一种张力腿式静水压海水淡化装置的制作方法

本发明属于海水淡化领域，涉及到一种张力腿式静水压海水淡化装置。

背景技术：

水是生命的起源，是人类生活、生产的基本需求之一，是宝贵的自然资源。展望未来，随着全球人口的增长和人类生产活动的加快，水资源的供需矛盾将进一步加剧，加上环境污染对淡水资源的破坏，淡水短缺已经严重威胁到人类的生存和发展。联合国有关机构指出，水将成为世界最严重的资源问题，并将影响到人类生活的各个方面，供水不足将成为一个深刻的社会危机。

而当今发展的主流淡水装置主要在陆上进行淡水作业，领海水域的驻守人员和往来船只的淡水要靠自身携带或者岸上供应。

技术实现要素：

1、所要解决的技术问题：

现有领海水域的驻守人员和往来船只的淡水需要携带或者岸上供应。

2、技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种张力腿式静水压海水淡化装置，包括碟管式反渗透膜组件，还包括淡水箱，静压力分流器，淡水管道，置换器，软水箱，中央井，桁架组，可变压载浮体，张力筋腱，导管架装置，硬舱室，垂挡板，所述桁架组与中央井固定连接，所述可变压载浮体与桁架组固定连接，所述硬舱室与中央井贯穿连接，内部设有活动舱体，tlp型固定浮舱和可变压载舱壁，所述tlp型固定浮舱与张力筋腱相连接，所述tlp型固定浮舱通过所述导管架装置和软水箱连接，所述导管架装置上设有垂挡板，所述垂挡板中间开正方形孔洞，所述正方形孔洞中放置置换器，所述置换器顶部通过淡水管道与碟管式反渗透膜组件淡水出口连接，其底部通过淡水管道与软水箱顶部入水口连接，所述软水箱与导管架装置底部固定连接，所述活动舱体是与硬舱室通过滑道滑动连接，其内部安装有淡水箱、碟管式反渗透膜组件和一部分静压力分流器，所述静压力分流器，其输入部分固定在硬舱室的可变压载舱壁上，其输出部分与碟管式反渗透膜组件入水口连接。

所述反渗透膜组件的进水口和静压分流器设有高压管道和低压管道，所述高压管道和低压管道都和反渗透膜组件的进水口连接。

所述静压分流器的外端还和外置管道连接，所述外置管道上设有阀门。

所述软水箱上下表面为平面，侧面为曲面。

所述垂挡板板状结构物。

所述淡水箱为圆柱形空心舱容结构。

还设有螺旋侧板，所述螺旋侧板固定安装在所述硬舱室主体外壳上。

所述置换器中还设置有饮用水管道，所述置换器通过正常饮用水管道和淡水箱连接。

所述淡水箱通过供水管道和供水平台连接。

所述中央井为一个顶部封闭内部中空的工字形类圆柱结构，所述桁架组为开孔形工字钢结构，所述可变压载浮体为一个圆球形浮筒，所述硬舱室是一个圆柱形中空结构，所述活动舱体为圆柱形空心结构体。

3、有益效果：

本发明提供的静水压海水淡化装置将反渗透膜海水淡化技术应用到tlp式张力腿平台上，并在水下进行作业；碟形管反渗透膜淡化系统，能够对海水进行多次过滤，提升海水淡化程度。而且首次利用海水静压力的作用将海水导入碟形管过滤系统。

附图说明

图1为静水压海水淡化装置主视图。

图2为静水压海水淡化装置局部俯视图。

图3为装置主要部分局部主视图。

图4为本装置在还在海水中作业的位置图。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行详细说明。

一种张力腿式静水压海水淡化装置，包括淡水箱1，正常饮用水管道2，碟管式反渗透膜组件3，静压力分流器4，外置管道5，高压管道7，低压管道6，淡水管道8，置换器9，软水箱10，中央井11，桁架组12，可变压载浮体13，张力筋腱14，导管架装置15，螺旋侧板16，tlp型固定浮舱17，可变压载舱壁18，活动舱体19，滑道20，硬舱室21，垂挡板22，供水管道23。所述中央井11为一个顶部设有连接管道，内部中空的工字形类圆柱结构，是整个静水压海水淡化装置组的中央枢纽，起到主结构的连接作用和供能。所述桁架组12为开孔形工字钢结构，所述桁架组12与中央井固定连接，所述可变压载浮体13为一个圆球形浮筒，所述可变压载浮体13与桁架组12固定连接，其作用是为总装置提供主要浮力及平衡浮态。当静水压海水淡化装置下水时，可变压载浮体13内注满海水，当下潜至指定作业深度时则排出部分海水。

所述硬舱室21为一个大直径的圆柱形中空结构，所述硬舱室21中央井11贯穿连接，其内部设有活动舱体19，tlp型固定浮舱17和可变压载舱壁18，其主要作用为装置提供大于自身重力的浮力。所述螺旋侧板16与硬舱室21主体外壳上固定安装，其作用是减少装置硬舱室与海流作用发生涡激振动。所述导管架装置15是tlp型固定浮舱17与软水箱10之间的连接体。所述垂挡板22是导管架装置15之间设置的用来增加平台的附加质量和附加阻尼的板状结构物，其中间开正方形孔洞用来放置置换器9。所述置换器9内有两路管道，一路管道为淡水管道8，一路管道为正常饮用水管道2，其顶部通过淡水管道8与碟管式反渗透膜组件3的淡水出口连接，其底部通过淡水管道8与软水箱10顶部的入水口连接，其工作过程是将淡化好的海水输送至软水箱10，然后通过置换期9中的正常饮用水管道2输送至淡水箱。

