海島、艦船的淡水製備裝置的製作方法
2023-08-01 13:51:51
專利名稱：海島、艦船的淡水製備裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於淡水製備領域。
背景技術：
公知技術中艦船生活飲用所需的淡水，常規都是在出海前補給，並隨船攜帶出海；而淡水不足或本島沒有可供飲用的生活淡水時，只能依靠外界送水上島或接收並儲存降雨所得的淡水。隨著科學技術的發展，有時在特殊應急的情況下，也有在艦船、海島上採用各種各樣的方法如蒸餾、電解……等等方法自行製備淡水。
在各種利用海水進行淡化製備，都各自有各自的特點，可謂各有千秋。
發明內容
本發明的目的是將空氣中的水分子變為可供人類生活飲用的淡水。
實現本發明的方法是第一步直接用海上或海島上的風能，用風的力量將溼度很大，含有大量水分子海上或海島上的空氣進行壓縮；第二步利用壓縮空氣做動力，驅動製冷壓縮機運行，用壓縮機及冷凝器將海上空氣中的水分子冷凝；第三步將前兩步工作過程中所得到的冷凝淡水再經過濾消毒後，即可作為可供生活飲用的淡水。
本發明的優點是1.採用淨潔無汙染的自然能源，製備可供生活飲用的淡水；2.可有效的避免海島因天氣惡劣，補給運輸船隻無法通航或靠岸，造成海島人員生活飲用淡水無法保證的困境；3.可有效的避免艦船每次出海都必須攜帶大量淡水，而佔用了艦船上寶貴的有效空間和排水噸位；4.節省海島上的能源補給量；5.節省艦船上可貴的能源；為艦船的有效航行提供更為可靠的保證。
附圖1為海島、艦船的淡水製備裝置工作流程示意圖附圖2為海島、艦船的淡水製備裝置中壓縮空氣儲存單元2的系統外形示意圖；附圖3為海島、艦船的淡水製備裝置中壓縮空氣儲存單元2的系統內部結構示意圖。
現以附圖對海島、艦船的淡水製備裝置內部結構進行說明內部結構圖1中順序編號1為海島、艦船的淡水製備裝置工作流程中的風力壓縮單元；2為海島、艦船的淡水製備工作流程中的壓縮空氣儲存單元；3為海島、艦船的淡水製備裝置工作流程中的冷凝壓縮機單元；4為海島、艦船的淡水製備工作流程中的冷凝單元；5為海島、艦船的淡水製備工作流程中的沙粒過濾單元；6為海島、艦船的淡水製備工作流程中的活性炭過濾消毒單元。
圖2中開始出現的順序編號7為海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐；8為海島、艦船的淡水製備裝置中壓縮空氣輸出管道；9為海島、艦船的淡水製備裝置中壓縮空氣輸出管道上的減壓、調壓閥；10為海島、艦船的淡水製備裝置壓縮空氣儲存罐上的放水閥；11為海島、艦船的淡水製備裝置中的放水管道；12為海島、艦船的淡水製備裝置儲存罐上壓縮空氣輸入及通往安全閥、氣壓表管道；13為海島、艦船的淡水製備裝置儲存罐中的壓縮空氣輸入管道上的止回閥；14為海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐上的安全閥；15為海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐上的氣壓表。
圖3中開始出現的順序編號16為海島、艦船的淡水製備裝置中預埋在壓縮空氣儲存罐內的緊固螺栓；17為海島、艦船的淡水製備裝置壓縮空氣儲存罐上可以打開的密封蓋；18為海島、艦船的淡水製備裝置中將壓縮空氣儲存罐和密封蓋緊固在一起的螺出；19為海島、艦船的淡水製備裝置中壓縮空氣儲存罐和密封蓋之間的密封墊。
