專利名稱：利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用海洋能形成的高水位和井底低水位之間的壓差并進(jìn)行增壓
的反滲透海水淡化方法及裝置。
背景技術(shù)：
可以用于海水淡化的方法有很多種，但目前能應(yīng)用于商業(yè)的大規(guī)模海水淡化方法 主要有蒸餾法和反滲透法，其中反滲透法是所有的海水淡化方法中最節(jié)能的。盡管如此，利 用反滲透海水淡化方式制取的淡水成本還是偏高，其主要原因之一就是目前極大部分的反 滲透海水淡化都是使用高壓泵來(lái)制造高壓海水，需要消耗大量的電能。所以也有一些研究 人員在研究不使用高壓泵的反滲海水淡化方法。例如，專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410039239公開(kāi)了 一種在深海處進(jìn)行海水淡化的裝置，這種裝置利用了深海的壓力，可是并不能完全取代高 壓泵，因?yàn)樗a(chǎn)生的淡水仍然是需要高壓泵來(lái)提升，而且施工困難。專利申請(qǐng)?zhí)枮?0115749 公開(kāi)了一種深井水柱壓差淡凈化方法及其設(shè)備，這種裝置利用深井來(lái)代替深海，可以克服 海上的惡劣氣候變化，但是要挖幾百米的深井，施工量也不小，且?guī)装倜咨畹牡匀恍枰?高壓泵送到地面上來(lái)。海洋能是一種可再生能源，取之不凈，用之不竭。利用海洋能，例如 潮汐能或波浪能，可將海水高度提升，然后利用其海水的壓差來(lái)發(fā)電做功等，但由于壓差并 不大，其效率往往比較低，不易利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，利用海洋能
形成的高水位和井底低水位之間的壓差，并利用增壓設(shè)備進(jìn)行反滲透海水淡化。 本發(fā)明是在海邊挖一口井，井分兩側(cè)，一側(cè)作為海水井，一側(cè)作為設(shè)備井。設(shè)備井
與海水井的底端一樣深，利用海洋能如潮汐能或波浪能來(lái)提升海水的高度，并將提升高度
的海水儲(chǔ)存進(jìn)海水井，海水井水面的水位高于海水排出口的水位，而海水排出口的水位不
低于海平面，裝置固定安裝在設(shè)備井井底。裝置包括海水進(jìn)水和出水系統(tǒng)、待升壓海水輸送
系統(tǒng)、升壓設(shè)備、海水排水設(shè)備、反滲透膜組件、淡水提升泵和濃海水排水系統(tǒng)等。通過(guò)裝置
的海水進(jìn)水系統(tǒng)，將海水井井底的海水引進(jìn)裝置內(nèi)，并驅(qū)動(dòng)升壓設(shè)備和排水設(shè)備，升壓設(shè)備
制造高壓海水，高壓海水通過(guò)反滲透膜組件產(chǎn)生淡水和剩余濃海水，淡水利用普通的泵提
升到地面，濃海水利用余壓排出地面，排水設(shè)備主要用于排出升壓設(shè)備內(nèi)和自身設(shè)備內(nèi)的
海水以保持裝置的連續(xù)運(yùn)行。 所述的裝置包括海水進(jìn)水和出水系統(tǒng)、待升壓海水輸送系統(tǒng)、升壓設(shè)備、海水排水 設(shè)備、反滲透膜組件、淡水提升系統(tǒng)和濃海水排水系統(tǒng)，通過(guò)裝置的海水進(jìn)水系統(tǒng)，將海水 井井底的海水引進(jìn)裝置內(nèi)，并驅(qū)動(dòng)升壓設(shè)備和排水設(shè)備，升壓設(shè)備制造高壓海水，高壓海水 通過(guò)反滲透膜組件產(chǎn)生淡水和剩余濃海水，淡水利用普通的泵提升到地面，濃海水利用余 壓排出地面，排水設(shè)備主要用于排出升壓設(shè)備內(nèi)和自身設(shè)備內(nèi)的海水以保持裝置的連續(xù)運(yùn) 行。
所述的海水進(jìn)水和出水系統(tǒng)中海水井[3]井底的海水都是通過(guò)海水進(jìn)口進(jìn)入到 設(shè)備井井底的裝置內(nèi)，裝置內(nèi)的作業(yè)海水都是通過(guò)海水出口排到海水排放管中，并通過(guò)海 水排出口排出。 所述的安裝于設(shè)備井井底的裝置的待升壓海水輸送系統(tǒng)由海水進(jìn)水口、閥門、海 水過(guò)濾器、過(guò)濾海水儲(chǔ)存罐、活塞缸組成，海水進(jìn)水口通過(guò)管道與兩閥門、海水過(guò)濾器、過(guò)濾 海水儲(chǔ)存罐、閥門、活塞缸、閥門及高壓海水儲(chǔ)存罐依次連接；海水進(jìn)水口通過(guò)管道與兩閥 門、海水過(guò)濾器、過(guò)濾海水儲(chǔ)存罐、閥門、活塞缸、閥門及高壓海水儲(chǔ)存罐依次連接。
