利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，包括波浪能获取单元、波浪能传递单元、海水蒸发单元、淡水冷凝单元；波浪能获取单元将波浪能转化为机械能输出给波浪能传递单元，波浪能传递单元将输入的机械能输出给海水蒸发单元和所述淡水冷凝单元；海水蒸发单元将输入的机械能用于驱动温海水吸水泵和温海水排泵，温海水吸水泵将温海水抽吸到闪蒸器内蒸发为水蒸汽后通过管道输出给淡水冷凝单元，温海水排水泵将闪蒸器内未蒸发的温海水排出；淡水冷凝单元将来自闪蒸器输入的水蒸汽进行冷凝成为淡水后输送到淡水箱。本实用新型专利技术整体具有能量利用率高，能量输送稳定，淡水制取效率高，节约环保的优点。节约环保的优点。节约环保的优点。

【技术实现步骤摘要】
利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统


[0001]本技术涉及海水淡化，尤其是涉及利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统。

技术介绍

[0002]近年来，为了节约不可再生能源，提高海水淡化效率，利用新能源例如潮汐能、波浪能、温差能的海水淡化技术开始受到重视。
[0003]作为通过波浪能驱动的海水淡化方法，中国专利文献公告号：CN105753083A公开了一种波浪能海水淡化装置，该装置的波浪能捕获是通过固定在防波堤上的连接支撑块、固定在连接支撑块上的发电机、发电机伸出部连接的螺旋片以及形成于连接支撑块内表面与防波堤外表面之间的水流通道来完成；海水蒸发是由放置于地面上的蒸发箱、固定在蒸发箱底板上的加热板和固定在加热板顶面的隔热板、以及连接发电机的连接线来实现；淡水冷却采用储水箱下部的冷凝箱、固定在冷凝箱上的U形盘管和储水箱上部的进水管来进行。上述技术方案存在的不足是：1、当前一个波浪与后一个波浪之间的间隔时间较大时，将导致发电装置产生供电间隙，影响后续用电装置的工作，且会导致元器件寿命降低；2、将波浪能先转化为电能，再利用电能加热海水的做法增加了能量转换环节，难免造成更多的能量损耗；3、没有在利用海水潮汐能基础的同时利用海水温差能。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于提供一种利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统。
[0005]为实现上述目的，本技术采取下述技术方案：
[0006]本技术所述利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，包括波浪能获取单元、波浪能传递单元、海水蒸发单元、淡水冷凝单元；所述波浪能获取单元将波浪能转化为机械能输出给所述波浪能传递单元，波浪能传递单元将输入的所述机械能输出给所述海水蒸发单元和所述淡水冷凝单元；海水蒸发单元将输入的机械能用于驱动温海水吸水泵和温海水排泵，所述温海水吸水泵将温海水抽吸到闪蒸器内蒸发为水蒸汽后通过管道输出给淡水冷凝单元，所述温海水排水泵将所述闪蒸器内未蒸发的温海水排出；淡水冷凝单元将来自闪蒸器输入的水蒸汽进行冷凝成为淡水后输送到淡水箱。
[0007]所述波浪能获取单元包括设置在空气压缩室内的压力弹簧和活塞，以及正向单向阀、反向单向阀、正向空气透平、反向空气透平；所述空气压缩室为下开口结构，所述的下开口用于接纳海水涌入；所述活塞滑动设置在空气压缩室内，所述压力弹簧设置在空气压缩室顶壁和活塞上表面之间；空气压缩室顶壁开设有正向通气孔和反向通气孔，所述正向通气孔通过管道依次连通所述正向单向阀和正向空气透平；所述反向通气孔通过管道依次连通所述反向单向阀和反向空气透平。
[0008]所述波浪能传递单元包括双轴反向输入动力转向器、变速箱、皮带动力输送系统；所述双轴反向输入动力转向器由动力输入轴和动力输出轴组成，所述动力输入轴和动力输
出轴通过伞齿轮副传动连接，动力输入轴通过第一齿轮副与正向空气透平动力轴传动连接，并通过第二齿轮副与反向空气透平动力轴传动连接；所述动力输出轴通过所述变速箱与所述皮带动力输送系统传动连接；皮带动力输送系统由第一皮带传动副、第二皮带传动副、第三皮带传动副、第四皮带传动副、第五皮带传动副组成。
[0009]所述海水蒸发单元包括闪蒸器、温度计、温海水排水泵、温海水吸水泵、海水过滤器、蒸汽管道；所述温度计安装于闪蒸器内部，接触其内部的蒸发介质；所述温海水排水泵进水口、温海水吸水泵出水口分别通过管道接通所述闪蒸器；所述海水过滤器安装于温海水吸水泵进水口管道上；所述蒸汽管道用于闪蒸器与冷凝室之间的连通；温海水排水泵动力轴通过所述第一皮带传动副与变速箱动力输出轴传动连接，温海水吸水泵动力轴通过第二皮带传动副与温海水排水泵动力轴传动连接。
[0010]所述淡水冷凝单元包括设置有冷凝夹层的所述冷凝室、设置在冷凝室内的气液分离板和冷凝盘管、冷海水排水泵、冷海水吸水泵、真空泵、淡水箱；所述冷凝夹层包裹在冷凝室外表面；所述冷海水排水泵出水口、冷海水吸水泵进水口分别通过管道与冷凝夹层连通；所述真空泵通过管道与冷凝室下部连通；所述淡水箱通过管道与冷凝室底部连通；冷海水排水泵动力轴通过所述第三皮带传动副与温海水吸水泵动力轴传动连接，冷海水吸水泵动力轴通过所述第四皮带传动副与冷海水排水泵动力轴传动连接，真空泵动力轴通过所述第五皮带传动副与冷海水吸水泵动力轴传动连接。
