本发明专利技术涉及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。本发明专利技术能高效地吸收波浪能，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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种海水淡化装置，特别是关于一种利用海洋波浪能进行海水淡化的 波浪能海水淡化装置。
技术介绍
海水淡化作为缓解水资源短缺的解决措施已越来越受到世界各国的重视，特别在 一些海湾地区，淡化水已成为其基本水源。目前，能够大规模应用的海水淡化技术主要有反 渗透(R0)、多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)等方法，这些方法一般都使用电能来进行海水 的淡化。其中，反渗透法投资省、能耗小、操作方便且易于控制，海水经过反渗透处理后完全 可以达到世界卫生组织(WHO)所确定的饮用水标准，这些优点使其成为最具有竞争力的海 水淡化方法。反渗透法是一种将海水加压，使其透过选择性渗透膜得到淡水的方法。这种 选择性渗透膜只允许纯水通过而排斥盐离子。反渗透膜由半渗透的聚合材料制成，有平板 膜、卷式膜和中空纤维膜等型式。根据非专利文献“波浪能海水淡化的应用研究”(作 者孙业山，游亚戈等，可再生能源，2007，25，2 76-78.)的研究，海水压力达到6. OMPa左右 时，得到的淡水产量和质量都比较理想。但是由于利用反渗透膜进行海水淡化时，主要是利 用电能驱动泵，因此得到的淡水成本较高，不能大范围推广应用。海水淡化的给水预处理十分关键。这是因为海水中盐度、硬度、总固溶物及其它杂 质含量均较高，易造成反渗透膜污堵，导致维护费用及能耗增加，因此必须对进料海水进行 预处理。传统的海水预处理包括多个环节加氯杀菌、在线絮凝、两级多介质过滤(粗过滤 和精过滤)、加酸调PH值、加阻垢剂和还原剂(NaHS03)、保安过滤等。上世纪90年代末集 成膜系统的研究开发，将超滤膜分离技术(UF)代替传统的预处理方法应用于海水淡化中。 UF是一种以压力为推动力的膜分离技术，其膜孔径通常为2 lOOnm。这种工艺具有以下 优点能够截留海水中固体悬浮物，胶体和微小细菌，降低淤泥污染指数(SDI)，从而降低 了 RO膜污染的趋势，且UF出水水质稳定，不受原海水水质变化的影响；可取代传统预处理 工艺的多个步骤，空间利用率高，操作工艺简单可靠，管理方便；相比于传统预处理工艺，化 学试剂的使用量大幅减少，从而减轻环境压力。采用UF进行海水预处理后，反渗透膜的膜 污染负担部分转嫁给了超滤膜，为了尽量减少超滤膜的膜污染，根据非专利文献“超滤作为 海水淡化预处理工艺的应用研究和Monte Carlo模拟 ” (作者徐佳.中国海洋大学， 2008. 6.)的研究，可通过控制跨膜压差来控制超滤通量，使超滤通量小于某一临界通量时， 可使膜污染程度最小，比较理想的跨膜压差一般为几十kPa。与利用反渗透膜类似，由于UF 也是利用电能驱动泵，因此最后得到的淡水成本较高，也不能使其大范围推广应用。波浪能作为一种可再生能源，能流密度大，是海洋能中品位最高、分布最广的能 源。目前，国内外研究波浪能的主要集中于波浪能发电，利用波浪能进行海水淡化的研究比 较少。根据非专利文献“波浪能海水淡化的应用研究”的研究，在印度喀拉拉邦有一套 正在运行的海水淡化系统，该系统先将波浪能转换为电能，然后用电机驱动反渗透海水淡 化系统。位于爱尔兰的波浪能海水淡化系统的波能吸收装置是由三个浮于海面上的驳船铰接而成，其中两个振荡的驳船作为双臂对称地铰接于中间的那个定位于下悬式惯性减幅版 的驳船上。两个振荡的驳船和中间的驳船的铰接处会产生很大的力，这些铰接的地方安装 有活塞，将机械能转换为与之相连的液压系统的液压能，用来发电或者提供海水淡化系统 的能量。我国广东省的汕尾波浪能海水淡化系统工作原理为振荡浮子吸收波浪能，通过锚 链驱动液压泵，将液压能经蓄能稳压系统输出到液压马达，液压马达驱动发电机发电，同时 也可驱动反渗透海水淡化系统的泵来生产淡水。但是，这些海水淡化的系统均没有直接高 效地利用波浪能进行海水淡化，而且操作工艺较为复杂，得到的淡水成本较高，只适合在一 些局部地区使用，不能得到大范围应用。因此，如何高效经济地利用波浪能进行海水淡化， 是有待研究的一个关键技术问题
