CN207276239U - 一种海洋能源综合利用海水淡化平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及海洋能源综合利用技术领域，具体地说是一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于该平台由上箱体、下箱体以及连接上箱体、下箱体的立柱组成，所述的上箱体内设有太阳能热水器、闪蒸器、冷凝器、蒸汽循环泵、回气管和真空泵，所述的下箱体内设有涡轮发电机构、蓄电池、淡水箱和控制***，所述的立柱上设有振荡浮子和发电装置，通过振荡浮子的上下移动，带动发电装置发电，所述的上箱体上设有太阳能电池，通过太阳能发电实现对蓄电池的充电，潮流涡轮发电机构、太阳能电池发电和振荡浮子发电，充分利用了潮汐能、太阳能和波浪能实现对蓄电池的充电，实现海水淡化，具有高效节能、无污染、淡水成本低等优点。

Description

一种海洋能源综合利用海水淡化平台

技术领域

本发明涉及海洋能源综合利用技术领域，具体地说是一种结构简单、高效节能、无污染、淡水成本低的海洋能源综合利用海水淡化平台。

背景技术

众所周知，浩瀚的大海，不仅蕴藏着丰富的矿产资源，更有真正意义上取之不尽，用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态，就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等，这是一种"再生性能源"，永远不会枯竭，也不会造成任何污染。

随着淡水资源稀缺性的日益突显，各国对海水的利用越来越重视，尤其是对于海岛、海上钻井平台或者船只补充淡水等，对电力和淡水依赖程度高，能源、资源匮乏，开发利用成本高。即使在岛屿密集海域，集中修建大型海水淡化和发电基础设施，其投入成本高，风险大，且共享困难。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、高效节能、无污染、淡水成本低的海洋能源综合利用海水淡化平台。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于该平台由上箱体、下箱体以及连接上箱体、下箱体的立柱组成，所述的上箱体内设有太阳能热水器、闪蒸器、冷凝器、蒸汽循环泵、回气管和真空泵，所述的下箱体内设有涡轮发电机构、蓄电池、淡水箱和控制***，所述上箱体上方设有冷凝器和闪蒸器，所述的闪蒸器和冷凝器之间经上方蒸汽管和下方回气管相连接，所述的上方蒸汽管上设有蒸汽循环泵，所述的下方回气管上设有穿过上箱体的排气管，排气管上设有真空泵和控制排气管开闭的阀门，所述的闪蒸器的下方设有太阳能热水器，太阳能热水器内部的加热管的一端与闪蒸器的下端相连接，太阳能热水器内部的加热管的另一端与海水管相连接，所述的海水管依次穿过上箱体、立柱和下箱体并由下箱体伸出吸收海水，所述的冷凝器下方设有淡水管，淡水管的上端与冷凝器相连接，淡水管的下端穿过上箱体、立柱并伸进下箱体内，伸进下箱体内的淡水管端部设有三通分水管，三通分水管的水平管上端与淡水管相连接，下端伸出下箱体伸进海水内部，水平管的下端设有控制海水出入的阀门，所述的三通管的垂直管与下箱体内的淡水箱相连接，所述的垂直管上设有控制淡水流入的阀门，所述的冷凝器内设有冷凝管，所述的冷凝管的进水管由下箱体底部穿进依次穿过下箱体、立柱并与上箱体内的冷凝管进口相连接，所述的进水管上设有冷却水循环泵，所述的冷凝管的出水管一端与冷凝管的出口相连接，另一端穿过上箱体、立柱、下箱体并伸出下箱体伸进海水内部实现冷却水的冷却循环，所述的下箱体内的涡轮发电机构与蓄电池相连接，蓄电池通过控制***与各个阀门和真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵相连接，通过控制***控制各个阀门和真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵的工作实现海水的淡化。

本发明所述的立柱上设有振荡浮子和发电装置，所述的振荡浮子与发电装置相连接，发电装置与下箱体内的蓄电池相连接，通过振荡浮子的上下移动，带动发电装置发电，进而将电能储存在蓄电池内实现供电。

本发明所述的上箱体上设有太阳能电池，所述的太阳能电池与下箱体内的蓄电池相连接，通过太阳能发电实现对蓄电池的充电。

本发明所述的上箱体内设有电加热器，电加热器位于太阳能热水器内的加热管上并与控制***相连接，通过电加热器的工作实现加热管的加热。

本发明所述的涡轮发电机构由潮流涡轮通道、潮流涡轮、支架、发电装置组成，所述的潮流涡轮通道贯穿于下箱体侧面，潮流涡轮通道内设有潮流涡轮，潮流涡轮经支架固定在潮流涡轮通道的侧壁上，潮流涡轮与发电装置相连接，通过潮流涡轮的旋转带动发电装置发电，实现利用潮汐能发电。

