CN203451243U - 海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种海水淡化装置，其包括一压力往复器、一往复泵和二分离器，分离器具有一第二腔体和第三腔体，借由压力往复器推动往复泵中的活塞杆左右运动，活塞杆带动第二腔体中的第二活塞在左右方向做往复运动，以调节第二腔体中的压力，使海水在第二腔体中蒸发、再进入第三腔体中冷凝，进而得到淡水，这样海水的处理量就是一般设备的两倍，提高了能量的利用率，提高了淡水的生产效率。

Description

海水淡化装置

技术领域

本实用新型涉及一种装置，尤其涉及一种海水淡化装置。

背景技术

传统的海水回收装置，主要为水力透平式（或离心式）配合一反渗透系统，水力透平式能量回收装置由安装叶轮的水泵侧和安装透平转子的透平侧组成，叶轮和透平转子间通过一根中心轴相连接。反渗透系统排出的高压浓海水驱动透平转子把压力能转换为机械能（轴功），通过中心轴把机械能传递水泵侧的叶轮，叶轮再把机械能转换为压力能，对进入反渗透系统的海水实施增压。由于水力透平式能量回收装置采用离心式原理，同时经过“压力-能轴功-压力能”两步转换过程，由于海水含盐量高、硬度高，对设备腐蚀性大，而且水温季节性变化较大，工程投资和能耗也高得多，能量回收效率相对较低，且获得的淡水的量也相对较少。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种能量利用率高、回收量大的海水能量回收装置。

本实用新型是这样实现的：一种海水淡化装置，包括：一压力往复器；一往复泵，所述往复泵固设于所述压力往复器下方，所述往复泵具有一第一腔体，所述第一腔体内设置一活塞杆，所述活塞杆水平设置并伸出所述第一腔体，所述活塞杆上固设一第一活塞，所述第一活塞的外边缘抵接于所述第一腔体的内壁，所述压力往复器根据所述第一活塞左右两侧的压力推动所述活塞杆做左右方向上的往复运动；二分离器，分别设置于所述往复泵左右两端，所述分离器具有在左右方向上相对设置的一第一侧壁和一第二侧壁，连接第一侧壁和第二侧壁的一第三侧壁，以及连接第一侧壁和第二侧壁的一第四侧壁，所述第四侧壁位于第三侧壁内，所述第四侧壁的内壁、第一侧壁和第二侧壁围成密闭的一第二腔体，所述第二腔体中设置一第二活塞，所述第二活塞连接所述活塞杆的一端，所述第三侧壁的内壁、第四侧壁的外壁和所述第一侧壁、第二侧壁围成密闭一第三腔体，所述第一侧壁上设置一海水单向阀和一浓海水限位阀，所述海水单向阀、浓海水限位阀均与所述第二腔体连通，所述第四侧壁上设有用以和所述第三腔体连通的一蒸汽单向阀。

进一步地，所述第一腔体的左右两端分别设置一密封盖，二所述密封盖上分别设有一第一开口部和一第二开口部，所述密封盖的中心位置贯设一通孔，所述活塞杆穿设于所述通孔并露出所述密封盖。

更进一步地，所述通孔中设置一防水圈，所述防水圈的外壁与所述通孔内壁紧密接触，所述活塞杆插置于所述防水圈中。。

更进一步地，所述压力往复器具有一换向阀、一进水口和一出水口，所述第一开口部对应所述进水口，所述第二开口部对应所述出水口，所述第一开口部和第二开口部之间分别设置一第一压力测试部和一第二压力测试部，所述换向阀根据所述第一压力测试部和所述第二压力测试部之间的压力差，将所述进水口转换为与所述第二开口部连通，所述出水口转换为与第一开口部连通。。

