专利名称：小型手动式高压海水淡化设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种海水淡化设备，尤其是一种小型手动式高压海水淡化设备。
背景技术：
中国国土广阔，960万平方米，海洋面积更是达300万平方米。但是，中国的海洋形势却实在不乐观，特别是在南海地区。南海，北起两广地区，南达曾母暗沙岛，西从越南远海，东至菲律宾远海地区。其共有230个岛屿、岛礁、沙洲等，是中国最大的海洋和最大的海洋管辖区，至古以来是中国不可分割的领海。但是，现在南海却变成了一个五国六方的大问题，并不断有国家加入其中，欲使之变为一个国际性问题。几百个岛屿中，中国所控制的只有9个，其中一个为台湾当局控制。而越南侵占27个岛屿岛礁，菲律宾侵占8个，另外，马来西亚、印度尼西亚、文莱也相继侵占 我国的岛屿。我军驻海岛部队最大的问题就是淡水资源严重短缺，主要靠内陆远距离运输，由于离大陆比较远，若遇台风，很难保证部队生活和战备要求。饮用水供应成为制约我驻岛部队生存和战备训练的重要物资，直接影响部队官兵的身体健康和战斗力的发挥。由于海岛上的储备能源主要用于备用发电供给监测设备和通信设备等，不足以用来海水淡化。目前，海水淡化主流方法主要是反渗透(R0)、多效蒸馏(MED)等。反渗透由于成本低廉，而得到广泛应用。但是，反渗透要求海水必须有一个比较高的压力才可以进行，这就要求反渗透需要一个高压泵。海水的压力越高，渗透膜除盐率越高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种小型手动式高压海水淡化设备。本发明解决技术问题所采取的技术方案为
本发明包括过滤装置、动力装置、增压装置和反渗透组件。海水经过滤装置后进入动力装置，由动力装置驱动将海水引入增压装置，在增压装置增压后输入至反渗透组件，在反渗透组件处得到经淡化后的海水。所述的过滤装置包括海水滤池、粗滤膜和精滤膜；在海水滤池中设置有第一过滤腔和第二过滤腔，第二过滤腔位于第一过滤腔内，第一过滤腔采用粗滤膜过滤，第二过滤腔采用精滤膜过滤。所述的动力装置包括摇杆、第一活塞、第二活塞、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第七单向阀和第八单向阀；在机架的两端分别水平设置有第一活塞和第二活塞，摇杆与机架底部中央铰链连接，第一活塞的活塞杆与摇杆铰链连接，第二活塞的活塞杆也与摇杆铰链连接；摇杆的左右摆动驱动活塞杆。第一活塞将第一活塞缸分隔成两个腔室，分别是第一海水腔与第一液压腔，第一海水腔的进水口与第一单向阀出水口连接，第一单向阀进水口与过滤装置中的第二过滤腔的出水口连接；第一海水腔的出水口与第二单向阀进水口连接；第一液压腔的进油口与第三单向阀的出油口连接，第一液压腔的出油口与第四单向阀的进油口连接。第二活塞将第二活塞缸分隔成两个腔室，分别是第二海水腔与第二液压腔，第二海水腔的进水口与第五单向阀出水口连接，第五单向阀进水口与过滤装置中的第二过滤腔的出水口连接；第二海水腔的出水口与第六单向阀进水口连接；第二液压腔的进油口与第七单向阀的出油口连接，第二液压腔的出油口与第八单向阀的进油口连接。所述的增压装置包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第一稳压阀、第二稳压阀、第一活塞系统和第二活塞系统。所述的第一活塞系统包括第一上活塞和第一下活塞，第一上活塞和第一下活塞共用第一活塞杆，第一上活塞的进水口分别与第一换向阀的第一出水口、第二换向阀的右压 力端连接，第一上活塞的出水口与第一稳压阀的进水口连接；第一下活塞的进油口分别与第二换向阀的第一出油口、第三换向阀的右压力端和第一换向阀的右压力端连接，第一下活塞的出油口与第三换向阀的第一进油口连接。