專利名稱：一種利用自然資源制冰淡化海水及制鹽的設(shè)施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及海水淡化及制鹽領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用自然能源淡化海水及制鹽的生產(chǎn)設(shè)施。
背景技術(shù)：
海水淡化一直是人們關(guān)注的課題。當(dāng)前，海水淡化的間接淡化法(主要是海冰制作淡水的方法)，尤其為人們關(guān)注。其中，利用自然能源制作海冰及海冰制作淡水的方法最符合環(huán)境保護(hù)的要求，最值得推廣。但至今卻一直沒有利用上述方法進(jìn)行大規(guī)模工廠化生產(chǎn)。專利CN1686839A (利用自然冷源制冰淡化苦咸水的方法)，其主要特點(diǎn)是在自然或人工池塘中充滿海水或取自地下的苦咸水，自然結(jié)冰，然后采冰儲存，排放首先溶化的咸冰水，保留剩余淡化水。專利CN1699196A(海水控溫融凍脫鹽裝置)，其主要特點(diǎn)是脫鹽的速度比在自然狀態(tài)下要快，其將海冰置于可以控制溫度的的融冰室內(nèi)，排放首先溶化的咸冰水，保留剩余的淡化水。上述兩個專利未涉及機(jī)械化或自動化采冰和運(yùn)冰方面的技術(shù)。如果采冰、運(yùn)冰的工序需要大量重體力勞力，很難有大規(guī)模工廠化生產(chǎn)的發(fā)展前景。專利CN101671058(利用自然能源制冰淡化海水的半自動化生產(chǎn)方法及設(shè)備) 和專利CN101671059(利用運(yùn)輸工具和自然能源制冰淡化海水的方法及裝置結(jié)構(gòu))提出了大規(guī)模生產(chǎn)海冰的方法在海邊的陸地上沿坡面建立多個結(jié)冰池或設(shè)置多個運(yùn)水集裝箱， 用水泵在結(jié)冰池或集裝箱內(nèi)灌入海水，海水結(jié)冰后，反復(fù)融凍，排去冰中的鹵水，獲得淡水。 雖然該兩個專利已經(jīng)解決了重體力勞動的問題，但其不足之處是要占有大量的陸地資源， 基建和相應(yīng)的設(shè)施投資也太大，且要用水泵抽水消耗電力，難以啟動實(shí)施。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種在不占用陸地資源和不消耗電力的情況下，利用海灘、潮汐能和自然寒冷制冰淡化海水及制鹽的大規(guī)模工廠化生產(chǎn)方法和相應(yīng)的簡單設(shè)施。在冬季寒冷的海岸，每年皆有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象。農(nóng)謗中有“初一十五漲大潮， 初八二十三到處見海灘”之說。本實(shí)用新型利用上述自然現(xiàn)象和海灘及其坡度實(shí)施納潮結(jié)冰淡化海水，并且利用結(jié)冰后留下來的鹽份較高的海水較快地曬鹵成鹽。本實(shí)用新型的生產(chǎn)設(shè)施是這樣實(shí)現(xiàn)的在有坡度的海灘上，從高到低依次設(shè)置結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池，構(gòu)成結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池的壩高度高于當(dāng)?shù)貧v年來潮汷最高峰值，所述曬鹵池內(nèi)的最低處高于當(dāng)?shù)貧v年來在農(nóng)歷初八或二十三日子里退潮后的最高海平面；曬鹵池的壩上設(shè)置第一浮力閘門，結(jié)冰池的壩上設(shè)置第二浮力閘門；所述第二浮力閘門包括單側(cè)閘門、氣閥和頂塊；單側(cè)閘門內(nèi)設(shè)空腔，上部設(shè)一排氣孔，一側(cè)下部設(shè)斜面；氣閥設(shè)置在單側(cè)閘門下部，其一端與單側(cè)閘門內(nèi)的空腔相通，另一端通過氣閥中的通水螺栓與外界相通；單側(cè)閘門能在結(jié)冰池的壩中垂直方向移動；頂塊固定在結(jié)冰池的壩上部；所述通水螺栓上開有多條通水槽，螺紋為多頭螺紋，且有一手柄相連； 