CN112854398B - 一种浓盐水排海扩散器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种浓盐水排海扩散器。包括齿轮箱、浓盐水侧涡轮、海水侧涡轮、浓盐水侧蜗壳、海水侧蜗壳、涡管、直管、弯头、轴承。浓盐水侧涡轮固定于涡轮底座的轴承上，并通过涡轮底座与浓盐水侧蜗壳相连；浓盐水侧蜗壳固定于齿轮箱顶面；海水侧涡轮固定于涡轮底座的轴承之上，并通过涡轮底座与海水侧蜗壳相连；海水侧蜗壳固定于齿轮箱侧面上。海水淡化生成的浓盐水在自身的动能和重力势能的作用下冲击带动浓盐水侧涡轮旋转，转动扭矩通过齿轮箱内彼此相啮合的锥形齿轮传动给海水侧涡轮。使向近海排放前抽提海水与浓盐水预先混合，使排放入海浓盐水的浓度降低以弱化排放区域形成的盐升包络线，减小或避免浓盐水排放入海后产生的生态环境影响。
Description
技术领域
本发明涉及海水淡化领域，具体是一种应用于海水淡化领域的浓盐水排海扩散器。
背景技术
海水淡化是解决水资源匮乏的有效技术方法之一。海水淡化过程是通过相应的技术措施从海水中分离出淡水以供生产和生活使用，但该过程不可避免地会产生浓盐水排放入海。浓盐水持续排放入海会在排放区域形成盐升包络线，对受纳水体和海洋生物群落产生影响，造成一定的近海海洋环境风险。
目前主流的排海扩散器主要有多喷口式扩散器和文丘里式扩散器。多喷口式扩散器主要通过增加浓盐水的排放面积达到加快浓盐水的稀释速度的目的，但是浓盐水的出口浓度并没有降低。文丘里式扩散器利用了文丘里管的收缩作用使排放的浓盐水流速增加、压强降低从而吸入环境海水对排放的浓盐水进行掺混，达到降低浓盐水排放浓度的目的，但是文丘里管扩散器排出的浓盐水速度较大，并没有将所排放的浓盐水自身的机械能充分利用，因此扩散效果理论上还可以进一步优化。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于海水淡化领域的浓盐水排海扩散器，用以在浓盐水向近海排放前抽提海水与浓盐水预先混合，使排放入海浓盐水的浓度降低以弱化排放区域形成的盐升包络线，减小或避免浓盐水排放入海后产生的生态环境影响。
本发明提供如下技术方案：
一种浓盐水排海扩散器，包括齿轮箱、浓盐水侧涡轮、海水侧涡轮、浓盐水侧蜗壳、海水侧蜗壳、涡管、直管、弯头、轴承；所述的浓盐水侧涡轮与海水侧涡轮分别采用齿轮轴连接于齿轮箱上相垂直的两个面上；连接浓盐水侧涡轮的齿轮轴上的锥形齿轮与连接海水侧涡轮的齿轮轴上的锥形齿轮相啮合；所述的浓盐水侧蜗壳与海水侧蜗壳通过涡管、直管、弯头相连通。浓盐水侧涡轮的转动扭矩通过齿轮箱内彼此相啮合的锥形齿轮传动给海水侧涡轮。
进一步地，上述浓盐水排海扩散器包括齿轮箱、轴承A、齿轮轴A、锥形齿轮A、轴承B、涡轮底座A、涡管A、浓盐水侧涡轮、浓盐水侧蜗壳、锥形齿轮B、轴承室、直管A、涡轮底座B、轴承C、齿轮轴B、海水侧涡轮、海水侧蜗壳、涡管B、轴承室端盖、轴承D、轴承固定套、轴承E、直管B、弯头、直管C；
浓盐水侧蜗壳底部设有与之连通的涡轮底座A，浓盐水侧蜗壳通过螺纹连接固定于齿轮箱顶面；海水侧蜗壳底部设有与之连通的涡轮底座B，海水侧蜗壳通过螺纹连接固定于齿轮箱侧面；
涡管A与直管A相连接；涡管B与直管B相连接，直管B与弯头相连接，弯头与直管C相连接，直管C与直管A垂直相连接；
轴承A固定于齿轮箱底部的凹槽处，轴承B固定于涡轮底座A的凹槽处；齿轮轴A穿过轴承A和轴承B并在轴承A和轴承B的径向限位作用下位于竖直方向；齿轮轴A上固定有锥形齿轮A与齿轮轴B前端固定的锥形齿轮B相啮合；浓盐水侧涡轮套于齿轮轴A上，并通过螺纹与轴承B的内圈固定；
