CN102826667B - 应急式气能多功能净化水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应急式气能多功能净化水系统，属于环保技术领域。所述系统包括：原水箱(22)，其用于储存待过滤的水；袋式过滤器(21)，其用于对原水箱(22)所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质；气体增压泵(20)，其用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件所需要的压力；氮气罐(14)，其用于存放高气压氮气；气流管制器，其用于调节氮气罐和气体增压泵(20)之间流动的氮气的流量和方向；膜元件(23)，其用于除去被气体增压泵(20)所增压的水中的对人体有害的物质，将水分成清洁水和废水；后置活性炭，其用于进一步净化膜元件(23)产生的清洁水等。所述系统不需要耗费电能，就可以对水进行增压。

Description

应急式气能多功能净化水系统

技术领域

本发明涉及一种应急式气能多功能净化水系统，尤其涉及一种不消耗电能的应急式气能可移动净化水系统，属于环保技术领域。 

背景技术

随着现在社会的高速发展，环境污染日益严重，我们赖以生存的地球已经变的千疮百孔，为了生态环境的可持续发展，全世界都行动起来，倡导低碳节能，节能减排成为任何企业必须要做到的。作为消耗全国工业用电量20.9％的水泵，更是具有广阔的节能空间。 

一直以来，潜水电泵还是循规蹈矩在工矿企业的供排水、农田灌溉及高原、山区供水等领域，扮演着不可或缺的角色。工作模式一成不变，用电机旋转来驱动叶轮，把水抽高，因为要旋转做功，密封就不可能做到百分之百，水泵的扬程就受到限制，要想提高扬程，必须加大电机的功率，驱动多级叶轮，才能把水提的更高，还有，因为电机常年浸泡在水里，外壳、电机铁芯的防锈，一直是让人们头痛的问题，往往是潜水电泵从井里提上来的时候，已经报废，锈成了一个铁疙瘩，并且对水源还有一定的污染，这只是防锈问题，还有电机的绝缘问题，潜水泵的电机都是用特制的漆包线绕制，来防止漏电，但是由于水的长时间高压浸泡，电机本身工作时的震动摩擦，所以漏电是经常的事，使能源白白浪费。还有轴承的易损问题，轴承坏掉后，电机不能正常旋转，水泵就会烧毁，有一种油浸式潜水泵还能好一点，不过密封要做的很好，要不然水泵往外漏油或是水泵进水都是致命的。所以行业内规定潜水泵运转2000小时左右，就要维护检修，费事、费力、还耽误工作。潜水电泵还有一个致命弱点，就是耗电过高，不节能，因为 潜水泵高速运转的时候，首先要克服水对转子的摩擦阻碍作用，如果是油浸式潜水泵会更厉害，因为油的粘稠度高于水，这种现象对潜水泵效率的影响是很大的，就好像一个人在水里行走，水对脚和腿的阻碍，要想克服阻碍力，就要多用力，对于潜水泵来说就要加大电机的功率，多耗费电能。所以就影响到潜水泵的转换效率。 

以上所谈就是潜水泵的一些缺陷，不过这是水泵行业内共知的一些缺陷，是世界性的难题，迄今为止没有什么好的办法来改善，泰安的易扬科技公司，最近设计了一种【磁悬浮潜水电泵】用磁力轴承，代替了原来的滚珠轴承，减少了摩擦力，解决了轴承易损的问题，是潜水泵行业的一大创新，但是其它的问题还是没有彻底改变。那么怎么才能彻底改变这一现状呢？ 

发明内容

为克服现有技术中所存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种应急式气能多功能净化水系统，其不需要耗费电能，就可以对水进行增压，以使水压达到膜元件所需要的压力要求。 