[0011]所述冷凝夹层通过隔板分为左、右两个独立冷凝夹层，左侧冷凝夹层下部连通冷海水排水泵进水口，右侧冷凝夹层下部连通冷海水吸水泵出水口，左侧冷凝夹层上部连通所述冷凝盘管出水口，右侧冷凝夹层上部连通冷凝盘管入水口；冷凝盘管固定保持于冷凝室内部，并穿插固定于所述气液分离板上；气液分离板为三层，皆固定保持于冷凝室内壁。
[0012]所述空气压缩室内腔为圆柱形，空气压缩室内壁上沿轴向设置有竖直凸楞，所述活塞圆周上开设有与所述凸楞滑动配合的竖直沟槽，空气压缩室的下开口边沿上设置有外扩的导流板。
[0013]所述变速箱为二级增速直齿轮组。
[0014]本技术通过波浪能获取单元利用波浪推动活塞1伸缩，推动空气介质带动空气透平4.1、4.2旋转，让空气透平4.1、4.2轮换获得持续不断动力；通过波浪能传递单元的皮带传动副将动力传递到海水蒸发单元和淡水冷凝单元的各个泵轴，从而启动后两者工作；通过海水蒸发单元将温海水转换为水蒸汽，水蒸汽通过管道流入淡水冷凝单元进行冷凝，得到淡水。本装置将波浪能以更高效的效率转换为机械能，并且减少甚至消除现有装置因前后波浪空隙而导致的、可能会影响后续工作装置使用的供能间隙。专利技术与工况适应的机械构件（比如双轴反向输入动力转向器7），设计合理的机械传动结构（比如二级变速箱8和皮带动力传输系统10），实现不经过电能转化而同样可以将能量传递于后续工作装置的效果，提高了能量的利用效率。优化设计冷凝室12，增加布置了左、右冷凝夹层13.1、13.2、汽液分离板14和冷凝盘管16，与现有装置比提高了淡水制取效率。合理利用了海水温差能和波浪能，用温海水促进蒸发，冷海水促进冷凝，更加经济节能。同时，本技术整体具有能量利用率高，能量输送稳定，淡水制取效率高，节约环保的优点。
附图说明
[0015]图1是本技术所述系统的结构示意图。
[0016]图2是本技术所述淡水冷凝单元的结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。
[0018]如图1-2所示，本技术所述利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，包括波浪能获取单元、波浪能传递单元、海水蒸发单元、淡水冷凝单元，各个单元按照工作顺序并以适应地形环境的方式采用管道互相连接。
[0019]波浪能获取单元，包括压力弹簧3、活塞1、空气压缩室2、正向单向阀5.1、反向单向阀5.2、正向空气截止阀6.1、反向空气截止阀6.2、正向空气透平4.1、反向空气透平4.2及管道构件。空气压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，其特征在于：包括波浪能获取单元、波浪能传递单元、海水蒸发单元、淡水冷凝单元；所述波浪能获取单元将波浪能转化为机械能输出给所述波浪能传递单元，波浪能传递单元将输入的所述机械能输出给所述海水蒸发单元和所述淡水冷凝单元；海水蒸发单元将输入的机械能用于驱动温海水吸水泵和温海水排水泵，所述温海水吸水泵将温海水抽吸到闪蒸器内蒸发为水蒸汽后通过管道输出给淡水冷凝单元，所述温海水排水泵将所述闪蒸器内未蒸发的温海水排出；淡水冷凝单元将来自闪蒸器输入的水蒸汽进行冷凝成为淡水后输送到淡水箱。2.根据权利要求 1 所述利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，其特征在于：所述波浪能获取单元包括设置在空气压缩室内的压力弹簧和活塞，以及正向单向阀、反向单向阀、正向空气透平、反向空气透平；所述空气压缩室为下开口结构，所述的下开口用于接纳海水涌入；所述活塞滑动设置在空气压缩室内，所述压力弹簧设置在空气压缩室顶壁和活塞上表面之间；空气压缩室顶壁开设有正向通气孔和反向通气孔，所述正向通气孔通过管道依次连通所述正向单向阀和正向空气透平；所述反向通气孔通过管道依次连通所述反向单向阀和反向空气透平。3.根据权利要求 1或2 所述利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，其特征在于：所述波浪能传递单元包括双轴反向输入动力转向器、变速箱、皮带动力输送系统；所述双轴反向输入动力转向器由动力输入轴和动力输出轴组成，所述动力输入轴和动力输出轴通过伞齿轮副传动连接，动力输入轴通过第一齿轮副与正向空气透平动力轴传动连接，并通过第二齿轮副与反向空气透平动力轴传动连接；所述动力输出轴通过所述变速箱与所述皮带动力输送系统传动连接；皮带动力输送系统由第一皮带传动副、第二皮带传动副、第三皮带传动副、第四皮带传动副、第五皮带传动副组成。4.根据权利要求3所述利用海水温差能和波浪能的海水淡化系统，其特征在于：所述海水蒸发单元包括闪蒸器、温度计、温海水排水泵、温海水吸水泵、海水过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汇博，张卓，郭传林，
申请(专利权)人：机械工业第六设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：