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一种基于海洋新能源的海水淡化浮标的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-29 12:59:08

本发明涉及海洋浮标,具体涉及一种基于海洋新能源的海水淡化浮标。

背景技术:

1、海洋浮标分为水文观测浮标和执行专门任务的专用浮标,从结构上主要分为漂流式和锚定式两种,水文资料参数等监测用途下,通常使用漂流式海洋浮标,以获得更多观测数据,常见的专用海洋浮标拓展用途较广,可用于海洋自然能量的转化利用,例如利用浮标在海上发电供给至岛屿、陆地或船舶等航行器等。

2、目前,陆地水资源紧缺的情况仍然存在,通常在陆地沿岸海域内布设一些锚定式海洋浮标,利用海洋自然能源供能,并将海水淡化处理后输送至陆地、船舶航海设备等地方,在浩瀚的大海中航行时,经常需要淡水,也能用到海洋浮标提供淡水。

3、现有的海水淡化浮标,由于水流传输路线布设不便过长,用于海水淡化的海洋浮标通常为锚定式海洋浮标,或船舶等海上航行设备直接搭载连接海水淡化浮标使用;但现有的海水淡化浮标由于转化和利用海洋自然能量依靠换能转换机械能为其他形式的能量,收集效率受海洋环境因素的影响较大,在一些海水淡化浮标中,海水淡化结构对浮标转化收集的能量利用效率不佳,还存在海水淡化淡水出量较少、海水淡化效率较低的情况,不利于发挥海水淡化浮标的使用效能。

4、现有技术中,例如美国发明专利us20190151798a1公开了一种利用波能转换器的反渗透法淡化水的系统,具有波能转换器子系统和淡化子系统,脱盐子系统具有电池,该脱盐子系统中,配设盐水排出口和渗透物排出口,预过滤器子系统和预过滤器,从液压缸的第一可变容积室将海水供应到过滤系统,采用膜分离法将海水过滤淡化;该系统中,对海水波浪机械冲击的转换结构,直接将冲击机械能传递至空间可变化的调整系统中,对波浪等机械冲击的机械能利用控制可能存在不稳定的情况,并且有可能存在能量转换和利用效率不佳、难以有效发挥海水淡化浮标的使用效能的情况发生。

5、例如韩国发明专利kr102525240b1,公开了一种能够提高海水淡水生产效率的光伏淡化装置,该发明专利中,海水淡化系统采用太阳能转化供能,以加热蒸发海水方式进行海水淡化,并采用摇摆铰接式的冷凝结构,有可能存在海水淡化结构与海水直接接触的情况,可能会被灌入的海水浸染淡化后的水,使海水淡化质量不佳,并且有可能存在过高浓度废水排放而污染影响海洋环境的情况,同时可能存在对海洋自然能量利用效果较差导致海水淡化效率较低的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于海洋新能源的海水淡化浮标,以解决海洋淡化浮标淡化海水功率损耗较高及其海水淡化效率较差的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:

3、一种基于海洋新能源的海水淡化浮标,包括浮标本体,浮标本体内设有余热交换腔,浮标本体上端设有蓄能转化箱,浮标本体下端设有锚链、淡水输出管以及浓缩液释放管,余热交换腔内设有电热丝和冷凝板,余热交换腔内设有淡化组件,浮标本体上端设有潮能机构,浮标本体下端设有浮力机构;

4、通过设置浮力机构提供浮力配合调整浮标本体和蓄能转化箱的升降,提高了淡化组件冷凝位置与海水接触导热的位置稳定性,提高了浮标接收和转化太阳能工作位置高度的稳定性,提高了浮标蓄能转化海洋自然能量和淡化海水的使用效能。

5、优选地,淡化组件包括固定连接在余热交换腔下端壁内的固定连接座,固定连接座上端面固定连接有加热蒸发筒,加热蒸发筒内设有加热腔,加热腔下端壁内固定连接电热丝,加热蒸发筒上端滑动连接有冷凝套筒,冷凝套筒内设有蒸汽流通腔,蒸汽流通腔上端固定连接有导流罩,蒸汽流通腔上端壁内滑动连接冷凝板,冷凝板下端面固定连接有冷凝引流座,导流罩上端设有蒸汽孔,蒸汽流通腔圆周侧壁内固定连接有冷凝输出管;

6、通过配设蒸汽流通腔、冷凝板以及冷凝套筒,能滑动调整冷凝套筒和加热蒸发筒之间的配合位置,提高海水淡化组件水蒸汽的冷凝效率和海水淡化组件内部压力的稳定性,提高了淡化组件的淡水产出效率,降低了海水淡化组件对海洋环境的机械振动输出影响,提高了海水淡化浮标工作的隐蔽性和安全性。

7、优选地,潮能机构包括固定连接在浮标本体上端面的传递箱,传递箱内设有传递腔,传递箱侧壁内设有缓冲腔,缓冲腔内滑动连接有冲击传递杆,传递腔圆周侧壁内滑动连接冲击传递杆,缓冲腔侧壁和冲击传递杆之间固定连接有冲击缓冲弹簧,冲击传递杆远离传递箱一端固定连接有防护罩板;

