一种海水淡化装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海水淡化装置，包括给水组件、机械过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透组件、清洗水箱、灭菌池、纯水箱和高压泵动力组件；所述给水组件的出水口连接机械过滤器的进水口，机械过滤器的出水口连接保安过滤器的进水口，保安过滤器的出水口连接高压泵进水口，高压泵的出水口连接反渗透组件的进水口，反渗透组件的出水口连接至清洗水箱的进水口，清洗水箱的上端设置有上出水口，上出水口连接至灭菌池，灭菌池的出水口连接至纯水箱的进水口。本发明专利技术还公开了一种海水淡化装置的控制方法。本发明专利技术通过双动力耦合器，将风力机和变频电动机结合，最终输出恒定的转速，因而受天气因素的影响较小。

A desalination device and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种海水淡化装置及其控制方法
本专利技术涉及海水淡化领域领域，具体涉及一种海水淡化装置及其控制方法。
技术介绍
淡水资源不足问题越来越严重，随着经济的快速发展，对淡水的需求量也迅速增长，而现有的淡水供水能力不能满足其快速发展的需求，淡水供水量缺口很大。作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决水资源短缺的一种最重要的方法，海水淡化水具有清洁、高纯度和供给稳定的特点，是安全可靠的高品质水源。然而，现有技术中，海水在淡化的过程中，通常利用电能，导致海水淡化的成本剧增。海上风力能源充足，但是风力不稳定或天气状况多变，导致风力能源被白白浪费，比如风力过大有可能损毁设备不能使用，风力过小不足以使用。风力不稳定、天气多变，运行的设备不断被中断。总之，由于不能输出恒定的动力，风力能源不能被直接使用。即使采用风力机先将风能转换为电能，再输送给海水淡化装置，其中，能量先由机械能转化为电能，再由电能转化成机械能，能量在多次转化过程中效率较低，当需要足够的动力输出时，通常需要投入更大的设备来弥补由能量转化低下导致的能量损失。并且，现有的海水淡化装置中，动力系统和海水淡化系统两部分控制分别单独控制，无法统一监控，无法实时发现设备损坏故障，造成人力的浪费。因此有必要对现有的控制系统进行改进，优化一种用于岛礁海水淡化的控制系统，能够实现对各个部分各个环节的控制。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术的主要目的是提供一种海水淡化装置，通过双动力耦合器可以充分利用海风，给海水淡化装置提供恒定转速的能量，并且能量转换次数少、能量损失少；本专利技术还提供一种海水淡化装置的控制方法，可以对海水淡化装置进行自动化全程控制。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以解决。(一)、一种海水淡化装置，包括给水组件、机械过滤器、保安过滤器、高压泵、反渗透组件、清洗水箱、灭菌池、纯水箱和高压泵动力组件；所述给水组件的出水口连接机械过滤器的进水口，所述机械过滤器的出水口连接保安过滤器的进水口，保安过滤器的出水口连接高压泵进水口，高压泵的出水口连接反渗透组件的进水口，反渗透组件的出水口连接至清洗水箱的进水口，清洗水箱的上端设置有上出水口，所述上出水口连接至灭菌池，灭菌池的出水口连接至纯水箱的进水口；所述高压泵动力组件的动力输出轴连接所述高压泵的输入轴。进一步的，所述给水组件包含取水泵、原水箱和送水泵，所述取水泵的进水口伸入海水中，所述取水泵的出水口连接原水箱的顶部进水口，所述送水泵的进水口连接至原水箱的底部出水口，送水泵的出水口连接机械过滤器的进水口。进一步的，所述机械过滤器的进水管上连接有絮凝泵。进一步的，所述保安过滤器的数量为两组，两组保安过滤器并列安装，两组保安过滤器的出水口连接至高压泵的进水口。进一步的，所述灭菌池的进水管上连接有加碱泵，所述灭菌池的上方设置有紫外线发生器。进一步的，所述高压泵动力组件包含风力机、变频电动机、双动力耦合器和电磁式离合器；所述双动力耦合器具有两个动力输入轴和一个动力输出轴；所述电磁式离合器具有离合器输入轴和离合器输出轴；所述风力机的输出轴连接离合器输入轴，所述离合器输出轴连接双动力耦合器的一个动力输入轴，所述变频电动机的输出轴连接双动力耦合器的另一个输出轴；所述风力机的输出轴上设置有编码器，所述编码器与控制器电连接；所述变频电动机的控制端与控制器之间电连接。进一步的，还包括控制器，所述原水箱在上部、中部和下部分别设置有第一水位传感器、第二水位传感器和第三水位传感器；所述清洗水箱的上部设置有第四水位传感器；所述纯水箱的上部、中部和下部分别设置有第五水位传感器、第六水位传感器和第七水位传感器；所述第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器、第四水位传感器、第五水位传感器、第六水位传感器和第七水位传感器均与控制器电连接。(二)、一种海水淡化装置的控制方法，其控制方法包括以下步骤：步骤1，启动海水淡化装置，控制器采集第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器水位信号并判断原水箱中水位是否高于中位，当原水箱中水位高于中位，则进行步骤2；否则启动取水泵向原水箱中补充原水直至原水箱中水位高于中位；步骤2，启动送水泵和絮凝泵，机械过滤器对海水机械过滤；步骤3，控制器采集编码器信号，判断风速是否超限，如果判断风速未超限，控制器控制电磁式离合器处于闭合状态，控制器控制变频电动机的转速，使双动力耦合器的动力输出轴输出匹配高压泵的恒定转速；如果控制器判断风速超限，控制器控制电磁式离合器处于分离状态，同时，控制器控制变频电动机，使双动力耦合器的动力输出轴输出匹配高压泵的恒定转速；步骤4，高压泵对水增压后进入反渗透组件；步骤5，控制器采集清洗水箱的第四水位传感器信号，判断清洗水箱中水位是否处于高水位，如果是，则进行步骤6，否则，清洗水箱继续进水直至清洗水箱水位到达高水位；步骤6，启动加碱泵加碱同时启动紫外线发生器发射紫外线；步骤7，控制器采集纯水箱的第五水位传感器、第六水位传感器、第七水位传感器信号，判断纯水箱中水位是否处于高水位，如果是，则结束，否则，纯水箱继续进水直至水位达到高水位。本专利技术海水淡化装置通过双动力耦合器，将风力机和变频电动机结合，最终输出恒定的转速供高压泵使用，因而受天气因素的影响较小，海水淡化过程稳定、淡化效率提升。本专利技术海水淡化装置的控制方法将动力系统和海水淡化系统两部分控制统一监控，统一管理，优化了控制系统，提高了海水淡化效率，减少了人力资源。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术海水淡化装置一种实施例的整体布局示意图；图2为本专利技术高压泵动力组件的示意图；图3本专利技术海水淡化装置一种实施例的系统流程图。以上图中：1给水组件；101取水泵；102原水箱；103送水泵；2机械过滤器；3保安过滤器；4高压泵；5反渗透组件；6清洗水箱；7纯水箱；8高压泵动力组件；801风力机；802变频电动机；803双动力耦合器；804电磁式离合器；805编码器。9絮凝泵；10加碱泵；11紫外线发生器；12控制器；13第一水位传感器；14第二水位传感器；15第三水位传感器；16第四水位传感器；17第五水位传感器；18第六水位传感器；19第七水位传感器。具体实施方式为了使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括给水组件(1)、机械过滤器(2)、保安过滤器(3)、高压泵(4)、反渗透组件(5)、清洗水箱(6)、灭菌池、纯水箱(7)和高压泵动力组件(8)；/n所述给水组件(1)的出水口连接机械过滤器(2)的进水口，所述机械过滤器(2)的出水口连接保安过滤器(3)的进水口，保安过滤器(3)的出水口连接高压泵(4)进水口，高压泵(4)的出水口连接反渗透组件(5)的进水口，反渗透组件(5)的出水口连接至清洗水箱(6)的进水口，清洗水箱(6)的上端设置有上出水口，所述上出水口连接至灭菌池，灭菌池的出水口连接至纯水箱(7)的进水口；/n所述高压泵动力组件(8)的动力输出轴连接所述高压泵(4)的输入轴。/n