轴承室与轴承室端盖通过螺纹连接并固定于齿轮箱侧面；轴承D和轴承E通过轴承固定套固定于轴承室的两端；轴承C固定于涡轮底座B的凹槽处；齿轮轴B穿过轴承C、轴承D、轴承E并在径向限位作用下与齿轮轴A相垂直；海水侧涡轮套于齿轮轴B上，并通过螺纹与轴承C的内圈相固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：在海水淡化后将浓盐水入海排放时，排放的浓盐水可以通过本发明并利用自身的重力势能和动能带动涡轮旋转抽提自然海水达到稀释排放浓盐水的出口浓度的目的，减小或避免浓盐水排放入海后产生的生态环境影响。同多喷口式扩散器相比，本发明对排放的浓盐水进行了预先掺混，在排放口即降低了浓盐水的排放浓度；同文丘里式扩散器相比，本发明更加充分的利用了浓盐水的重力势能和动能，使排放入海的浓盐水浓度与海水混合更加充分，排放出口的浓度更低。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的左视剖面图；
图中：1齿轮箱；2轴承A；3轴肩；4齿轮轴A；5锥形齿轮A；6轴承B；7涡轮底座A；8六角螺丝A；9涡管A；10浓盐水侧涡轮；11六角螺母A；12浓盐水侧蜗壳；13锥形齿轮B；14轴承室；15直管A；16涡轮底座B；17轴承C；18六角螺母B；19齿轮轴B；20海水侧涡轮；21海水侧蜗壳；22涡管B；23六角螺丝B；24轴承室端盖；25轴承D；26轴承固定套；27轴承E；28直管B；29弯头；30直管C。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来进一步描述本发明。但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
如图1、图2、图3所示，齿轮箱1构成了本发明的主体框架。浓盐水侧蜗壳12底部设有与之连通的涡轮底座A7，浓盐水侧蜗壳12通过螺纹连接固定于齿轮箱1顶面；海水侧蜗壳21底部设有与之连通的涡轮底座B16，海水侧蜗壳21通过螺纹连接固定于齿轮箱1侧面；
涡轮底座A7通过螺纹连接固定于浓盐水侧蜗壳12上；涡轮底座B16通过螺纹连接固定于海水侧蜗壳21上。
涡管A9与直管A15相连接；涡管B22与直管B28相连接，直管B28与弯头29相连接，弯头29与直管C30相连接，直管C30与直管A15垂直相连接。
轴承A2固定于齿轮箱1底部的凹槽处，轴承B6固定于涡轮底座A7的凹槽处。齿轮轴A4穿过轴承A2和轴承B6并在轴承A2和轴承B6的径向限位作用下位于竖直方向。齿轮轴A4上固定有锥形齿轮A5，锥形齿轮A5在齿轮轴A4上的轴肩3与轴承A2的限位作用下固定于特定位置并与锥形齿轮B13相啮合。浓盐水侧涡轮10套于齿轮轴A4上，并在六角螺母A11的紧固作用下与轴承B6的内圈固定。
轴承室14与轴承室端盖24通过螺纹连接并固定于齿轮箱1侧面。轴承D25和轴承E27通过轴承固定套26固定于轴承室14的两端。轴承C17固定于涡轮底座B16的凹槽处；齿轮轴B19穿过轴承C17、轴承D25、轴承E27并在轴承C17、轴承D25、轴承E27的径向限位作用下与齿轮轴A4相垂直。齿轮轴B19前端固定有与锥形齿轮A5相啮合的锥形齿轮B13。海水侧涡轮20套于齿轮轴B19上，并在六角螺母B18的紧固作用下与轴承C17的内圈相固定。