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种效率较高、得到淡水的成本较低且可以 大范围应用的波浪能海水淡化装置。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案一种波浪能海水淡化装置，其特征在 于它包括一作为波能采集器用的波能采集浮体、一圆环形的支撑浮体、一圆筒状的液压 泵、一海水预处理系统和一海水淡化系统；所述波能采集浮体嵌设在所述支撑浮体内的中 空部位，所述波能采集浮体的上表面设置有一层顶板，所述顶板上均勻设置有四个立轴，且 中心位置固定设置有一活塞连杆，所述活塞连杆的顶部连接一设置在所述液压泵的缸体内 的活塞；所述支撑浮体的上表面设置有一层支撑浮体顶板，所述支撑浮体顶板上均勻设置 有四个支撑立柱，四个所述支撑立柱的顶部设置有一采用梁板结构的工作台，所述工作台 上固定设置有所述液压泵、海水预处理系统和海水淡化系统，并在所述工作台的中心位置 均勻固定设置有四个内部带有滑轮的套筒，各所述套筒的位置与所述波能采集浮体上的各 立轴的位置相对应，各所述立轴顶部分别套设在各所述套筒内，且在所述支撑浮体底部通 过四个锚索固定在海底；所述液压泵与四个所述套筒的顶部固定连接有一连接板，在所述 液压泵的底部一侧设置有一通气孔，所述液压泵的顶部两侧分别设置有一入口和一出口， 所述入口和出口分别通过一入水管道和一出水管道与所述海水预处理系统和海水淡化系 统连接；所述海水预处理系统包括一用于吸收海水的吸水管道，所述吸水管道的入口处设 置有一过滤器，所述吸水管道的出口处连接一超滤组件，所述超滤组件的出口经一连接管 道依次连接一缓冲室、入水管道及液压泵的入口 ；所述海水淡化系统包括一气垫式调压室， 所述气垫式调压室的进口端通过所述出水管道连接所述液压泵的出口，所述气垫式调压室 的出口端通过另一连接管道连接一反渗透组件；所述反渗透组件的顶部设置有一浓盐水收 集管道，底部设置有一淡水收集管道。所述气垫式调压室与所述反渗透组件之间的所述连接管道上设置有一压力控制 阀；所述液压泵入口的入水管道和出口的出水管道上分别设置有一单向阀。所述液压泵内的活塞的周缘设置有一截面呈L形的密封圈。所述波能采集浮体采用圆饼状结构；所述支撑浮体采用阶梯形结构，其位于迎波 方向的前半圆环的厚度小于后半圆环的厚度。所述顶板和支撑浮体顶板均由具有刚度较大的钢、合金钢或铸造锌合金材料制 成。所述支撑浮体顶板上设置有一半圆形的外壳，所述外壳采用聚氯乙烯材料制成； 且所述支承浮体上所支撑的设备的重心偏向所述支承浮体较厚的后半圆。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术由于 采用一个几乎不 承受外部重量的波能采集浮体作为波能采集器，波能采集浮体能够随波浪上下自由运动。 在波能采集浮体的中心位置设置有一活塞连杆，活塞连杆连接一液压泵缸体内的活塞，液 压泵通过螺栓固定设置在一工作台上，工作台通过四个设置在支撑浮体上的立柱支撑。当 波面下降时，波能采集浮体连同活塞连杆及活塞下降，液压泵内压强降低形成负压，将海水 抽进液压泵中，海水进入液压泵过程中经过超滤组件的超滤膜，完成海水预处理过程。为保 证超滤膜跨膜压差不会过大，在超滤组件与液压泵之间设置缓冲室，缓冲室中保证相对稳 定且适宜的负压。当本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种波浪能海水淡化装置，其特征在于：它包括一作为波能采集器用的波能采集浮体、一圆环形的支撑浮体、一圆筒状的液压泵、一海水预处理系统和一海水淡化系统； 所述波能采集浮体嵌设在所述支撑浮体内的中空部位，所述波能采集浮体的上表面设置有一层顶板，所述顶板上均匀设置有四个立轴，且中心位置固定设置有一活塞连杆，所述活塞连杆的顶部连接一设置在所述液压泵的缸体内的活塞； 所述支撑浮体的上表面设置有一层支撑浮体顶板，所述支撑浮体顶板上均匀设置有四个支撑立柱，四个所述支撑立柱的顶部设置有一采用梁板结构的工作台，所述工作台上固定设置有所述液压泵、海水预处理系统和海水淡化系统，并在所述工作台的中心位置均匀固定设置有四个内部带有滑轮的套筒，各所述套筒的位置与所述波能采集浮体上的各立轴的位置相对应，各所述立轴顶部分别套设在各所述套筒内，且在所述支撑浮体底部通过四个锚索固定在海底； 所述液压泵与四个所述套筒的顶部固定连接有一连接板，在所述液压泵的底部一侧设置有一通气孔，所述液压泵的顶部两侧分别设置有一入口和一出口，所述入口和出口分别通过一入水管道和一出水管道与所述海水预处理系统和海水淡化系统连接； 所述海水预处理系统包括一用于吸收海水的吸水管道，所述吸水管道的入口处设置有一过滤器，所述吸水管道的出口处连接一超滤组件，所述超滤组件的出口经一连接管道依次连接一缓冲室、入水管道及液压泵的入口； 所述海水淡化系统包括一气垫式调压室，所述气垫式调压室的进口端通过所述出水管道连接所述液压泵的出口，所述气垫式调压室的出口端通过另一连接管道连接一反渗透组件；所述反渗透组件的顶部设置有一浓盐水收集管道，底部设置有一淡水收集管道。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张永良，亓玉升，
申请(专利权)人：北京泛海波浪发电科技有限责任公司，张永良，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。