具體實施方法海島、艦船的淡水製備裝置工作原理如下第一步提取製備淡水的過程風力壓縮單元1中風力所驅動的空氣壓縮機壓縮機，藉助風的力量將海面或海島上溼度很大的空氣進行壓縮；在空氣被壓縮的過程中，空氣中的大量水分子將會產生凝露而結合成小霧狀的水珠，這些霧狀小水珠將隨被壓縮的空氣一起，經由壓縮空氣輸入管道12和止回閥13，被送往壓縮空氣儲存罐7。在壓縮空氣儲存罐7中，這些霧狀的小水珠進一步被壓縮、碰撞和增大，在自重的作用沉入壓縮空氣儲存罐7的底部，或順著罐壁流入到壓縮空氣儲存罐7的底部。這些第一步得到的淡水會集到壓縮空氣儲存罐7的底部後，只要打開壓縮空氣儲存罐7上部的放水閥10，這些淡水即可在壓縮空氣儲存罐7內部壓縮空氣的壓力下，從通到壓縮空氣儲存罐7底部的放水管道11放出。這些放出的淡水引入到沙粒過濾單元5過濾後，再經過活性炭消毒過濾單元6的處理，即可得到可供生活飲用的淡水。
第二步提取製備淡水的過程用第一步提取製備淡水的過程中所得到的壓縮空氣作為能源，直接驅動製冷劑壓縮單元3中的製冷劑壓縮機，壓縮後的液態製冷劑被送至冷凝單元4。在液態冷凝劑揮發變為氣態的過程中將吸收周圍的大量熱量，由於含有大量水分子且溼度極大的海島及海面上的空氣，在經過冷凝單元3時溫度突然下降，在釋放熱量的同時，空氣中的大量水分子被冷凝和吸附到冷凝器上變為小水珠。小水珠逐漸增大，直至從冷凝器排出，此時排出的即是淡水。從冷凝器排出的淡水被送到沙粒過濾器單元5過濾，再經過活性炭過濾器6消毒過濾後，所得到的即是可供生活飲用的淡水。
第三步提取製備淡水的過程將第一步和第二步提取和製備出的淡水，通過管道引入到沙粒過濾器單元5過濾，再經過活性炭過濾器單元6消毒過濾後，所得到的即是可供生活飲用的淡水。
由於冷凝壓縮機單元4中的冷凝壓縮機，是屬於一種非頻繁起動的設備，尤其是在停機後冷凝壓縮機內部帶有壓力時，必須暫停幾分鐘，讓其內部壓力自行緩慢釋放後方可再次起動，否則，將會對冷凝壓縮機本身造成傷害。而風力所提供的壓縮空氣將會風力的大小而改變，風力忽高忽低、忽大忽小都會造成輸出的壓縮空氣氣壓不穩定。故而，不能直接提供給冷凝壓縮機使用。因此，必須增加相應的控制裝置。
首先從壓縮空氣輸入迴路說起，止回閥13的作用在於風力所驅動的空氣壓縮機所壓縮的空氣，必須首先通過止回閥13才能進入壓縮空氣儲存罐7。當空氣壓縮機輸出壓縮空氣的壓力低於儲存罐7內部壓縮空氣的壓力時，壓縮空氣的壓力無法打開止回閥13，此時壓縮空氣無法進入儲存罐7，而此時儲存罐內已存在的壓縮空氣也無法通過只允許單向導通的止回閥而逃溢。這就是止回閥13在此的作用和目的。
氣壓表15是用作對海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐7的工作壓力進行觀察和監視之用。
安全閥14是用作對海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐7進行監視和保護之用，當儲存罐內部所儲存的壓縮空氣在安全允許工作值範圍之內時，安全閥不會被打開；而當海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐內部所儲存的壓縮空氣氣壓值超出所設定的安全允許工作值時，安全閥會自動打開向外界排洩壓縮空氣，以確保儲存罐的安全運行。
