CN104632517A - 一种潮流能过滤供水装置 - Google Patents

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宿晓辉
曹元伟
曹耀
张慧颖
韩瑞琦
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Abstract

一种潮流能过滤供水装置，属于海洋可再生能源开发及海水淡化领域。这种供水装置包括潮流能增压海水淡化及发电装置、过滤装置、水轮机和自吸式水泵，水轮机包括设置在轮毂上的叶片和与轮毂连接并用两个角接触球轴承支撑的主轴，主轴依次经位于机舱中的联轴器、增速齿轮箱和密封装置连接自吸式水泵。该供水装置的优点是：1、能量利用率高：采用“潮流能-机械能”的简洁、有效能量转化方式，不通过转化为电能的中间环节，能量利用率高。2、结构简单、移动方便：作为潮流能增压海水淡化及发电装置的附属机构，具有可移动的优点，结构简单，成本低。3、清洁、无生态污染：工作过程中利用潮流能，无环境污染，无三废排放，无燃料消耗。

Description

一种潮流能过滤供水装置
技术领域
本发明涉及一种潮流能过滤供水装置，属于海洋可再生能源开发及海水淡化领域。
背景技术
能源和环境是人类可持续发展面临的重大问题，发展清洁的可再生能源为世界各国所共识。世界范围内海洋能资源藏量十分丰富，其中潮流能规律性强，方向稳定、并具有典型的往复性特点，开发应用前景十分广阔。
已经授权的潮流能增压海水淡化及发电装置，专利号为ZL201310050514.3，在开发大功率装置时，则对海水水质及压力有一定要求，需要一套装置对海水进行过滤和加压处理。通常的装置采用电能带动吸水泵，通过过滤系统实现。本发明提出一种采用海洋可再生能源-潮流能为能量来源的潮流能过滤供水装置。通过本发明制得一定压力和过滤精度的海水，进入潮流能增压海水淡化及发电装置的海水入口，从而满足大功率装置的水质和压力要求。
发明内容
针对现有技术对进口海水的要求，本发明提供一种潮流能过滤供水装置，解决大功率潮流能增压海水淡化装置的供水问题。
本发明采用的技术方案如下：一种潮流能过滤供水装置，它包括一个位于浮体中的潮流能增压海水淡化及发电装置，它还包括一个过滤装置、水轮机和自吸式水泵，所述浮体通过支撑装置连接过滤装置，过滤装置固定在由水轮机驱动自吸式水泵机构的机舱上；所述水轮机包括设置在轮毂上的叶片和与轮毂连接并用两个角接触球轴承支撑的主轴，在靠近轮毂的主轴上，角接触球轴承的外侧设有前轴承压盖和密封压板；所述主轴依次经位于机舱中的联轴器、增速齿轮箱和密封装置连接自吸式水泵；所述自吸式水泵的进水口连接海水初级过滤器，过滤掉海水中的大粒径杂质，自吸式水泵出水口连接过滤装置，过滤装置海水出口经位于浮体上的增压过滤海水进口连接设置在浮体中的潮流能增压海水淡化及发电装置。
采用上述的技术方案，潮流驱动水轮机旋转，将潮流能转化为旋转机械能，通过转轴传动和齿轮箱增速，驱动自吸式水泵工作，自吸式水泵吸入一定的海水，因为自吸式水泵海水出口有一定的扬程，这样经过自吸式水泵的海水就带有一定压力，然后海水通过过滤装置后，进入到海水淡化系统的高压泵中，以达到高压泵对进水的压力和水质要求。工作过程中，密封装置用于阻挡海水进入机舱中。
本发明的有益效果是：这种潮流能过滤供水装置包括潮流能增压海水淡化及发电装置、过滤装置、水轮机和自吸式水泵，水轮机包括设置在轮毂上的叶片和与轮毂连接并用两个角接触球轴承支撑的主轴，主轴依次经位于机舱中的联轴器、增速齿轮箱和密封装置连接自吸式水泵。该供水装置的优点是：
1、能量利用率高：采用“潮流能-机械能”的简洁、有效能量转化方式，不通过转化为电能的中间环节，能量利用率高。
2、结构简单、移动方便：作为潮流能增压海水淡化及发电装置的附属机构，具有可移动的优点，结构简单，成本低。
3、清洁、无生态污染：工作过程中利用潮流能，无环境污染，无三废排放，无燃料消耗。
附图说明
图1是一种潮流能过滤供水装置的结构示意图。
图中：1、叶片，2、轮毂，3、主轴，4、密封压板，5、前轴承压盖，6、角接触球轴承，7、联轴器，8、增速齿轮箱，9、密封装置，10、自吸式水泵，11、自吸式水泵出水口，12、海水初级过滤器，13、过滤装置，14、过滤装置海水出口，15、增压过滤海水进口，16、支撑装置，17、浮体，18、潮流能增压海水淡化及发电装置，19、机舱。
具体实施方式
图1示出了一种潮流能过滤供水装置的结构示意图。图中，潮流能过滤供水装置包括一个位于浮体17中的潮流能增压海水淡化及发电装置18、过滤装置13、水轮机和自吸式水泵10，浮体17通过支撑装置16连接过滤装置13，过滤装置13固定在由水轮机驱动自吸式水泵机构的机舱19上。水轮机包括设置在轮毂2上的叶片1和与轮毂2连接并用两个角接触球轴承6支撑的主轴3，在靠近轮毂2的主轴3上，角接触球轴承6的外侧设有前轴承压盖5和密封压板4。主轴3依次经位于机舱19中的联轴器7、增速齿轮箱8和密封装置9连接自吸式水泵10。自吸式水泵10的进水口连接一个海水初级过滤器12，将海水中大粒径杂质过滤掉，自吸式水泵出水口11连接过滤装置13，过滤装置海水出口14经位于浮体17上的增压过滤海水进口15连接设置在浮体17中的潮流能增压海水淡化及发电装置18。
采用上述的技术方案，水轮机将获得的潮流能转化为旋转机械能，通过主轴3的传动和增速齿轮箱8的增速，驱动自吸式水泵10，主轴3和增速齿轮箱8通过联轴器7连接。这样自吸式水泵10自自吸式水泵进水口通过海水初级过滤器12吸入海水，过滤掉海水中的大粒径杂质。然后将其通过自吸式水泵出水口11，以一定的压力通过过滤装置13，这样就获得了具有一定压力和过滤精度的海水，然后通过过滤装置海水出口14进入位于浮体17上的增压过滤海水进口15输送到潮流能增压海水淡化及发电装置。
水轮机可采用竖直轴水轮机或水平轴水轮机，水轮机与机舱之间采用流线形圆锥体过渡；增速齿轮箱根据需要采用不同的增速比；过滤装置可根据供水用途不同采用不同的过滤精度。水轮机、联轴器、转轴、齿轮箱和自吸式水泵之间刚性连接，构成同轴的旋转体，水轮机浸入海水，其余密封于机舱之中，转轴与机舱之间采用动密封。
整个装置可通过支撑装置安装于海底潮流流速较高的海域,构成座底式结构。也可作为潮流能增压海水淡化及发电装置的附属机构，对海水进行预处理，为其提供一定压力和过滤精度的海水。

