[發(fā)明專利]一種利用波浪能的海水淡化裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910908540.2
• 申請(qǐng)日: 2019-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN110723783A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐榆森;翁佳玉;陸圣杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/44
• 分類號(hào): C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 成立珍

本發(fā)明公開了一種利用波浪能的海水淡化裝置，包括設(shè)置于海水中的擺板，擺板的中上部鉸接固定，擺板的上部與水平設(shè)置的連桿鉸接，連桿遠(yuǎn)離擺板的一端加工有齒條，這一端與齒輪一嚙合連接，油缸的下方設(shè)置有直角形的圓管，豎直段圓管內(nèi)設(shè)置有圓管上端活塞，水平段圓管的一端為淡水出口，淡水出口處的圓管內(nèi)設(shè)置有半透膜。本發(fā)明利用波浪能進(jìn)行海水淡化，提出擺板式波浪能利用結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)就地利用能源進(jìn)行海水淡化。本發(fā)明利用波浪能轉(zhuǎn)化為平板的往復(fù)擺動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪和液壓裝置實(shí)現(xiàn)力的放大和轉(zhuǎn)化，驅(qū)使海水淡化裝置運(yùn)行。本發(fā)明提出的自動(dòng)化排水方法，實(shí)現(xiàn)高鹽度海水有效排出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海水淡化裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種利用波浪能的海水 淡化裝置。

背景技術(shù)

波浪能是海洋能的一種具體形態(tài)，也是海洋能中最主要的能源之一，它的開 發(fā)和利用對(duì)緩解能源危機(jī)和減少環(huán)境污染是非常重要的。同時(shí)，隨著世界人口激 增，淡水資源匱乏的問(wèn)題日益嚴(yán)重，尤其是沿海地區(qū)，處于河流入海口處，水質(zhì) 較差，淡水資源相對(duì)匱乏。目前海水淡化技術(shù)多是抽取海水，對(duì)其增壓，通過(guò)反 滲透膜來(lái)實(shí)現(xiàn)淡化，需持續(xù)耗費(fèi)電能。若是能在沿海地區(qū)，利用儲(chǔ)量巨大的波浪 能來(lái)淡化海水，便能夠在節(jié)省能源的同時(shí)，提供大量高質(zhì)量的淡水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明適用于淡水資源稀缺的沿海地區(qū)，在海浪平均高度大于等于0.037m 的情況下，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，放大力作用效果，使海水增壓，利用反滲透法， 實(shí)現(xiàn)海水淡化的功能。這一情況適用于絕大部分沿海地區(qū)的波浪條件，具有普適 性和可行性。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用波浪能的海水淡化裝置，包括設(shè)置于海水中的擺板，擺板的中上部 鉸接固定，擺板的上部與水平設(shè)置的連桿鉸接，連桿遠(yuǎn)離擺板的一端加工有齒條， 這一端與齒輪一嚙合連接，齒輪一與齒輪二同軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接；齒輪一的下方設(shè)置有 油缸，油缸的上端設(shè)有上端活塞，油缸的下端設(shè)有下端活塞，上端活塞的活塞桿 伸出油缸外，且伸出端加工有齒條，該端齒條與齒輪二嚙合連接；油缸的下方設(shè) 置有直角形的圓管，豎直段圓管內(nèi)設(shè)置有圓管上端活塞，油缸下端活塞的活塞桿 伸出油缸外，并伸入豎直段圓管內(nèi)，與圓管上端活塞接觸；水平段圓管的一端為 淡水出口，淡水出口處的圓管內(nèi)設(shè)置有半透膜。

優(yōu)選地，圓管內(nèi)設(shè)置有單向進(jìn)水閥。

進(jìn)一步優(yōu)選地，圓管內(nèi)近淡水出口處設(shè)置有傳感器和排水開關(guān)，傳感器控制 排水開關(guān)的開閉。

優(yōu)選地，擺板的背水面設(shè)置有橢圓形坡板。

作為其中一個(gè)實(shí)施例，所述傳感器的型號(hào)為JF-PH-485。

本發(fā)明的原理如下：

①利用波浪能進(jìn)行海水淡化，提出擺板式波浪能利用結(jié)構(gòu)

查閱資料發(fā)現(xiàn)，海水淡化裝置需要耗費(fèi)大量電能進(jìn)行增壓，當(dāng)前有研究人員 利用位置勢(shì)能來(lái)改善耗能問(wèn)題，例如在地下500m處布置裝置進(jìn)行海水淡化試驗(yàn)， 但實(shí)現(xiàn)困難，成本過(guò)高。我組利用波浪能進(jìn)行海水的淡化，這是一創(chuàng)新點(diǎn)，可實(shí) 現(xiàn)就地利用能源進(jìn)行海水淡化。這對(duì)于開發(fā)沿海地區(qū)與島嶼海浪能源、充分利用 海水、解決當(dāng)前部分沿海地區(qū)淡水匱乏問(wèn)題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。此外，目前利 用波浪能的結(jié)構(gòu)主要分為：氣動(dòng)式，液動(dòng)式和水庫(kù)式，本小組創(chuàng)新地提出了擺板 式波浪能利用結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。

②借助機(jī)械傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)力的放大和轉(zhuǎn)化，對(duì)海浪條件要求降低

反滲透法淡化海水需要對(duì)海水施加極高的壓強(qiáng)，利用海浪提供推力就必然涉 及到力的放大。本發(fā)明利用波浪能轉(zhuǎn)化為平板的往復(fù)擺動(dòng)帶動(dòng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)同 軸轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪和液壓裝置實(shí)現(xiàn)力的放大和轉(zhuǎn)化，驅(qū)使海水淡化裝置運(yùn)行。為了能使 本發(fā)明適用于絕大部分沿海地帶，我們經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)，將裝置對(duì)于海浪的平均波 高要求降低到0.037m，使得本發(fā)明具有極高的可行性和普適性。

③提出自動(dòng)化排水方法，實(shí)現(xiàn)高鹽度海水有效排出