所述软水箱10与导管架装置15底部固定连接，软水箱的底部设有系泊缆。所述活动舱体19与硬舱室上通过滑道20滑动连接的圆柱形空心结构体，其内部安装有淡水箱1，碟管式反渗透膜组件3和一部分静压力分流器4。所述滑道20是硬舱室21与活动舱体19之间的重要连接装置。所述淡水箱1为固定在活动舱体19内部的圆柱形空心舱容结构。所述静压力分流器4其输入部分固定在硬舱室21可变压载舱18的舱壁上，其输出端口与碟管式反渗透膜组件3入水口连接。所述碟管式反渗透膜组件3安装在活动舱体19内部，主要作用为淡化输入的海水，是本海水淡化装置的核心系统。

本发明提供的一种张力腿式静水压海水淡化装置的工作流程如下，打开外置管道5阀门，海水由外置管道5进入通过静压力分流器4。静压力分流器4将高压海水推入高压管道7，并将一部分高压海水降压送入低压管道6，低压管道6内的海水优先进入碟管式反渗透膜组件3中，当低压管道6内的海水充分流入碟管式反渗透膜组件3中时，高压管道7内的海水才进一步释放冲刷碟管式反渗透膜组件3中的海水，海水经过碟管式反渗透膜组件3淡化后，进一步导流入淡水管道8并通过置换器9将淡化后的海水置换入软水箱10，软化后的淡水会再次进入置换器9置换入正常饮用水管道2，通过正常饮用水管道2输送至淡水箱1。当水上供水平台需要使用淡水时则通过供水管道23直接从淡水箱1中抽取淡水至供水平台24。

低压管道6和高压水管7中的低压和高压是相对而言的，低压管道6比高压管7的垂直位置高，因此低压管道6相对于高压管道7是低压。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求保护范围所界定的为准。

技术特征：

1.一种张力腿式静水压海水淡化装置，包括碟管式反渗透膜组件（3），其特征在于：还包括淡水箱（1），静压力分流器（4），淡水管道（8），置换器（9），软水箱（10），中央井（11），桁架组（12），可变压载浮体（13），张力筋腱（14），导管架装置（15），硬舱室（21），垂挡板（22），所述桁架组（12）与中央井（11）固定连接，所述可变压载浮体（13）与桁架组（12）固定连接，所述硬舱室（21）与中央井（11）贯穿连接，内部设有活动舱体（19），tlp型固定浮舱（17）和可变压载舱壁（18），所述tlp型固定浮舱（17）与张力筋腱（14）相连接，所述tlp型固定浮舱（17）通过所述导管架装置（15）和软水箱（10）连接，所述导管架装置（15）上设有垂挡板（22），所述垂挡板（22）中间开正方形孔洞，所述正方形孔洞中放置置换器（9），所述置换器（9顶部通过淡水管道（8）与碟管式反渗透膜组件（3）淡水出口连接，其底部通过淡水管道（8）与软水箱（10）顶部入水口连接，所述软水箱（10）与导管架装置（15）底部固定连接，所述活动舱体（19）是与硬舱室（21）通过滑道（20）滑动连接，其内部安装有淡水箱（1）、碟管式反渗透膜组件（3）和一部分静压力分流器（4），所述静压力分流器（4），其输入部分固定在硬舱室（21）的可变压载舱壁（18）上，其输出部分与碟管式反渗透膜组件（3）入水口连接。

2.如权利要求1所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述反渗透膜组件（3）的进水口和静压分流器（4）设有高压管道（7）和低压管道（6），所述高压管道（7）和低压管道（6）都和反渗透膜组件（3）的进水口连接。

3.如权利要求2所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述静压分流器（4）的外端还和外置管道（5）连接，所述外置管道（5）上设有阀门。

4.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述软水箱（10）上下表面为平面，侧面为曲面。

5.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述垂挡板（22）板状结构物。

6.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述淡水箱（1）为圆柱形空心舱容结构。

7.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：还设有螺旋侧板（16），所述螺旋侧板（16）固定安装在所述硬舱室（21）主体外壳上。

8.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述置换器（9）中还设置有饮用水管道，所述置换器（9）通过正常饮用水管道（2）和淡水箱（1）连接。

9.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述淡水箱（1）通过供水管道（23）和供水平台（24）连接。

10.如权利要求1-3任一权利要求所述的静水压海水淡化装置，其特征在于：所述中央井（11）为一个顶部封闭内部中空的工字形类圆柱结构，所述桁架组（12）为开孔形工字钢结构，所述可变压载浮体（13）为一个圆球形浮筒，所述硬舱室（21）是一个圆柱形中空结构，所述活动舱体（19）为圆柱形空心结构体。

技术总结
本发明提供了一种张力腿式静水压海水淡化装置，桁架组与中央井固定连接，可变压载浮体与桁架组固定连接，硬舱室与中央井贯穿连接，内部设有活动舱体，TLP型固定浮舱和可变压载舱壁，TLP型固定浮舱与张力筋腱相连接且通过导管架装置和软水箱连接，导管架装置上设有垂挡板，垂挡板中间开正方形孔洞用于放置置换器，置换器顶部与碟管式反渗透膜组件淡水出口连接，其底部与软水箱顶部入水口连接，活动舱体与硬舱室滑动连接。本发明将反渗透膜海水淡化技术应用到TLP式张力腿平台上，并在水下进行作业；碟形管反渗透膜淡化系统，能够对海水进行多次过滤，提升海水淡化程度。而且首次利用海水静压力的作用将海水导入碟形管过滤系统。

技术研发人员：沈中祥;王文庆;杨国德;尹群;姚潇;袁平平
受保护的技术使用者：江苏科技大学;江苏科技大学海洋装备研究院
技术研发日：2019.09.29
技术公布日：2019.12.06