所述的第二活塞系统包括第二上活塞和第二下活塞，第二上活塞和第二下活塞共用第二活塞杆，第二上活塞的进水口分别与第一换向阀的第二出水口、第二换向阀的左压力端连接，第二上活塞的出水口与第二稳压阀的进水口连接；第二下活塞的进油口分别与第二换向阀的第二出油口、第三换向阀的左压力端和第一换向阀的左压力端连接，第二下活塞的出油口与第三换向阀的第二进油口连接。第一换向阀的进水口分别与动力装置中的第二单向阀出水口、第六单向阀出水口连接。第二换向阀的进油口分别与动力装置中的第四单向阀出油口、第八单向阀出油口连接。第三换向阀的出油口分别与动力装置中的第三单向阀进油口、第七单向阀进油口连接。所述的反渗透组件的进水口分别与增压装置中的第一稳压阀的出水口、第二稳压阀的出水口连接，在反渗透组件淡化水出口得到最终的淡化海水。更进一步说，在第一上活塞和第二上活塞的顶部还装有溢流阀。本发明有益效果本发明不需电力或其它能源、一人手动操作，可以将常规海水或苦咸水淡化成合格的饮用水。适用于部队野外执行特殊任务、驻岛礁部队小分队平时训练和作战条件时饮用水淡化，同时也可用于苦咸水地区小分队和驻海岛居民的生活饮用水淡化。
图I为本发明模块组合示意 图2为本发明中过滤装置结构示意 图3为本发明中动力装置结构示意 图4为本发明中增压装置结构示意 图5为本发明中反渗透组件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。如图I所示，本发明包括过滤装置A、动力装置B、增压装置C和反渗透组件D。海水经过滤装置后进入动力装置，由动力装置驱动将海水引入增压装置，增压装置与动力装置之间存在液压驱动关系。海水在增压装置增压后输入至反渗透组件，在反渗透组件处得到经淡化后的海水。如图2所示，过滤装置包括海水滤池I、粗滤膜2和精滤膜3 ;在海水滤池中设置有第一过滤腔和第二过滤腔，第二过滤腔位于第一过滤腔内，第一过滤腔采用粗滤膜过滤，第二过滤腔采用精滤膜过滤。如图3所示，动力装置包括摇杆12、 第一活塞6、第二活塞15、第一单向阀4、第二单向阀11、第三单向阀7、第四单向阀9、第五单向阀18、第六单向阀13、第七单向阀17和第八单向阀10 ;在机架19的左右两端分别水平设置有第一活塞和第二活塞，摇杆12与机架底部中央铰链20连接，第一活塞的活塞杆与摇杆铰链连接，第二活塞的活塞杆也与摇杆铰链14连接；摇杆的左右摆动驱动活塞杆。第一活塞将第一活塞缸分隔成两个腔室，分别是第一海水腔与第一液压腔8，第一海水腔的进水口与第一单向阀出水口连接，第一单向阀进水口与过滤装置中的第二过滤腔的出水口连接；第一海水腔的出水口与第二单向阀进水口连接；第一液压腔的进油口与第三单向阀的出油口连接，第一液压腔的出油口与第四单向阀的进油口连接。第二活塞将第二活塞缸分隔成两个腔室，分别是第二海水腔与第二液压腔16，第二海水腔的进水口与第五单向阀出水口连接，第五单向阀进水口与过滤装置中的第二过滤腔的出水口连接；第二海水腔的出水口与第六单向阀进水口连接；第二液压腔的进油口与第七单向阀的出油口连接，第二液压腔的出油口与第八单向阀的进油口连接。如图4所示，增压装置包括第一换向阀30、第二换向阀22、第三换向阀21、第一稳压阀28、第二稳压阀29、第一活塞系统和第二活塞系统。第一活塞系统包括第一上活塞34和第一下活塞23，第一上活塞和第一下活塞共用第一活塞杆36,第一活塞杆36通过活塞24将第一活塞杆分为两个腔室。第一上活塞的进水口分别与第一换向阀的第一出水口、第二换向阀的右压力端连接，第一上活塞的出水口与第一稳压阀的进水口连接；第一下活塞的进油口分别与第二换向阀的第一出油口、第三换向阀的右压力端和第一换向阀的右压力端连接，第一下活塞的出油口与第三换向阀的第一进油口连接，在第一上活塞的顶部还装有溢流阀32。