为实现本发明的发明目的，本发明提供一种应急式气能多功能净化水系统，其特征在于，其包括：原水箱22，其用于储存待过滤的水；袋式过滤器21，其用于对原水箱22所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质；气体增压泵20，其用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件所需要的压力要求；氮气罐，其用于存放高气压氮气；气流管制器，其用于调节从氮气罐流入到气体增压泵20中的氮气的流量；膜元件23，其用于除去被气体增压泵20所增压的水中的对人体有害及对人体有益的物质，将水分成清洁水和废水；后置活性炭，其输入端连接到膜元件的清洁水出口处，用于进一步净化膜元件(23) 产生的清洁水；压力调节阀，其输入端连接到膜元件的污水出口处，调剂膜元件所产生的清洁水与废水的比例和反渗透的工作压力；冲洗调节阀，其输入端连接于压力调节阀的输出端，用于提高膜元件(23)进水流量及操作压力以把污染层冲洗掉。 

优选地，所述气体增压泵20包括：第一容器1、安装于第一容器1内的顶部的第一气囊3、第二容器2和安装于第二容器2内的顶部第二气囊4，其中，所述第一容器1的上端设置有第一法兰盘33，第一法兰盘33上设置有插入第一气囊3内的第一通气管19，所述第一容器1的底部设置有第一进水管，第一进水管处设置有第一单向进水阀5；第一容器1的侧壁设置有第一出水管，第一出水管处设置有第一单向出水阀7；所述第二容器2的上端设置有第二法兰盘34，第二法兰盘34上设置有插入第二气囊4内的第二通气管18，所述第二容器2的底部设置有第二进水管，第二进水管处设置第二单向进水阀6；第二容器2的侧壁设置有第二出水管，第二出水管处设置有第二单向出水阀8。 

优选地，气流管制器包括用于控制第一通气管19中的氮气的流量的第一流量开关9、用于控制第一通气管19中的氮气的流向的第一气动换向阀11、控制第二通气管18中的氮气的流量的第二流量开关10和用于控制第二通气管18中的氮气的流向的第二气动换向阀12。 

优选地，氮气罐顶部的设置有通气管，通气管处设置有总阀门13，所述总阀门13用于控制氮气从氮气罐的流出或者流入。 

与现有技术相比，本发明提供的应急式气能多功能净化水系统，不消耗电能，就能够利用各种水源(海水，湖泊，江河，池塘，井水等)生产出安全清洁 直饮水。应用于各类救援队，防汛抗旱部门，应急避难场所，野外作业和市政水源无法到达的地区，海上作业，因水源问题造成的地方病地区。 

附图说明

图1是本发明提供的应急式气能多功能净化水系统的方框图； 

图2是本发明提供的气体增压泵泵水的原理的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明，相同的附图标记表示相同或者相似的部件。 

图1是本发明提供的应急式气能多功能净化水系统的方框图。如图1所示，本发明提供的应急式气能多功能净化水系统包括原水箱22，其用于储存待过滤的水；袋式过滤器21，其入水口通过水管与原水箱相连，出水口通过水管与气体增压泵20相连，用于对原水箱22所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质；气体增压泵20，其通过进水管16与袋式过滤器相连，通过出水管17与膜元件23相连，用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件23所需要的压力要求。气体增压泵20的进水管16处设置有进水压力表31，所述进水压力表31用于检测进水管16中的水的压力；氮气罐14，其用于存放高气压氮气；气流管制器15，其通过通气管与氮气罐14相连，用于调节氮气罐14和气体增压泵20之间流动的氮气的流量；膜元件23，其入水口通过水管与气体增压泵20相连，用于除去被气体增压泵20所增压的水中的对人体有害的物质，将水分成清洁水和废水。膜元件的入水管处设置有手动截止阀24、止回阀25和进膜压力表26，所述手动截止阀24打开时，水流入膜元件，关断时，水截止；止回阀25防止水管中的水倒流；进膜压力表26用于检测流入到膜元件中的水的压力；后置活性炭，其输入端通过水管与膜元件23相连，输出端与清洁水流量 计29相连，用于进一步净化膜元件23所产生的清洁水；清洁水流量计29用于检测清洁水的流量；压力调节阀29，其输入端通过水管与膜元件23的一个废水输出端相连，输出端与冲洗调节阀28相连，用于调剂膜元件所产生的清洁水与废水的比例和反渗透的工作压力；膜元件23的污水输出口与压力调节阀29之间的水管还设置有系统压力表35。冲洗调节阀28，其输入端与压力调节阀29的输出端相连，输出端与污水流量计27相连，用于提高膜元件23进水流量及操作压力以把污染层冲洗掉。污水流量计27用于检测膜元件排出的污水的流量。 

