CN108439687A - 一种海上制作淡水的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上制作淡水的设备，包括设置在海上的平台，所述平台上设置有压缩机、蒸发器和冷凝器，所述蒸发器、压缩机和冷凝器依次连接组成一个闭合热泵回路，所述冷凝器与蒸发器之间设置有膨胀阀，所述蒸发器包括若干竖直设置在开放区域的蒸发导管，所述蒸发导管下方设置有集水池；所述平台上设置有多组导风板，蒸发器安装在平台的中心，海风经过导风板引导进入蒸发器区域。本设计的海上制作淡水的设备架设在海上，闭合热泵回路正常工作时，无论海风从哪个方向吹来，均经过导风板引导进入蒸发器区域，海面潮湿空气通过蒸发导管，遇到低温使饱和水蒸气凝结成水，水沿蒸发导管流下到集水池收集起来，从而在海上获得淡水资源。
Description
技术领域
本发明涉及淡水制作领域，具体涉及一种海上制作淡水的设备。
背景技术
人类的生存离不开水，可惜能为人类所利用的淡水却少得可怜。地球上有总量远比淡水多得多的海水，但海水中含有3.5％的盐类化合物，不能直接饮用和浇灌农作物，如何低成本地从海水中制造出淡水，一直是人们孜孜以求的目标。目前，常用的海水淡化方法有以下几种：
1，蒸馏法。将海水加热蒸馏，但需耗用大量的能源；
2，离子交换法。用离子交换树脂处理海水，但成本极高和效率极低。
3，反渗透法。将加压的海水通过半透膜产生淡水，但没有透过半透膜的剩余海水化学浓度变高，现在没有有效的方法处理，只能回流海中，造成环境污染。
沿海地区，人口密集，需要大量的淡水，一些地区由于淡水不足而制约沿海地区工农业的发展。世界上有大量的海岛，由于没有淡水，只能通过船运淡水到海岛，或通过船运送燃料到海岛发电，耗用电能使海水淡化，以上方式制造淡水，成本太高，从而未能有效利用这些海岛资源。
在阳光和海风的作用下，海水蒸发在空气中，如能有效地收集到这些水蒸汽，将会为人们带来大量的淡水。
发明内容
为了克服从海水中生产淡水的问题，本发明通过一种设备，获取海面上空气的水分而产生淡水，不排放废水，不产生污染，为沿海地区或海岛生产大量的淡水，用于饮用、浇灌农作物和工业发展。
本发明所采用的技术方案是：
一种海上制作淡水的设备，包括设置在海上的平台，所述平台上设置有压缩机、蒸发器和冷凝器，所述蒸发器、压缩机和冷凝器依次连接组成一个闭合热泵回路，所述冷凝器与蒸发器之间设置有膨胀阀，所述蒸发器包括若干竖直设置在开放区域的蒸发导管，所述蒸发导管下方设置有集水池；所述平台上设置有多组导风板，蒸发器安装在平台的中心，海风经过导风板引导进入蒸发器区域。本设计的海上制作淡水的设备架设在海上，闭合热泵回路正常工作时，无论海风从哪个方向吹来，均经过导风板引导进入蒸发器区域，海面潮湿空气通过蒸发导管，遇到低温使饱和水蒸气凝结成水，水沿蒸发导管流下到集水池收集起来，从而在海上获得淡水资源。
作为上述技术方案的进一步改进，所述蒸发器区域内的蒸发导管为垂直布置的翅片管。
作为上述技术方案的进一步改进，所述集水池内设置有淡水消毒装置，淡水经消毒后，向外供水。进一步，所述淡水消毒装置是紫外线灯或臭氧发生器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述集水池的高度比海平面高，集水池底部设置淡水输送管，利用重力势能使淡水流到陆地上，节省输送的能源。
作为上述技术方案的进一步改进，所述冷凝器设置在海水中，所述冷凝器由数个光管管排组成。进一步，所述光管管排几乎水平布置。本设计利用海水冷却闭合热泵回路系统内的气态工质，使其液化，节约能耗。
作为上述技术方案的进一步改进，所述闭合热泵回路内的工质优选为NH3或CO2，也可以是其他制冷剂。
作为上述技术方案的进一步改进，所述平台上设置有发电设备。进一步，所述发电设备为风力发电机，风力发电机可以是垂直轴风力发电机，也可以是水平轴风力发电机，利用海风发电，所产生电力驱动制淡水设备运行；也可以利用风力发电机所产生的机械能直接带动压缩机做功，驱动整个闭合热泵回路运行。通过风力发电机对制淡水设备提供动力，实现能源的自给自足，无需消耗外界电能或燃料，也可减少能源输送的运输成本及损耗。
此外，本方案也可以从陆地上架设海底电缆到本设备，从陆上提供电力驱动制淡水设备运行。
作为上述技术方案的进一步改进，所述平台上设置有控制制作淡水设备运行的控制系统。所述控制系统支持设备自动运行，根据海风大小和空气含水量等实时条件自动调整运行参数，控制系统可以远程控制，可实现无人现场值守。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种海上制作淡水的设备，通过蒸发器降温使水蒸气凝结的方式，获取海面上空气的水分而产生淡水，本设备利用风力发电装置做动力，不需耗用外界电能或燃料，不排放废水，不产生污染，可为沿海地区或海岛生产出大量的淡水，应用于饮用、浇灌农作物和工业发展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是海上制作淡水的设备的结构示意图。