Claims (1)

1.一种潮流能过滤供水装置，它包括一个位于浮体（17）中的潮流能增压海水淡化及发电装置（18），其特征是：它还包括一个过滤装置（13）、水轮机和自吸式水泵（10），所述浮体（17）通过支撑装置（16）连接过滤装置（13），过滤装置（13）固定在由水轮机驱动自吸式水泵机构的机舱（19）上；所述水轮机包括设置在轮毂（2）上的叶片（1）和与轮毂（2）连接并用两个角接触球轴承（6）支撑的主轴（3），在靠近轮毂（2）的主轴（3）上、角接触球轴承（6）的外侧设有前轴承压盖（5）和密封压板（4）；所述主轴（3）依次经位于机舱（19）中的联轴器（7）、增速齿轮箱（8）和密封装置（9）连接自吸式水泵（10）；所述自吸式水泵（10）的进水口连接一个过滤掉一些大粒径杂质的海水初级过滤器（12），自吸式水泵出水口（11）连接过滤装置（13），过滤装置海水出口（14）经位于浮体（17）上的增压过滤海水进口（15）连接设置在浮体（17）中的潮流能增压海水淡化及发电装置（18）。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106870249A (zh) * 2015-09-28 2017-06-20 斯凯孚公司 用于潮汐流/洋流/河流电力设施的水下水流涡轮机的轴承组件与密封件组合件
CN108442312A (zh) * 2018-03-26 2018-08-24 浙江水利水电学院 一种气幕防波堤

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