专利名称：一种风能直接驱动海水淡化设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理装置，具体为一种风能直接驱动海水淡化设备。
背景技术：
能源枯竭、水资源短缺和环境污染，是人类即将面临和已经面临的重大难题。地球面积的70％是海洋，但地球上可供人们饮用的淡水却日渐匮乏；因此，向海洋要淡水的海水淡化技术便应运而生。但是，海水淡化设备的运转需要较高的能耗；而在一些海岛和饮用苦咸水的西部偏远地区，缺水和缺电是同时并存的；因此，作为最有实用价值的可再生能源，用风能驱动海水(苦咸水)淡化设备是最明智的选择。
使用各种选择性膜可把溶解的物质从其溶剂中分离出来，其中选择性膜包括微过滤器膜、超过滤膜和RO反渗透膜。反渗透膜具有高脱盐率和高透水性能，可以用于对盐味的水或海水进行淡化，从而得到大量适宜工业和饮用的水。现有的利用反渗透技术淡化海水的设备均以电力或燃油等发动机为动力，适合于在陆地建厂，或在具有发电设备的大型轮船上使用，适用范围受到电力或燃油等能源供应的局限，难于在更大范围普遍推广应用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种投资省、效率高、无污染的风能直接驱动海水淡化设备。
本实用新型的技术方案是一种风能直接驱动海水淡化设备，具有水淡化设备，其特征在于还包括风力机、液压传动系统，水淡化设备通过液压传动系统连至风力机，液压传动系统油路上设有油箱、液压泵、单向阀、第一溢流阀、顺序阀、溢流节流阀、储能器组、液压马达、第二溢流阀，与油箱通过管道相连的液压泵经第I油路、第一溢流阀连回油箱，液压泵经单向阀连至第II油路，第II油路分别通向溢流节流阀和顺序阀，溢流节流阀的溢流阀与顺序阀相连，溢流节流阀的节流阀经第IV油路、液压马达连回油箱，连接顺序阀与溢流节流阀的溢流阀的管道上连有第III油路，储能器组经第III油路、第二溢流阀连回油箱，风力机的输出轴与液压传动系统的液压泵轴相连，液压马达与水淡化设备的高压泵相连。
所述风力机为摆翼式立轴风力机。
本实用新型的优点及有益效果是1、本实用新型采用风能直接驱动，将风力推动摆翼式立轴风力机转动产生的旋转机械能通过液压传动系统直接驱动海水淡化设备中的高压泵，能量转换过程为扭矩×转速—压力×流量—扭矩×转速，相对于以风力发电为基础的电力驱动装置，具有投资省，效率高，维护费用低等优势，由于采用自然风作为动力，整个系统在运转过程中不产生任何污染环境的物质，且维护简单，费用低，是名副其实的环保、节能系统。
2、由于水平轴风力机的旋转轴需跟随风向变动，与动力传动系统相互干扰，本实用新型采用摆翼式立轴风力机，不需要迎风机构，立轴式风力机不存在风向改变的问题，所以无需迎风机构，摆翼式立轴风力机利用气动力原理，将翼片偏摆轴置于其空气动力中心之前，在风的作用下，翼片在两侧自动摆向相反的一边，因而产生同一方向的力矩，协力驱动风力机转动，特大风时可以自动卸载，摆翼式立轴风力机的翼片在遇到灾难性的特大风时能自动顺桨，使其攻角为零，从而使翼片负荷几乎完全解除，大风过后再自动恢复。
3、本实用新型液压传动系统油路上设有油箱、液压泵、单向阀、第一溢流阀、顺序阀、溢流节流阀、储能器组、液压马达、第二溢流阀，风力机的输出轴与液压传动系统的液压泵轴相连，液压马达与水淡化设备的高压泵相连，可以根据风速大小进行储油或补充液压泵供油的不足，使油压保持稳定，并保证系统的运行安全。
4、本实用新型适用范围广，可以适用于风力资源较为丰富的海岛及其他沿海地区，也可用于西北地区的苦咸水淡化，采用大功率风力机或多机组合方式，可用于驱动较大规模的海水淡化设备，可以在受到电力或燃油等能源供应的局限的地区使用。
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中液压传动系统结构示意图。
图3为图1中摆翼式立轴风力机每个叶片组结构示意图。
图4为图3的俯视图。
具体实施方式
如图1～2所示，一种风能直接驱动海水淡化设备，由摆翼式立轴风力机1、液压传动系统3、水淡化设备4构成，水淡化设备4通过液压传动系统3连至摆翼式立轴风力机1，液压传动系统3油路上设有油箱31、液压泵32、单向阀33、第一溢流阀34、顺序阀35、溢流节流阀36、储能器组37、液压马达38、第二溢流阀39，与油箱31通过管道相连的液压泵32经第I油路、第一溢流阀34连回油箱31，液压泵32经单向阀33连至第II油路，第II油路分别通向溢流节流阀36和顺序阀35，溢流节流阀36的溢流阀与顺序阀35相连，溢流节流阀36的节流阀经第IV油路、液压马达38连回油箱31，连接顺序阀35与溢流节流阀36的溢流阀的管道上连有第III油路，储能器组37经第III油路、第二溢流阀39连回油箱31，摆翼式立轴风力机1的输出轴通过联轴器2与液压传动系统3的液压泵32轴相连，液压马达38与水淡化设备4的高压泵41相连，水淡化设备4由高压泵41、膜组42、砂滤罐43构成，待处理水由蓄水池沿B向进入砂滤罐43，高压泵41将经粗滤的水加压，经膜组42过滤后，淡水沿A向输出。
