專利名稱:風(fēng)力制熱海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種海水淡化裝置,尤其是指一種風(fēng)力制熱海水淡化裝置。
背景技術(shù):
目前我國利用風(fēng)能進(jìn)行海水淡化的技術(shù)主要是風(fēng)力發(fā)電海水淡化,風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)能利用效率一般為35%,風(fēng)力發(fā)電海水淡化采用“風(fēng)能-機(jī)械能-電能-熱能-制淡”模式,能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多,風(fēng)能利用率低。并且由于風(fēng)力機(jī)聯(lián)動的是電機(jī),對切入風(fēng)速和切出風(fēng)速都有嚴(yán)格要求,對風(fēng)速要求較高。從投資成本的角度考慮,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的投資比例占到整個風(fēng)電系統(tǒng)的70%導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電海水淡化的投資成本很高。我國是全球13個貧水國之一,人均淡水資源占有量僅為世界平均水平的1/4,且水資源分布不均,目前我國617個城市中,有300個城市缺水,其中110個城市嚴(yán)重缺水。18個沿海開放城市中有14個城市缺水,其中嚴(yán)重缺水城市有9個,“站在海邊喊渴”是這些沿海城市一大特征,水已經(jīng)成為這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。而我國可利用的風(fēng)力資源大約為48.7億kW,風(fēng)力資源十分豐富。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型有必要提供一種風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,通過風(fēng)能制淡,不僅提高了風(fēng)能利用率,并降低了制淡成本。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其包括有:垂直軸風(fēng)力機(jī);攪拌制熱裝置,所述攪拌制熱裝置包括有桶體、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子葉片,所述攪拌制熱裝置內(nèi)裝有攪拌介質(zhì),所述轉(zhuǎn)子與所述垂直軸風(fēng)力機(jī)的輸出軸連接;及海水蒸發(fā)室,所述海水蒸發(fā)室連接有海水進(jìn)水管道、淡水出水管道及濃鹽水出水管道,所述海水蒸發(fā)室與所述攪拌制熱裝置通過第一熱管連接。優(yōu)選的是,所述桶體的內(nèi)壁設(shè)有多個阻流片。優(yōu)選的是,所述垂直軸風(fēng)力機(jī)為S型阻力垂直軸風(fēng)力機(jī)。優(yōu)選的是,所述轉(zhuǎn)子與所述垂直風(fēng)力機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器連接。優(yōu)選的是,所述海水蒸發(fā)室為頂端帶錐形罩的桶狀結(jié)構(gòu),所述海水蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有斜槽,所述斜槽位于所述錐形罩的下方。優(yōu)選的是,所述斜槽的最高點(diǎn)依次連接有單向閥和抽真空管形成氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述斜槽的最低點(diǎn)與所述淡水出水管道連接。優(yōu)選的是,所述錐形罩的內(nèi)壁裝設(shè)有第二熱管。優(yōu)選的是,其還包括有支架,所述垂直風(fēng)力機(jī)通過支架固定于所述攪拌制熱裝置的上方,所述海水蒸發(fā)室通過支架固定于所述攪拌制熱裝置的側(cè)邊。優(yōu)選的是,所述海水蒸發(fā)室與所述攪拌制熱裝置通過L型熱管連接。[0018]本實(shí)用新型風(fēng)力制熱海水淡化裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:本實(shí)用新型風(fēng)力制熱海水淡化裝置通過所述垂直風(fēng)力機(jī)采集風(fēng)能并將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再將機(jī)械能傳給所述攪拌制熱裝置,通過攪拌制熱裝置的作用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能傳給所述海水蒸發(fā)室,在海水蒸發(fā)室內(nèi)蒸發(fā)海水,最終通過熱能制淡。整個流程采用“風(fēng)能-機(jī)械能-熱能-制淡”的模式,風(fēng)能利用率比傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電海水制淡技術(shù)高7%左右,并通過攪拌制熱裝置代替發(fā)電機(jī),而大大降低了投資成本。由于攪拌致熱裝置,在機(jī)械承受范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速不受電機(jī)約束,對風(fēng)速要求范圍比較低,應(yīng)用場合比風(fēng)力發(fā)電的場合要廣。由于本裝置體積小,機(jī)動性腔,可以在斷電、斷油時使用,因此可作為搶險救災(zāi)設(shè)備。相比于傳統(tǒng)的太陽能海水制淡系統(tǒng),本風(fēng)力制熱海水淡化裝置可在夜間工作,延長了有效工作時間。本風(fēng)力制熱海水淡化裝置不需要電力驅(qū)動,利用自然界的風(fēng)能,從一定程度上解決了海上孤島、駐軍島嶼、海上作業(yè)平臺和沿海城市淡水資源短缺的問題。