图2是本发明提供的气体增压泵泵水的原理的示意图。所述气体增压泵20包括：第一容器1、安装于第一容器1内的顶部的第一气囊3、第二容器2和安装于第二容器2内的顶部的第二气囊4，其中，所述第一容器1的上端设置有第一法兰盘33，第一法兰盘33上设置有插入第一气囊3内的第一通气管19，所述第一容器1的底部设置有第一进水管，第一进水管处设置有第一单向进水阀5；第一容器1的侧壁设置有第一出水管，第一出水管处设置有第一单向出水阀7；所述第二容器2的上端设置有第二法兰盘34，第二法兰盘34上设置有插入第二气囊4内的第二通气管18，所述第二容器2的底部设置有第二进水管，第二进水管处设置第二单向进水阀6；第二容器2的侧壁设置有第二出水管，第二出水管处设置有第二单向出水阀8。第一出水管和第二出水管通过一个三通连到出水管17。 

气流管制器15包括用于控制第一通气管19中的氮气的流量的第一流量开关9、用于控制第一通气管19中的氮气的流向的第一气动换向阀11、控制第二通气管18中的氮气的流量的第二流量开关10和用于控制第二通气管18中的氮气的流向的第二气动换向阀12。 

氮气罐14顶部的设置有总通气管，总通气管处设置有总阀门13，所述总阀门13用于控制氮气从氮气罐的流出或者流入。 

本发明的工作原理如下：第一容器1和第二容器2相当于人的心脏的两个心室，安装于第一容器1内的顶部的第一气囊3和安装于第二容器2内的顶部第二气囊4相当于人心脏的两个心房，第一气囊3和第二气囊4交替收缩与膨胀，就会控制流入第一容器1和第二容器2的水的流动。工作的时候首先要排净气囊里的空气，“水”通过第一容器1底部的进水单向阀5进入容器，并同时通过第二容器2底部的进水单向阀6进入第二容器，进水单向阀的作用是“水”只能进不能出，然后开启总阀门13，压缩的高压氮气通过第二气动换向阀12和已经设定好的第二流量开关10给第二个容器2里的气囊4充气，气囊4膨胀，第二容器2里的水受到挤压，打开第二单向出水阀8，第二容器2里的水流入到出水管17，第二进水单向阀6由于水的压力被关闭，“水”通过出水单向阀8和出水管17被泵压到高处。当气囊4完全充满膨胀后，被设定好的第二流量开关10发出指令，控制第一气动换向阀11和第二气动换向阀12动作，第二气动换向阀12动作后，使充入到第二容器2里的第二气囊4里的压缩氮气流入回氮气罐14。第二进水单向阀6也随之打开，“水”再次充满第二容器2。与此同时，第一气动换向阀11动作后，使氮气罐14内的氮气充入第一只容器1里的第一气囊3，第一气囊3膨胀，第一容器1里的水受到挤压，进水单向阀5由于水的压力被关闭，“水”通过第一出水单向阀7流入到出水管17并被泵压到高处，当气囊3完全充满膨胀后，被设定好的空气流量开关9发出指令，再次控制第一气动换向阀11和第二气动换向阀12动作，第一气动换向阀11动作后，使充入到第一容器1里的第一气囊3里的压缩氮气流入回氮气罐14。第一进水单向阀5又随之 打开，“水”再次充满第一容器1。与此同时，第二换向阀12动作后，使第二容器2里的第二气囊4充气，第二气囊4再次膨胀，第二进水单向阀6由于水的压力再次被关闭，“水”再一次通过第二出水单向阀8流入到出水管17，并被泵压到高处。就这样，两只气囊3和4在容器1和2内交替收缩与膨胀，就可以把水源源不断的挤压到高处。 