該手柄觸及固定在壩上的頂塊后，通水螺栓被轉(zhuǎn)動擰松； 所述第一浮力閘門包括雙側(cè)閘門、下降自鎖機(jī)構(gòu)和上升自鎖機(jī)構(gòu)；雙側(cè)閘門內(nèi)設(shè)空腔，兩側(cè)下部各設(shè)斜面；雙側(cè)閘門能在曬鹵池的壩中垂直方向移動；上述自鎖機(jī)構(gòu)包括偏心盤及其軸，偏心盤能繞軸轉(zhuǎn)動，所述的軸固定在曬鹵池的壩上，偏心盤的自鎖面與雙側(cè)閘門間歇接觸； 結(jié)冰池的池底為水泥地，最低處設(shè)排水道，該排水道連通結(jié)冰池和曬鹵池；曬鹵池的最低處設(shè)置排鹵道，該排鹵道連通曬鹵池和結(jié)晶池；本實(shí)用新型的生產(chǎn)方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在臨近氣溫低于0°C以下的時節(jié)，逢農(nóng)歷的初一或十五的漲大潮的日子里，擰松上述第一浮力閘門的上升自鎖機(jī)構(gòu)，隨著海平面上升，雙側(cè)閘門浮起，海水涌進(jìn)曬鹵池內(nèi)，隨著曬鹵池內(nèi)的海水上升，單側(cè)閘門浮起，海水涌入結(jié)冰池內(nèi)；當(dāng)水位不斷上升，氣閥的手柄受阻于頂塊，通水螺栓被轉(zhuǎn)動擰松，海水從通水螺栓的通水槽中流入單側(cè)閘門的空腔中，單側(cè)閘門下沉，封閉結(jié)冰池，留住結(jié)冰池中的海水；退潮前，擰緊第一浮力閘門的下降自鎖機(jī)構(gòu)，鎖住將隨水位下降而下沉的雙側(cè)閘門，使雙側(cè)閘門始終處于開啟狀態(tài)；逢農(nóng)歷初八或二十三的日子里，當(dāng)海水全部退出曬鹵池后，擰松下降自鎖機(jī)構(gòu)，雙側(cè)閘門下落，封閉曬鹵池；之后，擰緊上升自鎖機(jī)構(gòu)，鎖住日后將隨水位上升而浮起的雙側(cè)閘門；同時，單側(cè)閘門的空腔中的海水，已隨著曬鹵池的水位下降，而從通水螺栓的通水槽中全部流出；擰緊通水螺栓，以備日后利用海水的涌入而浮起單側(cè)閘門；在氣溫低于0°C以下的時節(jié)，結(jié)冰池內(nèi)的海水結(jié)冰；之后，在氣溫逐日上升的時節(jié)里，當(dāng)氣溫高于o°c以上，打開結(jié)冰池的排水道，結(jié)冰池內(nèi)未結(jié)冰的海水從排水道流入曬鹵池內(nèi)；之后，結(jié)冰池內(nèi)的冰在晝夜氣溫的變化中反復(fù)融凍，冰中的鹵水逐漸排入曬鹵池內(nèi)； 同時曬鹵池中的海水在太陽能和風(fēng)能的作用下，蒸發(fā)水份；當(dāng)檢測到結(jié)冰池中排出的鹵水的鹽度小于1%。后，關(guān)閉結(jié)冰池的排水道，結(jié)冰池中的冰在自然狀態(tài)下，逐漸融解化為淡水；當(dāng)曬鹵池中的海水的鹽度濃度達(dá)到20°時，打開排鹵道，該海水通過排鹵道流入結(jié)晶池，作為制鹽原料；結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池在氣溫高于0°C以上的時節(jié)里，作為海水制鹵曬鹽的設(shè)施。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的特點(diǎn)和有益效果是一、利用退潮后的海灘作為生產(chǎn)場地，不占用陸地資源。二、利用潮漲進(jìn)水，利用海灘的自然坡度排水，不消耗電力。三、利用潮水的浮力，基本達(dá)到了自動開關(guān)閘門，免除了重體力勞動。四、結(jié)冰池同時又是融冰池，免除了運(yùn)冰到融冰處的工序。五、值守工人僅一人即可。六、結(jié)冰池和曬鹵池在氣溫高于0°C以上的時節(jié)里，可以作為海水制鹵曬鹽的設(shè)施。