图2是图1的A-A视图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明的海上制作淡水的设备作进一步详细的说明。
参照图1，本发明提供的海上制作淡水设备的一种优选实施例，包括设置在海面上的平台8，所述平台8上设置有压缩机3和蒸发器4，平台8下方的海里设置有冷凝器5，所述蒸发器4、压缩机3和冷凝器5通过管道依次连接，组成一个闭合热泵回路，其中冷凝器5与蒸发器4之间设置有膨胀阀。平台8上还设置有给热泵回路供电的风力发电装置，风力发电装置包括设置在平台8顶部的垂直轴风机1和由垂直轴风机1带动的发电机2，发电机2对压缩机3供电，使热泵回路保持工作，实现能源上的自给自足。参照图2，所述蒸发器4包括若干竖直设置在开放区域的蒸发导管41，蒸发导管41外设置有多组导风板42，海风无论从哪个方向吹来，经过导风板42后，都将引导进入蒸发器4所在区域。海风中带有丰富的水蒸气，经过蒸发器4附近时，蒸发导管41内的工质吸热，使蒸发导管41附近温度下降，空气中的水蒸气遇冷凝结，得到淡水资源，蒸发导管41下方设置有集水池6，水蒸气凝结后得到的淡水沿蒸发导管41落入到集水池6中收集起来。集水池6内部设置有消毒装置9，消毒装置9优选为紫外灯或臭氧发生器，对池内的淡水进行消毒。集水池6的高度高于海平面，且集水池6底部设置有淡水输送管7，可把消毒后的淡水输送到沿海地区或者附近的海岛上。所述设备的控制系统10支持设备自动运行，根据海风大小和空气含水量等实时条件自动调整运行参数，控制系统可以远程控制，可实现无人现场值守。
本设备利用风力发电装置做动力，不需耗用外界电能或燃料，可为沿海地区及海岛生产出大量的淡水，应用于饮用、浇灌农作物和工业发展。
以上仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种海上制作淡水的设备，包括设置在海上的平台(8)，其特征在于，所述平台(8)上设置有压缩机(3)、蒸发器(4)和冷凝器(5)，所述蒸发器(4)、压缩机(3)和冷凝器(5)依次连接组成一个闭合热泵回路，所述冷凝器(5)与蒸发器(4)之间设置有膨胀阀，所述蒸发器(4)包括若干竖直设置在开放区域的蒸发导管(41)，所述蒸发导管(41)下方设置有集水池(6)，
所述平台(8)上设置有多组导风板(42)，蒸发器(4)安装在平台的中心，海风经过导风板(42)引导进入蒸发器区域。
2.根据权利要求1所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述蒸发器(4)区域内的蒸发导管(41)为垂直布置的翅片管。
3.根据权利要求1所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述集水池(6)内设置有淡水消毒装置(9)。
4.根据权利要求3所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述淡水消毒装置(9)是紫外线灯或臭氧发生器。
5.根据权利要求1所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述集水池(6)的高度比海平面高，集水池(6)底部设置淡水输送管(7)。
6.根据权利要求1所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述冷凝器(5)设置在海水中，所述冷凝器(5)由数个光管管排组成。
7.根据权利要求1所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述闭合热泵回路内的工质是NH3或CO2。
8.根据权利要求1所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述平台(8)上设置有发电设备。
9.根据权利要求8所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述发电设备为风力发电机。
10.根据权利要求1至9任一所述的一种海上制作淡水的设备，其特征在于，所述平台(8)上设置有控制制作淡水设备运行的控制系统(10)。
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