減壓、調壓閥9是為確保冷凝壓縮機安全運行而設置的，當壓縮空氣儲存罐內部所儲存的壓縮空氣壓力降低到冷凝壓縮機工作時最低氣壓時，減壓、調壓閥將自動關閉；當壓縮空氣儲存罐內部所儲存的壓縮空氣壓力達到冷凝壓縮機工作所必需的氣壓時，減壓、調壓閥自動打開並向冷凝壓縮機提供作為動力的壓縮空氣；當壓縮空氣儲存罐內部所儲存的壓縮空氣壓力高於冷凝壓縮機工作所必需的氣壓時，減壓、調壓閥自動調整到冷凝壓縮機工作所必需的氣壓值。從而保證了冷凝壓縮機工作的穩定性。
同時，海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐7內部所儲存的壓縮空氣，也可以用作其他設備作為動力源。例如，也可以海島、艦船的淡水製備裝置的壓縮空氣儲存罐7內的壓縮空氣驅動發電機等等。
海島、艦船的淡水製備裝置在艦、船上使用時，可充分利用艦、船上的密封艙作為壓縮空氣儲存罐；而在海島上使用時，則可用鋼筋、水泥預製製作。當在海島上使用進行預製時，可用鋼板製作壓縮空氣儲存罐上可以打開的密封蓋，以便可以通過螺栓和密封墊進行密封處理。
在人們的日常正常生活中，一臺由壓縮機及冷凝器組成的小型家用室內空調掛機，即使在酷熱乾燥的內陸夏天，每日可流出的冷凝水也可達十幾公升之多。而在溼度很高的海洋條件下，可以得到的冷凝水將會更多。只要進行適當的過濾、消毒，即可作生活飲用的淡水。而海洋的環境下，風又是取之不盡、用之不竭的能源。
至此已經說明，按照本發明製作的海島、艦船的淡水製備裝置，在海島和艦船上使用，可以採用淨潔無汙染的自然能源，製備可供生活飲用的淡水；同時可以達到有效的避免海島因天氣惡劣，補給運輸船隻無法通航或靠岸，造成海島人員生活飲用淡水無法保證的困境；可有效的避免艦船每次出海都必須攜帶大量淡水，而佔用了艦船上寶貴的有效空間和排水噸位；節省海島上的能源補給量；節省艦船上可貴的能源；為艦船的有效航行提供更為可靠的保證的目的。
權利要求
1.一種海島、艦船的淡水製備裝置，屬於淡水製備領域。是由風力壓縮單元1、儲存單元2、壓縮單元3、冷凝單元4、沙粒過濾單元5、活性炭消毒過濾單元6及控制器件組成，其特徵在於由風力壓縮單元1製作的壓縮空氣經止回閥13送入壓縮空氣儲存罐7，再經調壓、減壓閥9去驅動製冷劑壓縮單元3及冷凝單元4工作。
2.根據權利要求1所述的海島、艦船的淡水製備裝置，其特徵在於壓縮空氣儲存單元2經放水閥10聯通到過濾消毒單元5和6；冷凝單元2也同時與過濾消毒單元5和6聯通。
3.根據權利要求1所述的海島、艦船的淡水製備裝置，其特徵在於安全閥14、氣壓表15經壓縮空氣輸入管道12直接聯通壓縮空氣儲存罐7。
4.根據權利要求1所述的海島、艦船的淡水製備裝置，其特徵在於減壓、調壓閥9安裝在壓縮空氣輸出管道8中間。
全文摘要
一種海島、艦船的淡水製備裝置，屬於淡水製備領域。是由風力壓縮單元1、儲存單元2、壓縮單元3、冷凝單元4、沙粒過濾單元5、活性炭消毒過濾單元6及控制器件組成。在海島和艦船上製備可供生活飲用的淡水，達到避免海島因天氣惡劣，造成海島人員生活飲用淡水無法保證的困境；節省海島上的能源補給量；亦可有效的避免艦船每次出海攜帶大量淡水而佔用寶貴的空間和排水噸位；節省可貴的能源為艦船航行提供可靠的保證的目的。
文檔編號C02F1/28GK1907871SQ20051008808
公開日2007年2月7日 申請日期2005年8月3日 優先權日2005年8月3日
發明者陳少東 申請人:陳少東