一种自适应海水淡化装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于海水淡化技术领域，提供了一种自适应海水淡化装置，包括供电系统、海水盐度监测装置、红外线测距仪、控制系统和电容法去离子装置，电容法去离子装置包括壳体、第一电极板、第二电极板以及用于调整第一电极板和第二电极板的间距的调整装置，红外线测距仪用于测量两个电极板之间的间距，海水盐度监测装置、电极板、调整装置、红外线测距仪和控制系统均与供电系统连接，控制系统根据海水盐度监测装置和红外线测距仪传递的信号控制调整装置，以调整两个电机板的间距。本发明专利技术根据海水盐度监测装置自动监测海水的盐度，通过调整装置使两个电极板之间的间距自适应海水盐度变化，从而降低能耗，提升脱盐效率。

An adaptive seawater desalination device

The invention belongs to the technical field of seawater desalination and provides an adaptive seawater desalination device, which comprises a power supply system, a seawater salinity monitoring device, an infrared range finder, a control system and a capacitive deionization device. The capacitive deionization device comprises a shell, a first electrode plate, a second electrode plate and a first electricity adjustment device. An adjusting device for the distance between the electrode plate and the second electrode plate, an infrared range finder for measuring the distance between the two electrode plates, a sea water salinity monitoring device, an electrode plate, an adjusting device, an infrared range finder and a control system are connected to the power supply system, and the control system is transmitted according to the sea water salinity monitoring device and an infrared range finder. A signal control adjusting device is used to adjust the spacing between two motor plates. According to the seawater salinity monitoring device, the seawater salinity can be automatically monitored, and the distance between the two electrode plates can be adapted to change the seawater salinity by adjusting the device, thereby reducing the energy consumption and improving the desalination efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应海水淡化装置
本专利技术涉及海水淡化
，尤其涉及一种自适应海水淡化装置。
技术介绍
海水淡化(SeawaterdeKalination)是人类追求了几百年的梦想。由于世界上70％以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，海水淡化技术可以缓解部分地区水资源匮乏的问题。全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。其中电容去离子技术(CapacitorDiKchargeIgnition，简称CDI)是由电化学原理衍生出来的一种电吸附除盐技术，该技术是通过在电极的两端施加一定强度的静电场，在静电场作用下溶液中的带电离子会向带有相反电荷的电极处移动，从而达到吸附去除离子的作用。目前的CDI装置两电极板之间距离是固定的，额定工作电压是直流1.2～2.0V，CDI正常工作的条件是：对于一定盐度的海水，两电极板之间对应着恒定的电流密度式中i为电流密度，I为电极板之间电流，A电极板的表面积。根据CDI的工作原理，电流密度计算模型：式中i为电流密度，A/m2；L为电极板间距离，m；K为溶液电导率，S/m；φ电源为电源电位，V；φ电极为电极板电位，V。