CN216512961U - 一种水下利用脱气膜组供氧的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种水下利用脱气膜组供氧的结构，所述脱气膜组的侧壁内设有膜组件，所述膜组件的侧壁上设有多个可选择透气微孔，所述膜组件的侧壁与所述所述脱气膜组的侧壁之间形成水溶液流动空间，所述水溶液流动空间与脱气膜组进液口连通，所述膜组件的侧壁围成膜组件内腔，所述膜组件内腔与所述脱气膜组排气口连通，所述脱气膜组排气口通过第一氧气输送管道与抽真空器连接，所述抽真空器通过第二氧气输送管道与氧气储气罐连通，所述氧气储气罐通过第三氧气输送管道与一水下供氧系统连通，这样能够高效脱除水中氧气并供给水下供氧系统，在供给氧气的过程中无副产物产生，能耗成本低，且安全可靠。

Description

一种水下利用脱气膜组供氧的结构

技术领域

本实用新型涉及水下供氧技术领域，具体涉及一种水下利用脱气膜组供氧的结构。

背景技术

早期的潜艇潜航时间较短，潜艇上未装备单独的供氧装置，只安装通气管换气装置，潜艇在水下潜行一段时间后，需要上浮，将通气管伸出海面，与外界进行换气，将艇内贫氧的空气排出，同时向艇内补充富氧的新鲜空气。

后来，随着科技的不断发展，通气管就不再是为潜艇供氧的主要手段了。许多潜艇开始进入深海潜行；而且通气管换气效率太低，经常出问题，也就随之被时代淘汰了。

首先出现的潜艇水下供氧的设备就是压缩氧气罐，这些压缩氧气罐的作用就是在其他换气设备出故障的时候，为船员们提供应急氧气储备；压缩氧气的弊端也很明显：氧气储备量太少、浓度过高容易“醉氧”、高浓度氧气易引发爆炸等。随后又出现了电解水方法和氧化钠制氧法等方法用于水下供氧，电解水方法用于水下供氧，电解水工艺过程较快，由于水分子是由氧原子和氢原子组成的，通过电解的方式就能将水转化为氧气，虽然这种方式电解水产生氧气比较快，但消耗的能源也比较多，所以只适合核潜艇来使用，而且电解水之后的氢气处理也很麻烦；另外采用氧化钠制氧法用于水下供氧，但过氧化钠制氧法设备成本高，供给的时间有限，对设备要求高，局限性较大。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种水下利用脱气膜组供氧的结构，能够高效脱除水中氧气并供给水下供氧系统，在供给氧气的过程中无副产物产生，环境友好，能耗成本低，且安全可靠。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种利用脱气膜组脱除水中氧气的结构，包括：脱气膜组，所述脱气膜组上分别连接有脱气膜组进液口和脱气膜组排气口，所述脱气膜组的侧壁内设有膜组件，所述膜组件的侧壁上设有可选择透气微孔，所述膜组件的侧壁与所述脱气膜组的侧壁之间形成水溶液流动空间，所述水溶液流动空间与脱气膜组进液口连通，所述膜组件的侧壁围成膜组件内腔，所述膜组件内腔与所述脱气膜组排气口连通，所述脱气膜组排气口通过第一氧气输送管道与抽真空器连接。

本实用新型提供一种水下利用脱气膜组供氧的结构，能够高效脱除水中氧气并供给水下供氧系统，在供给氧气的过程中无副产物产生，环境友好，能耗成本低，且安全可靠。

作为优选技术方案，包括：待过滤进水口，所述待过滤进水口通过液体输送泵与所述过滤器连通。

作为优选技术方案，所述过滤器通过滤液输送管道与脱气膜组进液口连通。

作为优选技术方案，所述脱气膜组上连接有脱气膜组进气口，所述脱气膜组进气口一端与所述膜组件内腔连通，所述脱气膜组进气口另一端通过气体吹扫管道与气体吹扫器连通。

作为优选技术方案，在所述第一氧气输送管道上连接有止回阀，所述止回阀用于防止第一氧气输送管道中的氧气回流至所述脱气膜组排气口中。

作为优选技术方案，在所述止回阀与抽真空器之间的第一氧气输送管道上连接有真空表。

作为优选技术方案，所述真空表与处理器电连接，所述处理器与抽真空器控制器电连接，所述抽真空器控制器用于控制抽真空器的功率来控制抽真空负压恒定。

作为优选技术方案，所述抽真空器通过第二氧气输送管道与氧气储气罐连通。

作为优选技术方案，所述氧气储气罐通过第三氧气输送管道与一水下供氧系统连通。

作为优选技术方案，所述过滤液输送管道上连接有水压力传感器，水压力传感器与PLC控制器电连接，所述PLC控制器与液体输送泵电连接。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种利用脱气膜组脱除水中氧气的结构的结构图；

