專利名稱：一種風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水處理裝置，具體為一種風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備。
背景技術(shù)：
能源枯竭、水資源短缺和環(huán)境污染，是人類即將面臨和已經(jīng)面臨的重大難題。地球面積的70％是海洋，但地球上可供人們飲用的淡水卻日漸匱乏；因此，向海洋要淡水的海水淡化技術(shù)便應(yīng)運而生。但是，海水淡化設(shè)備的運轉(zhuǎn)需要較高的能耗；而在一些海島和飲用苦咸水的西部偏遠(yuǎn)地區(qū)，缺水和缺電是同時并存的；因此，作為最有實用價值的可再生能源，用風(fēng)能驅(qū)動海水(苦咸水)淡化設(shè)備是最明智的選擇。
使用各種選擇性膜可把溶解的物質(zhì)從其溶劑中分離出來，其中選擇性膜包括微過濾器膜、超過濾膜和RO反滲透膜。反滲透膜具有高脫鹽率和高透水性能，可以用于對鹽味的水或海水進(jìn)行淡化，從而得到大量適宜工業(yè)和飲用的水?，F(xiàn)有的利用反滲透技術(shù)淡化海水的設(shè)備均以電力或燃油等發(fā)動機為動力，適合于在陸地建廠，或在具有發(fā)電設(shè)備的大型輪船上使用，適用范圍受到電力或燃油等能源供應(yīng)的局限，難于在更大范圍普遍推廣應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種投資省、效率高、無污染的風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備。
本實用新型的技術(shù)方案是一種風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備，具有水淡化設(shè)備，其特征在于還包括風(fēng)力機、液壓傳動系統(tǒng)，水淡化設(shè)備通過液壓傳動系統(tǒng)連至風(fēng)力機，液壓傳動系統(tǒng)油路上設(shè)有油箱、液壓泵、單向閥、第一溢流閥、順序閥、溢流節(jié)流閥、儲能器組、液壓馬達(dá)、第二溢流閥，與油箱通過管道相連的液壓泵經(jīng)第I油路、第一溢流閥連回油箱，液壓泵經(jīng)單向閥連至第II油路，第II油路分別通向溢流節(jié)流閥和順序閥，溢流節(jié)流閥的溢流閥與順序閥相連，溢流節(jié)流閥的節(jié)流閥經(jīng)第IV油路、液壓馬達(dá)連回油箱，連接順序閥與溢流節(jié)流閥的溢流閥的管道上連有第III油路，儲能器組經(jīng)第III油路、第二溢流閥連回油箱，風(fēng)力機的輸出軸與液壓傳動系統(tǒng)的液壓泵軸相連，液壓馬達(dá)與水淡化設(shè)備的高壓泵相連。
所述風(fēng)力機為擺翼式立軸風(fēng)力機。
本實用新型的優(yōu)點及有益效果是1、本實用新型采用風(fēng)能直接驅(qū)動，將風(fēng)力推動擺翼式立軸風(fēng)力機轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)機械能通過液壓傳動系統(tǒng)直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備中的高壓泵，能量轉(zhuǎn)換過程為扭矩×轉(zhuǎn)速—壓力×流量—扭矩×轉(zhuǎn)速，相對于以風(fēng)力發(fā)電為基礎(chǔ)的電力驅(qū)動裝置，具有投資省，效率高，維護(hù)費用低等優(yōu)勢，由于采用自然風(fēng)作為動力，整個系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中不產(chǎn)生任何污染環(huán)境的物質(zhì)，且維護(hù)簡單，費用低，是名副其實的環(huán)保、節(jié)能系統(tǒng)。
2、由于水平軸風(fēng)力機的旋轉(zhuǎn)軸需跟隨風(fēng)向變動，與動力傳動系統(tǒng)相互干擾，本實用新型采用擺翼式立軸風(fēng)力機，不需要迎風(fēng)機構(gòu)，立軸式風(fēng)力機不存在風(fēng)向改變的問題，所以無需迎風(fēng)機構(gòu)，擺翼式立軸風(fēng)力機利用氣動力原理，將翼片偏擺軸置于其空氣動力中心之前，在風(fēng)的作用下，翼片在兩側(cè)自動擺向相反的一邊，因而產(chǎn)生同一方向的力矩，協(xié)力驅(qū)動風(fēng)力機轉(zhuǎn)動，特大風(fēng)時可以自動卸載，擺翼式立軸風(fēng)力機的翼片在遇到災(zāi)難性的特大風(fēng)時能自動順槳，使其攻角為零，從而使翼片負(fù)荷幾乎完全解除，大風(fēng)過后再自動恢復(fù)。