所述的裝置開(kāi)始運(yùn)行之前，利用海水井井底海水的靜壓差將海水引進(jìn)裝置內(nèi)，并 通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾，最后送入兩活塞缸、和高壓海水儲(chǔ)存罐內(nèi)；在裝置開(kāi)始運(yùn)行之后，保證 一活塞缸和另一活塞缸在升壓過(guò)程前是充滿海水的。 所述的安裝于設(shè)備井井底的裝置的升壓設(shè)備主要由閥門、活塞缸、活塞、連桿組 成，用于升壓的大活塞和小活塞是由連桿同軸地剛性連接起來(lái)，大活塞在兩端面都封閉的 大活塞缸內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，并將大活塞缸分成A腔和B腔，小活塞在一端開(kāi)口的活塞缸內(nèi)做相應(yīng) 的同軸往返運(yùn)動(dòng)，將海水井井底的海水通過(guò)海水進(jìn)口經(jīng)過(guò)兩閥門引進(jìn)A腔，此時(shí)關(guān)閉閥門， 由于水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于大活塞，通過(guò)力學(xué)作用傳遞給小活塞，使活塞缸 內(nèi)的海水達(dá)到更大的壓強(qiáng)，高壓海水儲(chǔ)存罐的海水通過(guò)閥門和活塞缸連通，獲得同樣高的 壓強(qiáng)，然后通過(guò)反滲透膜組件，制得淡水；與之對(duì)應(yīng)，用于升壓的大活塞和小活塞是由連桿 同軸地剛性連接起來(lái)，大活塞在兩端面都封閉的大活塞缸內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，并將大活塞缸分成E 腔和F腔，小活塞在一端開(kāi)口的活塞缸內(nèi)做相應(yīng)的同軸往返運(yùn)動(dòng)，將海水井井底的海水通 過(guò)海水進(jìn)口經(jīng)過(guò)兩閥門引進(jìn)F腔，此時(shí)關(guān)閉閥門，由于水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用 于大活塞，通過(guò)力學(xué)作用傳遞給小活塞，使活塞缸內(nèi)的海水達(dá)到更大的壓強(qiáng)，高壓海水儲(chǔ)存 罐的海水通過(guò)閥門和活塞缸連通，獲得同樣高的壓強(qiáng)，然后通過(guò)反滲透膜組件，制得淡水。
所述的安裝于設(shè)備井井底的裝置的排水設(shè)備主要由活塞、連桿、活塞缸的B腔、活 塞缸的E腔、連通管道以及連通管道組成，用于排出作業(yè)海水的兩活塞是由連桿同軸地剛 性連接起來(lái)的，兩活塞分別在兩端封閉的兩活塞缸內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)并將活塞缸分成C腔、D腔、G 腔、H腔，當(dāng)排水設(shè)備與海水井的井底通過(guò)管道連通時(shí)，海水通過(guò)海水進(jìn)口經(jīng)過(guò)兩閥門引進(jìn) C腔，此時(shí)關(guān)閉閥門，C腔與海水井的井底連通，水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于活塞， 打開(kāi)兩閥門，關(guān)一 閉閥門，則H腔通過(guò)海水出口與海水排出管連通，在海水井水面與海水排 出口水位差的作用下，兩活塞將向右運(yùn)動(dòng)，又由于活塞缸D腔、E腔及管道之間形成液壓系 統(tǒng)，所以活塞也會(huì)推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)，H腔、F腔的海水通過(guò)海水出口與海水排出管由海水 排出口排出；與之對(duì)應(yīng)，海水通過(guò)海水進(jìn)口經(jīng)過(guò)兩閥門引進(jìn)H腔，此時(shí)關(guān)閉一閥門，H腔與海 水井的井底連通，水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于活塞，打開(kāi)兩閥門，關(guān)閉一閥門，則C 腔通過(guò)海水出口與海水排出管連通，在海水井水面與海水排出口水位差的作用下，兩活塞 將向左運(yùn)動(dòng)，又由于活塞缸G腔、B腔及管道之間形成液壓系統(tǒng)，所以一活塞也會(huì)推動(dòng)另活 塞向左運(yùn)動(dòng)，C腔、A腔的海水通過(guò)海水出口與海水排出管由海水排出口排出。
