CN109607913A - 一种基于纳米纤维的海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种基于纳米纤维的海水淡化装置，包括壳体、冷凝组件和过滤组件；壳体中设有顶部开口的储水腔，储水腔的底部设有电加热器，储水腔的外壁上设有一圈第一支撑环；冷凝组件包括冷凝室，冷凝室的长度和宽度均大于壳体的长度和宽度，冷凝室的底部设有第一开口，壳体的顶部穿过冷凝室的第一开口设置在冷凝室内，冷凝室的底板架设在第一支撑环上，设置在冷凝室底板上的多个第一外螺纹柱分别穿过第一支撑环、通过螺母加以锁紧固定；冷凝室的顶部设有冷凝板，冷凝板为向上凸起的球冠结构，冷凝室的底部设有淡水出水口；本发明过滤效果好，节能环保，降低了成本，避免了环境污染。

Description

一种基于纳米纤维的海水淡化装置
技术领域
本发明涉及一种海水淡化装置，特别涉及一种基于纳米纤维的海水淡化装置。
背景技术
在大型的远洋船、岛屿等地方，淡水资源非常稀缺。为了获取足够的淡水资源，通常情况下通过对海上蒸馏，然后冷却水蒸气获取淡水，并且大部分使用电加热蒸馏的方式。但是在远洋船、岛屿等电网很难接入的地方，通过汽油等其它方式发电成本比较高，并且污染环境。
普通海水淡化装置使用电网或者柴油发电机等供电，供电成本高，环境污染大的缺点，且普通海水淡化装置一般采用的过滤膜是反渗透膜，成本高，易损坏，对淡化的水需要先进行过滤处理，耗能高，成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种基于纳米纤维的海水淡化装置，过滤效果好，节能环保，降低了成本，避免了环境污染。
具体的技术方案如下：
一种基于纳米纤维的海水淡化装置，包括壳体、冷凝组件和过滤组件；
壳体中设有顶部开口的储水腔，储水腔的底部设有电加热器，储水腔的外壁上设有一圈第一支撑环；
冷凝组件包括冷凝室，冷凝室的长度和宽度均大于壳体的长度和宽度，冷凝室的底部设有第一开口，壳体的顶部穿过冷凝室的第一开口设置在冷凝室内，冷凝室的底板架设在第一支撑环上，设置在冷凝室底板上的多个第一外螺纹柱分别穿过第一支撑环、通过螺母加以锁紧固定；
冷凝室的顶部设有冷凝板，冷凝板为向上凸起的球冠结构，冷凝室的底部设有淡水出水口；
过滤组件包括两个竖直设置的第一支承板，两个第一支承板相互平行设置，两个第一支承板之间自下而上依次设有过滤网层、第一过滤层和第二过滤层；
过滤网层由一层第一不锈钢丝网组成，第一不锈钢丝网固定在两个第一支承板的底部；
第一过滤层包括第一框架，第一框架的中间设有第二开口，第二开口中设有第一支撑骨架，第一支撑骨架设置在第二开口下方、且第一支撑骨架为上大下小的圆锥体结构，第一支撑骨架为第二不锈钢丝网组成，第一支撑骨架的上表面和下表面均贴附一层纳米纤维过滤膜；
第一框架通过螺丝固定在两个第一支承板之间；
第二过滤层包括第二支撑骨架，第二支撑骨架倾斜的固定在两个第一支承板的顶部，第二支撑骨架由第三不锈钢丝网组件，第二支撑骨架的上表面上贴附一层纳米纤维过滤膜；
第一支承板的外壁上设有一个L形结构的卡接端子，过滤组件***式的设置在壳体中、使卡接端子架设在壳体的顶部、并通过螺丝加以锁紧固定；
卡接端子与过滤网层之间的距离小于储水腔的高度，壳体上设有海水进口，海水进口位于过滤网层的下方。
进一步的，冷凝室的第一开口与壳体之间设有一圈第一密封垫圈。
进一步的，冷凝室的底板的上表面倾斜设置，其厚度自壳体向外逐渐减小。
进一步的，第一过滤层和第二过滤层之间还设有一个扰流组件，扰流组件包括主轴，主轴通过两个支撑轴可转动的固定在两个第一支承板之间，其中一个支撑轴穿过第一支承板与步进电机相连接，步进电机固定在保护罩中，保护罩固定在第一支承板上；