3、本實用新型液壓傳動系統(tǒng)油路上設(shè)有油箱、液壓泵、單向閥、第一溢流閥、順序閥、溢流節(jié)流閥、儲能器組、液壓馬達(dá)、第二溢流閥，風(fēng)力機的輸出軸與液壓傳動系統(tǒng)的液壓泵軸相連，液壓馬達(dá)與水淡化設(shè)備的高壓泵相連，可以根據(jù)風(fēng)速大小進(jìn)行儲油或補充液壓泵供油的不足，使油壓保持穩(wěn)定，并保證系統(tǒng)的運行安全。
4、本實用新型適用范圍廣，可以適用于風(fēng)力資源較為豐富的海島及其他沿海地區(qū)，也可用于西北地區(qū)的苦咸水淡化，采用大功率風(fēng)力機或多機組合方式，可用于驅(qū)動較大規(guī)模的海水淡化設(shè)備，可以在受到電力或燃油等能源供應(yīng)的局限的地區(qū)使用。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中液壓傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1中擺翼式立軸風(fēng)力機每個葉片組結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的俯視圖。
具體實施方式
如圖1～2所示，一種風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備，由擺翼式立軸風(fēng)力機1、液壓傳動系統(tǒng)3、水淡化設(shè)備4構(gòu)成，水淡化設(shè)備4通過液壓傳動系統(tǒng)3連至擺翼式立軸風(fēng)力機1，液壓傳動系統(tǒng)3油路上設(shè)有油箱31、液壓泵32、單向閥33、第一溢流閥34、順序閥35、溢流節(jié)流閥36、儲能器組37、液壓馬達(dá)38、第二溢流閥39，與油箱31通過管道相連的液壓泵32經(jīng)第I油路、第一溢流閥34連回油箱31，液壓泵32經(jīng)單向閥33連至第II油路，第II油路分別通向溢流節(jié)流閥36和順序閥35，溢流節(jié)流閥36的溢流閥與順序閥35相連，溢流節(jié)流閥36的節(jié)流閥經(jīng)第IV油路、液壓馬達(dá)38連回油箱31，連接順序閥35與溢流節(jié)流閥36的溢流閥的管道上連有第III油路，儲能器組37經(jīng)第III油路、第二溢流閥39連回油箱31，擺翼式立軸風(fēng)力機1的輸出軸通過聯(lián)軸器2與液壓傳動系統(tǒng)3的液壓泵32軸相連，液壓馬達(dá)38與水淡化設(shè)備4的高壓泵41相連，水淡化設(shè)備4由高壓泵41、膜組42、砂濾罐43構(gòu)成，待處理水由蓄水池沿B向進(jìn)入砂濾罐43，高壓泵41將經(jīng)粗濾的水加壓，經(jīng)膜組42過濾后，淡水沿A向輸出。
本實用新型主要包括以下二大部分一、立軸風(fēng)力機由于水平軸風(fēng)力機的旋轉(zhuǎn)軸需跟隨風(fēng)向變動，與動力傳動系統(tǒng)相互干擾，因此本實用新型采用的是擺翼式立軸風(fēng)力機，如圖1、3、4所示。
1)擺翼和限速裝置風(fēng)力機共采用4對葉片，葉片斷面為機翼形，靠近機翼前緣有軸桿伸出，聯(lián)結(jié)器112通過銷釘114和鎖母115將每對葉片111聯(lián)為一體，并通過薄膜軸承113定位在三通116上，聯(lián)結(jié)器112側(cè)面開有楔形槽，限位塊117的一端伸入槽中，使葉片111只能在一定角度內(nèi)擺動，另一端通過拉簧119拉緊；前后調(diào)節(jié)調(diào)整座118，可設(shè)定葉片111的最大擺角。當(dāng)風(fēng)力機轉(zhuǎn)速等于或小于額定轉(zhuǎn)速時，限位塊117所受的離心力小于等于拉簧119的拉力，限位塊117被拉緊在調(diào)整座118上，此時葉片111擺角最大，風(fēng)能利用率最高。當(dāng)風(fēng)力機轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速時，限位塊117在離心力的作用下向外移動，使葉片111的擺角變小，從而起到限速的作用。當(dāng)遇到強風(fēng)時，限位塊117的楔形端端頭完全嵌入楔形槽中，使葉片111無法擺動。薄膜軸承113為耐磨、防腐的特殊塑性材料制成，有密封和自潤滑功能，如將三通116上用于打入銷釘?shù)墓に嚳追忾]，整個限速裝置便成為一個密閉結(jié)構(gòu)，可大提高限速裝置的可靠性和使用壽命。