本發(fā)明采用升壓設(shè)備，既不需要高壓泵，也不需要很深的井形成高水位差，只需要 利用海洋能提供一個(gè)高出海面的水位差作為裝置的動(dòng)力源，而且進(jìn)行作業(yè)的海水和剩余的 濃海水分別依靠排水設(shè)備和余壓自動(dòng)排出井外。另外，升壓設(shè)備和排水設(shè)備都采用對(duì)稱設(shè) 計(jì)，所以只需對(duì)閥門進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，裝置就能連續(xù)運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明井底裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及的海水淡化是如下方式實(shí)現(xiàn)的 在海岸邊挖一口井，一般為幾十米即可，井分兩側(cè)，一側(cè)作為海水井，一側(cè)作為設(shè)備井。海水井井面水位高出海平面。將裝置放置在設(shè)備井井底，裝置通過(guò)海水進(jìn)水和出水系統(tǒng)與海水井和海水排水管連接。裝置內(nèi)有升壓設(shè)備，升壓設(shè)備利用帕斯卡原理以及改變面積后力平衡原理，將海水井底的海水壓強(qiáng)進(jìn)行放大并產(chǎn)生高壓海水，升壓設(shè)備采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證不斷產(chǎn)出淡水。升壓設(shè)備產(chǎn)生的高壓海水，通過(guò)反滲透膜組件制得淡水。淡水需要利用水泵輸送到地面，濃海水可以利用余壓排出井外。裝置還包括排水設(shè)備，排水設(shè)備也是利用帕斯卡原理，主要作用是將升壓裝置內(nèi)的海水通過(guò)出水系統(tǒng)排到外井，保證裝置的連續(xù)運(yùn)行。
以下結(jié)合實(shí)例說(shuō)明具體的實(shí)現(xiàn)方式
實(shí)施例l 如圖1所示，海水井水面2高出地面1一定的高度，如8米左右。海水排出口48與地面1平齊，海水井3深度為38米左右。利用海洋能，如潮汐能和波浪能，將大海50中的海水通過(guò)海水上升通道49送進(jìn)并灌滿海水井3。當(dāng)該系統(tǒng)正常運(yùn)行之后，海水排出管47內(nèi)也是充滿海水的。本發(fā)明裝置固定安裝在設(shè)備井51的井底，裝置從海水井3的井底的海水進(jìn)口 4引進(jìn)海水，引進(jìn)的海水一部份用作制造淡水的原海水，另一部分用于驅(qū)動(dòng)升壓設(shè)備和排水設(shè)備，并通過(guò)海水出口 46將裝置內(nèi)的作業(yè)海水排放到海水排放管47中。
如圖2所示，在裝置第一次運(yùn)行之前裝置內(nèi)是沒(méi)有海水的，所有的閥門處于關(guān)門狀態(tài)。當(dāng)裝置要運(yùn)行時(shí)，首先要打開(kāi)閥門5和閥門45，打開(kāi)閥門5是為了讓海水井3井底的海水(大約38米水柱的靜壓)由海水進(jìn)口 4進(jìn)入設(shè)備井51井底的裝置內(nèi)。打開(kāi)閥門45是為了讓設(shè)備井51井底的裝置內(nèi)的作業(yè)海水在完成作業(yè)后能夠排入海水排水管47內(nèi)。閥門5和閥門45在裝置運(yùn)行的過(guò)程就不再關(guān)閉，閥門5是進(jìn)水總閥，閥門45是出水總閥，設(shè)置兩個(gè)總閥主要是為了設(shè)備井51井底的裝置維修用的。 