下面結(jié)合圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是本實(shí)用新型設(shè)施的立體視圖。圖2是圖1的A— A剖視圖。圖3是圖1的局部放大視圖B。圖4是第一浮力閘門的立體示意圖。圖5是圖4的正面視圖。圖6是圖4的側(cè)面視圖。圖7是圖5中局部放大視圖C。圖8是第二浮力閘門的立體示意圖。圖9是圖8的正面視圖。圖10是圖8的側(cè)面視圖。圖11是通水螺栓的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
在冬季寒冷的海岸，每年皆有不同程度的結(jié)冰現(xiàn)象。其冰緣線與岸線平行；例如中國渤海和黃海北部，常年冰期約3 4個月，盛冰期固定冰寬0. 2 2公里；冰厚北部多為20 40厘米，南部10 30厘米，且對航行影響不大。農(nóng)謗中有“初一十五漲大潮，初八二十三到處見海灘”之說。本實(shí)用新型利用上述自然現(xiàn)象實(shí)施納潮結(jié)冰淡化海水，并且利用結(jié)冰后留下來的鹽份較高的海水較快地曬鹵成鹽。具體設(shè)施在有坡度的海灘上，從高到低依次設(shè)置結(jié)冰池2、曬鹵池1和結(jié)晶池4 (見圖1、圖2)。構(gòu)成結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池的壩3高度高于當(dāng)?shù)貧v年來潮汷最高峰值，以確保屆時潮水不會涌入上述池內(nèi)。曬鹵池內(nèi)的最低處高于當(dāng)?shù)貧v年來在農(nóng)歷初八或二十三日子里退潮后的最高海平面，以確保屆時曬鹵池內(nèi)的海水能完全退出。曬鹵池的壩上設(shè)置第一浮力閘門5，結(jié)冰池的壩上設(shè)置第二浮力閘門7 ；依靠水的特性上浮或下沉閘門，盡可能利用自然能源，減少重體力勞動或?qū)﹄娫吹囊蕾嚒Ｋ龅诙×﹂l門7包括單側(cè)閘門71、氣閥72和頂塊73 ；單側(cè)閘門內(nèi)設(shè)空腔74 (圖10中虛線所示)，當(dāng)空腔內(nèi)全部為空氣時，單側(cè)閘門71能在水中上??；當(dāng)空腔74內(nèi)進(jìn)入海水時，單側(cè)間門71下沉。單側(cè)間門的上部設(shè)一排氣孔75，一側(cè)下部設(shè)斜面76，海水進(jìn)入斜面下，浮力向上，浮起單側(cè)閘門(開始上浮時，浮力會產(chǎn)生逆時針的傾翻力矩，如果產(chǎn)生的摩擦力過大，可以在圖10中的8和9處設(shè)置滾柱或添加潤滑油脂，以減少摩擦力對浮起單側(cè)閘門的影響)；氣閥72設(shè)置在單側(cè)閘門下部，其內(nèi)部中空，其一端與單側(cè)閘門內(nèi)的空腔74 相通，另一端通過氣閥中的通水螺栓77 (見圖11)與外界相通；單側(cè)閘門能在結(jié)冰池的壩3 中垂直方向移動；頂塊73固定在結(jié)冰池的壩3上部；所述通水螺栓77上開有多條通水槽 78，當(dāng)通水螺栓77擰松時，空氣或海水在通水槽78中貫通閘門的空腔74和外界。螺紋79 為多頭螺紋，其設(shè)置原因是多頭螺紋的導(dǎo)程較長，只要旋動一小角度，就可以沿軸線進(jìn)退較長距離。通水螺栓77上有一手柄80相連，當(dāng)單側(cè)間門隨水上浮，手柄80觸及固定在壩上的頂塊73后，通水螺栓77被轉(zhuǎn)動擰松，海水就可以從通水槽78中進(jìn)入單側(cè)間門的空腔74 中，空腔中的空氣從單側(cè)閘門的上部的排氣孔75中排出，使單側(cè)閘門71下沉。