CN112279399B - 一种可移动式海水淡化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可移动式海水淡化装置，包括依次连接的过滤机构、加压柱塞泵和管式膜机构，过滤机构包括第一过滤区和第二过滤区，第一过滤区与加压柱塞泵进水口相连，海水经该过滤区过滤后进入所述加压柱塞泵内，第二过滤区与管式膜机构的浓缩液出水口相连，浓缩液流过该过滤区后排出，利用第一过滤区内部的过滤板进行过滤工作，再配合驱动机构使用，驱动第一过滤区和第二过滤区内的过滤板移动相向移动，使得第一过滤区和第二过滤区内的过滤板位置互换，利用管式膜机构浓缩液出水口排出的液体对第二过滤区内的过滤板进行反向冲刷清理，除去其表面的杂质，如此反复，既能提高过滤板的过滤效果，又减少人工清理的劳动量，使用更加方便可靠。
Description
技术领域
本发明涉及海水淡化技术领域，具体为一种可移动式海水淡化装置。
背景技术
海水淡化即利用海水脱盐生产淡水，是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，从海水中取得淡水的过程谓海水淡化，现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及可实现盈利的碳酸铵离子交换法，其中，反渗透海水淡化技术是利用反渗透原理对海水进行淡化处理的主要方法，淡化过程中，原海水通过增压经过反渗透膜组后被分离成浓海水和淡水，反渗透海水淡化装置具有结构简单、操作方便、无相变、海水淡化处理效率高和能耗低等优点越来越受到厂家的欢迎；
现有的反渗透海水淡化装置体积较大，不方便对其进行移动，且由于海水中储存大量杂质，容易在设备内沉积，降低工作效率，需要人工拆卸进行清理，费时费力，所以急需一种能实现自清洁，且方便调节的可移动式海水淡化装置来解决上述问题
发明内容
本发明提供一种能实现自清洁，延长使用年限，且便于操作和调节的可移动式海水淡化装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可移动式海水淡化装置，包括依次连接的过滤机构、加压柱塞泵和管式膜机构，所述过滤机构包括第一过滤区和第二过滤区，所述第一过滤区与加压柱塞泵进水口相连，海水经该过滤区过滤后进入所述加压柱塞泵内，所述第二过滤区与管式膜机构的浓缩液出水口相连，浓缩液流过该过滤区后排出；
所述过滤机构还包括驱动机构和与驱动机构相连的多组过滤板，每组所述过滤板包括第一过滤板和第二过滤板，驱动机构带动各组过滤板的第一过滤板和第二过滤板朝相反方向移动，并交错分布在第一过滤区和第二过滤区内；
所述管式膜机构包括水流分配机构和多个管式反渗透膜元件，所述水流分配机构包括进水阀和出水阀，所述进水阀的进水端口与加压柱塞泵的出水口相连，进水阀的各出水端口分别与各管式反渗透膜元件的进水口相连，所述出水阀各进水端口与各管式反渗透膜元件的出水口相连，所述出水阀的出水端口与第二过滤区的进水口相连，所述进水阀和出水阀之间安装有联动机构，通过联动机构带动进水阀和出水阀同步转动。
优选的，所述第一过滤区和第二过滤区之间通过隔板隔开，且所述隔板上贯穿开设有多组移动通道，每组移动通道包括第一移动通道和第二移动通道，各组过滤板的第一过滤板和第二过滤板分别穿过对应移动通道的第一移动通道和第二移动通道内，并沿着对应的移动通道移动；
所述驱动机构包括转轴和多组齿轮组，每组齿轮组均包括同轴安装有一从动齿轮和一变向齿轮，所述转轴上位于各个变向齿轮对应位置处安装有套接有蜗杆，转轴转动，带动各个蜗杆转动，并带动多组齿轮组同步转动；
每组过滤板顶端均安装有齿轮组，所述第一过滤板顶端安装有第一齿条，所述第二过滤板顶端安装有第二齿条，第一齿条和第二齿条对称分布在从动齿轮两侧，且均与从动齿轮啮合，从动齿轮转动带动第一齿条和第二齿条分别朝相反方向移动。
优选的，所述隔板上位于各个移动通道开口处均开设有密封槽，各个过滤板两端均安装有密封块，密封块与密封槽插接。
优选的，第一过滤区和第二过滤区底端沿各个过滤板移动方向均开设有滑槽，各个过滤板底端均安装有滑块，滑块与滑槽滑动连接。
优选的，所述联动机构包括第一转轮和第二转轮，所述第一转轮和第二转轮之间安装有联动皮带，所述第一转轮同轴安装在所述进水阀的阀杆上，阀杆转动控制进水阀同时带动所述第一转轮转动；
