CN104695397B - 一种应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，包括采冰船、输冰子系统、水平传送带三个子系统，所述采冰船通过破冰并将海冰碎块推送至输冰子系统附近，通过输冰子系统打捞并运送至水平传送带上，将海冰碎块水平运送至海冰基站。本发明中的采冰船通过推送方式收集海冰，避免了由于将海冰放置于船体中导致的船体吃水量大的缺点，在水较浅的条件下本采冰系统仍可运行。将海冰资源通过采冰船铲斗推送至海边的方式，克服了传统采冰船将采集到的冰直接送至船体中单次采冰量的限制，具有采冰范围大，采冰量多等优点。大大提高了采冰的效率，单位时间可采集冰量加大。
Description
技术领域
本发明涉及一种海冰资源采集的技术，具体是一种海冰冷量以及淡水资源综合利用的高效的海冰采集系统。
背景技术
近年来，由于能源危机，我国在可再生能源的开发与利用方面投入很大，对太阳能、风能、地热能等新型能源的研究工作在各地正如火如荼地展开。在海洋方面，将海冰作为一种资源，将其冷量以及淡水资源综合利用是一项经济有效的节能方法。
对全世界范围来说，21世纪是全面认识、开发及利用海洋资源的海洋新世纪，海洋产业将成为人类社会三大支柱产业之一，为经济稳定持续并快速地发展起到了积极的作用。对于海冰资源进行合理开发并合理有效利用，不仅可以解决部分夏季供冷的能源问题，还可以将海冰融化形成的水资源经过一系列处理供给使用，解决水资源短缺的问题。
经查阅相关资料，我国渤海和黄海北部等地区冬季结冰，气候正常年份成冰期约为2～4个月，冰温一般约为-4℃。期间内，渤海和黄海北部沿岸固定冰的宽度多在0.2～2km之间，个别河口和浅滩可达5～10km；冰的厚度，北部多为20～40cm，最大60cm左右，南部多在10～30cm，最大60cm左右。此时渤海和黄海北部的流冰外缘线，除辽东湾外，大致沿10～15m等深线分布。因此，我国渤海等海域冬季海冰资源充足，将海冰冷量以及淡水资源综合利用方案切实可行。
此外，海冰与海水相比，其盐度大大下降，接近淡水。因此开发海冰资源，是解决淡水资源短缺的重要途径。此外海冰资源量巨大，渤海地区每年可开采海冰资源总量至少为400亿m3，充分利用其中冷量可以减少夏季供冷消耗的能源缓解能源问题，利用海冰融化后形成的水资源可以解决水资源短缺问题，达到一举两得的效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，克服现有技术中海冰资源利用率低的问题。
本发明的技术方案是：一种应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，包括采冰船、输冰子系统、水平传送带三个子系统，所述采冰船通过破冰并将海冰碎块推送至输冰子系统附近，通过输冰子系统打捞并运送至水平传送带上，将海冰碎块水平运送至海冰基站。
所述采冰船包括第一主动力杆、第一副动力杆，所述第一主动力杆、第一副动力杆一端与铲斗铰接，另一端分别固定于船体与船头。所述铲斗前部带有尖锐的破冰刃。
所述输冰子系统包括设置于陆地上的漏斗，漏斗上设有第二主动力杆，第二主动力杆另一端连接冰铲，第二主动力杆上设有第二副动力杆，第二副动力杆另一端连接冰铲；漏斗下方设有输冰带。所述输冰带各节之间设有隔挡。
所述水平传送带各节之间设有隔挡。
所述水平传送带的传送带体两侧设置传送带侧挡板，固定在传送带支架上。
本发明的有益效果是：本发明的海冰采集系统可以在冬季进行海冰采集并输送到海冰处理站中，将其应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的相应流程中，对节能、环保具有重大意义，对海冰冷量及淡水资源综合利用提供技术支撑作用。
本系统中的采冰船通过推送方式收集海冰，避免了由于将海冰放置于船体中导致的船体吃水量大的缺点，在水较浅的条件下本采冰系统仍可运行，因此本系统受地形控制小，应用范围更广。
采冰船采用将海冰资源通过采冰船铲斗推送至海边的方式，克服了传统采冰船将采集到的冰直接送至船体中单次采冰量的限制，具有采冰范围大，采冰量多等优点。
采冰船与输冰子系统可同时工作，采冰船只需将海冰推送至输冰子系统附近，而后由输冰子系统中冰铲进行打捞，大大提高了采冰的效率，单位时间可采集冰量加大。
输冰子系统中倾斜输冰带与水平传送子系统中传送带各节间均有隔挡，防止冰块在运送过程中由于摩擦不足导致的滑动，提高输送效率。
附图说明
图1是本发明海冰采集系统图；
图2是采冰船侧视图；
图3是采冰船俯视图；
图4是铲斗立体效果图；
图5是输冰子系统传送示意图；
图6是输冰带立体效果图；
图7是水平传送带侧视图；
图8是水平传送带俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详细的说明。
如图1所示，本海冰采集系统(图1)共包括采冰船100、输冰子系统200、水平传送带300三个子系统。本系统在冬季渤海等海域冰期运行，首先由采冰船100破冰并将海冰碎块推送至输冰子系统200附近，通过输冰子系统200打捞并运送至水平传送带300上，最后由水平传送带将海冰碎块水平运送至海冰基站。