單側(cè)閘門71的下沉速度可以根據(jù)通水槽78和排氣孔75的大小來控制，例如，通水槽和排氣孔的尺寸都做大，則下降速度就快，反之則慢。第一浮力閘門5包括雙側(cè)閘門51、下降自鎖機(jī)構(gòu)52和上升自鎖機(jī)構(gòu)53 ；雙側(cè)閘門內(nèi)設(shè)空腔M (圖6中虛線所示)，兩側(cè)下部各設(shè)斜面55 ；雙側(cè)閘門51能在曬鹵池的壩3中垂直方向移動；上述自鎖機(jī)構(gòu)包括偏心盤56及其軸57，偏心盤能繞軸轉(zhuǎn)動，軸57固定在曬鹵池的壩上，偏心盤的自鎖面58與雙側(cè)閘門51間歇接觸以下降自鎖機(jī)構(gòu)52為例，見圖7， 當(dāng)偏心盤56順時針轉(zhuǎn)動擰緊，自鎖面58與雙側(cè)閘門51接觸，楔緊雙側(cè)閘門，使雙側(cè)閘門不能下沉；當(dāng)偏心盤逆時針轉(zhuǎn)動擰松，自鎖面58脫離雙側(cè)閘門51，雙側(cè)閘門51將下沉。當(dāng)然，用其它方法也是可以阻止雙側(cè)閘門的上升和下降，比如用橫銷橫穿壩3和雙側(cè)閘門(未畫出)，就可以起到固定閘門的作用。不過用自鎖機(jī)構(gòu)比較省力。結(jié)冰池2的池底為水泥地，因?yàn)楹┑哪嗤林泻休^高的鹽份，會影響淡水質(zhì)量。 而曬鹵池和結(jié)晶池則可以利用原海灘。結(jié)冰池2的最低處設(shè)排水道21 (見圖3)，該排水道傾斜地連通結(jié)冰池2和曬鹵池1，以便結(jié)冰池內(nèi)的水可自然流入曬鹵池內(nèi)；曬鹵池的最低處設(shè)置排鹵道11，該排鹵道11也是傾斜地連通曬鹵池1和結(jié)晶池4。本實(shí)用新型的生產(chǎn)方法是這樣實(shí)現(xiàn)的在臨近氣溫低于0°C以下的時節(jié)，逢農(nóng)歷的初一或十五的漲大潮的日子里，擰松第一浮力閘門的上升自鎖機(jī)構(gòu)53，隨著海平面上升，雙側(cè)閘門51浮起，海水涌進(jìn)曬鹵池1內(nèi)， 隨著曬鹵池內(nèi)的海水上升，單側(cè)閘門71浮起，海水涌入結(jié)冰池2內(nèi)；當(dāng)水位不斷上升，氣閥的手柄80受阻于頂塊73，通水螺栓77被轉(zhuǎn)動擰松，海水從通水螺栓的通水槽78中流入單側(cè)閘門的空腔中，空腔中的空氣從單側(cè)閘門的上部的排氣孔75中排出，單側(cè)閘門下沉，封閉結(jié)冰池，留住結(jié)冰池中的海水；退潮前，擰緊第一浮力閘門的下降自鎖機(jī)構(gòu)52，鎖住將隨水位下降而下沉的雙側(cè)閘門51，使雙側(cè)閘門始終處于開啟狀態(tài)；逢農(nóng)歷初八或二十三的日子里，那時候的水平面最低，海水才會全部流出曬鹵池1，當(dāng)海水全部退出曬鹵池后，擰松下降自鎖機(jī)構(gòu)52，雙側(cè)閘門51下落，封閉曬鹵池1 ；之后，擰緊上升自鎖機(jī)構(gòu)53，鎖住日后將隨水位上升而浮起的雙側(cè)閘門51 ；同時，單側(cè)閘門71的空腔74中的海水，已隨著曬鹵池的水位下降，而從通水螺栓 77的通水槽78中全部流出；擰緊通水螺栓，以備日后利用海水的涌入而浮起單側(cè)閘門71 ； 在氣溫低于0°C以下的時節(jié)，結(jié)冰池內(nèi)的海水結(jié)冰，結(jié)冰越厚越好。之后，在氣溫逐日上升的時節(jié)里，當(dāng)氣溫高于0°c以上，打開結(jié)冰池的排水道21，結(jié)冰池2內(nèi)未結(jié)冰的海水從排水道流入曬鹵池1內(nèi)；之后，結(jié)冰池2內(nèi)的冰在晝夜氣溫的變化中反復(fù)融凍，冰中的鹵水逐漸排入曬鹵池內(nèi)；同時曬鹵池中的海水在太陽能和風(fēng)能的作用下，蒸發(fā)水份；當(dāng)檢測到結(jié)冰池中排出的鹵水的鹽度小于1%。