所述出水阀包括淡水出水阀和浓缩液出水阀，所述淡水出水阀和浓缩液出水阀进水口分别与管式反渗透膜元件对应的出水口相连，淡水出水阀和浓缩液出水阀的阀杆上均同轴安装有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮一侧安装有中心轴，所述中心轴上位于各个从动齿轮处均套接有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述第二转轮同轴安装在所述中心轴上。
优选的，所述水流分配机构还包括回流阀，所述回流阀进水端口与淡水出水阀出水端口相连，且回流阀进水端口与淡水出水阀出水端口之间安装有回流控制阀，所述回流阀的各个出水端口均与进水阀的进水端口相连；
所述回流阀的阀杆上同轴安装有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与对应的主动齿轮啮合。
优选的，所述海水淡化装置还包括底板，所述底板上安装有多个支撑架，各个支撑架将底板顶端区域进行分隔，过滤机构、加压柱塞泵和管式膜机构构分别安装在底板顶端的各个区域内。
优选的，所述底板底端安装有多个移动轮。
优选的，所述底板边部沿竖直方向滑动安装有定位框，所述定位框包括第一U形定位框和第二U形定位框，第一U形定位框和第二U形定位框端部之间转动连接；
所述底板上与第一U形定位框和第二U形定位框对应位置均安装有固定块，所述固定块上沿竖直方向贯穿开设有螺孔，所述螺孔内螺纹连接有螺杆，各个所述螺杆底端分别与第一U形定位框和第二U形定位框转动连接。
优选的，所述支撑架顶端安装有太阳能板机构，所述太阳能板机构包括太阳能板和与太阳能板电连的蓄电池，所述支撑架顶端平行安装有若干个旋转轴，所述太阳能板背面与旋转轴相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明中，在加压柱塞泵进水口处安装有过滤机构，对待淡化的海水进行预处理，过滤海水中的杂质，延长管式膜机构使用的年限，其中，过滤机构包括第一过滤区和第二过滤区，分别与加压柱塞泵进水口相连和管式膜机构的浓缩液出水口相连，结合多组过滤板使用，利用第一过滤区内部的过滤板进行过滤工作，再配合驱动机构使用，驱动第一过滤区和第二过滤区内的过滤板移动相向移动，使得第一过滤区和第二过滤区内的过滤板位置互换，利用管式膜机构浓缩液出水口排出的液体对第二过滤区内的过滤板进行反向冲刷清理，除去其表面的杂质，如此反复，既能提高过滤板的过滤效果，又减少人工清理的劳动量，使用更加方便可靠；
另外，在多个管式反渗透膜元件之间安装有水流分配机构，用于控制水流的流向，便于根据需求将水流输送至指定的管式反渗透膜元件内进行淡化工作，操作灵活简单，且在淡化工作不停止的情况下更换部分管式反渗透膜元件，提高工作效率。
2、本发明中，在水流分配机构中安装有联动机构，并将进水阀和出水阀关联，使得进水阀控制指定管式反渗透膜元件进水的同时，出水阀控制对应的管式反渗透膜元件进行出水，操作更加便捷，节约时间，同时，在出水阀处还安装有回流阀，可根据需求，控制淡水流至进水阀的进水口处，与预处理后的海水进行混合，降低进水阀的进水口处海水的浓度，提高淡水水质，同时降低管式反渗透膜元件内杂质的沉积，延长其使用年限。
3、本发明中通过底板上的多个支撑架，将顶端区域分割成不同空间，各个各组成机构可按类安装在不同的空间内，使底板上的各组成机构层次分明，方便后续对各部分的养护和维修，同时，利用底座底端的移动轮，方便对装置进行移动；另外，在底板边部安装有都给定位框，通过转动螺杆，可带动定位框沿竖直方向移动，在装置移动至指定位置时，将定位框下移与地面接触，将装置的位置进行锁定，避免其滑动，影响装置工作的稳定性，同时，利用定位框可将底板四周进行包裹，避免污染物与车轮接触，降低车轮的损耗，延长车轮使用的年限，其中，定位框通过两个U形框转动连接，可单独控制各个U形框上下移动的高度，以适用于不同地面使用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的淡化装置结构示意图；
图2是本发明淡化装置的俯视图；
图3是本发明过滤机构的结构示意图；
图4是本发明过滤机构的俯视图；
图5是本发明过滤板和驱动机构的结构示意图；
图6是本发明淡化装置另一视角的结构示意图；
图7是本发明水流分配机构的结构示意图；
