基于喷射引流的船用空气制水系统的制作方法

本发明涉及一种基于喷射引流的船用空气制水系统，其运行不需要额外动力和能源的空气制水系统，属于喷射引流技术领域。

背景技术：

淡水是人类社会赖以生产与发展的基本物质之一，淡水的缺乏将直接影响到人们的生存与身体健康。在几十年前，人们已经意识到这一问题并也已开发了很多制取淡水的设备，有的设在沿岸地方，有的设在离岸的固定塔上，但这些均规模较大，适合工业化使用，而对于长时间漂泊在海面上的大小轮船来说，这些设备均不适用，均需外界来提供淡水，无法得到及时的保障。因此，开发一种基于喷射引流的船用空气制水系统对于这些船只来说是非常具有实用意义的。

技术实现要素：

本发明针对船上的淡水紧缺的情况，设计了一种基于喷射引流的船用空气制水系统，该系统不需要动力和能源就可以制取淡水，简单实用，成本低廉，有很强的实用价值，具有推广意义。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于喷射引流的船用空气制水系统，由预热装置、加湿装置、冷凝装置和喷射引流装置组成，所述预热装置包括预热器，冷空气进气管道，预热空气排气管道和船舶动力装置排气管道；所述加湿装置包括加湿器，船舶动力装置冷却海水的给水管道，湿热空气排气管道，排水管道和喷淋装置；所述冷凝装置包括冷凝器，空气排出管道，淡水排出管道和单向阀；所述喷射引流装置包括喷嘴和气体混合排气管道；所述预热器内穿有船舶动力装置排气管道，预热器上部通过预热空气排气管道连接加湿器侧下方，下部连接冷空气进气管道，所述加湿器上部内设有喷淋装置，喷淋装置连接船舶动力装置冷却海水的给水管道，所述加湿器上部通过湿热空气排气管道连接冷凝器上部，所述加湿器下部连接排水管道，所述冷凝器下部连接淡水排出管道，下部侧面通过单向阀和空气排出管道连接混合气体排出管道，所述喷嘴设置在船舶动力装置排气管道的末端。

所述加湿器中均匀分布喷淋装置，加湿器中放置有用于增加气液接触面积的填料，所述填料的种类为pvc填料，斜交错填料、台阶式梯形斜波填料、差位式正弦波填料、点波填料，六角蜂窝填料、双向波填料和斜折波填料中的任一种。

所述船舶动力装置冷却海水的给水管道和排水管道中各设有一个u形管，起到液封的作用，防止加湿器中的气体从所述船舶动力装置冷却海水的给水管道和排水管道中泄漏。

所述船舶动力装置排气管道穿过预热器的部分的管道外侧设有肋片，用于提高船舶动力装置尾气的余热对冷空气进行预热的换热效率。

所述冷凝器中设有若干组金属圆管，圆管与冷凝器外壁相连接，使圆管温度与外壁温度接近，从而增强冷凝效果；所述圆管上还设有水滴形的肋片，可以让加热加湿后的空气凝结水集中到冷凝器的底部，从而通过淡水排出管道将收集到的淡水排入船上的淡水储藏装置中；所述冷凝器在运行时，放置于船舶尾部的海水中，使其外壁温度与海水温度保持一致。

所述单向阀的翻盖的重量与喷射引流产生的压力相适配，保证冷凝后的空气可以顺利的通过单向阀以及用于阻止空气排出管道中的气体倒流进入冷凝器中，而污染冷凝器中收集到的淡水。

所述喷嘴的直径与气体混合排气管道的直径满足，而的大小则取决于船舶动力装置的排气压力。

本发明的有益效果：

本发明涉及一种基于喷射引流的船用空气制水系统，该发明的出现可以有效的解决了海上船只远航过程中淡水的紧缺问题，同时该发明不需要动力和能源就可以制取淡水，简单实用，成本低廉，有很强的实用价值，具有推广意义。

