海冰脫鹽淡化裝置的建筑結構制造方法及圖紙

一種海冰脫鹽淡化裝置的建筑結構，該裝置包括脫鹽室、儲水池、排氣罩、重力自動控制機構和蒸餾池及透光棚；外界的空氣穿過脫鹽室外套的氣腔、脫鹽室的氣隙、鐵絲網，碎塊狀海冰間的空隙，上升到排氣罩中，進而從排氣口流出；當外界氣溫低，從脫鹽室的漏水孔流下來的鹵水量較少。當外界溫度升高，流入海冰中的暖氣加快融化海冰，鹵水增加，流入重力自動控制機構的接鹵桶內的大量的鹵水來不及全部從漏洞流出，接鹵桶通過拉繩自動隔絕了外界的溫暖空氣進入海冰堆中，避免淡水冰晶融化；本發明專利技術利用伯努利原理，使氣流進入海冰中進行熱交換，因此無需電力，重力自動控制機構減輕了值守人員的工作量，利用自然力將低鹽度鹵水改造成為淡水。

The structure of desalination plant for sea ice

【技術實現步驟摘要】
海冰脫鹽淡化裝置的建筑結構
本專利技術涉及一種海冰脫鹽淡化裝置，尤其是涉及一種通過重力方法使海冰脫鹽淡化裝置。屬于海水淡化

技術介紹
環渤海地區是我國淡水資源最缺乏的地區之一，渤海是我國冬季主要結冰海區，開發海冰資源用以解決環渤海地區的缺水狀況，是我國海水淡化研究領域的最新前沿課題。海冰主要由多邊形的純水冰晶、鹵水胞、空氣和少量固體雜質組成。海冰中所含有的鹽分主要來自冰體內部的鹵水胞，鹵水胞為高濃度鹽水，在一般的低溫環境中（-30℃）也不會結冰，而以液體形式存在于海冰內部。海冰內部的冰晶之間還存在有縫隙，這為鹵水胞在重力作用下沿著這些縫隙流出冰體提供了條件。海冰重力脫鹽就是根據海冰的液-固兩相共生的結構特征，通過重力作用將海冰冰體中的鹵水胞排出去的方法。中國專利技術專利申請200510092863.7公開了一種重力法海冰脫鹽設施，但這種設施存在缺陷，主要表現為堆積的海冰受空氣溫度變化影響很大，融化速度得不到控制。海冰重力脫鹽是指海冰內部的鹵水胞受重力作用面下滲流出冰體的過程，由于海冰內部的縫隙非常細小，因此鹵水胞的下滲速度很慢、滲出量也少。但海冰的融化受環境溫度，也就是空氣溫度的影響很大。當脫鹽設施中的海冰暴露在空氣之中時，如果中午時分的空氣溫度升至海冰的冰點溫度（-1.4℃）以上，海冰中的純水冰晶就會產生部分融化，這些融水會下滲到脫鹽設施的底部，并與受重力作用而下滲到此的鹵水混合在一起，此時若想把鹵水排出脫鹽設施，勢必要帶走很多淡水；若不進行排水，則重力脫鹽過程將無法實現。因此，合理地控制和減緩海冰融化速度，對于充分排出冰內鹵水胞、提高重力脫鹽率，對于減少淡水冰晶融化、提高淡水回收率都是非常重要的。中國專利技術專利申請2010102414342（一種海冰或咸水冰脫鹽淡化的裝置和工藝）公布了一種用隔溫層覆蓋在海冰上，隔離海冰與外界氣溫的方法，其目的是控制融冰的溫度：為了加快鹵水胞的下滲速度，可以適時對隔溫層內的海冰進行通入溫暖的空氣，使冰塊內部的溫度發生變化，促進冰塊內部縫隙擴大，使鹵水能順利滲出海冰冰體；當冰塊中的純水冰晶將要融化時，停止溫暖空氣的輸入。該方法的優點是提高了淡水的回收率。但是該方法一方面需要通風設備和消耗電力；另一方面，在融冰后期，將出現數量較多的鹽度在1‰至1.3‰的低鹽度鹵水，該鹵水鹽度已經接近標準淡水的鹽度，且數量較大，作為廢水處理，十分可惜。
技術實現思路
針對上述專利申請2010102414342（一種海冰或咸水冰脫鹽淡化的裝置和工藝）的不足之處，本專利技術提出這樣一種裝置和方法：利用自然力對海冰進行通風融冰制作淡水；利用自然力將1‰至1.3‰的低鹽度鹵水改造成為淡水。此外，該裝置和方法還能夠在無人值守的情況下，利用自然力自動控制通風融冰的時間。本專利技術設計思路：1、利用伯努利原理，驅使自然氣流進入海冰堆中進行熱交換。2、利用太陽能對高鹽度鹵水進行蒸餾，所取得的蒸餾水用來稀釋1‰至1.3‰的低鹽度鹵水，使之成為鹽度低于1‰的淡水。3、根據海冰中淡水冰晶在即將融化前鹵水量增大的現象，利用出鹵量大小，自動控制通風機構的開閉。