图中标号：1、过滤机构；101、第一过滤区；102、第二过滤区；103、第一过滤板；104、第二过滤板；105、隔板；106、移动通道；107、转轴；108、蜗杆；109、从动齿轮；110、变向齿轮；111、第一齿条；112、第二齿条；113、密封槽；114、密封块；115、滑槽；116、滑块；2、加压柱塞泵；3、管式膜机构；301、管式反渗透膜元件；302、水流分配机构；303、进水阀；304、出水阀；305、淡水出水阀；306、浓缩液出水阀；307、第一转轮；308、第二转轮；309、联动皮带；310、第一从动齿轮；311、中心轴；312、主动齿轮；313、回流阀；314、第二从动齿轮；315、回流控制阀；4、底板；5、支撑架；6、移动轮；7、定位框；8、第一U形定位框；9、第二U形定位框；10、固定块；11、螺孔；12、螺杆；13、太阳能板；14、蓄电池。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-2所示，一种可移动式海水淡化装置，包括依次连接的过滤机构1、加压柱塞泵2和管式膜机构3，过滤机构1包括第一过滤区101和第二过滤区102，第一过滤区101与加压柱塞泵2进水口相连，海水经该过滤区过滤后进入加压柱塞泵2内，第二过滤区102与管式膜机构3的浓缩液出水口相连，浓缩液流过该过滤区后排出；
使用时，海水通过水管与第一过滤区101的进水口相连，并将水管另一端伸入海水中，加压柱塞泵2工作，使得海水进入第一过滤区101内进行初步过滤，拦下海水中的大颗粒杂质，之后海水经过加压柱塞泵2加压后进入管式膜机构3内进行淡化工作，淡水从管式膜机构3的淡水出口排出，浓缩液进入第二过滤区102内；
过滤机构1，如图3-5所示，过滤机构1还包括驱动机构和与驱动机构相连的多组过滤板，每组过滤板包括第一过滤板103和第二过滤板104，驱动机构带动各组过滤板的第一过滤板103和第二过滤板104朝相反方向移动，并交错分布在第一过滤区101和第二过滤区102内；
其中，第一过滤区101和第二过滤区102之间通过隔板105隔开，且隔板105上贯穿开设有多组移动通道106，每组移动通道106包括第一移动通道106和第二移动通道106，各组过滤板的第一过滤板103和第二过滤板104分别穿过对应移动通道106的第一移动通道106和第二移动通道106内，并沿着对应的移动通道106移动，其中，隔板105上位于各个移动通道106开口处均开设有密封槽113，各个过滤板两端均安装有密封块114，密封块114与密封槽113插接，使得各个过滤板工作时，与隔板105紧密连接，第一过滤区101和第二过滤区102底端沿各个过滤板移动方向均开设有滑槽115，各个过滤板底端均安装有滑块116，滑块116与滑槽115滑动连接，引导各个过滤板稳定的滑动，驱动机构包括转轴107和多组齿轮组，每组齿轮组均包括同轴安装有一从动齿轮109和一变向齿轮110，转轴107上位于各个变向齿轮110对应位置处安装有套接有蜗杆108，转轴107转动，带动各个蜗杆108转动，并带动多组齿轮组同步转动，每组过滤板顶端均安装有齿轮组，第一过滤板103顶端安装有第一齿条111，第二过滤板104顶端安装有第二齿条112，第一齿条111和第二齿条112对称分布在从动齿轮109两侧，且均与从动齿轮109啮合，从动齿轮109转动带动第一齿条111和第二齿条112分别朝相反方向移动；
当需要对过滤机构1中的过滤板进行清理时，转动转轴107，其中转轴107一端可安装转轮，通过人工转动，或者与电机的输出轴相连，通过电机带动转轴107转动，转轴107转动带动蜗杆108转动，并带动各个变向齿轮110转动和从动齿轮109同步转动，从动齿轮109带动其两侧啮合的齿条移动，从而带动其两侧的第一过滤板103和第二过滤板104相向移动，使得第一过滤板103从第一过滤区101移动至第二过滤区102，第二过滤板104同步从第二过滤区102移动至第一过滤区101，利用第二过滤板104进行过滤工作，利用从管式膜机构3排出的浓缩液对第一过滤板103进行反向冲刷工作，清理第一过滤板103上的杂质，如此反复，自动对过滤板进行清理，并可循环使用清理后的过滤板。
管式膜机构3，如图6-7所示，管式膜机构3包括水流分配机构302和多个管式反渗透膜元件301，水流分配机构302包括进水阀303和出水阀304，进水阀303的进水端口与加压柱塞泵2的出水口相连，进水阀303的各出水端口分别与各管式反渗透膜元件301的进水口相连，出水阀304各进水端口与各管式反渗透膜元件301的出水口相连，出水阀304的出水端口与第二过滤区102的进水口相连，进水阀303和出水阀304之间安装有联动机构，通过联动机构带动进水阀303和出水阀304同步转动；
