CN111056595A - 一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置 - Google Patents

一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，包括底部支座，所述底部支座的上表面的左侧和右侧分别设置有海水导流机构和海水淡化机构，可以进行海水的淡化操作；海水导流机构包括与底部支座固定连接的高压泵体，所述高压泵体的输入端设置有海水连通管，所述高压泵体的右侧的输出端固定连接有海水导流管，海水淡化机构包括海水淡化罐，所述海水淡化罐的底部固定连接有支撑架，所述支撑架的底部与底部支座的表面固定连接。本发明海水旋流机构把底部的海水旋流至上方，且充气结构实施后，可以通过充气状态，把位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，完全优于现有技术。

Description

一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置
技术领域
本发明属于海水淡化技术领域，具体涉及一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置。
背景技术
石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，而现在，科学家发现，石墨烯可以在海水淡化领域做出贡献。
现有的非石墨烯过滤器，用以过滤杂质，细菌，病毒，重金属等，需要用到四五种不同的过滤器，在进行海水淡化时，就导致成本高昂、过滤流程复杂。石墨烯的巨大好处是过滤几乎所有污染物，包括重金属和二氧化物等，同时可以滤除海水中的盐类。
如中国专利CN209322524U所公开的一种基于石墨烯技术的海水淡化装置，具备成本低的优点，但是在使用过程中，持续的海水淡化过程位于底部位置处的海水，无法进行从底部至顶部进行迅速的转换，导致在过滤海水在淡化过程效率较低。
发明内容
本发明提供一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，包括底部支座，所述底部支座的上表面的左侧和右侧分别设置有海水导流机构和海水淡化机构，可以进行海水的淡化操作；
海水导流机构包括与底部支座固定连接的高压泵体，所述高压泵体的输入端设置有海水连通管，所述高压泵体的右侧的输出端固定连接有海水导流管；
海水淡化机构包括海水淡化罐，所述海水淡化罐的底部固定连接有支撑架，所述支撑架的底部与底部支座的表面固定连接，所述海水淡化罐的左侧设置有进水管，且所述进水管与所述海水导流管通过法兰连接设置，所述海水淡化罐的右侧设置有淡水排放管，且所述淡水排放管的另一端设置有球形截止阀，所述海水淡化罐内壁上卡接有石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜位于淡水排放管和进水管之间设置，所述海水淡化罐内还设置有位于石墨烯薄膜下方的海水旋流机构和充气机构，海水旋流机构把底部的海水旋流至上方，且充气结构实施后，可以通过充气状态，把位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，完全优于现有技术，海水淡化罐的通过泄流阀设置有泄流管，通过底部支座可以将淡化装置固定在所需要的位置，然后将海水通入海水连通管处，通过高压泵体的工作，可以海水从海水导流管直接进入海水淡化罐内，并且注入的海水通过石墨烯薄膜的高压渗透作用下，将海水内的纯水渗透进入石墨烯薄膜的上方，并最终从淡水排放管导出，可以进行海水操作，海水淡化处理后剩余的高浓度盐液从泄流管排放出去。
优选的，所述海水旋流机构包括伺服电机，所述伺服电机位于海水淡化罐的顶部，且伺服电机底部的输出端穿进海水淡化罐并固定连接有转轴，所述转轴的底部贯穿石墨烯薄膜且固定连接有半球型连接件，所述半球型连接件的弧面上开设有多个环形设置的球轴槽口，所述球轴槽口的内部卡接有球轴，所述球轴的表面上固定连接有提升杆，所述提升杆的另一端固定连接有辅助板，通过海水旋流机构的设置，通过伺服电机的工作，让转轴旋转，在可以让半球型连接件转动，可以带动提升杆在旋转的时候得到提升，并且通过辅助板给予拨动海水，可以让海水进行旋流操作，可以实现将位于底部的海水循环式置于上方，便于将海水迅速的转换，导致将过滤海水在淡化过程中效率的提高。