主轴上呈圆周状的布设多个扰流叶片，扰流叶片呈V形结构，步进电机带动扰流组件在过滤组件中进行转动。
进一步，步进电机的保护罩的外部为圆柱体结构。
进一步的，海水淡化装置的控制方法如下：
(1)通过海水进口将海水注入储水腔中，电加热器对海水进行加热，过滤网层用于阻挡海水中的杂物与第一过滤层相接触；
(2)海水加热后形成水蒸气，水蒸气经过第一过滤层的过滤后，盐分残留在第一过滤层的下表面上，水分再经过第二过滤层进入冷凝室中，在冷凝板上凝结成淡水滴落至冷凝室底板上，再经由淡水出水口排出。
本发明的有益效果为：
本发明充分利用纳米纤维膜透气不透水的特性来进行海水淡化，过滤效果好，节能环保，降低了成本，避免了环境污染；
扰流组件能够加速水蒸气的流速，提高了过滤效率。
附图说明
图1为本发明剖视图。
图2为过滤组件剖视图。
图3为扰流组件径向剖视图。
附图标记
壳体1、储水腔2、电加热器3、第一支撑环4、冷凝室5、第一外螺纹柱6、冷凝板7、淡水出水口8、第一支承板9、过滤网层10、第一框架11、第二开口12、第一支撑骨架13、第一纳米纤维过滤膜14、第二支撑骨架15、第二纳米纤维过滤膜16、卡接端子17、海水进口18、主轴19、支撑轴20、步进电机21、保护罩22、扰流叶片23。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
如图所示一种基于纳米纤维的海水淡化装置，包括壳体1、冷凝组件和过滤组件；
壳体中设有顶部开口的储水腔2，储水腔的底部设有电加热器3，储水腔的外壁上设有一圈第一支撑环4；
冷凝组件包括冷凝室5，冷凝室的长度和宽度均大于壳体的长度和宽度，冷凝室的底部设有第一开口，壳体的顶部穿过冷凝室的第一开口设置在冷凝室内，冷凝室的底板架设在第一支撑环上，设置在冷凝室底板上的多个第一外螺纹柱6分别穿过第一支撑环、通过螺母加以锁紧固定；
冷凝室的顶部设有冷凝板7，冷凝板为向上凸起的球冠结构，冷凝室的底部设有淡水出水口8；
过滤组件包括两个竖直设置的第一支承板9，两个第一支承板相互平行设置，两个第一支承板之间自下而上依次设有过滤网层10、第一过滤层和第二过滤层；
过滤网层由一层第一不锈钢丝网组成，第一不锈钢丝网固定在两个第一支承板的底部；
第一过滤层包括第一框架11，第一框架的中间设有第二开口12，第二开口中设有第一支撑骨架13，第一支撑骨架设置在第二开口下方、且第一支撑骨架为上大下小的圆锥体结构，第一支撑骨架为第二不锈钢丝网组成，第一支撑骨架的上表面和下表面均贴附一层第一纳米纤维过滤膜14；
第一框架通过螺丝固定在两个第一支承板之间；
第二过滤层包括第二支撑骨架15，第二支撑骨架倾斜的固定在两个第一支承板的顶部，第二支撑骨架由第三不锈钢丝网组件，第二支撑骨架的上表面上贴附一层第二纳米纤维过滤膜16；
第一支承板的外壁上设有一个L形结构的卡接端子17，过滤组件***式的设置在壳体中、使卡接端子架设在壳体的顶部、并通过螺丝加以锁紧固定；
卡接端子与过滤网层之间的距离小于储水腔的高度，壳体上设有海水进口18，海水进口位于过滤网层的下方。
进一步的，冷凝室的第一开口与壳体之间设有一圈第一密封垫圈。
进一步的，冷凝室的底板的上表面倾斜设置，其厚度自壳体向外逐渐减小。
进一步的，第一过滤层和第二过滤层之间还设有一个扰流组件，扰流组件包括主轴19，主轴通过两个支撑轴20可转动的固定在两个第一支承板之间，其中一个支撑轴穿过第一支承板与步进电机21相连接，步进电机固定在保护罩22中，保护罩固定在第一支承板上；