附图说明

图1为本发明的基于喷射引流的船用空气制水系统结构示意图；

图2为圆管及肋片分布示意图；

图3为水滴形肋片示意图；

图4为单向阀结构示意图；

图5为喷射引流装置放大图。

具体实施方式

下面结合附图进行进一步的详细说明。

如图1所示，本发明的基于喷射引流的船用空气制水系统，其由预热装置、加湿装置、冷凝装置和喷射引流装置组成，所述预热装置包括预热器1，冷空气进气管道2，预热空气排气管道3和船舶动力装置排气管道4。所述加湿装置包括加湿器5，船舶动力装置冷却海水的给水管道6，湿热空气排气管道7，排水管道8和喷淋装置9。所述冷凝装置包括冷凝器10，空气排出管道11，淡水排出管道12和单向阀13。所述喷射引流装置包括喷嘴14和气体混合排气管道15。所述船舶动力装置排气管道4穿过预热器1，冷空气进气管道2和预热空气排气管道3分别位于预热器1的下方和上方。所述加湿装置和预热装置通过预热空气排气管道3连接于加湿器5的侧下方，船舶动力装置冷却海水的给水管道6在加湿器5的上方与加湿器5内的喷淋装置9相连接，湿热空气排气管道7位于加湿器5的侧上方，而排水管道8则位于加湿器5的下方。所述船舶动力装置冷却海水的给水管道6和排水管道8中各存在一个u形管，起到液封的作用，防止加湿器5中的气体从这两个管道中溢出。所述冷凝装置和加湿装置通过湿热空气排气管道7连接于冷凝器10的上方，空气排出管道11和淡水排出管道12分别位于冷凝器10侧下方和正下方，单向阀13安装在空气排出管道11上。所述喷射引流装置中的喷嘴14存在于船舶动力装置排气管道4的末端，而混合气体排出管道15则与空气排气管道11相连，用于将冷凝后的空气与船舶动力装置尾气一起混合排出。

如图2和图3所示，冷凝器10中存在若干组圆管，圆管与冷凝器10外壁相连接，从而增强冷凝效果；圆管上还存在水滴形的肋片，这样的结构可以让冷凝水集中到冷凝器10的底部，从而通过淡水排出管道12将收集到的淡水排入船上的淡水储藏装置中。

如图4所示，气体从右侧进入阀体，对可旋转的翻盖16产生压力，翻盖16向上旋转，使得单向阀13处于开启状态；当右侧没有气体进入阀体时，翻盖16向下旋转，使得单向阀13处于关闭状态，从而阻止船舶动力装置尾气进入装置内部。单向阀的顶盖可以开启，用于对单向阀内部的检查和修理。

如图5所示，喷射引流装置的喷嘴14的直径与气体混合排气管道15的直径满足，而的大小则取决于船舶动力装置的排气压力。

预热器1的材料应该牢固可靠，同时具有一定的保温性能。加湿器5的材料应该具有坚固可靠，同时耐腐蚀的特点，使得海水对加湿器的破坏降到较低水平。冷空气进气管道2，预热空气排气管道3，船舶动力装置冷却海水的给水管道6，湿热空气排气管道7，排水管道8，空气排出管道11，淡水排出管道12和气体混合排气管道15的材料要结实可靠，同时要耐腐蚀，可以长时间浸泡在海水中工作而不需要更换。船舶动力装置排气管道4要结实可靠，可以长时间的使用而不需要更换。单向阀13应该选择灵敏可靠的类型。喷射引流装置要稳定可靠。冷凝装置10的材料应该具有坚固可靠，同时耐腐蚀的特点，使得其可以长期在海水的浸泡下不会损坏。系统中的肋片应该选择传热效果较好的材料。

本发明的工作过程如下所述：

船舶动力装置尾气在喷射引流装置的作用下，使得空气进入系统中，进入系统的空气先在预热装置中经过船舶动力装置尾气的余热进行加热，使冷空气变为热空气，然后进入加湿装置中，在加湿装置与冷却船舶动力装置后的海水进行充分接触，使得热空气变为湿热空气，湿热空气通过管道进入冷凝装置中，在冷凝装置的作用下，湿热空气冷凝出淡水，在重力的作用下集中在冷凝装置的底部，然后通过冷凝装置排水管道将收集到的淡水排入船上的淡水储藏装置中，而剩下的空气通过单向阀与船舶动力装置尾气混合一起排出系统。