由此可见，本发明提供的应急式气能多功能净化水系统是一种基于仿生学原理模拟人心脏的收缩与膨胀来泵压血液这一奇妙的泵血过程来设计的气囊式高压泵水装置。气体增压泵就是根据心脏泵血这一过程设计研发的，因为没有旋转部分，不需要像传统潜水电泵那样要密封、绝缘等，所以它高效节能、持久耐用，比传统的潜水泵有着无可比拟的优势，可以代替传统的潜水电泵，应用于需要抽水的地方。 

以上结合附图详细说明了本发明的工作原理，但是具体实施方式仅是用于示范地说明本发明。说明书仅是用于解释权利要求书。但本发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明批露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。 

Claims (4)

1.一种应急式气能多功能净化水系统，净化水系统包括：

原水箱(22)，其用于储存待过滤的水；

袋式过滤器(21)，其用于对原水箱(22)所储存的水进行初过滤，以满足膜元件所需要的进水水质，其特征在于，净化水系统还包括：

气体增压泵(20)，其用于对经过初过滤的水流进行增压，以达到膜元件所需要的压力要求，所述气体增压泵具有纵向剖面的四角为圆弧形且容器壁彼此独立的第一容器(1)和第二容器(2)，安装于第一容器(1)内的顶部的第一气囊(3)和安装于第二容器(2)内的顶部的第二气囊(4)；

氮气罐(14)，其用于存放高气压氮气；

气流管制器(15)，其用于调节氮气罐和气体增压泵(20)之间流动的氮气的流量和方向；

膜元件(23)，其用于除去被气体增压泵(20)所增压的水中的对人体有害的物质，将水分成清洁水和废水；

后置活性炭，其输入端连接到膜元件的清洁水出口处，用于进一步净化膜元件(23)产生的清洁水；

压力调节阀，其输入端连接到膜元件的污水出口处，调剂膜元件所产生的清洁水与废水的比例和反渗透的工作压力；

冲洗调节阀，其输入端连接于压力调节阀的输出端，用于提高膜元件(23)进水流量及操作压力以把污染层冲洗掉。

2.根据权利要求1所述的净化水系统，其中，所述第一容器(1)的上端设置有第一法兰盘(33)，第一法兰盘(33)上设置有插入第一气囊(3)内的第一通气管(19)，所述第一容器(1)的底部设置有第一进水管，第一进水管处设置有第一单向进水阀(5)；第一容器(1)的侧壁设置有第一出水管，第一出水管处设置有第一单向出水阀(7)；所述第二容器(2)的上端设置有第二法兰盘(34)，第二法兰盘(34)上设置有插入第二气囊(4)内的第二通气管(18)，所述第二容器(2)的底部设置有第二进水管，第二进水管处设置第二单向进水阀(6)；第二容器(2)的侧壁设置有第二出水管，第二出水管处设置有第二单向出水阀(8)。

3.根据权利要求2所述的净化水系统，其特征在于，气流管制器包括用于控制第一通气管(19)中的氮气的流量的第一流量开关(9)、用于控制第一通气管(19)中的氮气的流向的第一气动换向阀(11)、控制第二通气管(18)中的氮气的流量的第二流量开关(10)和用于控制第二通气管(18)中的氮气的流向的第二气动换向阀(12)。

4.根据权利要求3所述的净化水系统，其特征在于，氮气罐顶部的设置有总通气管，总通气管处设置有总阀门(13)，所述总阀门(13)用于控制氮气从氮气罐流出。

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