圖1為本實(shí)用新型風(fēng)力制熱海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實(shí)用新型垂直風(fēng)力機(jī)的上視圖;圖3為本實(shí)用新型垂直風(fēng)力機(jī)的剖視圖;圖4為本實(shí)用新型攪拌制熱裝置的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示,本實(shí)用新型風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其包括有垂直軸風(fēng)力機(jī)10、攪拌制熱裝置20、海水蒸發(fā)室30及支架40 ;所述垂直風(fēng)力機(jī)10通過支架40固定于所述攪拌制熱裝置20的上方,所述海水蒸發(fā)室30通過支架40固定于所述攪拌制熱裝置20的側(cè)邊。所述垂直軸風(fēng)力機(jī)10采集風(fēng)能并將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,再將風(fēng)能傳給所述攪拌制熱裝置20,通過攪拌制熱裝置20的作用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能傳到所述海水蒸發(fā)室30,在海水蒸發(fā)室30內(nèi)蒸發(fā)海水,最終通過熱能制淡。整個流程采用“風(fēng)能-機(jī)械能-熱能-制淡”的模式,風(fēng)能利用率比傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電海水制淡技術(shù)高7%左右,并通過攪拌制熱裝置代替發(fā)電機(jī),而大大降低了投資成本。如圖2及圖3所示,所述垂直軸風(fēng)力機(jī)10為S型阻力垂直軸風(fēng)力機(jī),以下簡稱風(fēng)力機(jī)。所述風(fēng)力機(jī)10包括雙半圓柱型葉片組合而成的S型葉片11 (如圖2所示),上輪盤12,下輪盤13,轉(zhuǎn)軸14及聯(lián)軸器15,雙半圓柱型葉片11與所述上輪盤12及下輪盤13通過焊接連接,上輪盤12及下輪盤13上分別各有圓形上凸臺及下凸臺,所述上凸臺與支架40上水平桿的軸承內(nèi)圈連接,下凸臺與支架40下水平桿的軸承內(nèi)圈連接。當(dāng)風(fēng)橫掠葉片11時(如圖2箭頭所示方向?yàn)轱L(fēng)向和葉片轉(zhuǎn)動方向),葉片11前后形成風(fēng)速差及風(fēng)向改變,風(fēng)速差產(chǎn)生的動能被葉片吸收并使其轉(zhuǎn)動,從而使風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。如圖3所示,所述攪拌制熱裝置20包括桶體21,轉(zhuǎn)子22,轉(zhuǎn)子葉片23及阻流片24。所述桶體21為雙層結(jié)構(gòu),其內(nèi)裝有攪拌介質(zhì),所述轉(zhuǎn)子22與風(fēng)力機(jī)10的輸出軸之間通過聯(lián)軸器15連接,轉(zhuǎn)子22帶動轉(zhuǎn)子葉片轉(zhuǎn)動。所述阻流片24設(shè)于所述桶體21的內(nèi)壁,在本優(yōu)選實(shí)施例中,在所述桶體21的內(nèi)壁貼附有4塊阻流片24。當(dāng)風(fēng)力帶動風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動時,S型阻力垂直軸風(fēng)力機(jī)的輸出軸帶動攪拌制熱裝置的轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子22攪動攪拌介質(zhì),攪拌介質(zhì)與轉(zhuǎn)子葉片23、阻流片24與通體21內(nèi)壁相互摩擦、撞擊,通過攪拌介質(zhì)之間不規(guī)則的摩擦與碰撞,將攪拌制熱裝置20吸收的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,從而提高了攪拌介質(zhì)的溫度。在本優(yōu)選實(shí)施例中,所述攪拌介質(zhì)為機(jī)油。如圖1所示,所述海水蒸發(fā)室30為頂端帶錐形罩31的桶狀結(jié)構(gòu)。所述海水蒸發(fā)室30與所述攪拌制熱裝置20的桶部通過L型熱管37連接,并通過玻璃膠密封固定,將攪拌制熱裝置20產(chǎn)生的熱能傳到所述海水蒸發(fā)室30。