优选的，所述充气机构包括充气腔室，所述充气腔室位于海水旋流机构的下方，且充气腔室的右侧固定连接有连接软管，所述连接软管的另一端穿出海水淡化罐的右侧并固定连接有鼓风机，所述鼓风机固定安装在所述海水淡化罐上，通过充气结构的设置，鼓风机持续充气工作，充气腔室进行饱和状态，可以让位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，优于现有技术，便于将海水迅速的转换，导致将过滤海水在淡化过程中效率的提高。
优选的，所述石墨烯薄膜为石墨烯氧化膜，石墨烯氧化膜与所述海水淡化罐密封嵌套连接，不易让石墨烯薄膜掉落。
优选的，所述球轴槽口的数量为8个，且多个球轴槽口之间以半球型连接件的中轴线中心对称设置。
优选的，所述辅助板为与竖直方向的之间的夹角为60-75度，且辅助板为螺旋桨式流线型设置，易于推动海水，可以让海水实行旋流可以进行快速的上下位置的转换。
优选的，所述充气腔室为充气状态后为环形饱和腔室，中间为通孔状，且所述充气腔室充气状态后的外径与海水淡化罐的内壁贴合，通孔状态的设置，不会阻碍从泄流管处的泄流。
工作原理：通过底部支座可以将淡化装置固定在所需要的位置，然后将海水通入海水连通管处，通过高压泵体的工作，可以海水从海水导流管直接进入海水淡化罐内，伺服电机的工作，让转轴旋转，在可以让半球型连接件转动，可以带动提升杆在旋转的时候得到提升，并且通过辅助板给予拨动海水，可以让海水进行旋流操作，可以实现将位于底部的海水循环式置于上方，鼓风机持续充气工作，充气腔室进行饱和状态，可以让位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，优于现有技术，便于将海水迅速的转换，并且注入的海水通过石墨烯薄膜的高压渗透作用下，将海水内的纯水渗透进入石墨烯薄膜的上方，并最终从淡水排放管导出，可以进行海水操作，海水淡化处理后剩余的高浓度盐液从泄流管排放出去。
根据本发明提供的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置：
1、本发明海水旋流机构把底部的海水旋流至上方，且充气结构实施后，可以通过充气状态，把位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，完全优于现有技术。
2、本发明通过伺服电机的工作，让转轴旋转，在可以让半球型连接件转动，可以带动提升杆在旋转的时候得到提升，并且通过辅助板给予拨动海水，可以让海水进行旋流操作，可以实现将位于底部的海水循环式置于上方，便于将海水迅速的转换，导致将过滤海水在淡化过程中效率的提高。
3、本发明通过充气结构的设置，鼓风机持续充气工作，充气腔室进行饱和状态，可以让位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，优于现有技术，便于将海水迅速的转换，导致将过滤海水在淡化过程中效率的提高。
4、本发明辅助板为螺旋桨式流线型设置，易于推动海水，可以让海水实行旋流可以进行快速的上下位置的转换。
5、本发明充气腔室为充气状态后为环形饱和腔室，中间为通孔状，通孔状态的设置，不会阻碍从泄流管处的泄流。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明正面结构示意图；
图3为本发明正面的左侧局部结构示意图；
图4为本发明正面的右侧局部结构示意图；
图5为本发明右侧结构示意图；
图6为图5中A-A的剖面结构示意图；
图7为本发明海水旋流机构的下部分的立体结构示意图。
图中：1底部支座、2海水导流机构、201高压泵体、202海水连通管、203海水导流管、3海水淡化机构、301海水淡化罐、302支撑架、303进水管、304淡水排放管、305球形截止阀、306石墨烯薄膜、307海水旋流机构、3071伺服电机、3072转轴、3073半球型连接件、3074球轴槽口、3075提升杆、3076辅助板、3077球轴、308充气机构、3081充气腔室、3082连接软管、3083鼓风机、309泄流管。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一：
如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，包括底部支座1，底部支座1的上表面的左侧和右侧分别设置有海水导流机构2和海水淡化机构3，可以进行海水的淡化操作；