第二活塞系统包括第二上活塞33和第二下活塞37，第二上活塞和第二下活塞共用第二活塞杆35，第二上活塞的进水口分别与第一换向阀的第二出水口、第二换向阀的左压力端连接，第二上活塞的出水口与第二稳压阀的进水口连接；第二下活塞的进油口分别与第二换向阀的第二出油口、第三换向阀的左压力端和第一换向阀的左压力端连接，第二下活塞的出油口与第三换向阀的第二进油口连接，在第一上活塞的顶部还装有溢流阀31。第一换向阀的进水口分别与动力装置中的第二单向阀出水口、第六单向阀出水口连接。 第二换向阀的进油口分别与动力装置中的第四单向阀出油口、第八单向阀出油口连接。第三换向阀的出油口分别与动力装置中的第三单向阀进油口、第七单向阀进油口通过管路5连接。如图5所示，反渗透组件27的进水口分别与增压装置中的第一稳压阀的出水口、第二稳压阀的出水口连接，在反渗透组件淡化水出口 26得到最终的淡化海水，而浓海水从另一出口 25流出。本发明的工作过程手动拨动第二换向阀，使导向块处于右端，液压油可以连通到第一下活塞，然后液压油会把第一换向阀阀块推到左端，接通海水水路注入到第二上活塞内，同时会锁定第二换向阀阀块处于右端保证注入第一下活塞液压油畅通。第二换向阀阀块处于右端时可以把第三换向阀阀块推到左侧，打通第二下活塞泄油管道，在第二上活塞进水的同时，排除第二下活塞的油。当第二上活塞水充满时，再加压，会通过第二稳压阀流入到反渗透组件内，如果压力超标，会通过第二溢流阀流出。向左摆动摇杆，第一活塞向左运动，使第一液压腔腔内压力增大，第四单向阀打 开，第三单向阀关闭，液压油通过液压油管道回路排入到第一下活塞内，向上顶第一活塞杆，第一活塞杆把压力传给海水，海水的压力达到一个阀值，通过第一稳压阀，进入反渗透组件内，淡水通过淡水出口阀门流出，浓盐水通过浓盐水阀门流出；第二活塞向左运动使第二液压腔腔内压力降低，第八单向阀关闭，第七单向阀打开，液压油吸入第二液压缸内。第一活塞向左运动，使第一液压腔压力降低，第一单向阀打开，第二单向阀关闭，海水通过粗滤膜和精滤膜过滤后进入第一海水腔内；第二活塞向左运动压缩第二海水腔内的海水，压力增大，第五单向阀关闭，第六单向阀打开，海水排入到第二上活塞内，同时第二下活塞连接的泄流通道打开，液压油排放回去。向右摆动摇杆，第一活塞向右运动，使第一液压腔腔内压力降低，第四单向阀关闭，第三单向阀打开，液压油通过液压油管道回路吸入；第一海水腔腔内压力增大，第一单向阀关闭，第二单向阀打开，海水排入到第二上活塞里面；第二活塞向右运动，第二海水腔压力降低，第五单向阀打开，第六单向阀关闭，海水通过粗滤膜和精滤膜过滤后进入第二海水腔内。第二活塞向右运动使第二液压腔腔内压力增大，第八单向阀打开，第七单向阀关闭，液压油排入到第一下活塞，向上顶第一活塞杆，第一活塞杆把压力传给海水，海水的压力达到一个阀值，通过第一稳压阀，进入反渗透组件，淡水通过阀门流出，浓盐水通过阀门流出。当手动拨动第二换向阀，使导向块处于左端时，该过程刚好与导向块处于右端时相反，同样的也完成海水淡化过程。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，应带理解，本发明并不限于这里所描述的实现方案，这些实现方案描述的目的在于帮助本领域中的技术人员实践本发明。
权利要求