之后，打開(kāi)閥門6，讓海水井3的井底的海水(大約38米水柱的靜壓)通過(guò)海水過(guò)濾器ll，最后進(jìn)入海水儲(chǔ)存罐18中；這時(shí)的活塞缸22內(nèi)沒(méi)有海水，打開(kāi)閥門20，海水儲(chǔ)存罐18內(nèi)的海水進(jìn)入并充滿活塞缸22，打開(kāi)閥門23，使得海水充滿高壓海水儲(chǔ)存罐25，當(dāng)海水充滿高壓海水儲(chǔ)存罐25和海水儲(chǔ)存罐18時(shí)，關(guān)閉閥門6及閥門20。這樣一來(lái)準(zhǔn)備工作就作好了。 打開(kāi)閥門7，使得具有一定靜壓的海水井3的井底的海水(大約38米水柱的靜壓)由海水進(jìn)口 4進(jìn)入活塞缸12的A腔，這時(shí)的閥門8是關(guān)閉的。當(dāng)海水進(jìn)入活塞缸12的A腔時(shí)，海水開(kāi)始推動(dòng)活塞13向右運(yùn)動(dòng)?；钊?3通過(guò)連桿14推動(dòng)活塞21開(kāi)始?jí)嚎s活塞缸22內(nèi)的海水，由于活塞13的面積是活塞21面積的21倍左右，所以活塞缸22內(nèi)的海水壓強(qiáng)可以達(dá)到活塞缸12的A腔內(nèi)的海水壓強(qiáng)的21倍左右。當(dāng)活塞缸22內(nèi)的海水水壓達(dá)到海
6水淡化所需的水壓時(shí)，由于閥門23是開(kāi)通的，高壓海水儲(chǔ)存罐25內(nèi)的海水壓強(qiáng)也達(dá)到活塞缸22內(nèi)的海水壓強(qiáng)，高壓海水進(jìn)入反滲透海水淡化裝置24，淡化后的濃海水由濃海水排放口 26排出，淡水由淡水泵從淡水出口 19輸出地面。 在活塞13、連桿14、活塞21 —起向右推進(jìn)的同時(shí)，打開(kāi)閥門9、閥門42以及閥門44。由于活塞16和活塞39面積是相等的，而活塞16的面積是活塞37面積的4倍左右，且海水井水面2要比海水排出口 48要高出8米左右。所以當(dāng)海水從海水進(jìn)口 4進(jìn)入并充滿活塞缸15的C腔時(shí)，活塞16、連桿17、活塞39 —起向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由于活塞缸15的D腔、活塞缸36的E腔和管道33形成液壓系統(tǒng)，根據(jù)液壓原理，可知活塞37也向右運(yùn)動(dòng)?；钊?6的F腔和活塞缸38的H腔內(nèi)的作業(yè)海水排到海水排放管47中，并通過(guò)海水排出口 48排出井外。 在活塞13向右推進(jìn)的同時(shí)，打開(kāi)閥門40，使得海水井3井底的海水(大約38米水柱的靜壓)由海水進(jìn)口 4，通過(guò)海水過(guò)濾器35，進(jìn)入海水儲(chǔ)存罐29中；這時(shí)的活塞缸30內(nèi)沒(méi)有海水，打開(kāi)閥門27，使得海水由海水儲(chǔ)存罐29，進(jìn)入活塞缸30內(nèi)。
活塞13到達(dá)最右端時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)的活塞16也到達(dá)最右端，由于D腔、E腔及管道33之間形成液壓系統(tǒng)，活塞37也到達(dá)最右端。這時(shí)，活塞缸22內(nèi)的高壓海水都排出，關(guān)閉閥門23，開(kāi)通閥門28，活塞缸30內(nèi)充滿海水，準(zhǔn)備被壓縮。 之后，打開(kāi)閥門41，關(guān)閉閥門42，使得海水井3的井底的海水(大約38米水柱的靜壓)經(jīng)過(guò)海水進(jìn)口 4，進(jìn)入活塞缸36的F腔。開(kāi)始推動(dòng)活塞37，繼而推動(dòng)連桿32，繼而推動(dòng)活塞31向左運(yùn)動(dòng)?；钊?1開(kāi)始?jí)嚎s活塞缸30內(nèi)的海水，由于活塞37的面積是活塞31的21倍左右，所以活塞缸30內(nèi)海水的壓強(qiáng)可以達(dá)到F腔內(nèi)海水壓強(qiáng)的21倍左右。當(dāng)活塞缸30內(nèi)的海水水壓達(dá)到海水淡化所需的水壓時(shí)，由于閥門28是開(kāi)通的，高壓海水儲(chǔ)存罐25內(nèi)的海水壓強(qiáng)也達(dá)到活塞缸30內(nèi)海水的壓強(qiáng)，高壓海水由活塞缸30進(jìn)入高壓海水儲(chǔ)存罐25，并由高壓海水儲(chǔ)存罐25進(jìn)入反滲透海水淡化裝置24，淡化后的濃海水由濃海水排放口26排出，淡水由淡水泵從淡水出口 19輸出到地面。 