海水导流机构2包括与底部支座1固定连接的高压泵体201，高压泵体201的输入端设置有海水连通管202，高压泵体201的右侧的输出端固定连接有海水导流管203；
海水淡化机构3包括海水淡化罐301，海水淡化罐301的底部固定连接有支撑架302，支撑架302的底部与底部支座1的表面固定连接，海水淡化罐301的左侧设置有进水管303，且进水管303与海水导流管203通过法兰连接设置，海水淡化罐301的右侧设置有淡水排放管304，且淡水排放管304的另一端设置有球形截止阀305，海水淡化罐301内壁上卡接有石墨烯薄膜306，石墨烯薄膜306为石墨烯氧化膜，石墨烯氧化膜与海水淡化罐301密封嵌套连接，不易让石墨烯薄膜306掉落，石墨烯薄膜306位于淡水排放管304和进水管303之间设置，海水淡化罐301内还设置有位于石墨烯薄膜306下方的海水旋流机构307和充气机构308，海水旋流机构307把底部的海水旋流至上方，且充气结构308实施后，可以通过充气状态，把位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，完全优于现有技术，海水淡化罐301的通过泄流阀设置有泄流管309，通过底部支座1可以将淡化装置固定在所需要的位置，然后将海水通入海水连通管202处，通过高压泵体201的工作，可以海水从海水导流管203直接进入海水淡化罐301内，并且注入的海水通过石墨烯薄膜306的高压渗透作用下，将海水内的纯水渗透进入石墨烯薄膜306的上方，并最终从淡水排放管304导出，可以进行海水操作，海水淡化处理后剩余的高浓度盐液从泄流管309排放出去。
实施例二：
如图1-7所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，海水旋流机构307包括伺服电机3071，伺服电机3071位于海水淡化罐301的顶部，且伺服电机3071底部的输出端穿进海水淡化罐301并固定连接有转轴3072，转轴3072的底部贯穿石墨烯薄膜306且固定连接有半球型连接件3073，半球型连接件3073的弧面上开设有多个环形设置的球轴槽口3074，球轴槽口3074的数量为8个，且多个球轴槽口3074之间以半球型连接件3073的中轴线中心对称设置，球轴槽口3074的内部卡接有球轴3075，球轴3075的表面上固定连接有提升杆3075，提升杆3075的另一端固定连接有辅助板3076，通过海水旋流机构307的设置，通过伺服电机3071的工作，让转轴3072旋转，在可以让半球型连接件3073转动，可以带动提升杆3075在旋转的时候得到提升，并且通过辅助板3706给予拨动海水，可以让海水进行旋流操作，可以实现将位于底部的海水循环式置于上方，便于将海水迅速的转换，导致将过滤海水在淡化过程中效率的提高。
实施例三：
如图1-7所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：充气机构308包括充气腔室3081，充气腔室3081位于海水旋流机构307的下方，且充气腔室3081的右侧固定连接有连接软管3082，连接软管3082的另一端穿出海水淡化罐301的右侧并固定连接有鼓风机3083，鼓风机3083固定安装在海水淡化罐301上，通过充气结构308的设置，鼓风机3083持续充气工作，充气腔室3081进行饱和状态，可以让位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，优于现有技术，便于将海水迅速的转换，导致将过滤海水在淡化过程中效率的提高。
本实施例中，为了便于推动海水，辅助板3076为与竖直方向的之间的夹角为60-75度，且辅助板3076为螺旋桨式流线型设置，易于推动海水，可以让海水实行旋流可以进行快速的上下位置的转换。
本实施例中，为了不阻碍泄流管309的泄流，充气腔室3081为充气状态后为环形饱和腔室，中间为通孔状，且充气腔室3081充气状态后的外径与海水淡化罐301的内壁贴合，通孔状态的设置，不会阻碍从泄流管309处的泄流。