8、通过配设防护罩板、冲击传递杆以及冲击缓冲弹簧缓冲风浪的冲击,降低了缓冲结构干涉接触冷凝作用的海水流动的可能,提高了海水淡化浮标抗风浪能力和漂浮状态的稳定性。

9、优选地,冲击传递杆位于传递腔内的一端设有传递限位腔,传递限位腔前后端壁之间转动连接有传递拨杆,传递限位腔右端壁与传递拨杆之间固定连接有传递复位弹簧,传递腔下端壁内转动连接有冲击转换盘,冲击转换盘上端面固定连接有一组围绕其轴线均布的传递齿条;

10、通过配设传递拨杆和传递齿条滑动配合,降低了海水淡化浮标传递利用的风浪冲击能量的损耗,提高了海水淡化浮标对风浪冲击机械能传递利用的稳定性。

11、优选地,冲击转换盘下端固定连接有导流叶轮和引流传导杆,冷凝板上端面固定连接有引流传导座,引流传导座上端设有斜面;

12、通过配设导流叶轮和引流传导杆传递利用风浪冲击机械能,提高了淡化组件冷凝接触的海水流通速度,提高了淡化组件的冷凝热量传导速率,提高了海水淡化浮标淡水冷凝产出的效率和稳定性;

13、提高了冷凝板和冷凝引流座内冷凝的淡水的引导流动频率和导流效果,提高了海水淡化组件淡水冷凝收集和传输效率。

14、优选地,冲击转换盘下端固定连接有传递支架,传递支架下端面固定连接有余热传递筒,余热传递筒内设有补给腔,补给腔下端壁内转动连接固定连接座,固定连接座内设有连接收纳腔,补给腔上端设有补给输入管,余热交换腔下端壁内固定连浓缩液释放管,连接收纳腔侧壁内固定连接有余热流通管;

15、通过配设余热传递筒将热量传导至补给腔内用于预加热,降低了海水淡化组件中排放的高浓度海水携带的热量损耗,提高了淡化组件排放热量的利用率,提高了淡化组件淡化蒸发加热功率的有效利用率,提高了海水淡化浮标的使用效能和使用范围。

16、优选地,浮力机构包括固定连接在浮标本体下端面的浮力调节罩,浮力调节罩内设有浮力调节腔,浮力调节腔上端壁内固定连接有调节活塞杆,浮力调节腔内滑动连接有调节活塞套,调节活塞杆下端固定连接调节活塞套;

17、通过设置浮力调节罩带动浮标本体和传递箱整体调整高度,提高了淡化组件淡水冷凝输出的热量传导稳定性,提高淡化组件淡水输出量的稳定性;降低了海洋环境因素对浮标监测信号收发和太阳能蓄积转化的影响。

18、优选地,平衡机构包括固定连接在浮标本体下端的固定盘,固定盘上端固定连接有浮动缓冲弹簧,浮动缓冲弹簧上端固定连接有浮板,浮板内滑动连接浮标本体,浮板上端固定连接有清扫支架,清扫支架内固定连接有清扫刷头;

19、通过配设浮板、清扫刷头以及浮动缓冲弹簧,降低附着物滞留在浮标本体表面的情况发生的可能性,提高了浮标本体的使用寿命,提高了海水淡化浮标位置和姿态的稳定性。

20、本发明相较于现有技术所具有的有益效果如下:

21、本发明通过设置浮力机构提供浮标本体和蓄能转化箱升降的调整浮力,提高了淡化组件冷凝部位与海水接触导热的稳定性,提高了浮标蓄积转化海洋自然能量和蒸发淡化海水的效能;

22、通过设置蒸汽流通腔、冷凝板以及冷凝套筒,提高了海水淡化组件中水蒸汽冷凝效率和内部压力的稳定性,提高了淡化组件的淡水产出效率,提高了海水淡化浮标工作的隐蔽性和安全性;

23、通过设置防护罩板、冲击传递杆、冲击转换盘、传递齿条、导流叶轮以及引流传导杆,降低了缓冲结构干涉淡化组件接触海水冷凝流动的可能性,提高了海水淡化浮标抗风浪能力,降低了海水淡化浮标传递利用的风浪冲击能量的损耗,提高了海水淡化浮标对风浪冲击机械能传递利用的稳定性;提高了淡化组件与海水冷凝接触热量传导速率,提高了海水淡化浮标淡水冷凝产出的效率和稳定性,提高了海水淡化组件淡水冷凝收集和传输的效率;

24、通过设置固定连接座、余热传递筒、传递支架以及冲击转换盘,降低了海水淡化组件中排放的高浓度海水携带的热量损耗,提高了淡化组件加热功率的利用效率;

25、通过设置浮力调节罩、浮标本体以及传递箱,提高淡化组件淡水输出量的稳定性,降低了海洋环境因素对浮标监测信号收发和太阳能蓄积转化的影响;

26、通过设置浮板、清扫刷头以及浮动缓冲弹簧,提高了浮标本体的使用寿命,提高了海水淡化浮标位置和姿态的稳定性。

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