本发明所述的控制***由压力传感器、水位计、水位传感器、蓄电池容量传感器、温度传感器、控制器组成，所述的闪蒸器和冷凝器的顶部分别设有压力传感器，所述的水位计和水位传感器位于淡水箱上，蓄电池容量传感器位于蓄电池上，温度传感器位于太阳能热水器内部的加热管上，所述的压力传感器、水位计、水位传感器、蓄电池容量传感器、温度传感器分别与控制器相连接，控制器分别与阀门、真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵、电加热器、振荡浮子、潮流涡轮、太阳能电池相连接实现控制。

本发明所述的与振荡浮子连接的发电装置、太阳能电池和与潮流涡轮连接的发电装置分别经调压整流器与蓄电池相连接，通过调压整流器调整电流和电压的稳定性。

本发明由于该平台由上箱体、下箱体以及连接上箱体、下箱体的立柱组成，所述的上箱体内设有太阳能热水器、闪蒸器、冷凝器、蒸汽循环泵、回气管和真空泵，所述的下箱体内设有涡轮发电机构、蓄电池、淡水箱和控制***，所述的立柱上设有振荡浮子和发电装置，所述的振荡浮子与发电装置相连接，发电装置与下箱体内的蓄电池相连接，通过振荡浮子的上下移动，带动发电装置发电，进而将电能储存在蓄电池内实现供电，所述的上箱体上设有太阳能电池，所述的太阳能电池与下箱体内的蓄电池相连接，通过太阳能发电实现对蓄电池的充电，潮流涡轮发电机构、太阳能电池发电和振荡浮子发电，充分利用了潮汐能、太阳能和波浪能实现对蓄电池的充电，利用产生的电能提供给控制***、各个阀门和各个泵的实用，实现海水的淡化，具有结构简单、高效节能、无污染、淡水成本低等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中内部结构示意图。

图3是本发明中潮流涡轮发电装置局部示意图。

图4是本发明中电路控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如附图所示，一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于该平台由上箱体1、下箱体2以及连接上箱体1、下箱体2的立柱3组成，所述的上箱体1内设有太阳能热水器4、闪蒸器5、冷凝器6、蒸汽循环泵7、回气管8和真空泵9，所述的下箱体2内设有涡轮发电机构、蓄电池、淡水箱10和控制***，所述上箱体1上方设有冷凝器6和闪蒸器5，所述的闪蒸器5和冷凝器6之间经上方蒸汽管25和下方回气管8相连接，所述的上方蒸汽管25上设有蒸汽循环泵7，所述的下方回气管8上设有穿过上箱体1的排气管26，排气管26上设有真空泵9和控制排气管开闭的阀门，所述的闪蒸器5的下方设有太阳能热水器4，太阳能热水器4内部的加热管11的一端与闪蒸器5的下端相连接，太阳能热水器4内部的加热管11的另一端与海水管12相连接，所述的海水管12依次穿过上箱体1、立柱3和下箱体2并由下箱体2伸出吸收海水，所述的冷凝器6下方设有淡水管13，淡水管13的上端与冷凝器6相连接，淡水管13的下端穿过上箱体1、立柱3并伸进下箱体2内，伸进下箱体2内的淡水管13端部设有三通分水管，三通分水管的水平管14上端与淡水管13相连接，下端伸出下箱体2伸进海水内部，水平管14的下端设有控制海水出入的阀门，所述的三通管的垂直管15与下箱体2内的淡水箱10相连接，所述的垂直管15上设有控制淡水流入的阀门，所述的冷凝器6内设有冷凝管16，所述的冷凝管16的进水管17由下箱体2底部穿进依次穿过下箱体2、立柱3并与上箱体1内的冷凝管16进口相连接，所述的进水管17上设有冷却水循环泵18，所述的冷凝管16的出水管19一端与冷凝管16的出口相连接，另一端穿过上箱体1、立柱3、下箱体2并伸出下箱体2伸进海水内部实现冷却水的冷却循环，所述的下箱体2内的涡轮发电机构与蓄电池相连接，蓄电池通过控制***与各个阀门和真空泵9、冷却水循环泵18、蒸汽循环泵7相连接，通过控制***控制各个阀门和真空泵9、冷却水循环泵18、蒸汽循环泵7的工作实现海水的淡化，所述的立柱3上设有振荡浮子20和发电装置，所述的振荡浮子20与发电装置相连接，发电装置与下箱体2内的蓄电池相连接，通过振荡浮子20的上下移动，带动发电装置发电，进而将电能储存在蓄电池内实现供电，所述的上箱体1上设有太阳能电池，所述的太阳能电池与下箱体2内的蓄电池相连接，通过太阳能发电实现对蓄电池的充电，所述的上箱体1内设有电加热器21，电加热器21位于太阳能热水器4内的加热管11上并与控制***相连接，通过电加热器21的工作实现加热管11的加热，所述的涡轮发电机构由潮流涡轮通道22、潮流涡轮23、支架24、发电装置组成，所述的潮流涡轮通道22贯穿于下箱体2侧面，潮流涡轮通道22内设有潮流涡轮23，潮流涡轮23经支架24固定在潮流涡轮通道22的侧壁上，潮流涡轮23与发电装置相连接，通过潮流涡轮23的旋转带动发电装置发电，实现利用潮汐能发电，所述的控制***由压力传感器、水位计、水位传感器、蓄电池容量传感器、温度传感器、控制器组成，所述的闪蒸器5和冷凝器6的顶部分别设有压力传感器，所述的水位计和水位传感器位于淡水箱上，蓄电池容量传感器位于蓄电池上，温度传感器位于太阳能热水器4内部的加热管11上，所述的压力传感器、水位计、水位传感器、蓄电池容量传感器、温度传感器分别与控制器相连接，控制器分别与阀门、真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵、电加热器、振荡浮子、潮流涡轮、太阳能电池相连接实现控制，所述的与振荡浮子20连接的发电装置、太阳能电池和与潮流涡轮23连接的发电装置分别经调压整流器与蓄电池相连接，通过调压整流器调整电流和电压的稳定性。