使用时，通过底部支座1可以将淡化装置固定在所需要的位置，然后将海水通入海水连通管202处，通过高压泵体201的工作，可以海水从海水导流管203直接进入海水淡化罐301内，伺服电机3071的工作，让转轴3072旋转，在可以让半球型连接件3073转动，可以带动提升杆3075在旋转的时候得到提升，并且通过辅助板3706给予拨动海水，可以让海水进行旋流操作，可以实现将位于底部的海水循环式置于上方，鼓风机3083持续充气工作，充气腔室3081进行饱和状态，可以让位于底部的海水顶入上方，实现对底部的海水快速淡化的操作，优于现有技术，便于将海水迅速的转换，并且注入的海水通过石墨烯薄膜306的高压渗透作用下，将海水内的纯水渗透进入石墨烯薄膜306的上方，并最终从淡水排放管304导出，可以进行海水操作，海水淡化处理后剩余的高浓度盐液从泄流管309排放出去。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，包括底部支座(1)，其特征在于：所述底部支座(1)的上表面的左侧和右侧分别设置有海水导流机构(2)和海水淡化机构(3)；
海水导流机构(2)包括与底部支座(1)固定连接的高压泵体(201)，所述高压泵体(201)的输入端设置有海水连通管(202)，所述高压泵体(201)的右侧的输出端固定连接有海水导流管(203)；
海水淡化机构(3)包括海水淡化罐(301)，所述海水淡化罐(301)的底部固定连接有支撑架(302)，所述支撑架(302)的底部与底部支座(1)的表面固定连接，所述海水淡化罐(301)的左侧设置有进水管(303)，且所述进水管(303)与所述海水导流管(203)通过法兰连接设置，所述海水淡化罐(301)的右侧设置有淡水排放管(304)，且所述淡水排放管(304)的另一端设置有球形截止阀(305)，所述海水淡化罐(301)内壁上卡接有石墨烯薄膜(306)，所述石墨烯薄膜(306)位于淡水排放管(304)和进水管(303)之间设置，所述海水淡化罐(301)内还设置有位于石墨烯薄膜(306)下方的海水旋流机构(307)和充气机构(308)，海水淡化罐(301)的通过泄流阀设置有泄流管(309)。
2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，其特征在于：所述海水旋流机构(307)包括伺服电机(3071)，所述伺服电机(3071)位于海水淡化罐(301)的顶部，且伺服电机(3071)底部的输出端穿进海水淡化罐(301)并固定连接有转轴(3072)，所述转轴(3072)的底部贯穿石墨烯薄膜(306)且固定连接有半球型连接件(3073)，所述半球型连接件(3073)的弧面上开设有多个环形设置的球轴槽口(3074)，所述球轴槽口(3074)的内部卡接有球轴(3075)，所述球轴(3075)的表面上固定连接有提升杆(3075)，所述提升杆(3075)的另一端固定连接有辅助板(3076)。
3.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，其特征在于：所述充气机构(308)包括充气腔室(3081)，所述充气腔室(3081)位于海水旋流机构(307)的下方，且充气腔室(3081)的右侧固定连接有连接软管(3082)，所述连接软管(3082)的另一端穿出海水淡化罐(301)的右侧并固定连接有鼓风机(3083)，所述鼓风机(3083)固定安装在所述海水淡化罐(301)上。
4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，其特征在于：所述石墨烯薄膜(306)为石墨烯氧化膜。
5.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，其特征在于：所述球轴槽口(3074)的数量为8个，且多个球轴槽口(3074)之间以半球型连接件(3073)的中轴线中心对称设置。
6.根据权利要求2所述的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，其特征在于：所述辅助板(3076)为与竖直方向的之间的夹角为60-75度，且辅助板(3076)为螺旋桨式流线型设置。
7.根据权利要求3所述的一种基于石墨烯薄膜的海水淡化装置，其特征在于：所述充气腔室(3081)为充气状态后为环形饱和腔室，中间为通孔状，且所述充气腔室(3081)充气状态后的外径与海水淡化罐(301)的内壁贴合。
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