其中，联动机构包括第一转轮307和第二转轮308，第一转轮307和第二转轮308之间安装有联动皮带309，第一转轮307同轴安装在进水阀303的阀杆上，阀杆转动控制进水阀303同时带动第一转轮307转动，出水阀304包括淡水出水阀305和浓缩液出水阀306，淡水出水阀305和浓缩液出水阀306进水口分别与管式反渗透膜元件301对应的出水口相连，淡水出水阀305和浓缩液出水阀306的阀杆上均同轴安装有第一从动齿轮310，第一从动齿轮310一侧安装有中心轴311，中心轴311上位于各个从动齿轮109处均套接有主动齿轮312，主动齿轮312与从动齿轮109啮合，第二转轮308同轴安装在中心轴311上，且水流分配机构302还包括回流阀313，回流阀313进水端口与淡水出水阀305出水端口相连，且回流阀313进水端口与淡水出水阀305出水端口之间安装有回流控制阀315，回流阀313的各个出水端口均与进水阀303的进水端口相连，回流阀313的阀杆上同轴安装有第二从动齿轮314，所述第二从动齿轮314与对应的主动齿轮312啮合；
使用时，海水从进水阀303的进水口进入，其中，进水阀303为一种多通阀，转动阀杆，调节水流从指定的出水端口流出，并流至指定的管式反渗透膜元件301内部，同时，第一转轮307通过联动皮带309带动第二转轮308转动，并同步电动中心轴311和各个主动齿轮312转动，主动齿轮312带动第一从动齿轮310和第二从动齿轮314同步转动，如图所示，由于本实例中，第一从动齿轮310和第二从动齿轮314转动方向与第一转轮307的转动方向相反，连接出水阀304和回流阀313时，与进水阀303对应的端口进行相反连接即可，也可在主动齿轮312带动与第一从动齿轮310和第二从动齿轮314之间在加一个齿轮，使得第一从动齿轮310和第二从动齿轮314转动方向与第一转轮307的转动方向相同，管式反渗透膜元件301对海水淡化后，淡水和浓缩液分别从淡水出水阀305和浓缩液出水阀306排出，此时，若需要提高淡化水质，打开回流控制阀315，使得部分淡化流至进水阀303的进水口处，与海水混合，降低海水的浓度，提高淡化水质。
如图1所示，海水淡化装置还包括底板4，底板4上安装有多个支撑架5，各个支撑架5将底板4顶端区域进行分隔，过滤机构1、加压柱塞泵2和管式膜机构3构分别安装在底板4顶端的各个区域内，且在底板4底端安装有多个移动轮6，方便对装置进行移动，当装置移动中指定位置时，在底板4边部沿竖直方向滑动安装有定位框7，定位框7包括第一U形定位框8和第二U形定位框9，第一U形定位框8和第二U形定位框9端部之间转动连接，底板4上与第一U形定位框8和第二U形定位框9对应位置均安装有固定块10，固定块10上沿竖直方向贯穿开设有螺孔11，螺孔11内螺纹连接有螺杆12，各个螺杆12底端分别与第一U形定位框8和第二U形定位框9转动连接，转动螺杆12即可带动第一U形定位框8和第二U形定位框9上下移动，下移与地面接触时，将装置位置进行锁定，使得装置能稳定的进行工作。
其中，如图1所示，在支撑架5顶端安装有太阳能板13机构，太阳能发电是现有的一项成熟技术，其主要吸收太阳能转换为电能进行使用，本实施例中，淡化装置由于可移动，可根据需求移动至指定位置进行淡化工作，所以配套安装有太阳能板13机构，利用太阳能作为装置能源之一，在本实施例的淡化装置中，撑架顶端平行安装有若干个旋转轴107，太阳能板13背面与旋转轴107相连，支撑架5内安装有供储存电能的蓄电池14，根据实际需求，调节太阳能板13角度吸收电能，并储存在蓄电池14，使用环保便捷。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种可移动式海水淡化装置，包括依次连接的过滤机构、加压柱塞泵和管式膜机构，其特征在于：所述过滤机构包括第一过滤区和第二过滤区，所述第一过滤区与加压柱塞泵进水口相连，海水经该过滤区过滤后进入所述加压柱塞泵内，所述第二过滤区与管式膜机构的浓缩液出水口相连，浓缩液流过该过滤区后排出；
所述过滤机构还包括驱动机构和与驱动机构相连的多组过滤板，每组所述过滤板包括第一过滤板和第二过滤板，驱动机构带动各组过滤板的第一过滤板和第二过滤板朝相反方向移动，并交错分布在第一过滤区和第二过滤区内；