后，(淡水的含鹽標(biāo)準(zhǔn))關(guān)閉結(jié)冰池 2的排水道21，結(jié)冰池2中的冰在自然狀態(tài)下，逐漸融解化為淡水；當(dāng)曬鹵池1中的海水的鹽度濃度達(dá)到20° (比重1. 24)時，打開排鹵道11，該海水通過排鹵道流入結(jié)晶池4，作為制鹽原料。結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池在氣溫高于0°C以上的時節(jié)里，特別是夏季，可作為海水制鹵曬鹽的設(shè)施。
權(quán)利要求1. 一種利用自然資源制冰淡化海水及制鹽的設(shè)施，其特征是 在有坡度的海灘上，從高到低依次設(shè)置結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池，構(gòu)成結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池的壩高度高于當(dāng)?shù)貧v年來潮汷最高峰值，所述曬鹵池內(nèi)的最低處高于當(dāng)?shù)貧v年來退潮后的最高海平面；曬鹵池的壩上設(shè)置第一浮力閘門，結(jié)冰池的壩上設(shè)置第二浮力閘門；所述第二浮力間門包括單側(cè)間門、氣閥和頂塊；單側(cè)間門內(nèi)設(shè)空腔，上部設(shè)一排氣孔， 一側(cè)下部設(shè)斜面；氣閥設(shè)置在單側(cè)間門下部，其一端與單側(cè)間門內(nèi)的空腔相通，另一端通過氣閥中的通水螺栓與外界相通；單側(cè)閘門能在結(jié)冰池的壩中垂直方向移動；頂塊固定在結(jié)冰池的壩上部；所述通水螺栓上開有多條通水槽，螺紋為多頭螺紋，且有一手柄相連；該手柄觸及固定在壩上的頂塊后，通水螺栓被轉(zhuǎn)動擰松；所述第一浮力閘門包括雙側(cè)閘門、下降自鎖機(jī)構(gòu)和上升自鎖機(jī)構(gòu)；雙側(cè)閘門內(nèi)設(shè)空腔， 兩側(cè)下部各設(shè)斜面；雙側(cè)間門能在曬鹵池的壩中垂直方向移動；上述自鎖機(jī)構(gòu)包括偏心盤及其軸，偏心盤能繞軸轉(zhuǎn)動，所述的軸固定在曬鹵池的壩上，偏心盤的自鎖面與雙側(cè)閘門間歇接觸；結(jié)冰池的池底為水泥地，最低處設(shè)排水道，該排水道連通結(jié)冰池和曬鹵池；曬鹵池的最低處設(shè)置排鹵道，該排鹵道連通曬鹵池和結(jié)晶池。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種利用自然資源制冰淡化海水及制鹽的設(shè)施，其特點(diǎn)在于在有坡度的海灘上，依次設(shè)置結(jié)冰池、曬鹵池和結(jié)晶池，結(jié)冰池設(shè)置浮力閘門，其包括單側(cè)閘門、氣閥和頂塊；逢漲大潮，單側(cè)閘門自動浮起，海水涌進(jìn)池內(nèi)，單側(cè)閘門隨水上升中，其氣閥手柄觸及頂塊后，通水螺栓被轉(zhuǎn)動擰松，單側(cè)閘門內(nèi)進(jìn)水自動下沉，留住池中的海水。曬鹵池也設(shè)置浮力閘門，其包括雙側(cè)閘門和自鎖機(jī)構(gòu)；自鎖機(jī)構(gòu)控制雙側(cè)閘門的浮起和下沉。結(jié)冰池最低處設(shè)排水道連通曬鹵池；曬鹵池的最低處設(shè)排鹵道連通結(jié)晶池。本實(shí)用新型基本上依靠自然能源自動開閘引水，排水、制冰淡化海水和制鹽。
文檔編號C01D3/06GK202022818SQ20112007117
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者杜文娟 申請人:杜文娟