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化装置，其特征在于，包括给水组件(1)、机械过滤器(2)、保安过滤器(3)、高压泵(4)、反渗透组件(5)、清洗水箱(6)、灭菌池、纯水箱(7)和高压泵动力组件(8)；
所述给水组件(1)的出水口连接机械过滤器(2)的进水口，所述机械过滤器(2)的出水口连接保安过滤器(3)的进水口，保安过滤器(3)的出水口连接高压泵(4)进水口，高压泵(4)的出水口连接反渗透组件(5)的进水口，反渗透组件(5)的出水口连接至清洗水箱(6)的进水口，清洗水箱(6)的上端设置有上出水口，所述上出水口连接至灭菌池，灭菌池的出水口连接至纯水箱(7)的进水口；
所述高压泵动力组件(8)的动力输出轴连接所述高压泵(4)的输入轴。


2.根据权利要求1所述的海水淡化装置，其特征在于，所述给水组件(1)包含取水泵(101)、原水箱(102)和送水泵(103)，所述取水泵(101)的进水口伸入海水中，所述取水泵(101)的出水口连接原水箱(102)的顶部进水口，所述送水泵(103)的进水口连接至原水箱(102)的底部出水口，送水泵(103)的出水口连接机械过滤器(2)的进水口。


3.根据权利要求2所述的海水淡化装置，其特征在于，所述机械过滤器(2)的进水管上连接有絮凝泵(9)。


4.根据权利要求3所述的海水淡化装置，其特征在于，所述保安过滤器(3)的数量为两组，两组保安过滤器(3)并列安装，两组保安过滤器(3)的出水口连接至高压泵(4)的进水口。


5.根据权利要求4所述的海水淡化装置，其特征在于，所述灭菌池的进水管上连接有加碱泵(10)，所述灭菌池的上方设置有紫外线发生器(11)。


6.根据权利要求5所述的海水淡化装置，其特征在于，所述高压泵动力组件(8)包含风力机(801)、变频电动机(802)、双动力耦合器(803)和电磁式离合器(804)；
所述双动力耦合器(803)具有两个动力输入轴和一个动力输出轴；
所述电磁式离合器(804)具有离合器输入轴和离合器输出轴；
所述风力机(801)的输出轴连接离合器输入轴，所述离合器输出轴连接双动力耦合器(803)的一个动力输入轴，所述变频电动机(802)的输出轴连接双动力耦合器(803)的另一个输出轴；
所述风力机(801)的输出轴上设置有编码器(805)，所述编码器805与控制器(12)电连接；
所述变频电动机(802)的控制端与控制器(12)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐从启，方天驰，吴速，冯国勇，贾桂芝，高瑞林，闫宇壮，王万安，毛星，
申请(专利权)人：中国人民解放军三二一八一部队，烟台海翌能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61