本实用新型主要包括以下二大部分一、立轴风力机由于水平轴风力机的旋转轴需跟随风向变动，与动力传动系统相互干扰，因此本实用新型采用的是摆翼式立轴风力机，如图1、3、4所示。
1)摆翼和限速装置风力机共采用4对叶片，叶片断面为机翼形，靠近机翼前缘有轴杆伸出，联结器112通过销钉114和锁母115将每对叶片111联为一体，并通过薄膜轴承113定位在三通116上，联结器112侧面开有楔形槽，限位块117的一端伸入槽中，使叶片111只能在一定角度内摆动，另一端通过拉簧119拉紧；前后调节调整座118，可设定叶片111的最大摆角。当风力机转速等于或小于额定转速时，限位块117所受的离心力小于等于拉簧119的拉力，限位块117被拉紧在调整座118上，此时叶片111摆角最大，风能利用率最高。当风力机转速高于额定转速时，限位块117在离心力的作用下向外移动，使叶片111的摆角变小，从而起到限速的作用。当遇到强风时，限位块117的楔形端端头完全嵌入楔形槽中，使叶片111无法摆动。薄膜轴承113为耐磨、防腐的特殊塑性材料制成，有密封和自润滑功能，如将三通116上用于打入销钉的工艺孔封闭，整个限速装置便成为一个密闭结构，可大提高限速装置的可靠性和使用寿命。
2)传动轴13的上端通过横杆12与四个叶片组11相联，下端接变速器14，将旋转动力传到液压传动系统3的液压泵32。
3)变速器14的变比由液压泵32的输入参数和风力机的功率参数决定。
4)液压泵32为液压传动系统3的输入端，可选用齿轮泵或叶片泵。
二、液压传动系统如图4所示，液压泵32在风力机的驱动下将油箱31中的液压油泵入第I油路，再通过单向阀33进入第II油路，第II油路分别通向一个溢流节流阀36和一个顺序阀35(由一只单向阀和一只溢流阀组成)，当风力机在额定转速之下，液压油只通过溢流节流阀36中的节流阀进入第IV油路，驱动液压马达38转动，并带动海水淡化设备4中的高压泵41工作。当风速过高，第II油路中的压力高于设定值，溢流节流阀36和顺序阀35中的溢流阀开启，多余的油流入第III油路，并进入储能器组37。当风速减小，第II油路中压力下降，储能器组37中的液压油通过顺序阀35中的单向阀流回第II油路，以补充液压泵32的供油不足，使驱动液压马达38的油压保持稳定。当储能器组37满负荷时，第III油路的压超过第二溢流阀39的设定值，多余的油通过第二溢流阀39流回油箱31。同样，第一溢流阀34可限制第I油路中的油压，以保证系统的运行安全。
权利要求1.一种风能直接驱动海水淡化设备，具有水淡化设备(4)，其特征在于还包括风力机(1)、液压传动系统(3)，水淡化设备(4)通过液压传动系统(3)连至风力机(1)，液压传动系统(3)油路上设有油箱(31)、液压泵(32)、单向阀(33)、第一溢流阀(34)、顺序阀(35)、溢流节流阀(36)、储能器组(37)、液压马达(38)、第二溢流阀(39)，与油箱(31)通过管道相连的液压泵(32)经第I油路、第一溢流阀(34)连回油箱(31)，液压泵(32)经单向阀(33)连至第II油路，第II油路分别通向溢流节流阀(36)和顺序阀(35)，溢流节流阀(36)的溢流阀与顺序阀(35)相连，溢流节流阀(36)的节流阀经第IV油路、液压马达(38)连回油箱(31)，连接顺序阀(35)与溢流节流阀(36)的溢流阀的管道上连有第III油路，储能器组(37)经第III油路、第二溢流阀(39)连回油箱(31)，风力机(1)的输出轴通过联轴器(2)与液压传动系统(3)的液压泵(32)轴相连，液压马达(38)与水淡化设备(4)的高压泵(41)相连。
2.按照权利要求1所述的风能直接驱动海水淡化设备，其特征在于所述风力机(1)为摆翼式立轴风力机。
专利摘要本实用新型公开一种风能直接驱动海水淡化设备，由风力机、液压传动系统、水淡化设备构成，水淡化设备通过液压传动系统连至风力机，与液压传动系统的油箱通过管道相连的液压泵经第I油路、第一溢流阀连回油箱，液压泵经单向阀连至第II油路，第II油路分别通向溢流节流阀和顺序阀，溢流节流阀的溢流阀与顺序阀相连，溢流节流阀的节流阀经第IV油路、液压马达连回油箱，连接顺序阀与溢流节流阀的溢流阀的管道上连有第III油路，储能器组经第III油路、第二溢流阀连回油箱，风力机的输出轴与液压传动系统的液压泵轴相连，液压马达与水淡化设备的高压泵相连。本实用新型适于在受到电力或燃油等能源供应的局限的地区使用。
文档编号C02F1/44GK2661677SQ20032010511
公开日2004年12月8日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年10月31日
发明者余立群, 冷云平 申请人:余立群