CN108163918B - 一种船用海水淡化装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种船用海水淡化装置及方法，包括固定在船侧面的支架、设置在船上的控制系统、蒸馏池、给水方管、接水槽、排水槽、透光罩、底盘和储水桶；所述的底盘设置在支架上，底盘上部中央设有蒸馏池，所述的蒸馏池内设有阻水栅格和纳米黑金膜，纳米黑金膜紧贴在阻水栅格上面；蒸馏池的外围设置有接水槽，接水槽位于底盘上，接水槽下端与储水桶连接，接水槽上方设有透光罩，透光罩下端与接水槽的外侧密封连接；蒸馏池的一端设有排水槽，另一端设有给水方管；给水方管的进口管线上设置有给水泵，所述的排水槽的排水管线上设有电磁阀，所述的储水桶的出口管线上设有淡水泵，本发明能不占舱面有效使用面积，在船舶摇摆状态下实现海水淡化。
Description
技术领域
本发明涉及船舶海水淡化领域，特别涉及一种船用海水淡化装置及方法。
背景技术
我国淡水资源短缺需要海水淡化，但传统的海水淡化技术消耗大量的热能或电能，碳排放量大，装置体积庞大，且淡化效率低。而利用纳米黑金海水淡化大多在陆地上水面静止的状态，本发明解决船舶摇摆情况下不占舱面有效使用面积实现海水淡化。
发明内容
为了克服传统的海水淡化技术消耗大量的热能或电能，碳排放量大，装置体积庞大，且淡化效率低的问题，本发明提供一种船用海水淡化装置及方法，本发明不占舱面有效使用面积，能在船舶摇摆状态下实现海水淡化。
本发明采用的技术方案为：
一种船用海水淡化装置，包括固定在船侧面的支架、设置在船上的控制系统、蒸馏池、给水方管、接水槽、排水槽、透光罩、底盘和储水桶；所述的底盘设置在支架上，底盘上部中央设有蒸馏池，所述的蒸馏池内设有阻水栅格和纳米黑金膜，纳米黑金膜紧贴在阻水栅格上面；蒸馏池的外围设置有接水槽，接水槽位于底盘上，接水槽下端与储水桶连接，接水槽上方设有透光罩，透光罩下端与接水槽的外侧密封连接；蒸馏池的一端设有排水槽，另一端设有给水方管；给水方管的进口管线上设置有给水泵，所述的排水槽的排水管线上设有电磁阀，所述的储水桶的出口管线上设有淡水泵，所述的控制系统与给水泵、电磁阀和淡水泵分别电连接。
所述的阻水栅格设置在蒸馏池内，阻水栅格的上沿低于给水方管的上沿。
所述的阻水栅格为绝热材料。
所述的接水槽分布于蒸馏池四周并倾斜覆盖于给水方管和排水槽处，接水槽靠船侧的中下部通过管子与储水桶连通。
所述的透光罩为锥体，上端锥角的角度小于90°。
所述的排水槽设在蒸馏池内的阻水栅格一侧，排水槽下部与阻水栅格相通，排水槽的排水管线通向本装置外，该管线上设置有电磁阀，电磁阀与控制系统电连接。
所述的储水桶与接水槽通过水管相通，储水桶内设有水位仪，所述的水位仪与控制系统电连接。
一种船用海水淡化方法，具体步骤为：控制系统控制给水泵对给水方管的进水口添加海水，海水通过给水方管进入蒸馏池中的阻水栅格中，并与纳米黑金膜接触，纳米黑金膜吸收太阳光，将海水蒸馏，水蒸气向上，碰到透光罩后，结成水珠沿着透光罩的内壁流到透光罩下端的接水槽内，接水槽内的水储存在储水桶内；当储水桶水位到达设定值时，通过控制系统启动淡水泵将储水桶中的淡水抽到船上的淡水舱内；控制系统定期启动排水槽的电磁阀将高盐海水排放到海里。
本发明的有益效果为：
本装置它固定在船侧面，不占用舱面有效使用面积。其中的蒸馏池内设有阻水栅格和纳米黑金膜。纳米黑金膜贴在阻水栅格上面，吸收太阳光，将海水蒸馏，能量转化效率极高；阻水栅格由绝热材料组成，不传导损失阳光热能，阻止海水横向流动，只允许纵向在下部流动，保证纳米黑金最大限度接近水面。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1 ：本发明结构示意图。
图2 ：本发明俯视构示意图。
图中，附图标记为：1、蒸馏池；101、阻水栅格；102、纳米黑金膜；2、给水方管；3、接水槽；4、排水槽；5、透光罩；6、底盘；7、储水桶；8、控制系统；9、支架。
具体实施方式
实施例1：
为了克服传统的海水淡化技术消耗大量的热能或电能，碳排放量大，装置体积庞大，且淡化效率低的问题，本发明提供如图1和图2所示的一种船用海水淡化装置及方法，本发明不占舱面有效使用面积，能在船舶摇摆状态下实现海水淡化。