本專利技術是通過如下技術方案實現的：該裝置包括脫鹽室、儲水池、排氣罩、重力自動控制機構；所述脫鹽室位于儲水池內，脫鹽室周邊設多個筋條和氣腔，脫鹽室內設鐵絲網，待脫鹽的碎塊狀海冰置于鐵絲網內；脫鹽室底部的中間處設一水槽，水槽上方覆蓋與脫鹽室底部齊平的底板，該底板上具有多個漏水孔；所述排氣罩設置在脫鹽室上，排氣罩的頂部呈圓弧形，且設有多個排氣孔；所述鐵絲網內水平置放多根具有多個通風孔的通氣管，通氣管的管口朝脫鹽室的氣腔設置；所述重力自動控制機構由設有多個氣腔的外套、拉繩、至少一個滑輪、接鹵桶、浮動閘門、接鹵井構成；外套套在脫鹽室外；拉繩繞過滑輪，接鹵桶通過拉繩與外套連接；接鹵井與所述水槽相通；接鹵桶位于接鹵井內，且位于水槽下方；接鹵桶底部設一漏洞；浮動閘門設置在水槽中；脫鹽室旁邊設置有低鹽鹵水池和蒸餾池；脫鹽室通過水槽和接鹵井與低鹽鹵水池和蒸餾池連通；蒸餾池上方設置有傾斜的透光棚，透光棚的最低處位于低鹽鹵水池的上方；所述低鹽鹵水池與接鹵井相通處設置有第一閘門，所述蒸餾池與接鹵井相通處設置有第二閘門；所述脫鹽室呈圓桶形，所述外套呈圓形。所述滑輪設置為，排氣罩外設有第一滑輪和三個第三滑輪，排氣罩內設有第二滑輪；所述外套外設有三個支點；所述排氣罩上設有三個第一小孔和一個第二小孔；拉繩的一端分成三股支繩，每股支繩穿過一個第一小孔，進而繞過一個第三滑輪與外套上的一個支點連接；拉繩的另一端繞過第二滑輪，穿過第二小孔，進而繞過第一滑輪與接鹵桶接連。所述浮動閘門呈L形，其內中空，底部呈一向上彎曲的弧面。所述的外套可以用翻蓋透氣罩代替，所述的脫鹽室可以用大氣隙脫鹽室代替，大氣隙脫鹽室包括筋條和氣腔；翻蓋透氣罩包括氣口、透氣罩、蓋板，蓋板中設有短臂和鉸接于透氣罩的支軸；蓋板的兩端各設置有與透氣罩連接的扭轉彈簧；所述排氣罩通過拉伸彈簧與透氣罩連接；當拉伸彈簧拉動翻蓋透氣罩轉動時，所述短臂受阻于大氣隙脫鹽室的筋條時，則蓋板被迫繞支軸轉動打開，同時扭轉彈簧積蓄了彈力能量，外界的氣流可以通過翻蓋透氣罩的氣口和大氣隙脫鹽室的氣腔進入到海冰中；反之，當拉繩拉動翻蓋透氣罩轉動時，則扭轉彈簧所結蓄的彈力能量，迫使蓋板轉動，蓋住氣腔，阻止外界氣流流入海冰中。該裝置的使用方法：待脫鹽淡化的碎塊狀的海冰放置在脫鹽室的鐵絲網中，在脫鹽室上方安裝排氣罩；將拉繩與外套連接，進入自然通風階段：第一步驟：外套的氣腔和脫鹽室的氣隙處于重合位置；一方面，外界氣流流過排氣罩的圓弧形頂部時，流速加大，壓強變小，排氣罩內空氣從下部被吸到上部，進而從排氣口流出；另一方面，外界的空氣穿過外套的氣腔、脫鹽室的氣隙、鐵絲網，其中一部分外界的空氣進入碎塊狀海冰間的空隙，另一部分外界的空氣從通氣管管口進入，進而從多個通風孔流出，進入到碎塊狀的海冰間；該兩部分外界的空氣在碎塊狀的海冰中經過熱交換后，上升到排氣罩中，進而從排氣口流出；當外界氣溫低，流入海冰中的外界低溫空氣不能使冰塊內部縫隙擴大，因此從脫鹽室流到水槽的鹵水量較少，從水槽流入接鹵桶內的鹵水全部從漏洞流出；第二步驟：當外界溫度升高，流入海冰中的暖空氣加快促進冰塊內部縫隙擴大，使鹵水能順利滲出海冰冰體，鹵水量增加，流入接鹵桶內的較大量的鹵水來不及全部從漏洞流出，使得接鹵桶內鹵水越積越多，表明海冰中的淡水冰晶將要融化；最后，承接了一定量鹵水的接鹵桶通過拉繩提升外套，使外套的氣腔和脫鹽室的板條處于重合的位置；從而自動隔絕了外界的溫暖空氣進入海冰堆中，避免淡水冰晶融化；第三步驟：脫鹽室中海冰的溫度逐漸降低，下滲的鹵水量逐漸減少，最后從水槽流入接鹵桶內的鹵水全部從漏洞流出；這時，外套克服接鹵桶的重量而下降，使外套的氣腔和脫鹽室的氣隙處于重合位置，從而鐵絲網內的海冰與外界空氣進行熱交換；重復第一步驟、第二步驟和第三步驟；當測得從水槽中流出的鹵水鹽度大于1.3‰時，關閉第一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種海冰脫鹽淡化裝置的建筑結構，其特征是包括脫鹽室、儲水池、排氣罩、重力自動控制機構；/n所述脫鹽室位于儲水池內，脫鹽室周邊設多個筋條和氣腔，脫鹽室內設鐵絲網，待脫鹽的碎塊狀海冰置于鐵絲網內；脫鹽室底部的中間處設一水槽，水槽上方覆蓋與脫鹽室底部齊平的底板，該底板上具有多個漏水孔；/n所述排氣罩設置在脫鹽室上，排氣罩的頂部呈圓弧形，且設有多個排氣孔；/n所述鐵絲網內水平置放多根具有多個通風孔的通氣管，通氣管的管口朝脫鹽室的氣腔設置；/n所述重力自動控制機構由設有多個氣腔的外套、拉繩、至少一個滑輪、接鹵桶、浮動閘門、接鹵井構成；外套套在脫鹽室外；拉繩繞過滑輪，接鹵桶通過拉繩與外套連接；接鹵井與所述水槽相通；接鹵桶位于接鹵井內，且位于水槽下方；接鹵桶底部設一漏洞；浮動閘門設置在水槽中；/n脫鹽室旁邊設置有低鹽鹵水池和蒸餾池；脫鹽室通過水槽和接鹵井與低鹽鹵水池和蒸餾池連通；蒸餾池上方設置有傾斜的透光棚，透光棚的最低處位于低鹽鹵水池的上方；所述低鹽鹵水池與接鹵井相通處設置有第一閘門，所述蒸餾池與接鹵井相通處設置有第二閘門。/n