图2为本实用新型提供的一种利用脱气膜组脱除水中氧气的结构的电路图；

图3为本实用新型提供的一种利用脱气膜组脱除水中氧气的结构的电路图；

其中：1-脱气膜组；2-脱气膜组进液口；3-脱气膜组排气口；4-第一氧气输送管道；5-抽真空器；6-待过滤进水口；7-液体输送泵；8-过滤器；9-过滤液输送管道；10-脱气膜组进气口；11-气体吹扫管道；12-气体吹扫器；13-止回阀；14-真空表；15-第二氧气输送管道；16-氧气储气罐；17-第三氧气输送管道；18-水下供氧系统；19-水压力传感器；20-PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例达到本实用新型的目的。

如图1所示，本实用新型提供一种利用脱气膜组脱除水中氧气的结构，包括：待过滤进水口6和脱气膜组1，所述脱气膜组1上分别连接有脱气膜组进液口2、脱气膜组排气口3和脱气膜组进气口10，所述待过滤进水口6通过液体输送泵7与所述过滤器8连通，所述过滤器8通过滤液输送管道9与脱气膜组进液口2连通，所述滤液输送管道9上连接有水压力传感器19，水压力传感器19与PLC控制器20电连接，所述PLC控制器20与液体输送泵7电连接，所述PLC控制器20控制液体输送泵7以能够控制进入脱气膜组进液口2中液体的流量，所述水溶液流动空间与脱气膜组进液口2连通，所述脱气膜组1的侧壁内设有膜组件，所述膜组件的侧壁上设有多个可选择透气微孔，所述膜组件的侧壁与所述脱气膜组的侧壁之间形成水溶液流动空间，所述膜组件的侧壁围成膜组件内腔，所述膜组件内腔与所述脱气膜组排气口3连通，所述脱气膜组排气口3通过第一氧气输送管道4与抽真空器连接，在所述第一氧气输送管道4上连接有止回阀13，所述止回阀13用于防止第一氧气输送管道4中的氧气回流至所述脱气膜组排气口3中，在所述止回阀13与抽真空器5之间的第一氧气输送管道4上连接有真空表14，所述真空表14与处理器电连接，所述处理器与抽真空器控制器电连接，所述抽真空器控制器用于控制抽真空器5的功率来控制抽真空负压恒定，所述抽真空器5通过第二氧气输送管道15与氧气储气罐16连通，所述氧气储气罐16通过第三氧气输送管道17与一水下供氧系统18连通。

首先将水通入待过滤进水口6中，待过滤的水通过液体输送泵7加压进入过滤器8中并进行过滤得到过滤后的水，过滤器8的设置防止水中杂质堵塞脱气膜组1，过滤后的水从脱气膜组进液口2通入水溶液流动空间中，膜组件的侧壁表面具有30-80nm的多个可选择性透气微孔，可选择性透气微孔能够允许过滤后水中的氧气气体以分子形式通过并进入膜组件内腔，但是由于过滤后水存在表面张力的作用，使得水溶液流动空间中的水不能通过膜组件侧壁表面的可选择性透气微孔以能够将过滤后水中氧气脱除，同时膜组件内腔中通过气体吹扫器12施加吹扫氮气进行吹扫，在抽真空器5抽真空和吹扫氮气的共同作用下，水中脱除的氧气通过膜组件侧壁表面的可选择性透气微孔不断向膜组件内腔移动，并在抽真空作用下通过第二氧气输送管道15排出至氧气储气罐，然后将氧气储气罐16中的氧气通过第三氧气输送管道17通入水下供氧系统18中。