1.小型手动式高压海水淡化设备，包括过滤装置、动力装置、增压装置和反渗透组件，其特征在于 海水经过滤装置后进入动力装置，由动力装置驱动将海水引入增压装置，在增压装置增压后输入至反渗透组件，在反渗透组件处得到经淡化后的海水； 所述的过滤装置包括海水滤池、粗滤膜和精滤膜；在海水滤池中设置有第一过滤腔和第二过滤腔，第二过滤腔位于第一过滤腔内，第一过滤腔采用粗滤膜过滤，第二过滤腔采用精滤膜过滤； 所述的动力装置包括摇杆、第一活塞、第二活塞、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第六单向阀、第七单向阀和第八单向阀；在机架的两端分别水平设置有第一活塞和第二活塞，摇杆与机架底部中央铰链连接，第一活塞的活塞杆与摇杆铰链连接，第二活塞的活塞杆也与摇杆铰链连接；摇杆的左右摆动驱动活塞杆； 第一活塞将第一活塞缸分隔成两个腔室，分别是第一海水腔与第一液压腔，第一海水腔的进水口与第一单向阀出水口连接，第一单向阀进水口与过滤装置中的第二过滤腔的出水口连接；第一海水腔的出水口与第二单向阀进水口连接；第一液压腔的进油口与第三单向阀的出油口连接，第一液压腔的出油口与第四单向阀的进油口连接； 第二活塞将第二活塞缸分隔成两个腔室，分别是第二海水腔与第二液压腔，第二海水腔的进水口与第五单向阀出水口连接，第五单向阀进水口与过滤装置中的第二过滤腔的出水口连接；第二海水腔的出水口与第六单向阀进水口连接；第二液压腔的进油口与第七单向阀的出油口连接，第二液压腔的出油口与第八单向阀的进油口连接； 所述的增压装置包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第一稳压阀、第二稳压阀、第一活塞系统和第二活塞系统； 所述的第一活塞系统包括第一上活塞和第一下活塞，第一上活塞和第一下活塞共用第一活塞杆，第一上活塞的进水口分别与第一换向阀的第一出水口、第二换向阀的右压力端连接，第一上活塞的出水口与第一稳压阀的进水口连接；第一下活塞的进油口分别与第二换向阀的第一出油口、第三换向阀的右压力端和第一换向阀的右压力端连接，第一下活塞的出油口与第三换向阀的第一进油口连接； 所述的第二活塞系统包括第二上活塞和第二下活塞，第二上活塞和第二下活塞共用第二活塞杆，第二上活塞的进水口分别与第一换向阀的第二出水口、第二换向阀的左压力端连接，第二上活塞的出水口与第二稳压阀的进水口连接；第二下活塞的进油口分别与第二换向阀的第二出油口、第三换向阀的左压力端和第一换向阀的左压力端连接，第二下活塞的出油口与第三换向阀的第二进油口连接； 第一换向阀的进水口分别与动力装置中的第二单向阀出水口、第六单向阀出水口连接; 第二换向阀的进油口分别与动力装置中的第四单向阀出油口、第八单向阀出油口连接; 第三换向阀的出油口分别与动力装置中的第三单向阀进油口、第七单向阀进油口连接; 所述的反渗透组件的进水口分别与增压装置中的第一稳压阀的出水口、第二稳压阀的出水口连接，在反渗透组件淡化水出口得到最终的淡化海水。
2.根据权利要求I所述的小型手动式高压海水淡化设备，其特征在于在第一上活塞和第二上活塞的顶部还装有溢流阀。
全文摘要
本发明涉及一种小型手动式高压海水淡化设备。本发明包括过滤装置、动力装置、增压装置和反渗透组件。海水经过滤装置后进入动力装置，由动力装置驱动将海水引入增压装置，在增压装置增压后输入至反渗透组件，在反渗透组件处得到经淡化后的海水。所述的增压装置包括第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第一稳压阀、第二稳压阀、第一活塞系统和第二活塞系统。第一活塞系统包括第一上活塞和第一下活塞，第一上活塞和第一下活塞共用第一活塞杆。第二活塞系统包括第二上活塞和第二下活塞，第二上活塞和第二下活塞共用第二活塞杆。本发明不需电力或其它能源、一人手动操作，可以将常规海水或苦咸水淡化成合格的饮用水。
文档编号C02F1/44GK102795716SQ20121029596
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者付现桥, 金涛, 蔡勇, 方辉, 王魏, 王喆, 陶钧 申请人:浙江大学舟山海洋研究中心