图2、图3为采冰船100侧视图、俯视图，采冰船由船体101、驾驶操控室102、动力装置103、第一主动力杆104、第一副动力杆105、铲斗106等部件组成。其中，第一主动力杆104、第一副动力杆105一端与铲斗106铰接，另一端分别固定于船体与船头。铲斗106结构如图4所示，铲斗106前部带有尖锐的破冰刃1061。破冰时，破冰刃通过船体动力装置103提供的动力与第一主动力杆104第一副动力杆105调整的适当角度撞击海冰将整块海冰撞击为小块。采冰时，驾驶操控室102内驾驶员伸缩固定于船体部位的第一主动力杆104及固定于船头的第一副动力杆105，调整铲斗106至适当角度推动海冰将海冰推送至输冰子系统200附近。采冰船动力装置103位于船尾，为船体101提供动力。
图5为输冰子系统200示意图，作用是打捞运送海冰碎块。输冰子系统200由冰铲201、第二主动力杆202、第二副动力杆203、漏斗204、输冰带205、输冰带导轮206、输冰带支架207七部分组成。冰铲201将采冰船100推至附近的海冰碎块打捞至铲斗中，由第二主动力杆202与第二副动力杆203调整高度与角度，送至漏斗204中。第二主动力杆202一端与漏斗204连接，另一端连接冰铲201；第二副动力杆203一端与第二主动力杆202连接，另一端连接冰铲201，由海冰基站中控制人员控制运行。漏斗204将海冰碎块积累并漏至输冰带205上。图6为输冰带205立体效果图，输冰带205各节之间设有隔挡，防止冰块在运送过程中的滑动。输冰带导轮206连接于输冰带支架207上，为输冰带205传导动力。输冰子系统200由输冰带支架207支撑并固定，倾斜置于浅滩上。
图7、图8为水平传送带300侧视图与俯视图，水平传送带300子系统由传送带导轮301、传送带体302、传送带侧挡板303、传送带支架304四部分组成。传送带导轮301与起支撑作用的传送带支架304相连铰接，为传送带传导动力。传送带体302采用耐磨材料制成，传送带300水平放置，可通过带体的摩擦力将海冰碎块传送至海冰基站中。传送带300各节之间具有隔挡，防止冰块在运送过程中的滑动。传送带体302两侧设置传送带侧挡板303，固定在传送带支架304上，防止海冰碎块在传送过程中向两边掉落。传送带300子系统由传送带支架304支撑，并水平固定于地面。
本海冰采集系统在渤海等海域冬季冰期运行，采冰船100、输冰子系统200、水平传送带300三个子系统同时工作，将海冰碎块打捞输送至海冰基站中，为后期还并储存及夏季海冰冷量与淡水资源综合利用提供准备。
本系统首先由采冰船100通过铲斗106前端破冰刃1061将海冰割为碎块，通过动力装置103提供的动力由铲斗斗体1062将海冰推送至输冰子系统200附近。
输冰子系统200中冰铲201由海冰基站中控制人员控制，由第二主动力杆202与第二副动力杆203调整冰铲高度与角度，将采冰船100推至附近的海冰碎块打捞至铲斗中，送至漏斗204。海冰滑落至带输冰带205，通过输冰带导轮206提供的动力输送至水平传送带300上方，移动至前端时可将海冰碎块卸载至水平的传送带300上。
传送带300中传送带导轮301为传送带子系统提供动力，将输冰子系统200卸下的海冰通过传送带体302的摩擦力运送海冰，两侧的送带侧挡板303防止海冰在传送过程中向两边掉落，将海冰碎块最终送至岸边海冰基站中。
以上参照附图和实施例，对本发明进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的普通技术人员应能理解，在实际应用中，本发明中各部件的设置方式均可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出多种形式的相似设计。需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变及其相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，其特征在于，包括采冰船(100)、输冰子系统(200)、水平传送带(300)三个子系统，所述采冰船(100)通过破冰并将海冰碎块推送至输冰子系统(200)附近，通过输冰子系统(200)打捞并运送至水平传送带(300)上，将海冰碎块水平运送至海冰基站；所述采冰船(100)包括第一主动力杆(104)、第一副动力杆(105)，所述第一主动力杆(104)、第一副动力杆(105)一端与铲斗(106)铰接，另一端分别固定于船体与船头；所述铲斗(106)前部带有尖锐的破冰刃(1061)；所述输冰子系统(200)包括设置于陆地上的漏斗(204)，漏斗(204)上设有第二主动力杆(202)，第二主动力杆(202)另一端连接冰铲(201)，第二主动力杆(202)上设有第二副动力杆(203)，第二副动力杆(203)另一端连接冰铲(201)；漏斗(204)下方设有输冰带(205)。
2.根据权利要求1所述应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，其特征在于，所述输冰带(205)各节之间设有隔挡。
3.根据权利要求1所述应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，其特征在于，所述水平传送带(300)各节之间设有隔挡。
4.根据权利要求1所述应用于海冰冷量及淡水资源综合利用的海冰采集系统，其特征在于，所述水平传送带(300)的传送带体(302)两侧设置传送带侧挡板(303)，固定在传送带支架(304)上。
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