所述管式膜机构包括水流分配机构和多个管式反渗透膜元件，所述水流分配机构包括进水阀和出水阀，所述进水阀的进水端口与加压柱塞泵的出水口相连，进水阀的各出水端口分别与各管式反渗透膜元件的进水口相连，所述出水阀各进水端口与各管式反渗透膜元件的出水口相连，所述出水阀的出水端口与第二过滤区的进水口相连，所述进水阀和出水阀之间安装有联动机构，通过联动机构带动进水阀和出水阀同步转动；
所述联动机构包括第一转轮和第二转轮，所述第一转轮和第二转轮之间安装有联动皮带，所述第一转轮同轴安装在所述进水阀的阀杆上，阀杆转动控制进水阀同时带动所述第一转轮转动；
所述出水阀包括淡水出水阀和浓缩液出水阀，所述淡水出水阀和浓缩液出水阀进水口分别与管式反渗透膜元件对应的出水口相连，淡水出水阀和浓缩液出水阀的阀杆上均同轴安装有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮一侧安装有中心轴，所述中心轴上位于各个从动齿轮处均套接有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述第二转轮同轴安装在所述中心轴上；
所述水流分配机构还包括回流阀，所述回流阀进水端口与淡水出水阀出水端口相连，且回流阀进水端口与淡水出水阀出水端口之间安装有回流控制阀，所述回流阀的各个出水端口均与进水阀的进水端口相连；
所述回流阀的阀杆上同轴安装有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与对应的主动齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：所述第一过滤区和第二过滤区之间通过隔板隔开，且所述隔板上贯穿开设有多组移动通道，每组移动通道包括第一移动通道和第二移动通道，各组过滤板的第一过滤板和第二过滤板分别穿过对应移动通道的第一移动通道和第二移动通道内，并沿着对应的移动通道移动；
所述驱动机构包括转轴和多组齿轮组，每组齿轮组均包括同轴安装有一从动齿轮和一变向齿轮，所述转轴上位于各个变向齿轮对应位置处安装有套接有蜗杆，转轴转动，带动各个蜗杆转动，并带动多组齿轮组同步转动；
每组过滤板顶端均安装有齿轮组，所述第一过滤板顶端安装有第一齿条，所述第二过滤板顶端安装有第二齿条，第一齿条和第二齿条对称分布在从动齿轮两侧，且均与从动齿轮啮合，从动齿轮转动带动第一齿条和第二齿条分别朝相反方向移动。
3.根据权利要求2所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：所述隔板上位于各个移动通道开口处均开设有密封槽，各个过滤板两端均安装有密封块，密封块与密封槽插接。
4.根据权利要求2所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：第一过滤区和第二过滤区底端沿各个过滤板移动方向均开设有滑槽，各个过滤板底端均安装有滑块，滑块与滑槽滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：所述海水淡化装置还包括底板，所述底板上安装有多个支撑架，各个支撑架将底板顶端区域进行分隔，过滤机构、加压柱塞泵和管式膜机构构分别安装在底板顶端的各个区域内。
6.根据权利要求5所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：所述底板底端安装有多个移动轮。
7.根据权利要求5所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：所述底板边部沿竖直方向滑动安装有定位框，所述定位框包括第一U形定位框和第二U形定位框，第一U形定位框和第二U形定位框端部之间转动连接；
所述底板上与第一U形定位框和第二U形定位框对应位置均安装有固定块，所述固定块上沿竖直方向贯穿开设有螺孔，所述螺孔内螺纹连接有螺杆，各个所述螺杆底端分别与第一U形定位框和第二U形定位框转动连接。
8.根据权利要求5所述的一种可移动式海水淡化装置，其特征在于：所述支撑架顶端安装有太阳能板机构，所述太阳能板机构包括太阳能板和与太阳能板电连的蓄电池，所述支撑架顶端平行安装有若干个旋转轴，所述太阳能板背面与旋转轴相连。
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