在活塞37向左推進(jìn)的同時(shí)，關(guān)閉閥門7，打開(kāi)閥門8，關(guān)閉閥門9，打開(kāi)閥門IO，關(guān)閉閥門44，打開(kāi)閥門43。由于活塞16和活塞39面積是相等的，而活塞39的面積是活塞13面積的4倍左右，且海水井水面2要比海水排出口 48高出8米左右。所以當(dāng)海水進(jìn)入活塞缸38的H腔時(shí)，活塞39、連桿17及活塞16—起向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)由于B腔、G腔和連通管道34形成液壓系統(tǒng)，根據(jù)液壓原理，可知活塞13也向左運(yùn)動(dòng)。A腔和C腔內(nèi)的海水通過(guò)管道排到海水排放管47中，并通過(guò)海水排出口 48排出井外。 在活塞37向左推進(jìn)的同時(shí)，這時(shí)的活塞缸22內(nèi)沒(méi)有海水，打開(kāi)閥門20，使得海水由海水儲(chǔ)存罐18進(jìn)入活塞缸22，由于活塞21不斷的向左運(yùn)動(dòng)，活塞缸22的容積不斷擴(kuò)大，并不斷充滿過(guò)濾海水。由于海水儲(chǔ)藏罐18內(nèi)的水不斷進(jìn)入活塞缸22內(nèi)，所以要對(duì)海水儲(chǔ)藏罐18內(nèi)進(jìn)行過(guò)濾海水補(bǔ)給，當(dāng)儲(chǔ)存罐18內(nèi)的過(guò)濾海水水位沒(méi)有達(dá)到規(guī)定水位時(shí)，閥門6打開(kāi)進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)水位達(dá)到規(guī)定水位時(shí)閥門6關(guān)閉。 活塞37到達(dá)最左端時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)的活塞39也到達(dá)最左端，由于G腔、B腔及管道34之間形成液壓系統(tǒng)，活塞21也到達(dá)最左端。這時(shí)，活塞缸30內(nèi)的海水全部排出，活塞缸22內(nèi)充滿待壓海水，關(guān)閉閥門28和閥門20。 到此為止，裝置的一個(gè)完整循環(huán)過(guò)程結(jié)束。只要重復(fù)以上的循環(huán)就能連續(xù)不斷的產(chǎn)出淡水。
權(quán)利要求
一種利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是在海邊挖一口井，井分兩側(cè)，一側(cè)作為海水井，一側(cè)作為設(shè)備井，設(shè)備井與海水井的底端一樣深，利用海洋能如潮汐能或波浪能來(lái)提升海水的高度，并將提升高度的海水儲(chǔ)存進(jìn)海水井，海水井水面[2]的水位高于海水排出口[48]的水位，而海水排出口[48]的水位不低于海平面，裝置固定安裝在設(shè)備井井底。
2. 據(jù)權(quán)利要求1所述的利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是裝置包括 海水進(jìn)水和出水系統(tǒng)、待升壓海水輸送系統(tǒng)、升壓設(shè)備、海水排水設(shè)備、反滲透膜組件、淡水 提升系統(tǒng)和濃海水排水系統(tǒng)，通過(guò)裝置的海水進(jìn)水系統(tǒng)，將海水井井底的海水引進(jìn)裝置內(nèi)， 并驅(qū)動(dòng)升壓設(shè)備和排水設(shè)備，升壓設(shè)備制造高壓海水，高壓海水通過(guò)反滲透膜組件產(chǎn)生淡 水和剩余濃海水，淡水利用普通的泵提升到地面，濃海水利用余壓排出地面，排水設(shè)備主要 用于排出升壓設(shè)備內(nèi)和自身設(shè)備內(nèi)的海水以保持裝置的連續(xù)運(yùn)行。
3. 據(jù)權(quán)利要求1所述的利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是海水進(jìn)水 和出水系統(tǒng)中海水井[3]井底的海水都是通過(guò)海水進(jìn)口 [4]進(jìn)入到設(shè)備井[51]井底的裝 置內(nèi)，裝置內(nèi)的作業(yè)海水都是通過(guò)海水出口 [46]排到海水排放管[47]中，并通過(guò)海水排出 口 [48]排出。