更进一步地，所述换向阀包括一第一信号孔和一第二信号孔，所述第一信号孔和所述第二信号孔分别对应并连接所述第一压力测试部和所述第二压力测试部。。

进一步地，所述第一压力测试部与所述第一开口部之间的距离大于所述活塞的厚度，所述第二压力测试部与所述第二开口部之间的距离大于所述活塞的厚度。

进一步地，所述第一腔体、第二腔体呈中空的圆柱状，所述第四侧壁的外壁面设置多个散热片，所述散热片位于所述第三腔体中。

进一步地，所述海水单向阀上设置一海水雾化器。

进一步地，所述浓海水限位阀上设置一出口。

进一步地，所述第三侧壁上设置有与外界连通的一淡水口，且所述第三侧壁的外侧设有一隔热层。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型所述第二活塞连接所述活塞杆的一端，所述第一侧壁上设置一海水单向阀和一浓海水限位阀，所述海水单向阀、浓海水限位阀均与所述第二腔体连通，所述第四侧壁上设有用以和所述第三腔体连通的一蒸汽单向阀。所述分离器具有一第二腔体和第三腔体，借由压力往复器推动往复泵中的活塞杆左右运动，活塞杆带动第二腔体中的第二活塞在左右方向做往复运动，以调节第二腔体中的压力，使海水在第二腔体中蒸发、再进入第三腔体中冷凝，进而得到淡水，这样海水的处理量就是一般设备的两倍，提高了能量的利用率提高了淡水的生产效率。

2、所述所述第三侧壁的外侧设有一隔热层，防止热量从所述第三侧壁流失到外界，提高了能量的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的压力往复器、往复泵和分离器的组合图；

图2为本实用新型实施例提供的往复泵和分离器的组合图；

图3为本实用新型实施例提供的往复泵的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的分离器的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参见图1、图2和图3，本实用新型实施例提供一种海水能量回收装置，其包括一压力往复器1、固设于所述压力往复器1下方的一往复泵2，和分别设置于所述往复泵2左右两端的一分离器4。

请参见图1、图2和图3，所述压力往复器11具有一换向阀、一进水口13和一出水口14，所述换向阀包括一第一信号孔11和一第二信号孔12，所述出水口14设置于所述进水口13的下方。

请参见图1、图2和图3，，所述往复泵2具有一第一腔体24，所述第一腔体24呈中空的圆柱状，便于所述第一腔体24的成型，所述第一腔体24水平设置，所述第一腔体24内设置一活塞杆23，所述活塞杆23水平设置并伸出所述第一腔体24，所述活塞杆23上固设一第一活塞22，防止所述第一活塞22与所述活塞杆23之间产生相对的滑动，所述第一活塞22的外边缘抵接于所述第一腔体24的内壁，且所述第一活塞22可带动所述活塞杆23在左右方向上移动，所述第一腔体24的相对两端分别开设一第一开口部31和一第二开口部32，以便于所述第一腔体24与外界连通，所述第一开口部31对应所述进水口13，所述第二开口部32对应所述出水口14，所述第一开口部31和第二开口部32之间分别设置一第一压力测试部25和一第二压力测试部26，具体说，所述第一压力测试部25和第二压力测试部26分别开设于所述往复泵2的侧壁21上，所述第一信号孔11和所述第二信号孔12分别对应并连接所述第一压力测试部25和所述第二压力测试部26。

请参见图1、图2和图3，所述第一腔体24的左右两端分别设置一密封盖3，以增加所述第一腔体24的密闭性，所述密封盖3贯设一通孔（未标号），所述第一开口部31和第二开口部32分别开设于第一腔体24左右两端的密封盖3上，所述密封盖3的中心位置贯设所述通孔，所述活塞杆23穿设于所述通孔并露出所述密封盖3，便于所述活塞杆23的左右移动，所述通孔中设置一防水圈（未图示），所述防水圈的外壁与所述通孔内壁紧密接触，防止液体从所述防水圈中流出，所述活塞杆23插置于所述防水圈中，且在所述活塞杆23移动的过程中，所述活塞杆23与所述防水圈紧密接触，防止液体的流出。

请参见图1、图2和图3，所述第一压力测试部25与所述第一开口部31之间的距离大于所述第一活塞22的厚度，以便于所述第一活塞22越过所述第一压力测试部25，便于检测所述第一压力测试部25和所述第二压力测试部26之间的压力差，所述第二压力测试部26与所述第二开口部32之间的距离大于所述第一活塞22的厚度，便于所述第一活塞22越过所述第二压力测试部26，便于检测所述第一压力测试部25和所述第二压力测试部26之间的压力差。