本发明在使用时，将该平台中的下箱体2通过缆绳固定在海底，下箱体2上的潮流涡轮通道22在潮流的作用下自动对准潮流方向，在潮流的作用下，潮流涡轮通道22内的潮流涡轮23旋转带动发电装置进行发电，立柱3上的振荡浮子20在波浪的作用下进行上下浮动带动发电装置进行发电，太阳能电池在太阳能的坐用下进行发电，三种发电方式产生的电能通过蓄电池进行存储，在***工作时，打开排气管26上的阀门、水平管14的下端控制海水出入的阀门，关闭垂直管15上控制淡水流入的阀门，打开真空泵9，真空泵9将海水抽吸到闪蒸器5内预定的水位和冷凝器6预定的水位，达到预定水位后，闪蒸器5和冷凝器6上方设有的压力传感器将信息传递给控制***中的控制器内，然后控制器将数据传递给排气管26上的阀门并进行关闭，此时，海水管12、闪蒸器5、蒸汽管25、冷凝器6、淡水管13之间形成一个封闭的管路，由于闪蒸器5水位和冷凝器6水位较高，在重力的作用下，两个水位的压强接近闪蒸压强，而后蒸汽循环泵7、冷却水循环泵18开始工作，闪蒸器5液位升高，闪蒸开始，蒸汽循环泵7将蒸汽输送到冷凝器6内，蒸汽在冷凝管6的作用下冷凝为淡水，剩余的空气通过回气管8回到闪蒸器5内，在工作的过程中，可以继续打开排气管26上的阀门，开启真空泵9，逐渐排出管路中的空气，以提高闪蒸效率，真空泵9在工作过程中要保证闪蒸水位和冷凝器水位在设计范围内，当淡水逐渐充满淡水管13，则关闭水平管14的下端控制海水出入的阀门，打开垂直管15上控制淡水流入的阀门，开始储存淡水，在整个***工作过程中监控及处理方式如下：设定淡水箱10的警戒水位，低于警戒水位为“是”状态，反之为“否”状态，由水位计和水位传感器判定；设定蓄电池满容量线，低于满容量线为“是”状态，反之为“否”状态；设定蓄电池亏容量线，高于亏容量线为“是”状态，反之为“否”状态；蓄电池的两种状态由蓄电池容量传感器判定；设定热水管的高温警戒线，低于温度警戒线为“是”状态，反之为“否”状态；设定加热管11的低温警戒线，高于温度警戒线为“是”状态，反之为“否”状态；加热管11温度由温度传感器判定；当淡水箱10警戒水位为“否”状态且蓄电池满容量线为“否”状态，即淡水箱10已加满且蓄电池已充满电，则***停止；当所有状态为“是”，则***正常工作；在***工作过程中，当加热管11高温警戒线为“否”状态，则停止电加热器工作；当加热管11低温警戒线为“否”状态，蒸汽循环泵7停止工作；当蓄电池满容量线为“否”状态，依次停止太阳能发电、波浪能发电、潮流能发电；当蓄电池满容量线变为“是”状态，则依次开启太阳能发电、波浪能发电、潮流能发电。