4. 據(jù)權(quán)利要求1、2所述的利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是安裝于 設(shè)備井[51]井底的裝置的待升壓海水輸送系統(tǒng)由海水進(jìn)水口 [4]、閥門[5]、閥門[6]、閥 門[20]、閥門[23]、閥門[40]、閥門[27]、閥門[28]、海水過(guò)濾器[11]、海水過(guò)濾器[35]、過(guò) 濾海水儲(chǔ)存罐[18]、過(guò)濾海水儲(chǔ)存罐[29]、活塞缸[22]以及活塞缸[30]組成，海水進(jìn)水口 [4]通過(guò)管道與閥門[5]、閥門[6]、海水過(guò)濾器[11]、過(guò)濾海水儲(chǔ)存罐[1S]、閥門[20]、活 塞缸[22]、閥門[23]及高壓海水儲(chǔ)存罐[25]依次連接；海水進(jìn)水口 [4]通過(guò)管道與閥門 [5]、閥門[40]、海水過(guò)濾器[35]、過(guò)濾海水儲(chǔ)存罐[29]、閥門[27]、活塞缸[30]、閥門[28] 及高壓海水儲(chǔ)存罐[25]依次連接。
5. 據(jù)權(quán)利要求1所述的的利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是裝置開(kāi) 始運(yùn)行之前，利用海水井[3]井底海水的靜壓差將海水引進(jìn)裝置內(nèi)，并通過(guò)進(jìn)一步的過(guò)濾， 最后送入活塞缸[22]、活塞缸[30]和高壓海水儲(chǔ)存罐[25]內(nèi)；在裝置開(kāi)始運(yùn)行之后，保證 活塞缸[22]和活塞缸[30]在升壓過(guò)程前是充滿海水的。
6. 據(jù)權(quán)利要求1、2所述的利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是安裝于 設(shè)備井[51]井底的裝置的升壓設(shè)備主要由閥門[7]、閥門[8]、活塞缸[12]、活塞缸[22]、 活塞[13]、活塞[21]、連桿[14]、閥門[41]、閥門[42]、活塞缸[30]、活塞缸[36]、活塞 [31]、活塞[37]、連桿[32]、閥門[23]及閥門[28]組成，用于升壓的大活塞[13]和小活塞 [21]是由連桿[14]同軸地剛性連接起來(lái)，大活塞[13]在兩端面都封閉的大活塞缸[12]內(nèi) 往返運(yùn)動(dòng)，并將大活塞缸[12]分成A腔和B腔，小活塞[21]在一端開(kāi)口的活塞缸[22]內(nèi)做 相應(yīng)的同軸往返運(yùn)動(dòng)，將海水井井底的海水通過(guò)海水進(jìn)口 [4]經(jīng)過(guò)閥門[5]和閥門[7]引 進(jìn)A腔，此時(shí)關(guān)閉閥門[8]，由于水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于大活塞[13]，通過(guò)力 學(xué)作用傳遞給小活塞[21]，使活塞缸[22]內(nèi)的海水達(dá)到更大的壓強(qiáng)，高壓海水儲(chǔ)存罐[25] 的海水通過(guò)閥門[23]和活塞缸[22]連通，獲得同樣高的壓強(qiáng)，然后通過(guò)反滲透膜組件，制 得淡水；與之對(duì)應(yīng)，用于升壓的大活塞[37]和小活塞[31]是由連桿[32]同軸地剛性連接 起來(lái)，大活塞[37]在兩端面都封閉的大活塞缸[36]內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，并將大活塞缸[36]分成E腔和F腔，小活塞[31]在一端開(kāi)口的活塞缸[30]內(nèi)做相應(yīng)的同軸往返運(yùn)動(dòng)，將海水井井 底的海水通過(guò)海水進(jìn)口 [4]經(jīng)過(guò)閥門[5]和閥門[41]引進(jìn)F腔，此時(shí)關(guān)閉閥門[42]，由于 水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于大活塞[37]，通過(guò)力學(xué)作用傳遞給小活塞[31]，使活 塞缸[30]內(nèi)的海水達(dá)到更大的壓強(qiáng)，高壓海水儲(chǔ)存罐[25]的海水通過(guò)閥門[28]和活塞缸 [30]連通，獲得同樣高的壓強(qiáng)，然后通過(guò)反滲透膜組件，制得淡水。