所述海水蒸發(fā)室30內(nèi)設(shè)有斜槽32,所述斜槽32沿圓柱形桶的內(nèi)壁焊接固定,所述斜槽32位于所述錐形罩31的下方,所述斜槽32的最高點(diǎn)處依次連接有單向閥和抽真空管形成氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)33,所述斜槽32的最低點(diǎn)與淡水出水管道34連接。所述海水蒸發(fā)室30的底部連接有海水進(jìn)水管道35及濃鹽水出水管道36。所述錐形罩31的內(nèi)壁裝設(shè)有第二熱管,所述第二熱管為柱形熱管,所述第二熱管38能夠加快水蒸氣的凝結(jié)過程。海水通過所述海水進(jìn)水管道35進(jìn)入所述海水蒸發(fā)室30,在熱能的作用下海水的溫度升高并在負(fù)壓條件下蒸發(fā),水蒸氣在位于上方的錐形罩31上凝結(jié)成水珠,凝結(jié)的淡水沿著錐形罩31流入所述斜槽32內(nèi),并通過所述淡水出水管道34流出。本風(fēng)力制熱海水淡化裝置可連接不同的換熱器應(yīng)用于不同場合,例如,用于制熱水,房間取暖等,將風(fēng)能利用達(dá)到最大化。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,其包括有: 垂直軸風(fēng)力機(jī); 攪拌制熱裝置,所述攪拌制熱裝置包括有桶體、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子葉片,所述攪拌制熱裝置內(nèi)裝有攪拌介質(zhì),所述轉(zhuǎn)子與所述垂直軸風(fēng)力機(jī)的輸出軸連接; 海水蒸發(fā)室,所述海水蒸發(fā)室連接有海水進(jìn)水管道、淡水出水管道及濃鹽水出水管道,所述海水蒸發(fā)室與所述攪拌制熱裝置通過第一熱管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述桶體的內(nèi)壁設(shè)有多個阻流片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述垂直軸風(fēng)力機(jī)為S型阻力垂直軸風(fēng)力機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述轉(zhuǎn)子與所述垂直風(fēng)力機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述海水蒸發(fā)室為頂端帶錐形罩的桶狀結(jié)構(gòu),所述海水蒸發(fā)室內(nèi)設(shè)有斜槽,所述斜槽位于所述錐形罩的下方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述斜槽的最高點(diǎn)依次連接有單向閥和抽真空管形成氣壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述斜槽的最低點(diǎn)與所述淡水出水管道連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述錐形罩的內(nèi)壁裝設(shè)有第二熱管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,其還包括有支架,所述垂直風(fēng)力機(jī)通過支架固定于所述攪拌制熱裝置的上方,所述海水蒸發(fā)室通過支架固定于所述攪拌制熱裝置的側(cè)邊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其特征在于,所述海水蒸發(fā)室與所述攪拌制熱裝置通過L型熱管連接。
專利摘要本實(shí)用新型風(fēng)力制熱海水淡化裝置,其包括有垂直軸風(fēng)力機(jī);攪拌制熱裝置,所述攪拌制熱裝置包括有桶體、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子葉片,所述攪拌制熱裝置內(nèi)裝有攪拌介質(zhì),所述轉(zhuǎn)子與所述垂直軸風(fēng)力機(jī)的輸出軸連接;海水蒸發(fā)室,所述海水蒸發(fā)室連接有海水進(jìn)水管道、淡水出水管道及濃鹽水出水管道,海水蒸發(fā)室與所述攪拌制熱裝置通過第一熱管連接。本實(shí)用新型通過垂直風(fēng)力機(jī)采集風(fēng)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,將機(jī)械能傳給所述攪拌制熱裝置,通過攪拌制熱裝置的作用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,將熱能傳給所述海水蒸發(fā)室,在海水蒸發(fā)室內(nèi)蒸發(fā)海水,最終通過熱能制淡。風(fēng)能利用率比傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電海水制淡技術(shù)高7%左右,并通過攪拌制熱裝置代替發(fā)電機(jī),而大大降低了投資成本。
文檔編號F03D9/00GK203159265SQ20132006503
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者陳向陽, 張新昌 申請人:廣州泰陽能源科技有限公司, 張新昌