CN202926515U - 浮体式波浪能海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及浮体式波浪能海水淡化装置，包括波浪能吸收系统、液压系统和海水淡化系统，波浪能吸收系统包括浮体，浮体与固定在岸边的固定物通过铰链活动链接，浮体通过液压缸、高压油管与液压系统的高压油罐连接，高压油罐上安装稳压蓄能器，高压油罐通过液压马达与海水淡化系统的水泵连接将波浪能转换为机械能泵送海水淡化。本实用新型专利把波浪能转变为液压能实现海水淡化，避免了波浪能发电存在着稳定性差、不易存储的缺点。波浪能是无污染的绿色能源，本实用新型符合国家产业政策，有着广阔的应用前景。

Description

浮体式波浪能海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及一种浮体式波浪能海水淡化装置，属于新能源及节能环保领域。
背景技术
波浪能作为无污染的可再生绿色能源，在能源紧缺及环境污染越来越严重的当今世界得到了越来越多的重视。目前波浪能的利用以发电为主，由于波浪能具有稳定性差的特点，导致波浪发电系统能量利用效率低、运行稳定性差，发出的电力无法接入电网，影响了波浪能发电技术的广泛利用。同时由于海洋环境恶劣，导致波浪能发电设备成本高昂。若能将波浪能直接用于海水淡化，则可通过储存淡水的方式克服波浪能稳定性差的缺点。
申请号201010155361.5的专利公开了一种波浪能海水淡化装置，它包括波能采集浮体、支撑浮体、液压泵、海水预处理系统和海水淡化系统；波能采集浮体嵌设在支撑浮体内，其顶板上设置四个立轴，中心位置设置活塞连杆；支撑浮体的支撑浮体顶板上设置四个支撑立柱，各支撑立柱的顶部设置工作台，工作台上固定设置液压泵、海水预处理系统和海水淡化系统；支撑浮体底部通过锚索固定在海底；液压泵的底部一侧设置有通气孔，顶部两侧分别通过入水、出水管道与海水预处理系统和海水淡化系统连接；海水淡化系统主要包括反渗透组件和气垫式调压室，海水预处理系统主要包括吸水管道、超滤组件和缓冲室。这一发明能吸收波浪能，直接利用波浪能转化的液压能进行海水预处理及淡化功能。但这一发明需要在海面上布置一个工作平台，工作平台需固定在海底，安装较为复杂；液压系统和反渗透海水淡化系统均安装在海面的平台上，受海洋强腐蚀环境的影响，对防腐蚀的要求很高；整套系统安装在海面上，当出现台风等极端气候时易于损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述不足，利用大型浮体随波浪的往复运动吸收波浪能，把波浪能转换为液压油的压力能，为海水淡化系统提供动力。本系统中在液压系统设置有稳压蓄能器，可以在一定时间范围内保持系统稳定工作，利用液压系统把波浪能转换为海水淡化系统的动力，可减少能量转换次数，提高波浪能的利用效率。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
浮体式波浪能海水淡化装置，包括波浪能吸收系统、液压系统和海水淡化系统，波浪能吸收系统包括浮体，浮体与固定在岸边的固定物通过铰链活动链接，浮体通过液压缸、高压油管与液压系统的高压油罐连接，高压油罐上安装稳压蓄能器，高压油罐通过液压马达与海水淡化系统的水泵连接将波浪能转换为机械能泵送海水淡化。
所述的海水淡化系统包括水泵，水泵一端与海水相通，另一端与过滤器连接，过滤器连接反渗透装置。
所述的液压缸的下端与浮体通过铰链连接，上方通过铰链固定在固定物的支架上。
所述的液压马达通过回油管与液压缸相通。
海浪袭来时在波浪的作用下随波浪起伏，带动液压缸运动生产高压油。液压缸通过高压油管把高压油输送给高压油罐。
液压系统用来储存液压缸生产的高压油。高压油罐上安装稳压蓄能器，可在一定范围内保持油罐内压力的稳定。油罐内的高压油通过高压油管提供给液压马达，从液压马达流出的低压油输送给液压缸。液压系统的作用是储存波浪能并把波浪能转换为机械能对外输出。
海水淡化系统采用反渗透海水淡化系统。目前我国的反渗透海水淡化工艺已成熟，市场上从小到大多个规格的膜组件海水淡化系统都已经实现国产化。本项目根据波浪能吸收吸收系统的输出功率选择相应的反渗透膜组件，用液压马达代替电机为反渗透系统提供动力。本实用新型专利把波浪能转变为液压能实现海水淡化，避免了波浪能发电存在着稳定性差、不易存储的缺点。波浪能是无污染的绿色能源，本实用新型符合国家产业政策，有着广阔的应用前景。
