐水入口、吸热装置和冷凝装置，所述吸热装置设置在所述冷凝装置的上方；所述盐水入口与所述连通器入口相连通，所述盐水入口用于给所述余热蒸馏器提供盐水，所述余热蒸馏器收集的淡水通过淡水出口流出，最终沿导管流入集水槽中。
3、在本发明的较佳实施方式中，所述连通器为类船型结构。
4、在本发明的另一较佳实施方式中，所述连通器入口设置在连通器的侧壁；盐水入口通过导管与连通器入口相连。
5、在本发明的另一较佳实施方式中，所述连通器用于将余热蒸馏器与外部水体隔开。
6、在本发明的另一较佳实施方式中，所述吸热装置包括由余热驱动的蛇形流道换热器。
7、在本发明的另一较佳实施方式中，所述冷凝装置包括疏水透气膜、冷凝板和淡水出口，所述疏水透气膜、所述淡水出口和所述冷凝版从上到下依次排列。
8、在本发明的另一较佳实施方式中，所述疏水透气膜的上方为盐水层，所述疏水透气膜的下方为淡水收集层。
9、在本发明的另一较佳实施方式中，所述余热蒸馏器的前端设有盐水入口和淡水出口，后端设有盐水和空气出口。
10、在本发明的另一较佳实施方式中，所述余热蒸馏器的底部安装有铝翅片式散热器。
11、在本发明的另一较佳实施方式中，余热蒸馏器采用多级结构；水蒸气在冷凝板上释放的冷凝热可用于加热下一级的盐水，第一级得到的热能通过蒸发-冷凝的方式逐级向下传递。
12、技术效果
13、本发明通过余热驱动膜蒸馏，规避了传统太阳能驱动热流密度小、时效性强的特点，且余热输入更符合实际生产生活中的需求。同时，通过蛇形流道换热器增强余热对水层的加热效果，减少余热源波动带来的损失。此外，本发明通过多级结构来实现对冷凝热的回收再利用，进而提高整体系统的能量利用效率。本装置运行时余热蒸馏器低于连通器吃水线，盐水在外界压强作用下流入蒸馏器，平衡后装置内部盐水液位与连通器吃水线高度相同，这样可以实现自动补水而且不受材料尺寸限制，容易实现大型化。且就实际生产而言，本发明涉及到的部件均为常见、易获得的零件，此外，通过余热驱动，贴合工厂或其他应用场景的实际情况，可以有效通过低温余热、废热实现浓盐水处理，对整体的经济效益和环境效益都有着积极的影响。
1.一种耐盐的余热驱动海水淡化装置，其特征在于，包括连通器、余热蒸馏器和集水槽，其中，所述连通器为自漂浮结构；所述余热蒸馏器设置在所述连通器内部，所述连通器上设有连通器入口，所述连通器入口与外部海水相连通，所述余热蒸馏器包括盐水入口、吸热装置和冷凝装置，所述吸热装置设置在所述冷凝装置的上方；所述盐水入口与所述连通器入口相连通，所述盐水入口用于给所述余热蒸馏器提供盐水，所述余热蒸馏器收集的淡水通过淡水出口流出，最终沿导管流入集水槽中。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连通器为类船型结构。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连通器入口设置在连通器的侧壁；盐水入口通过导管与连通器入口相连。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述连通器用于将余热蒸馏器与外部水体隔开。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸热装置包括由余热驱动的蛇形流道换热器。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷凝装置包括疏水透气膜、冷凝板和淡水出口，所述疏水透气膜、所述淡水出口和所述冷凝版从上到下依次排列。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述疏水透气膜的上方为盐水层，所述疏水透气膜的下方为淡水收集层。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述余热蒸馏器的前端设有盐水入口和淡水出口，后端设有盐水和空气出口。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述余热蒸馏器的底部安装有铝翅片式散热器。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，余热蒸馏器采用多级结构；水蒸气在冷凝板上释放的冷凝热可用于加热下一级的盐水，第一级得到的热能通过蒸发-冷凝的方式逐级向下传递。