在运行过程中，需注意真空表需一直保持在负压(﹣0.92MPa～﹣0.96MPa)，如果负压过高会造成脱气膜组中膜组件渗透，过低则会降低氧气气体的脱出量。

如图2所示，所述真空表14与处理器电连接，所述处理器与抽真空器控制器电连接，所述抽真空器控制器用于控制抽真空器5的功率来控制抽真空负压恒定。预设真空表负压阈值(﹣0.92MPa～﹣0.96MPa)，当预设真空表负压阈值小于真空表的负压实际值，通过真空表反馈预设真空表负压阈值小于真空表的负压实际值信号给处理器，所述处理器检测到信号，处理信号，传输预设真空表负压阈值小于真空表的负压实际值至抽真空器控制器，抽真空器控制器控制调大抽真空器的功率以能够控制负压为﹣0.92MPa～﹣0.96MPa；当预设真空表负压阈值大于真空表的负压实际值，通过真空表反馈预设真空表负压阈值大于真空表的负压实际值信号给处理器，所述处理器检测到信号，处理信号，传输预设真空表负压阈值大于真空表的负压实际值至抽真空器控制器，抽真空器控制器控制调小抽真空器的功率以能够控制负压为﹣0.92MPa～﹣0.96MPa，保持真空表的在负压﹣0.92MPa～﹣0.96MPa恒定，减少工作人员现场检查的环节，保证利用脱气膜组脱除水中氧气结构的安全性。

如图3所示，所述过滤液输送管道9上连接有水压力传感器，水压力传感器与PLC控制器电连接，所述PLC控制器与液体输送泵电连接，预设进入脱气膜组进液口的流量阈值，当所述水压力传感器反馈脱气膜组进液口的流量实际值小于预设进入脱气膜组进液口的流量阈值的电信号给PLC控制器，PLC控制器控制打开或调大液体输送泵7以能够控制增加进入过滤器8的进液量，当所述水压力传感器反馈脱气膜组进液口2的流量实际值大于预设进入脱气膜组进液口2的流量阈值的电信号给PLC控制器20，PLC控制器20控制关闭或调小液体输送泵以能够控制减小进入过滤器8的进液量，保证了脱气膜组的正常运行，延长了脱气膜组的使用寿命，减少工作人员现场检查的环节，提高了生产的安全性。

本实用新型提供一种水下利用脱气膜组供氧的结构，能够高效脱除水中氧气并供给水下供氧系统，在供给氧气的过程中无副产物产生，环境友好，能耗成本低，且安全可靠。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，包括：脱气膜组，所述脱气膜组上分别设有脱气膜组进液口和脱气膜组排气口，所述脱气膜组的侧壁内设有膜组件，所述膜组件的侧壁上设有多个可选择透气微孔，所述膜组件的侧壁与所述脱气膜组的侧壁之间形成水溶液流动空间，所述水溶液流动空间与脱气膜组进液口连通，所述膜组件的侧壁围成膜组件内腔，所述膜组件内腔与所述脱气膜组排气口连通，所述脱气膜组排气口通过第一氧气输送管道与抽真空器连接，所述抽真空器通过第二氧气输送管道与氧气储气罐连通，所述氧气储气罐通过第三氧气输送管道与一水下供氧系统连通，所述水下供氧系统用于水下供氧。

2.根据权利要求1所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，包括：待过滤进水口，所述待过滤进水口通过液体输送泵与过滤器连通。

3.根据权利要求2所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，所述过滤器通过滤液输送管道与脱气膜组进液口连通。

4.根据权利要求1所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，所述脱气膜组上设有脱气膜组进气口，所述脱气膜组进气口一端与所述膜组件内腔连通，所述脱气膜组进气口另一端通过气体吹扫管道与气体吹扫器连通。

5.根据权利要求1所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，在所述第一氧气输送管道上连接有止回阀，所述止回阀用于防止第一氧气输送管道中的氧气回流至所述脱气膜组排气口中。

6.根据权利要求5所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，在所述止回阀与抽真空器之间的第一氧气输送管道上连接有真空表。

7.根据权利要求6所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，所述真空表与处理器电连接，所述处理器与抽真空器控制器电连接，所述抽真空器控制器用于控制抽真空器的功率来控制抽真空负压恒定。

8.根据权利要求3所述的水下利用脱气膜组供氧的结构，其特征在于，所述过滤液输送管道上连接有水压力传感器，水压力传感器与PLC控制器电连接，所述PLC控制器与液体输送泵电连接。

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