本发明由于该平台由上箱体1、下箱体2以及连接上箱体1、下箱体2的立柱3组成，所述的上箱体1内设有太阳能热水器4、闪蒸器5、冷凝器6、蒸汽循环泵7、回气管8和真空泵9，所述的下箱体2内设有涡轮发电机构、蓄电池、淡水箱10和控制***，所述的立柱3上设有振荡浮子20和发电装置，所述的振荡浮子20与发电装置相连接，发电装置与下箱体2内的蓄电池相连接，通过振荡浮子20的上下移动，带动发电装置发电，进而将电能储存在蓄电池内实现供电，所述的上箱体1上设有太阳能电池，所述的太阳能电池与下箱体2内的蓄电池相连接，通过太阳能发电实现对蓄电池的充电，潮流涡轮发电机构、太阳能电池发电和振荡浮子发电，充分利用了潮汐能、太阳能和波浪能实现对蓄电池的充电，利用产生的电能提供给控制***、各个阀门和各个泵的实用，实现海水的淡化，具有结构简单、高效节能、无污染、淡水成本低等优点。

Claims (6)

1.一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于该平台由上箱体、下箱体以及连接上箱体、下箱体的立柱组成，所述的上箱体内设有太阳能热水器、闪蒸器、冷凝器、蒸汽循环泵、回气管和真空泵，所述的下箱体内设有涡轮发电机构、蓄电池、淡水箱和控制***，所述上箱体上方设有冷凝器和闪蒸器，所述的闪蒸器和冷凝器之间经上方蒸汽管和下方回气管相连接，所述的上方蒸汽管上设有蒸汽循环泵，所述的下方回气管上设有穿过上箱体的排气管，排气管上设有真空泵和控制排气管开闭的阀门，所述的闪蒸器的下方设有太阳能热水器，太阳能热水器内部的加热管的一端与闪蒸器的下端相连接，太阳能热水器内部的加热管的另一端与海水管相连接，所述的海水管依次穿过上箱体、立柱和下箱体并由下箱体伸出吸收海水，所述的冷凝器下方设有淡水管，淡水管的上端与冷凝器相连接，淡水管的下端穿过上箱体、立柱并伸进下箱体内，伸进下箱体内的淡水管端部设有三通分水管，三通分水管的水平管上端与淡水管相连接，下端伸出下箱体伸进海水内部，水平管的下端设有控制海水出入的阀门，所述的三通管的垂直管与下箱体内的淡水箱相连接，所述的垂直管上设有控制淡水流入的阀门，所述的冷凝器内设有冷凝管，所述的冷凝管的进水管由下箱体底部穿进依次穿过下箱体、立柱并与上箱体内的冷凝管进口相连接，所述的进水管上设有冷却水循环泵，所述的冷凝管的出水管一端与冷凝管的出口相连接，另一端穿过上箱体、立柱、下箱体并伸出下箱体伸进海水内部实现冷却水的冷却循环，所述的下箱体内的涡轮发电机构与蓄电池相连接，蓄电池通过控制***与各个阀门和真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵相连接，通过控制***控制各个阀门和真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵的工作实现海水的淡化，所述的立柱上设有振荡浮子和发电装置，所述的振荡浮子与发电装置相连接，发电装置与下箱体内的蓄电池相连接，通过振荡浮子的上下移动，带动发电装置发电，进而将电能储存在蓄电池内实现供电。

2.根据权利要求1所述的一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于所述的上箱体上设有太阳能电池，所述的太阳能电池与下箱体内的蓄电池相连接，通过太阳能发电实现对蓄电池的充电。

3.根据权利要求1所述的一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于所述的上箱体内设有电加热器，电加热器位于太阳能热水器内的加热管上并与控制***相连接，通过电加热器的工作实现加热管的加热。

4.根据权利要求1所述的一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于所述的涡轮发电机构由潮流涡轮通道、潮流涡轮、支架、发电装置组成，所述的潮流涡轮通道贯穿于下箱体侧面，潮流涡轮通道内设有潮流涡轮，潮流涡轮经支架固定在潮流涡轮通道的侧壁上，潮流涡轮与发电装置相连接，通过潮流涡轮的旋转带动发电装置发电，实现利用潮汐能发电。

5.根据权利要求1所述的一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于所述的控制***由压力传感器、水位计、水位传感器、蓄电池容量传感器、温度传感器、控制器组成，所述的闪蒸器和冷凝器的顶部分别设有压力传感器，所述的水位计和水位传感器位于淡水箱上，蓄电池容量传感器位于蓄电池上，温度传感器位于太阳能热水器内部的加热管上，所述的压力传感器、水位计、水位传感器、蓄电池容量传感器、温度传感器分别与控制器相连接，控制器分别与阀门、真空泵、冷却水循环泵、蒸汽循环泵、电加热器、振荡浮子、潮流涡轮、太阳能电池相连接实现控制。

6.根据权利要求1、2或4所述的一种海洋能源综合利用海水淡化平台，其特征在于所述的与振荡浮子连接的发电装置、太阳能电池和与潮流涡轮连接的发电装置分别经调压整流器与蓄电池相连接。