当对海水淡化产生的浓盐水进行排放时，将本发明浸没于排放海域水平面以下。排放的浓盐水流入浓盐水侧蜗壳12并在浓盐水自身的动能和重力势能的作用下冲击带动浓盐水侧涡轮10旋转。浓盐水在浓盐水侧涡轮10的旋转离心作用下进入涡管A9后流入直管A15。齿轮轴A4在轴承A2和轴承B6的减阻作用下被浓盐水侧涡轮10带动旋转。齿轮轴A4带动锥形齿轮A5旋转，锥形齿轮A5带动与之相啮合的锥形齿轮B13转动。锥形齿轮B13带动与之相固定的齿轮轴B19转动，齿轮轴B19在轴承D25和轴承E27的减阻作用下将扭矩转递给海水侧涡轮20。海水侧涡轮20在轴承C17的减阻作用下旋转，同时将浸没处的海水吸入海水侧蜗壳21。进入海水侧蜗壳21的海水在海水侧涡轮20的旋转离心作用下进入涡管B22。进入涡管B22的海水在离心惯性的作用下进入直管B28后经过弯头29进入直管C30，最后汇入直管A15，并与直管A15内的浓盐水相混合扩散后排出，从而达到稀释排放浓盐水的出口浓度的目的。
Claims (2)
1.一种浓盐水排海扩散器，其特征在于，包括齿轮箱(1)、轴承A(2)、齿轮轴A(4)、锥形齿轮A(5)、轴承B(6)、涡轮底座A(7)、涡管A(9)、浓盐水侧涡轮(10)、浓盐水侧蜗壳(12)、锥形齿轮B(13)、轴承室(14)、直管A(15)、涡轮底座B(16)、轴承C(17)、齿轮轴B(19)、海水侧涡轮(20)、海水侧蜗壳(21)、涡管B(22)、轴承室端盖(24)、轴承D(25)、轴承固定套(26)、轴承E(27)、直管B(28)、弯头(29)、直管C(30)；所述的浓盐水侧涡轮(10)与海水侧涡轮(20)分别采用齿轮轴连接于齿轮箱(1)上相垂直的两个面上；连接浓盐水侧涡轮的齿轮轴上的锥形齿轮与连接海水侧涡轮的齿轮轴上的锥形齿轮相啮合；所述的浓盐水侧蜗壳(12)与海水侧蜗壳(21)通过涡管、直管、弯头相连通；具体地，
浓盐水侧蜗壳(12)底部设有与之连通的涡轮底座A(7)，浓盐水侧蜗壳(12)通过螺纹连接固定于齿轮箱(1)顶面；海水侧蜗壳(21)底部设有与之连通的涡轮底座B(16)，海水侧蜗壳(21)通过螺纹连接固定于齿轮箱(1)侧面；
涡管A(9)与直管A(15)相连接；涡管B(22)与直管B(28)相连接，直管B(28)与弯头(29)相连接，弯头(29)与直管C(30)相连接，直管C(30)与直管A(15)垂直相连接；
轴承A(2)固定于齿轮箱(1)底部的凹槽处，轴承B(6)固定于涡轮底座A(7)的凹槽处；齿轮轴A(4)穿过轴承A(2)和轴承B(6)并在轴承A(2)和轴承B(6)的径向限位作用下位于竖直方向；齿轮轴A(4)上固定有锥形齿轮A(5)与齿轮轴B(19)前端固定的锥形齿轮B(13)相啮合；浓盐水侧涡轮(10)套于齿轮轴A(4)上，并通过螺纹与轴承B(6)的内圈固定；
轴承室(14)与轴承室端盖(24)通过螺纹连接并固定于齿轮箱(1)侧面；轴承D(25)和轴承E(27)通过轴承固定套(26)固定于轴承室(14)的两端；轴承C(17)固定于涡轮底座B(16)的凹槽处；齿轮轴B(19)穿过轴承C(17)、轴承D(25)、轴承E(27)并在径向限位作用下与齿轮轴A(4)相垂直；海水侧涡轮(20)套于齿轮轴B(19)上，并通过螺纹与轴承C(17)的内圈相固定。
2.根据权利要求1所述的浓盐水排海扩散器，其特征在于，涡轮底座A(7)通过螺纹连接固定于浓盐水侧蜗壳(12)上；涡轮底座B(16)通过螺纹连接固定于海水侧蜗壳(21)上。
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