【技術特征摘要】
20180818 CN 20181094374791.一種海冰脫鹽淡化裝置的建筑結構，其特征是包括脫鹽室、儲水池、排氣罩、重力自動控制機構；
所述脫鹽室位于儲水池內，脫鹽室周邊設多個筋條和氣腔，脫鹽室內設鐵絲網，待脫鹽的碎塊狀海冰置于鐵絲網內；脫鹽室底部的中間處設一水槽，水槽上方覆蓋與脫鹽室底部齊平的底板，該底板上具有多個漏水孔；
所述排氣罩設置在脫鹽室上，排氣罩的頂部呈圓弧形，且設有多個排氣孔；
所述鐵絲網內水平置放多根具有多個通風孔的通氣管，通氣管的管口朝脫鹽室的氣腔設置；
所述重力自動控制機構由設有多個氣腔的外套、拉繩、至少一個滑輪、接鹵桶、浮動閘門、接鹵井構成；外套套在脫鹽室外；拉繩繞過滑輪，接鹵桶通過拉繩與外套連接；接鹵井與所述水槽相通；接鹵桶位于接鹵井內，且位于水槽下方；接鹵桶底部設一漏洞；浮動閘門設置在水槽中；
脫鹽室旁邊設置有低鹽鹵水池和蒸餾池；脫鹽室通過水槽和接鹵井與低鹽鹵水池和蒸餾池連通；蒸餾池上方設置有傾斜的透光棚，透光棚的最低處位于低鹽鹵水池的上方；所述低鹽鹵水池與接鹵井相通處設置有第一閘門，所述蒸餾池與接鹵井相通處設置有第二閘門。


2.如權利要求1所述的海冰脫鹽淡化裝置的建筑結構，其特征是：所述脫鹽室呈圓桶形，所述透氣罩呈...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜文娟，
申請(專利權)人：杜文娟，
類型：發明
國別省市：浙江;33