一种船用海水淡化装置，包括固定在船侧面的支架9、设置在船上的控制系统8、蒸馏池1、给水方管2、接水槽3、排水槽4、透光罩5、底盘6和储水桶7；所述的底盘6设置在支架9上，底盘6上部中央设有蒸馏池1，所述的蒸馏池1内设有阻水栅格101和纳米黑金膜102，纳米黑金膜102紧贴在阻水栅格101上面；蒸馏池1的外围设置有接水槽3，接水槽3位于底盘6上，接水槽3下端与储水桶7连接，接水槽3上方设有透光罩5，透光罩5下端与接水槽3的外侧密封连接；蒸馏池1的一端设有排水槽4，另一端设有给水方管2；给水方管2的进口管线上设置有给水泵，所述的排水槽4的排水管线上设有电磁阀，所述的储水桶7的出口管线上设有淡水泵，所述的控制系统8与给水泵、电磁阀和淡水泵分别电连接。
本装置中，海水通过给水方管2进入蒸馏池1中，蒸馏池1内的纳米黑金膜102贴在阻水栅格101上面，海水进入阻水栅格101并与纳米黑金膜102接触，纳米黑金膜102吸收太阳光，将海水蒸馏，水蒸气向上，碰到透光罩5后，结成水珠沿着透光罩5的内壁流到透光罩5下端的接水槽3内，接水槽3内的水储存在储水桶7内。控制系统8控制给水方管2的来水，控制系统8控制排水槽4进行排水，同时当储水桶7内的水到一定液位后，将储水桶7内的淡水抽到船上的淡水仓。控制系统8控制给水泵对给水方管2的进水口不断添加海水；当储水桶7水位到达设定值时，启动淡水泵将储水桶7中的淡水抽到船上的淡水舱内；定期启动排水槽4的电磁阀将高盐海水排放到海里。
本发明中的控制系统8与纳米黑金膜102均为现有技术，纳米黑金膜可以在市场上直接购买，本发明中将不再进行进一步的说明。本装置它固定在船侧面，不占用舱面有效使用面积。其中的蒸馏池1内设有阻水栅格101和纳米黑金膜102。纳米黑金膜102贴在阻水栅格101上面，吸收太阳光，将海水蒸馏，能量转化效率极高；阻水栅格101由绝热材料组成，不传导损失阳光热能，阻止海水横向流动，只允许纵向在下部流动，保证纳米黑金膜102最大限度接近水面。本发明克服传统的海水淡化技术消耗大量的热能或电能，碳排放量大，装置体积庞大，且淡化效率低的缺点，能不占舱面有效使用面积，在船舶摇摆状态下实现海水淡化。
实施例2：
基于上述实施例的基础上，本实施例中，所述的阻水栅格101设置在蒸馏池1内，阻水栅格101的上沿低于给水方管2的上沿。
所述的阻水栅格101为绝热材料。
所述的接水槽3分布于蒸馏池1四周并倾斜覆盖于给水方管2和排水槽4处，接水槽3靠船侧的中下部通过管子与储水桶7连通。
所述的透光罩5为锥体，上端锥角的角度小于90°。
所述的排水槽4设在蒸馏池1内的阻水栅格101一侧，排水槽4下部与阻水栅格101相通，排水槽4的排水管线通向本装置外，该管线上设置有电磁阀，电磁阀与控制系统8电连接。
所述的储水桶7与接水槽3通过水管相通，储水桶7内设有水位仪，所述的水位仪与控制系统8电连接。
给水方管2底部对准纵向阻水栅格101处各有一个给水孔，由底部给蒸馏池1供水，不降低水面蒸馏温度；给水方管2的进水口伸出透光罩5外，给水方管2的进水口向上，其上沿略高于阻水栅格101上沿，有一个海水泵不断给给水方管2的进水口补水，通过保持给水方管2的进水口水位，从而保证纳米黑金膜102贴近水面，海水又不大量溢出。
接水槽3分布于蒸馏池1四周并倾斜覆盖于给水方管2和排水槽4及纳米黑金膜102处，并有管子通向储水桶7，有效收集冷凝淡水。
排水槽4在阻水栅格101另一侧，排水槽4下部与纵向阻水栅格101相通，排水槽4的排水管线通向本装置外，该管线上设有电磁阀来控制排出含盐量高的海水。
透光罩5由高强度透光膜覆盖于锥形支架组成，透光罩5下部紧贴于接水槽3的外侧。透光罩5很陡，其上端锥角的角度小于90°，既能透过阳光，外面能挡住海浪侵袭，冷凝水又能沿其内侧流到接水槽。
底盘6由高强度，耐腐蚀材料组成，能支承蒸馏池1、进水方管、接水槽3、排水槽4和透光罩5。
储水桶7位于本装置靠船侧的中下部，与接水槽3通过水管相通，承接由接水槽3流过来的冷凝水，其淡水可通过水管由水泵抽到船上淡水舱。储水桶7内设水位仪。水位仪可以实时监测储水桶7内的水位。
控制系统8控制给水泵对给水方管2的进水口不断添加海水；当储水桶7水位到达设定值时，启动淡水泵将储水桶7中的淡水抽到船上的淡水舱内；定期启动排水槽4的排水电磁阀将高盐海水排放到海里。
支架9支承透光罩5和整个装置，固定在船侧面，高强度、耐腐蚀，能经受风浪的冲击和海水的腐蚀。