2)傳動軸13的上端通過橫桿12與四個葉片組11相聯(lián)，下端接變速器14，將旋轉(zhuǎn)動力傳到液壓傳動系統(tǒng)3的液壓泵32。
3)變速器14的變比由液壓泵32的輸入?yún)?shù)和風(fēng)力機的功率參數(shù)決定。
4)液壓泵32為液壓傳動系統(tǒng)3的輸入端，可選用齒輪泵或葉片泵。
二、液壓傳動系統(tǒng)如圖4所示，液壓泵32在風(fēng)力機的驅(qū)動下將油箱31中的液壓油泵入第I油路，再通過單向閥33進(jìn)入第II油路，第II油路分別通向一個溢流節(jié)流閥36和一個順序閥35(由一只單向閥和一只溢流閥組成)，當(dāng)風(fēng)力機在額定轉(zhuǎn)速之下，液壓油只通過溢流節(jié)流閥36中的節(jié)流閥進(jìn)入第IV油路，驅(qū)動液壓馬達(dá)38轉(zhuǎn)動，并帶動海水淡化設(shè)備4中的高壓泵41工作。當(dāng)風(fēng)速過高，第II油路中的壓力高于設(shè)定值，溢流節(jié)流閥36和順序閥35中的溢流閥開啟，多余的油流入第III油路，并進(jìn)入儲能器組37。當(dāng)風(fēng)速減小，第II油路中壓力下降，儲能器組37中的液壓油通過順序閥35中的單向閥流回第II油路，以補充液壓泵32的供油不足，使驅(qū)動液壓馬達(dá)38的油壓保持穩(wěn)定。當(dāng)儲能器組37滿負(fù)荷時，第III油路的壓超過第二溢流閥39的設(shè)定值，多余的油通過第二溢流閥39流回油箱31。同樣，第一溢流閥34可限制第I油路中的油壓，以保證系統(tǒng)的運行安全。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備，具有水淡化設(shè)備(4)，其特征在于還包括風(fēng)力機(1)、液壓傳動系統(tǒng)(3)，水淡化設(shè)備(4)通過液壓傳動系統(tǒng)(3)連至風(fēng)力機(1)，液壓傳動系統(tǒng)(3)油路上設(shè)有油箱(31)、液壓泵(32)、單向閥(33)、第一溢流閥(34)、順序閥(35)、溢流節(jié)流閥(36)、儲能器組(37)、液壓馬達(dá)(38)、第二溢流閥(39)，與油箱(31)通過管道相連的液壓泵(32)經(jīng)第I油路、第一溢流閥(34)連回油箱(31)，液壓泵(32)經(jīng)單向閥(33)連至第II油路，第II油路分別通向溢流節(jié)流閥(36)和順序閥(35)，溢流節(jié)流閥(36)的溢流閥與順序閥(35)相連，溢流節(jié)流閥(36)的節(jié)流閥經(jīng)第IV油路、液壓馬達(dá)(38)連回油箱(31)，連接順序閥(35)與溢流節(jié)流閥(36)的溢流閥的管道上連有第III油路，儲能器組(37)經(jīng)第III油路、第二溢流閥(39)連回油箱(31)，風(fēng)力機(1)的輸出軸通過聯(lián)軸器(2)與液壓傳動系統(tǒng)(3)的液壓泵(32)軸相連，液壓馬達(dá)(38)與水淡化設(shè)備(4)的高壓泵(41)相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備，其特征在于所述風(fēng)力機(1)為擺翼式立軸風(fēng)力機。
專利摘要本實用新型公開一種風(fēng)能直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備，由風(fēng)力機、液壓傳動系統(tǒng)、水淡化設(shè)備構(gòu)成，水淡化設(shè)備通過液壓傳動系統(tǒng)連至風(fēng)力機，與液壓傳動系統(tǒng)的油箱通過管道相連的液壓泵經(jīng)第I油路、第一溢流閥連回油箱，液壓泵經(jīng)單向閥連至第II油路，第II油路分別通向溢流節(jié)流閥和順序閥，溢流節(jié)流閥的溢流閥與順序閥相連，溢流節(jié)流閥的節(jié)流閥經(jīng)第IV油路、液壓馬達(dá)連回油箱，連接順序閥與溢流節(jié)流閥的溢流閥的管道上連有第III油路，儲能器組經(jīng)第III油路、第二溢流閥連回油箱，風(fēng)力機的輸出軸與液壓傳動系統(tǒng)的液壓泵軸相連，液壓馬達(dá)與水淡化設(shè)備的高壓泵相連。本實用新型適于在受到電力或燃油等能源供應(yīng)的局限的地區(qū)使用。
文檔編號C02F1/44GK2661677SQ20032010511
公開日2004年12月8日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者余立群, 冷云平 申請人:余立群