海水的盐度计算模型为：S＝1.3888K-0.02478Kt-6171.9式中K为盐度；T摄氏温度。海水的盐度不是固定的，尤其暴雨时节，如长江对近海海水有明显冲淡左右，海水盐度有0.2％。由上式可知，海水盐度和温度的变化，直接导致海水电导率的变化。由电流密度计算模型可知：要维持CDI正常工作，两电极电位差应保持恒定，因此必须维持为恒定值，才能保证电流密度为恒定值。然而，目前的CDI都是固定电极板间距，不能自适应海水盐度变化。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种自适应海水淡化装置，能自适应不同含盐度的海水自动调整电容法去离子装置中两个电极板的间距，在减小能耗的同时提升脱盐效率。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种自适应海水淡化装置，包括供电系统、海水盐度监测装置、红外线测距仪、控制系统和电容法去离子装置；所述电容法去离子装置包括壳体、第一电极板、第二电极板以及用于调整第一电极板和第二电极板的间距的调整装置，所述第一电极板和第二电极板平行设置与壳体内，并与壳体的内壁滑动密封连接，所述调整装置与第一电极板和第二电极板连接，所述壳体的侧面靠近底部设有进水口，所述进水口位于第一电极板和第二电极板之间，所述进水口与引流管连通，所述海水盐度监测装置设于所述引流管上，用于监测从引流管中流入壳体内的海水盐度，所述壳体上设有用于使将脱盐后的海水流出的出水口；所述红外线测距仪安装于壳体的内壁，用于测量第一电极板和第二电极板之间的间距，所述海水盐度监测装置、电极板、调整装置、红外线测距仪和控制系统均与供电系统连接，所述海水盐度监测装置、红外线测距仪和调整装置均与控制系统相连，所述海水盐度监测装置和红外线测距仪将测到的信号传递给控制系统，所述控制系统根据海水盐度监测装置和红外线测距仪传递的信号控制调整装置，以调整两个电机板的间距。优选地，所述调整装置包括电动机、传动装置、转动轴、皮带以及螺纹方向相反的第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆，所述第一电极板固定安装于第一滚珠丝杆上的传动螺母上，所述第二电极板固定安装于第二滚珠丝杆上的传动螺母上，所述第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的首端均设有凸台，两个凸台相对设置且具有一定距离，所述第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的末端分别穿过壳体上相对的侧面位于壳体外，所述第一电极板和第二电极板关于壳体的中心对称；所述电动机通过传动装置驱动转动轴转动，所述转动轴的两端、第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的末端均固定有与皮带相配合的带轮，所述转动轴的两端分别通过皮带与第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆的末端连接，从而带动第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆转动。优选地，所述传动装置包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮同轴固定安装于转动轴上，所述第二齿轮同轴固定安装于电动机的电机轴上。优选地，所述壳体与第一电极板和第二电极板滑动密封连接的四个内壁上均设有凹槽，所述凹槽沿第一电极板和第二电极板的滑动方向设置，所述第一电极板和第二电极板的四边均设有与所述凹槽相配合的凸起，所述凸起位于相对应的凹槽内，并能沿凹槽滑动。优选地，所述第一电极板和第二电极板的四边上均设有硅胶。优选地，每个所述凸起与相对的壳体侧壁之间的凹槽内均设有一个弹簧，所述弹簧的两端分别固定连接凸起与壳体的侧壁。优选地，所述第一电极板和第二电极板与对应的传动螺母之间均设有第一密封圈，所述第一滚珠丝杆和第二滚珠丝杆分别与所穿过的壳体的侧壁之间设有第二密封圈。优选地，所述海水盐度监测装置为电导率测试仪。优选地，所述壳体由绝缘材料制成，所述壳体包括相互对称的左半壳体和右半壳体，所述左半壳体与右半壳体相对的四个角上均设有螺纹通孔，四根固定螺栓分别穿过四个所述螺纹通孔，固定螺栓上连接有螺母，实现左半壳体与右半壳体固定连接。优选地，所述供电系统为太阳能光伏系统，包括太阳能电池板、光伏控制器和蓄电池。本专利技术的有益效果：1、本专利技术根据海水盐度监测装置自动监测海水的盐度，在保证电容法去离子装置正常工作的情况下，通过调整装置调整中两个电极板之间的间距，使两个电极板之间的间距自适应海水盐度变化，从而降低能耗，提升脱盐效率。2、本专利技术的调整装置利用动力装置和滚珠丝杆调整两个电极板之间的间距，结构简单，易于制造和生产。3、本专利技术中电极板与壳体内壁之间通过相配合的凸起与凹槽滑动连接，并在凸起与壳体内壁之间设置弹簧，对电极板起到限位作用，同时也使电极板保持相互平行。4、本专利技术的壳体包括相互对称的左半壳体和右半壳体，易于壳体内部零部件的安装与拆卸，并且结构简单。5、本专利技术采用太阳能光伏系统供电，节能环保。附图说明图1为本专利技术所述一种自适应海水淡化装置的结构示意图。图2为本专利技术所述电容法去离子装置的结构示意图。