一种船用海水淡化方法，具体步骤为：控制系统8控制给水泵对给水方管2的进水口添加海水，海水通过给水方管2进入蒸馏池1中的阻水栅格101中，并与纳米黑金膜102接触，纳米黑金膜102吸收太阳光，将海水蒸馏，水蒸气向上，碰到透光罩5后，结成水珠沿着透光罩5的内壁流到透光罩5下端的接水槽3内，接水槽3内的水储存在储水桶7内；当储水桶7水位到达设定值时，通过控制系统8启动淡水泵将储水桶7中的淡水抽到船上的淡水舱内；控制系统8定期启动排水槽4的电磁阀将高盐海水排放到海里。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内，本发明中为具体说明的装置结构及其系统均为现有装置，本发明中将不再进行一一描述。
Claims (4)
1.一种船用海水淡化装置，其特征在于：包括固定在船侧面的支架(9)、设置在船上的控制系统(8)、蒸馏池(1)、给水方管(2)、接水槽(3)、排水槽(4)、透光罩(5)、底盘(6)和储水桶(7)；所述的底盘(6)设置在支架(9)上，底盘(6)上部中央设有蒸馏池(1)，所述的蒸馏池(1)内设有阻水栅格(101)和纳米黑金膜(102)，纳米黑金膜(102)紧贴在阻水栅格(101)上面；蒸馏池(1)的外围设置有接水槽(3)，接水槽(3)位于底盘(6)上，所述的接水槽(3)分布于蒸馏池(1)四周并倾斜覆盖于给水方管(2)和排水槽(4)处，接水槽(3)靠船侧的中下部通过管子与储水桶(7)连通，接水槽(3)上方设有透光罩(5)，透光罩(5)下端与接水槽(3)的外侧密封连接；蒸馏池(1)的一端设有排水槽(4)，另一端设有给水方管(2)；所述的排水槽(4)设在蒸馏池(1)内的阻水栅格(101)一侧，排水槽(4)下部与阻水栅格(101)相通，排水槽(4)的排水管线通向本装置外，该管线上设置有电磁阀，给水方管(2)的进口管线上设置有给水泵，所述的储水桶(7)的出口管线上设有淡水泵，所述的控制系统(8)与给水泵、电磁阀和淡水泵分别电连接；
给水方管(2)底部对准纵向阻水栅格(101)处各有一个给水孔，由底部给蒸馏池(1)供水，不降低水面蒸馏温度；给水方管(2)的进水口伸出透光罩(5)外，给水方管(2)的进水口向上，其上沿略高于阻水栅格(101)上沿，给水泵不断给给水方管(2)的进水口补水，通过保持给水方管(2)的进水口水位，从而保证纳米黑金膜(102)贴近水面，海水又不大量溢出；
阻水栅格(101)由绝热材料组成，不传导损失阳光热能，所述阻水栅格(101)由若干小格子组成，阻止海水横向流动，只允许纵向在下部流动，保证纳米黑金膜(102)最大限度接近水面。
2.根据权利要求1所述的一种船用海水淡化装置，其特征在于：所述的透光罩(5)为锥体，上端锥角的角度小于90°。
3.根据权利要求1所述的一种船用海水淡化装置，其特征在于：
储水桶(7)内设有水位仪，所述的水位仪与控制系统(8)电连接。
4.根据权利要求1-3任意一种所述的船用海水淡化装置提供一种船用海水淡化方法，其特征在于：具体步骤为：控制系统(8)控制给水泵对给水方管(2)的进水口添加海水，海水通过给水方管(2)进入蒸馏池(1)中的阻水栅格(101)中，并与纳米黑金膜(102)接触，纳米黑金膜(102)吸收太阳光，将海水蒸馏，水蒸气向上，碰到透光罩(5)后，结成水珠沿着透光罩(5)的内壁流到透光罩(5)下端的接水槽(3)内，接水槽(3)内的水储存在储水桶(7)内；当储水桶(7)水位到达设定值时，通过控制系统(8)启动淡水泵将储水桶(7)中的淡水抽到船上的淡水舱内；控制系统(8)定期启动排水槽(4)的电磁阀将高盐海水排放到海里。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 056600 west section of Gucheng Road, Linzhang County, Handan, Hebei Applicant after: HEBEI ZHUFENG APPARATUS & METER CO.,LTD. Address before: 056005 eastern section of snow road, Handan, Hebei Applicant before: HEBEI ZHUFENG APPARATUS & METER CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |