一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，屬于水處理及海水淡化領(lǐng)域。本發(fā)明的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，由錐形增壓器/預(yù)過(guò)濾/反滲透和管狀件組成。使用時(shí)浮力經(jīng)錐形增壓器處理提高內(nèi)部海水壓力，再預(yù)過(guò)濾與反滲透，完成淡化過(guò)程，淡化水在管材內(nèi)供飲用。本發(fā)明一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，錐形增壓器/預(yù)過(guò)濾/反滲透和管狀件之間使用機(jī)械或其他連接方式成為一體，沒(méi)泄露，具備抗高壓能力。海水經(jīng)本一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途的淡化，產(chǎn)生供人及動(dòng)物可直接飲用水，實(shí)現(xiàn)海上救生無(wú)動(dòng)力產(chǎn)生直飲水保障人員生命安全目的。
【專利說(shuō)明】一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，屬于水處理及海水淡化領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]目前公知的救生艇、漁船上使用的淡化海水裝置都是使用電力或內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力來(lái)帶動(dòng)高壓水泵實(shí)現(xiàn)反滲透淡化海水的，一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途目前尚無(wú)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，直接利用流體力學(xué)由大截面變換到小截面產(chǎn)生壓強(qiáng)變化的原理，讓錐形增壓器作為本一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途的零能耗動(dòng)力源。海水在本一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途所產(chǎn)生的浮力經(jīng)過(guò)錐形增壓器進(jìn)行零能耗增壓處理后直接提高增壓器內(nèi)部海水壓力以滿足預(yù)過(guò)濾器和反滲透過(guò)濾對(duì)被處理水的壓力要求，再送入預(yù)過(guò)濾器經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾與反滲透處理，完成淡化處理過(guò)程，淡化后的水留存在管材上部供使用人員任意飲用，無(wú)須人造動(dòng)力和化石能源干預(yù)而使水達(dá)到淡化/凈化，實(shí)現(xiàn)為救生艇及漁船在緊急情況下保證淡水供給的目的。
[0004]本發(fā)明的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，是由0.5~4米長(zhǎng)管形物體構(gòu)成，在管材底端內(nèi)部安裝反滲透組件、預(yù)過(guò)濾器組件然后與大截面到小截面幾何變化的錐形增壓器組件連 接。管材、反滲透組件、預(yù)過(guò)濾器之間使用機(jī)械構(gòu)件、黏結(jié)或其他連接方式使組件成為一個(gè)功能性裝置，組件之間密封無(wú)泄露，并具備抗高壓能力，管材上部可加蓋防止海水濺入內(nèi)部，一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途的錐形增壓器端到裝置中部的體積排水量不小于裝置安裝的反滲透組件工作壓力數(shù)值。
[0005]本一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途被垂直或傾斜放入海水中不小于二分之一體積時(shí)，海水在大截面到小截面的錐形幾何變化使裝置里錐形小端口的海水壓力高于浮力，形成了根據(jù)流體力學(xué)原理中壓強(qiáng)=壓力/面積(P = F/S)的錐形增壓器的幾何形狀引起的新壓強(qiáng)，使過(guò)濾器入口的壓力滿足預(yù)過(guò)濾和反滲透過(guò)程需要的壓力，使增壓處理后的海水或欲處理水通過(guò)預(yù)過(guò)濾器和反滲透組件的過(guò)濾，形成純凈水存留在一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途的管材內(nèi)部，管材上部可加蓋防止海水或雨水濺入管材內(nèi)部造成二次污染純凈水。然后可使用吸管或直接傾倒出純凈水供飲用，實(shí)現(xiàn)為救生艇及漁船在緊急情況下保證淡水供給的目的。
[0006]采用了上述組成獲得的利用一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，其反滲透性能好，可允許飽和過(guò)濾海水或自然水；反滲透速度快，其反滲透指標(biāo)與使用機(jī)械力或電力產(chǎn)生高壓進(jìn)行反滲透的指標(biāo)一致，同時(shí)提高了救生艇人員生命保障能力和維持時(shí)間。減少緊急情況下的人員對(duì)原配備預(yù)裝淡水的依賴。[0007]采用了上述組成獲得的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，外部可以添加一個(gè)氣囊或包裹泡沫材料，增加零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置的浮力，還可以在操作手柄上系安全繩防止操作中不慎掉入海水沉底的意外。
[0008]說(shuō)明書【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]第一頁(yè)
[0010]圖1為本發(fā)明一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中:1_錐形增壓器，2-管材，3反滲透膜組件，4-預(yù)過(guò)濾器；5海水或其他欲處理水6-經(jīng)過(guò)反滲透處理后的淡水/純凈水7有單向排氣功能的蓋；8-提高裝置浮力的氣囊/泡沫層，9填充硅膠/其他密封材料或密封空間，10增加浮力的浮體空間，IIA為穩(wěn)定工作后海水5與純凈水6之間的壓差空間。
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1實(shí)施例2的組合圖，圖中圖2A為實(shí)施例1實(shí)體圖，圖2B為實(shí)施例2實(shí)體圖；圖2是中間過(guò)程時(shí)半成品，反映了錐形增壓器1，增加浮力的浮體空間10，2種反滲透膜外觀3，預(yù)過(guò)濾器4和管材之間的層次關(guān)系。
[0013]第二頁(yè)
[0014]圖3是加工的不銹鋼錐形增壓器部件；
[0015]圖4是實(shí)施例1實(shí)施例2的裝置在實(shí)驗(yàn)室水槽里用人造海水做試驗(yàn)的情況記錄，其中IlA為穩(wěn)定后人造海水與本發(fā)明一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途淡化后的6經(jīng)過(guò)反滲透處理后 的淡水/純凈水之間的壓差空間，IlB為開始工作時(shí)的壓
差空間。
[0016]圖5是本發(fā)明一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途的海洋試驗(yàn)記錄照片。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1 (參見說(shuō)明書附圖):取內(nèi)徑10厘米/長(zhǎng)1.5米的有機(jī)玻璃管材2 —支，定做一只不銹鋼錐型漏斗，大截面50厘米小截面根據(jù)反滲透入水口尺寸確定。用市面上銷售的長(zhǎng)度不超過(guò)35厘米的普通小型活性炭過(guò)濾器4和反滲透組件3各一只。把作為預(yù)過(guò)濾器的活性炭過(guò)濾器和反滲透組件外壁用無(wú)毒硅膠做涂覆，依照反滲透組件在里預(yù)過(guò)濾器在外的放置順序，把進(jìn)水方向朝不銹鋼管材內(nèi)，出水口朝內(nèi)與不銹鋼內(nèi)壁裝入不銹鋼管材并預(yù)留漏斗局部空間如說(shuō)明書附圖所示，用市場(chǎng)上的無(wú)毒硅膠填充入內(nèi)進(jìn)行密封固定圖2 ；在硅膠干燥后，再取不銹鋼漏斗將小截面方向?qū)?zhǔn)預(yù)過(guò)濾器入水口用管件連接或直接用硅膠密封固定。這樣一個(gè)直徑100毫米長(zhǎng)1.8米的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置就做好了。將一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，依據(jù)漏斗方向在下的使用原則，垂直安置在深度超過(guò)1.5米的海水里，就可以在有機(jī)玻璃管材2內(nèi)自動(dòng)獲得由被淡化的純凈水了。為了防止污染和取給方便，可以再給管口添加一個(gè)帶吸管的蓋。
[0018]實(shí)施例2:依照實(shí)施例1購(gòu)置材料，將作為預(yù)過(guò)濾器的活性炭過(guò)濾器出水口與反滲透組件入水口之間用管件和軟管進(jìn)行密封連接；用管件把漏斗與預(yù)過(guò)濾器入水口進(jìn)行密封連接。依照反滲透組件圖3在里，預(yù)過(guò)濾器次之，漏斗在外的次序放入不銹鋼管材，然后將反滲透組件與不銹鋼管材固定，將不銹鋼漏斗與不銹鋼管材用氬弧焊封閉焊接。這樣一個(gè)直徑100毫米長(zhǎng)1.8米的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置就做好了。將一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，依據(jù)漏斗方向在下的使用原則，垂直安置在深度超過(guò)1.5米的海水里，就可以在不銹鋼管材2內(nèi)自動(dòng)獲得由被淡化的純凈水了。為了防止污染和取給方便，可以再給管口添加一個(gè)帶吸管的蓋。外部再用雨布做一個(gè)氣囊或直接包裹泡沫保溫材料，來(lái)增加一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置的浮力，還可以在操作手柄上系安全繩防止操作中不慎掉入海水沉底的意外。
[0019]實(shí)施例1實(shí)物照片見圖2A，實(shí)施例2實(shí)物照片見圖2B，不銹鋼錐形增壓器見照片3。
[0020]實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)照片見圖4，中間清晰顯示了內(nèi)外壓差的水位。
[0021]在海洋的停泊駁船試驗(yàn)照片見圖5。
[0022]采用了上述組成實(shí)施例1/2的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置及用途，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)工作的測(cè)試情況是，使用臺(tái)灣產(chǎn)TDS-3電導(dǎo)儀檢測(cè)，經(jīng)本發(fā)明一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置處理后的水的電導(dǎo)率基本一致在140-1501! s/cm，最小100 u s/cm以內(nèi)，完全達(dá)到國(guó) 家關(guān)于純凈水技術(shù)指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)發(fā)明的應(yīng)用目的。
【權(quán)利要求】
1.一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是由錐形增壓器、預(yù)過(guò)濾部件、反滲透部件和管狀構(gòu)件組成，本一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置由自然浮力為動(dòng)力可在海上以零能耗淡化海水完成淡化處理過(guò)程達(dá)到直飲水要求，淡化后的水留存在管材上部供使用人任意飲用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是:利用由下至上大截面變換到小截面的錐形類幾何形狀作為海水增壓器，使用便攜式裝置就能夠?qū)崿F(xiàn)零能耗實(shí)現(xiàn)淡化海水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是整體一半排水體積乘以水的比重等于所需的反滲透工作壓力的公斤數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是:使用管材來(lái)隔離海水與淡化水，管材、錐形增壓器、過(guò)濾器、反滲透部件四者之間是密封無(wú)滲水連接的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是:管材、漏斗增壓器的材料可以是金屬、塑料或復(fù)合材質(zhì)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是:反滲透組件是用高分子材料或碳纖維制成。如醋酸纖維素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜或碳纖維納米濾膜。微孔的直徑在0.5~IOnm之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是:反滲透組件的膜結(jié)構(gòu)，有非對(duì)稱膜和復(fù)合膜兩類。其組件有膜式、中空纖維式、卷式、板框式和管式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種`利用浮力零能耗便攜式反滲透海水淡化裝置，其特征是:外部可添加一個(gè)氣囊或包裹泡沫材料，增加裝置的浮力，還可在操作手柄上系安全繩防止操作中不慎掉入海水沉底的意外。
【文檔編號(hào)】C02F9/02GK103496795SQ201310116191
【公開日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月7日
【發(fā)明者】李漢軍, 張偉, 劉開平, 王春山 申請(qǐng)人:北京億星八方技術(shù)研究院