图3为本专利技术所述电容法去离子装置的爆炸示意图。图4为本专利技术所述第一电极板和第二电极板的间距示意图。图中：1.电动机；2.传动装置；3.转动轴；4.皮带；5.硅胶；6.红外线测距仪；7.带轮；8.第一电极板；9.装置出水口；10.第一密封圈；11.第二密封圈；12.第一滚珠丝杠；13.壳体；14.进水口；15.螺母；16.固定螺栓；17.海水盐度监测装置；18.引流管；19.太阳能电池板；20.控制系统；21.第二滚珠丝杆；22.第二电极板。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示，本专利技术所述的一种自适应海水淡化装置，包括供电系统、海水盐度监测装置17、红外线测距仪6、控制系统20和电容法去离子装置。供电系统为太阳能光伏系统，包括太阳能电池板19、光伏控制器和蓄电池。如图2和图3所示，电容法去离子装置包括壳体13、第一电极板8、第二电极板22以及用于调整第一电极板8和第二电极板22的间距的调整装置，第一电极板8和第二电极板22平行设置与壳体13内，并与壳体13的内壁滑动连接。壳体13具有相对设置的顶壁和底壁、前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应海水淡化装置，其特征在于，包括供电系统、海水盐度监测装置(17)、红外线测距仪(6)、控制系统(20)和电容法去离子装置；所述电容法去离子装置包括壳体(13)、第一电极板(8)、第二电极板(22)以及用于调整第一电极板(8)和第二电极板(22)的间距的调整装置，所述第一电极板(8)和第二电极板(22)平行设置与壳体(13)内，并与壳体(13)的内壁滑动密封连接，所述调整装置与第一电极板(8)和第二电极板(22)连接，所述壳体(13)的侧面靠近底部设有进水口(14)，所述进水口(14)位于第一电极板(8)和第二电极板(22)之间，所述进水口(14)与引流管(18)连通，所述海水盐度监测装置(17)设于所述引流管(18)上，用于监测从引流管(18)中流入壳体(13)内的海水盐度，所述壳体(13)上设有用于使将脱盐后的海水流出的出水口(9)；所述红外线测距仪(6)安装于壳体(13)的内壁，用于测量第一电极板(8)和第二电极板(22)之间的间距，所述海水盐度监测装置(17)、电极板(8)、调整装置、红外线测距仪(6)和控制系统(20)均与供电系统连接，所述海水盐度监测装置(17)、红外线测距仪(6)和调整装置均与控制系统(20)相连，所述海水盐度监测装置(17)和红外线测距仪(6)将测到的信号传递给控制系统(20)，所述控制系统(20)根据海水盐度监测装置(17)和红外线测距仪(6)传递的信号控制调整装置，以调整两个电机板(8)的间距。...

【技术特征摘要】
1.一种自适应海水淡化装置，其特征在于，包括供电系统、海水盐度监测装置(17)、红外线测距仪(6)、控制系统(20)和电容法去离子装置；所述电容法去离子装置包括壳体(13)、第一电极板(8)、第二电极板(22)以及用于调整第一电极板(8)和第二电极板(22)的间距的调整装置，所述第一电极板(8)和第二电极板(22)平行设置与壳体(13)内，并与壳体(13)的内壁滑动密封连接，所述调整装置与第一电极板(8)和第二电极板(22)连接，所述壳体(13)的侧面靠近底部设有进水口(14)，所述进水口(14)位于第一电极板(8)和第二电极板(22)之间，所述进水口(14)与引流管(18)连通，所述海水盐度监测装置(17)设于所述引流管(18)上，用于监测从引流管(18)中流入壳体(13)内的海水盐度，所述壳体(13)上设有用于使将脱盐后的海水流出的出水口(9)；所述红外线测距仪(6)安装于壳体(13)的内壁，用于测量第一电极板(8)和第二电极板(22)之间的间距，所述海水盐度监测装置(17)、电极板(8)、调整装置、红外线测距仪(6)和控制系统(20)均与供电系统连接，所述海水盐度监测装置(17)、红外线测距仪(6)和调整装置均与控制系统(20)相连，所述海水盐度监测装置(17)和红外线测距仪(6)将测到的信号传递给控制系统(20)，所述控制系统(20)根据海水盐度监测装置(17)和红外线测距仪(6)传递的信号控制调整装置，以调整两个电机板(8)的间距。2.根据权利要求1所述的自适应海水淡化装置，其特征在于，所述调整装置包括电动机(1)、传动装置(2)、转动轴(3)、皮带(4)以及螺纹方向相反的第一滚珠丝杆(12)和第二滚珠丝杆(21)，所述第一电极板(8)固定安装于第一滚珠丝杆(12)上的传动螺母上，所述第二电极板(22)固定安装于第二滚珠丝杆(21)上的传动螺母上，所述第一滚珠丝杆(12)和第二滚珠丝杆(21)的首端均设有凸台，两个凸台相对设置且具有一定距离，所述第一滚珠丝杆(12)和第二滚珠丝杆(21)的末端分别穿过壳体(13)上相对的侧面位于壳体(13)外，所述第一电极板(8)和第二电极板(22)关于壳体(13)的中心对称；所述电动机(1)通过传动装置(2)驱动转动轴(3)转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小兵，龚浩宇，吕雷纲，李栋，王多琦，刘阳，张浩，季钰帆，魏永奇，蔡思雅，霍莹，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32