与201010155361.5号专利相比，本专利的主要不同之处波浪能吸收装置的不同，本专利的浮体用铰链连接的方式固定在岸边的支架上，浮体在波浪的作用下绕铰链转动。本专利适合安装在海岸岸边，高压油罐、液压马达和反渗透系统可布置在靠近海岸的陆地上，通过高压油管把高压油罐和液压缸连接，整个系统只有浮体和海边的支架与海水接触，可减小海水对其他设备的腐蚀，工作条件较为有利，使用寿命长。本专利在安装时不必在海底采用固定安装设施，便于安装；当出现台风等极端气候时，本专利可通过液压缸把浮体拉起暂时停止工作，从而避免在恶劣天气下的损坏。
附图说明
图1是本实用新型的波浪能吸收系统示意图。
图2为液压系统和反渗透系统示意图。
其中，1.浮体，2.固定物，3.液压缸，4.高压油管，5.高压油罐，6.稳压蓄能器，7.液压马达，8.水泵，9.过滤器，10.反渗透装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
浮体式波浪能海水淡化装置，包括波浪能吸收系统、液压系统和海水淡化系统，波浪能吸收系统包括浮体1，浮体1与固定在岸边的固定物2通过铰链活动链接，浮体1通过液压缸3、高压油管4与液压系统的高压油罐5连接，高压油罐5上安装稳压蓄能器6，高压油罐5通过液压马达7与海水淡化系统的水泵8连接将波浪能转换为机械能泵送海水淡化。
所述的海水淡化系统包括水8泵，水泵8一端与海水相通，另一端与过滤器9连接，过滤器9连接反渗透装置10。
波浪能吸收系统主要由浮体1和液压缸3两部分组成，用来把波浪能转换为液压油的压力能。如附图1所示，浮体1右侧通过销轴固定在海边的支架上，可以绕销轴旋转。浮体1漂浮在海面上，随海浪上下起伏。液压缸3为双耳型液压缸，一端安装在浮体1上，随浮体运动；另一端通过转轴固定在海边的支架上。浮体1的起伏运动带动液压缸3的轴对液压油进行压缩，产生压力为20MPa的高压油，并通过高压油管输送给高压油罐5。
液压系统的作用是把高压油的液压能转换为机械能对外输出。如附图2所示，液压缸3生产的高压油通过高压油管输送给高压油灌5，在高压油罐5上安装有稳压蓄能器6，稳压蓄能器6采用压缩气体为工质，当海浪浪高较大时气体被压缩储存能量，浪高较小时气体膨胀释放能量。稳压蓄能器的设置可以解决波浪能实时性差、不稳定的缺点，保证输出功率的稳定。高压油罐5通过高压油管把高压油输送给液压马达7，液压马达7把储存在高压油中的能量转换机械能对外输出，驱动反渗透海水淡化系统的水泵。
反渗透系统用来生产淡水，液压马达驱动水泵抽取海水并加压，高压海水通过过滤器送入反渗透膜组件，浓盐水派出，淡水送入存储设施。
浮体的尺寸为宽1.2m，宽1.0m，高0.5m，在1m浪高的情况下对外输出功率可达3.5kW。附图1中的液压缸按国家标准选用，在本使用新型中选择内径100mm，额定压力位20MPa的液压缸。图2中在高压油罐上方安装蓄能稳压器保持油灌内压力的稳定，通过液压马达输出动力带动反渗透系统的水泵，把波浪能转换为水泵的动力。反渗透海水淡化系统选用已成熟的小型反渗透膜组件。

Claims (4)

1.浮体式波浪能海水淡化装置，包括波浪能吸收系统、液压系统和海水淡化系统，其特征是，波浪能吸收系统包括浮体，浮体与固定在岸边的固定物通过铰链活动链接，浮体通过液压缸、高压油管与液压系统的高压油罐连接，高压油罐上安装稳压蓄能器，高压油罐通过液压马达与海水淡化系统的水泵连接将波浪能转换为机械能泵送海水淡化。
2.根据权利要求1所述的浮体式波浪能海水淡化装置，其特征是，所述的海水淡化系统包括水泵，水泵一端与海水相通，另一端与过滤器连接，过滤器连接反渗透装置。
3.根据权利要求1所述的浮体式波浪能海水淡化装置，其特征是，所述的液压缸的下端与浮体通过铰链连接，上方通过铰链固定在固定物的支架上。
4.根据权利要求1所述的浮体式波浪能海水淡化装置，其特征是，所述的液压马达通过回油管与液压缸相通。
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