请参见图2、图3和图4，两个分离器4，分别设置于所述往复泵2左右两端，具体说是所述二分离器4分别固定于所述往复泵2的左右两侧，所述分离器4具有在左右方向上相对设置的一第一侧壁44和一第二侧壁43，连接第一侧壁44和第二侧壁43的一第三侧壁41，以及连接第一侧壁44和第二侧壁43的一第四侧壁42，所述第四侧壁42位于第三侧壁41内，所述第四侧壁42的内壁、第一侧壁44和第二侧壁43围成密闭的一第二腔体48，所述第二腔体48中设置一第二活塞45，所述第二活塞45连接所述活塞杆23的一端，所述第三侧壁41的内壁、第四侧壁42的外壁和所述第一侧壁44、第二侧壁43围成密闭一第三腔体47，所述第一侧壁44上设置一海水单向阀441和一浓海水限位阀442，所述海水单向阀441、浓海水限位阀442均与所述第二腔体48连通，所述第四侧壁42上设有用以和所述第三腔体47连通的一蒸汽单向阀421，所述第一腔体24、第二腔体48呈中空的圆柱状，所述第三腔体47环设于所述第二腔体48的外围，所述第四侧壁42的外壁面设置多个散热片422，所述散热片422位于所述第三腔体47中。所述海水单向阀441上设置一海水雾化器（未图示）。所述浓海水限位阀442上设置一出口（未图示），便于浓海水的流出。所述第三侧壁41上设置有与外界连通的一淡水口（未图示），便于淡水的流出，且所述第三侧壁41的外侧设有一隔热层46，防止热量从所述第三侧壁41向外界流失。

请参见图1、图2和图3，使用时，带压浓盐水由进水口13经第一开口部31进入往复泵2，由于浓盐水自身具有压缩能量，故浓盐水进入所述往复泵2中释放能量，推动第一活塞22向右运动，这个时候第一压力测试部25的压力大于第二压力测试部26的压力，当第一活塞22越过第二压力测试部26，移动到第二开口部32的时候，第一压力测试部25和第二压力测试部26的压力大小相等，压力往复器1上第二信号孔12开始转向，第一开口部31此时由进水变为出水，即浓盐水从第一开口部31流出，将做功后的浓盐水经出水口14排出，这时候第二压力测试部26的压力高于第一压力测试部25的压力，所述第一活塞22开始由右侧向左侧移动，即由第二开口部32朝向第一开口部31移动，同样，当第一活塞22越过所述第一压力测试部25，移动到第一开口部31的时候，第一压力测试部25和第二压力测试部26的压力大小相等，这时候，第一信号孔11开始自动换向工作，第二开口部32由进水变为排水，做功后的浓盐水经出水口14排出，与此同时，第一压力测试部25压力开始大于第二压力测试部26，即第一活塞22左侧受到的压力大于右侧受到的压力，第一活塞22开始由左向右移动，进而实现所述换向阀根据所述第一压力测试部25和所述第二压力测试部26之间的压力差，将所述进水口13转换为与所述第二开口部32连通，所述出水口14转换为与第一开口部31连通。这样的往复运动就形成了，第一活塞22带动所述活塞杆23在往复泵2内的往复运动。

由于水的沸点随压力的降低而降低，水在负压状态下作闪急蒸发，生成水蒸汽，而水蒸汽恢复常压状态时又能冷凝成液态水。现以左边的分离器4为例进行说明。

请参见图2、图3和图4，当第二活塞45在最左端位置向右移动时，蒸汽单向阀421和浓海水限位阀442同时关闭，第二腔体48内成负压状态，这时海水单向阀441打开，海水经海水雾化器喷成雾状进入第二腔体48内，进行闪急蒸发，变成水蒸汽，同时大量吸收第三腔体47内的蒸汽冷凝成水时所放出的汽化潜热。

请参见图2、图3和图4，当第二活塞45向左移动时，第二腔体48内成正压状态，这时海水单向阀441关闭，蒸汽单向阀421打开，蒸汽进入第三腔体47内，由于第三腔体47内有大量散热片422，极大增加换热面积，强化了冷凝，冷凝时放出的汽化潜热传给第四侧壁42，作为下一周期汽缸内水分蒸发时的蒸发热。当第二活塞45移动到靠近极左位置时，第二活塞45碰到浓海水限位阀442，并打开浓海水限位阀442，使浓海水排出第二腔体48，完成一个循环，并无限重复以上循环。在第三腔体47内冷凝生成的淡水，从淡水口流出，实现海水淡化。右边的一个分离器4在此就不在详细叙述，具体工作方式和左边的一个相同。