7.據(jù)權(quán)利要求1、2所述的利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，其特征是安裝于 設(shè)備井[51]井底的裝置的排水設(shè)備主要由活塞[16]、活塞[39]、連桿[17]、活塞缸[15]、 活塞缸[38]、活塞缸[12]的B腔、活塞缸[36]的E腔、連通管道[33]以及連通管道[34] 組成，用于排出作業(yè)海水的活塞[16]、活塞[39]是由連桿[17]同軸地剛性連接起來(lái)的，活 塞[16]、活塞[39]分別在兩端封閉的活塞缸[15]、活塞缸[38]內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)并將活塞缸分 成C腔、D腔、G腔、H腔，當(dāng)排水設(shè)備與海水井[3]的井底通過(guò)管道連通時(shí)，海水通過(guò)海水 進(jìn)口 [4]經(jīng)過(guò)閥門[5]和閥門[9]引進(jìn)C腔，此時(shí)關(guān)閉閥門[10]， C腔與海水井[3]的井 底連通，水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于活塞[16]，打開(kāi)閥門[44]、閥門[45]，關(guān)閉閥 門[43]，則H腔通過(guò)海水出口 [46]與海水排出管[47]連通，在海水井水面[2]與海水排 出口 [48]水位差的作用下，活塞[16]、活塞[39]將向右運(yùn)動(dòng)，又由于活塞缸D腔、E腔及管 道[33]之間形成液壓系統(tǒng)，所以活塞[16]也會(huì)推動(dòng)活塞[37]向右運(yùn)動(dòng)，H腔、F腔的海水 通過(guò)海水出口 [46]與海水排出管[47]由海水排出口 [48]排出；與之對(duì)應(yīng)，海水通過(guò)海水 進(jìn)口 [4]經(jīng)過(guò)閥門[5]和閥門[43]引進(jìn)H腔，此時(shí)關(guān)閉閥門[44]， H腔與海水井[3]的井 底連通，水位差造成的一個(gè)很大的壓強(qiáng)作用于活塞[39]，打開(kāi)閥門[10]、閥門[45]，關(guān)閉閥 門[IO]，則C腔通過(guò)海水出口 [46]與海水排出管[47]連通，在海水井水面[2]與海水排出 口 [48]水位差的作用下，活塞[16]、活塞[39]將向左運(yùn)動(dòng)，又由于活塞缸G腔、B腔及管道 [34]之間形成液壓系統(tǒng)，所以活塞[39]也會(huì)推動(dòng)活塞[13]向左運(yùn)動(dòng)，C腔、A腔的海水通 過(guò)海水出口 [46]與海水排出管[47]由海水排出口 [48]排出。
全文摘要
一種利用海洋能的反滲透海水淡化方法及裝置，在海邊挖一口井，井分兩側(cè)，一側(cè)作為海水井，一側(cè)作為設(shè)備井，利用海洋能將海水送進(jìn)海水井，并使海水井水位高出海平面，裝置固定安裝在設(shè)備井井底，裝置包括海水進(jìn)水和出水系統(tǒng)、待升壓海水輸送系統(tǒng)、升壓設(shè)備、海水排水設(shè)備、反滲透膜組件、淡水提升系統(tǒng)和濃海水排水系統(tǒng)。通過(guò)裝置的海水進(jìn)水系統(tǒng)，將海水井井底的海水引進(jìn)裝置內(nèi)，并驅(qū)動(dòng)升壓設(shè)備和排水設(shè)備，升壓設(shè)備制造高壓海水，高壓海水通過(guò)反滲透膜組件產(chǎn)生淡水和剩余濃海水，淡水利用普通的泵提升到地面，濃海水利用余壓排出地面，排水設(shè)備主要用于排出升壓設(shè)備內(nèi)和自身設(shè)備內(nèi)的海水以保持裝置的連續(xù)運(yùn)行。
文檔編號(hào)C02F103/08GK101786696SQ20101010543
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者凌長(zhǎng)明, 徐青, 李軍, 鄧朝暉, 鄭章靖 申請(qǐng)人:廣東海洋大學(xué)