空气能源海水淡化装置的制作方法

本实用新型涉及空气能源海水淡化装置。

背景技术：

目前，cn98803272.4利用太阳能淡化或净化海水或微咸水的设备，其受制于天气变化，晚上无法工作，cn201310185282.2太阳能线聚光-风能协同超声波海水淡化装置及淡化方法也是受制于天气变化与风力等级强弱，cn200510002799.9利用空气能，太阳能发电，海水淡化的方法及装置。虽然提出了利用空气能，但是在其与其他能源兼容性无法得到解决。本发明巧妙利用海水温差来实现淡化处理。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种空气能源海水淡化装置及工艺。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种空气能源海水淡化装置及工艺。基于海平面湿度大，海水不同深度的温度差异的原理。设计了一款空气能源海水淡化装置。整个设备漂浮在海平面上，动力源为大自然的风力，通过垂直轴风机，将近海面的湿空气吸入设备中，经过垂直轴通道进入在海水一定深度的冷却收集舱内，由于温度差的原因，使得湿空气中的水蒸气饱和并液化成小水滴，慢慢积攒在收集舱内，空气从排气孔中排到海平面处。整个系统只需大自然风能，漂浮在海平面上，供往来缺水的船舶应急之需。

一种空气能源海水淡化装置，其漂浮于海面之上，包括作为支撑架体的稳定座、进口用于鼓入海面之上空气的主轴垂直于海面且进口位于海面之上的进风轴流风机、进口与进风轴流风机出口连接的吸风机、上端与吸风机出口连接且位于稳定座之上的进风管、分布在稳定座周边的漂浮排气浮子、设置在稳定座下方且与进风管下端连通的集水容器、设置在集水容器上的排水通孔、插装在排水通孔中且下端插装在集水容器中的取水管、设置在稳定座上且下端与集水容器顶部连通的排气阀。

作为上述技术方案的进一步改进：

进风轴流风机和/或垂直轴风机的动力源为风力或太阳能或蓄电池；垂直轴风机为进风轴流风机；集水容器为玻璃或带有防腐涂层的金属；集水容器与漂浮排气浮子的材质为碳纤维。

在集水容器中存放有吸水海绵，取水管的进口与吸水海绵连接，取水管连接有泵体；进风管为s型或u型管路。

在取水管与泵体之间连接有单向阀。

当集水容器空载时，其重心位于海面之下，其水下的长度大于其横向最大半径的二班。

在稳定座上分布有工艺通孔，在集水容器下端设置有配重。

进风管上端进口大于下端出口；在排气阀进口处设置有水分子滤膜，其孔径小于水分子直径。

集水容器顶部为穹顶圆锥型；稳定座通过绳带连接在船舶上或固定物之上。

一种空气能源海水淡化工艺，该工艺包括以下步骤；

步骤一，首先，将本装置放置到海水中；取水管浸没水下深度范围为2-6米；然后，将本装置通过绳带连接，当海风启动后，从而防止漂走，同时利用配重以及装置本身结构实现在海面保持竖直状态；

步骤二，首先，吹动进风轴流风机行程负压，从而将海面的含有水分空气吸入；然后，吸风机旋转，将含水分空气送入进风管；其次，在设定水位深度，利用海水温度差，空气不同温度下含水量不同，进风管的迂回与进口大出口小的特性，实现降温，空气水分的析出水珠，并通过滤膜与吸水海绵实现对水分吸附；再次，蓄积在集水容器中的空气通过排气阀排出；

步骤三，当需要取水时候，将取水管与水泵连接，并启动水泵，从而将集水容器析出水分取出。

具体应用时，海平面湿度大，湿度范围优选约为50%~70%；动力源为大自然的风力；垂直轴风机抽真空将近海面的湿空气吸入设备中，并在24片叶风扇作用下将湿空气吸入进风管处；冷却集舱在海水一定深度，深度在2-6米之间，由于温度差的原因，水汽饱和析出水珠；整个装置漂浮在海平面上，风机和收集舱中间设计圆形平板式漂浮排气浮子，材料为质量轻、耐腐蚀、耐高温的碳纤维。