利用液压自动换向技术，将往复泵2的两端的第二腔体48同时做成负压闪蒸室，使用第一活塞22推动所述活塞杆23往复运动，所述活塞杆23带动左右两侧的两个第二活塞45做往复运动，这样海水的处理量就是一般设备的两倍。大大提高了淡水的生产效率，如果要提高海水淡化的效率，可以利用其它的加热方式，在海水进入设备前预加热，提高处理速度。同理，由于排放出的浓海水是已经被加热的，这样我们可以将浓海水进行多次蒸发，最终达到雾化干燥结晶的效果。

浓盐水经过处理，使其中的能量得以回收，再利用回收的能量吸入新的海水进行淡化，进而大大降低海水淡化的成本，避免了将浓盐水直接排放到外界而污染环境和能量的损失。利用浓盐水直接增压进料海水的方式回收压力能，即浓盐水中蕴含的能量提供给活塞，活塞驱动所述活塞杆23在腔体中往复运动，不需要“压力-能轴功-压力能”两步转换过程，大大提高了能量的利用率。再者，只要排水压力在7-20公斤就能驱动往复泵2做功，进而实现了低压条件下的能量转换，且能量转化效率高达90%-96%。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括： 

一压力往复器； 

一往复泵，所述往复泵固设于所述压力往复器下方，所述往复泵具有一第一腔体，所述第一腔体内设置一活塞杆，所述活塞杆水平设置并伸出所述第一腔体，所述活塞杆上固设一第一活塞，所述第一活塞的外边缘抵接于所述第一腔体的内壁，所述压力往复器根据所述第一活塞左右两侧的压力推动所述活塞杆做左右方向上的往复运动； 

二分离器，分别设置于所述往复泵左右两端，所述分离器具有在左右方向上相对设置的一第一侧壁和一第二侧壁，连接第一侧壁和第二侧壁的一第三侧壁，以及连接第一侧壁和第二侧壁的一第四侧壁，所述第四侧壁位于第三侧壁内，所述第四侧壁的内壁、第一侧壁和第二侧壁围成密闭的一第二腔体，所述第二腔体中设置一第二活塞，所述第二活塞连接所述活塞杆的一端，所述第三侧壁的内壁、第四侧壁的外壁和所述第一侧壁、第二侧壁围成密闭一第三腔体，所述第一侧壁上设置一海水单向阀和一浓海水限位阀，所述海水单向阀、浓海水限位阀均与所述第二腔体连通，所述第四侧壁上设有用以和所述第三腔体连通的一蒸汽单向阀。 

2.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：所述第一腔体的左右两端分别设置一密封盖，二所述密封盖上分别设有一第一开口部和一第二开口部，所述密封盖的中心位置贯设一通孔，所述活塞杆穿设于所述通孔并露出所述密封盖。 

3.如权利要求2所述的海水淡化装置，其特征在于：所述通孔中设置一防水圈，所述防水圈的外壁与所述通孔内壁紧密接触，所述活塞杆插置于所述防水圈中。 

4.如权利要求2所述的海水淡化装置，其特征在于：所述压力往复器具有一换向阀、一进水口和一出水口，所述第一开口部对应所述进水口，所述第二开口部对应所述出水口，所述第一开口部和第二开口部之间分别设置一第一压力测试部和一第二压力测试部，所述换向阀根据所述第一压力测试部和所述第二压力测试部之间的压力差，将所述进水口转换为与所述第二开口部连通，所述出水口转换为与第一开口部连通。 

5.如权利要求4所述的海水淡化装置，其特征在于：所述换向阀包括一第一信号孔和一第二信号孔，所述第一信号孔和所述第二信号孔分别对应并连接所述第一压力测试部和所述第二压力测试部。 

6.如权利要求5所述的海水淡化装置，其特征在于：所述第一压力测试部与所述第一开口部之间的距离大于所述活塞的厚度，所述第二压力测试部与所述第二开口部之间的距离大于所述活塞的厚度。 

7.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：所述第一腔体、第二腔体呈中空的圆柱状，所述第四侧壁的外壁面设置多个散热片，所述散热片位于所述第三腔体中。 

8.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：所述海水单向阀上设置一海水雾化器。 

9.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：所述浓海水限位阀上设置一出口。 

10.如权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于：所述第三侧壁上设置有与外界连通的一淡水口，且所述第三侧壁的外侧设有一隔热层。 

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