主轴上呈圆周状的布设多个扰流叶片23，扰流叶片呈V形结构，步进电机带动扰流组件在过滤组件中进行转动。
进一步，步进电机的保护罩的外部为圆柱体结构。
进一步的，海水淡化装置的控制方法如下：
(1)通过海水进口将海水注入储水腔中，电加热器对海水进行加热，过滤网层用于阻挡海水中的杂物与第一过滤层相接触；
(2)海水加热后形成水蒸气，水蒸气经过第一过滤层的过滤后，盐分残留在第一过滤层的下表面上，水分再经过第二过滤层进入冷凝室中，在冷凝板上凝结成淡水滴落至冷凝室底板上，再经由淡水出水口排出。

Claims (6)

1.一种基于纳米纤维的海水淡化装置，其特征为，包括壳体、冷凝组件和过滤组件；
壳体中设有顶部开口的储水腔，储水腔的底部设有电加热器，储水腔的外壁上设有一圈第一支撑环；
冷凝组件包括冷凝室，冷凝室的长度和宽度均大于壳体的长度和宽度，冷凝室的底部设有第一开口，壳体的顶部穿过冷凝室的第一开口设置在冷凝室内，冷凝室的底板架设在第一支撑环上，设置在冷凝室底板上的多个第一外螺纹柱分别穿过第一支撑环、通过螺母加以锁紧固定；
冷凝室的顶部设有冷凝板，冷凝板为向上凸起的球冠结构，冷凝室的底部设有淡水出水口；
过滤组件包括两个竖直设置的第一支承板，两个第一支承板相互平行设置，两个第一支承板之间自下而上依次设有过滤网层、第一过滤层和第二过滤层；
过滤网层由一层第一不锈钢丝网组成，第一不锈钢丝网固定在两个第一支承板的底部；
第一过滤层包括第一框架，第一框架的中间设有第二开口，第二开口中设有第一支撑骨架，第一支撑骨架设置在第二开口下方、且第一支撑骨架为上大下小的圆锥体结构，第一支撑骨架为第二不锈钢丝网组成，第一支撑骨架的上表面和下表面均贴附一层纳米纤维过滤膜；
第一框架通过螺丝固定在两个第一支承板之间；
第二过滤层包括第二支撑骨架，第二支撑骨架倾斜的固定在两个第一支承板的顶部，第二支撑骨架由第三不锈钢丝网组件，第二支撑骨架的上表面上贴附一层纳米纤维过滤膜；
第一支承板的外壁上设有一个L形结构的卡接端子，过滤组件***式的设置在壳体中、使卡接端子架设在壳体的顶部、并通过螺丝加以锁紧固定；
卡接端子与过滤网层之间的距离小于储水腔的高度，壳体上设有海水进口，海水进口位于过滤网层的下方。
2.如权利要求1所述的一种基于纳米纤维的海水淡化装置，其特征为，冷凝室的第一开口与壳体之间设有一圈第一密封垫圈。
3.如权利要求1所述的一种基于纳米纤维的海水淡化装置，其特征为，冷凝室的底板的上表面倾斜设置，其厚度自壳体向外逐渐减小。
4.如权利要求1所述的一种基于纳米纤维的海水淡化装置，其特征为，第一过滤层和第二过滤层之间还设有一个扰流组件，扰流组件包括主轴，主轴通过两个支撑轴可转动的固定在两个第一支承板之间，其中一个支撑轴穿过第一支承板与步进电机相连接，步进电机固定在保护罩中，保护罩固定在第一支承板上；
主轴上呈圆周状的布设多个扰流叶片，扰流叶片呈V形结构，步进电机带动扰流组件在过滤组件中进行转动。
5.如权利要求4所述的一种基于纳米纤维的海水淡化装置，其特征为，步进电机的保护罩的外部为圆柱体结构。
6.如权利要求1所述的一种基于纳米纤维的海水淡化装置，其特征为，海水淡化装置的控制方法如下：
(1)通过海水进口将海水注入储水腔中，电加热器对海水进行加热，过滤网层用于阻挡海水中的杂物与第一过滤层相接触；
(2)海水加热后形成水蒸气，水蒸气经过第一过滤层的过滤后，盐分残留在第一过滤层的下表面上，水分再经过第二过滤层进入冷凝室中，在冷凝板上凝结成淡水滴落至冷凝室底板上，再经由淡水出水口排出。
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