集水容器下半部分为实心体与稳定支座相互配合使得整个设备保持垂直状态。

附图说明

图1是本实用新型整体的结构示意图。

图2是本实用新型俯视的结构示意图。

图3是本实用新型进风轴流风机的立体结构示意图。

图4是本实用新型吸风机的结构示意图。

图5是本实用新型稳定座的结构示意图。

图6是本实用新型漂浮排气浮子的结构示意图。

其中：1、进风轴流风机；2、吸风机；3、进风管；4、漂浮排气浮子；5、集水容器；6、取水管。7、稳定座；8、排水通孔；9、排气阀。

具体实施方式

如图1-6所示，本实施例的空气能源海水淡化装置，其漂浮于海面之上，包括作为支撑架体的稳定座7从而实现支撑、进口用于鼓入海面之上空气的主轴垂直于海面且进口位于海面之上的进风轴流风机1实现送风、进口与进风轴流风机1出口连接的吸风机2实现送风、上端与吸风机2出口连接且位于稳定座7之上的进风管3实现将湿度空气送入、分布在稳定座7周边的漂浮排气浮子4从而保持装置整体稳定、设置在稳定座7下方且与进风管3下端连通的集水容器5实现利用水温度下降析出、设置在集水容器5上的排水通孔8从而方便安装、插装在排水通孔8中且下端插装在集水容器5中的取水管6实现取水、设置在稳定座7上且下端与集水容器5顶部连通的排气阀9，从而保持气压平衡

进风轴流风机1和/或垂直轴风机的动力源为风力或太阳能或蓄电池可以辅助动力输出；垂直轴风机为进风轴流风机1；集水容器5为玻璃或带有防腐涂层的金属，从而提高热传递，使得内腔水分温度迅速下降；集水容器5与漂浮排气浮子4的材质为碳纤维，耐腐蚀。

在集水容器5中存放有吸水海绵从而更好吸取水分，取水管6的进口与吸水海绵连接，取水管6连接有泵体；进风管3为s型或u型管路从而避免空气循环方向紊乱。

在取水管6与泵体之间连接有单向阀，从而避免水气倒灌。

当集水容器5空载时，其重心位于海面之下，其水下的长度大于其横向最大半径的二班。从而更好的保持竖立。

在稳定座7上分布有工艺通孔，在集水容器5下端设置有配重，从而更好的保持竖立。

优选，进风管3上端进口大于下端出口，从而实现高速气流降温；在排气阀9进口处设置有水分子滤膜，其孔径小于水分子直径，从而实现避免水分通过随气流排出。

集水容器5顶部为穹顶圆锥型，从而实现水气聚集；稳定座7通过绳带连接在船舶上或固定物之上。从而防止丢失。

本实施例的空气能源海水淡化工艺，该工艺包括以下步骤；

步骤一，首先，将本装置放置到海水中；取水管6浸没水下深度范围为2-6米；然后，将本装置通过绳带连接，当海风启动后，从而防止漂走，同时利用配重以及装置本身结构实现在海面保持竖直状态；

步骤二，首先，吹动进风轴流风机1行程负压，从而将海面的含有水分空气吸入；然后，吸风机2旋转，将含水分空气送入进风管3；其次，在设定水位深度，利用海水温度差，空气不同温度下含水量不同，进风管3的迂回与进口大出口小的特性，实现降温，空气水分的析出水珠，并通过滤膜与吸水海绵实现对水分吸附；再次，蓄积在集水容器5中的空气通过排气阀9排出；

步骤三，当需要取水时候，将取水管6与水泵连接，并启动水泵，从而将集水容器5析出水分取出。

本发明创造性的发明了一种空气能源海水淡化装置及工艺。其基于海平面湿度大，海水不同深度的温度差异的原理，因此设计了一款空气能源海水淡化装置。整个设备漂浮在海平面上，动力源为大自然的风力，通过垂直轴风机，将近海面的湿空气吸入设备中，经过垂直轴通道进入在海水一定深度的冷却收集舱内，由于温度差的原因，使得湿空气中的水蒸气饱和并液化成小水滴，慢慢积攒在收集舱内，空气从排气孔中排到海平面处。整个系统只需大自然风能，漂浮在海平面上，供往来缺水的船舶应急之需。

假设海水表面温度为28.95℃，海水2米深海水温度为26.67℃，根据公式计算析出海水质量pw（析出淡水质量）=e1/rw*t（空气温度）-e2/rw*t（海水温度）=4000/461.5×302.1-3500/461.5×299.82=0.003395kg：计算得，每立方平米空气可析出淡水3.3954ml。

本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。