一种真空式的海水淡化装置淡水收集器的制作方法

本实用新型涉及一种淡水收集器，具体涉及一种真空式的海水淡化装置淡水收集器。

背景技术：

随着社会的发展，生活、工业、医疗、军事领域淡水需求量日益上升，人们加大了对海水淡化设备的开发与研制。长期以来，除了反渗透法，多效蒸馏、多效闪蒸法为市面上主导的海水淡化装置方式，而这两种方法需要在真空环境下工作的，于是导致需要使用功率较大的自吸泵排出蒸馏得到的淡水，自吸泵功率大，噪声大，同时频繁的使用增大了维护成本，因此不满足环境的“绿色性”与制造的“经济性”要求。

本装置改变了收集淡水原理，采用真空罐法收集所产淡水，使用时只需打开真空泵使收集罐达到真空，淡水会自动被收集进入收集罐，真空泵功率仅为自吸泵的十分之一，极大得节约了社会的能源，体型小且收集罐较大，因此便于携带、组装而且容易实现海水淡化系统的自动化。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种真空式的海水淡化装置淡水收集器，本装置使用真空罐法收集所产淡水，功耗降低，极大得节约了社会的能源，并且本装置结构简单，便于携带和组装，容易实现海水淡化系统的自动化。

一种真空式的海水淡化装置淡水收集器，包括收集箱，收集箱的顶部设有淡水收集管路，所述淡水收集管路的另外一端与海水淡化装备的内部淡水收集室相连通，收集箱内设有与所述淡水收集管相连通的第一收集室，第一收集室的一侧设有第一排气口，所述第一排气口与第一排气分管相连通，第一排气分管通过排气电磁阀控制开闭，第一排气分管的另外一端与连接有真空泵的排气总管相连通；所述第一收集室的顶部设有第一入水口，第一收集室经第一入水口与淡水收集管路相连通，第一入水口处设有控制第一入水口开闭的入水电磁阀，所述第一收集室内还设有浮子式液位传感器，所述的浮子式液位传感器与控制器电连接，所述的控制器与入水电磁阀电连接；第一收集室的底部设有用于排出淡水的第一排水口，所述第一排水口处设有排水阀；第一收集室的顶部设有连接内外气压的第一通气口，所述的通气口经通气阀控制开闭。

多效蒸馏、多效闪蒸法为现今市面上主导的海水淡化装置方式，而这两种方法需要在真空环境下工作的，工作过程中获得的淡水被暂时储存在真空室内，导出时需要使用功率较大的自吸泵排出蒸馏得到的淡水。粗略计算，选用流量为20L/min，功率为1.5kw的自吸泵收集一吨淡水（以1000kg，体积1000L计），需要50min左右，由上述可得，消耗的功为:1500*50*60=4500kJ。通过上述技术方案，本实用新型提供了一种真空式的海水淡化装置淡水收集器，该收集器内设置了用于收集淡水的第一收集室，第一收集室上设有第一排气口，保持第一收集室其它所有外部阀门关闭，此时打开排气电磁阀、运行真空泵，第一收集室开始制备真空，当第一收集室内的真空度低于或等于海水淡化装备内淡化真空室的温度时，排气电磁阀关闭，第一入水口处的入水电磁阀打开，装置内的淡水通过淡水收集管路进入第一收集室内，浮子式液位传感器检测到水满后，将信号传递给控制器，控制器控制入水电磁阀关闭，此时第一收集室顶部的通气阀使内外气压连通，同时打开第一收集室的底部的排水阀排出淡水，本技术方案中第一收集室内的真空度可使用真空表或压力传感器检测，使用真空表检测时主要依靠人工观察，当第一收集室内的真空度达到入水要求时，关闭真空泵和排气电磁阀，同时打开入水电磁阀等待淡水通过淡水收集管路进入第一收集室内；当使用压力传感器检测时，此过程可以更加智能化，将压力传感器安装在排气分管上，随时检测真空度情况并将信号传递给控制器，当检测到第一收集室内的真空度达到入水要求时，控制器控制排气电磁阀关闭、入水电磁阀开启，从而通过将淡水通过淡水收集管路进入第一收集室内，本技术方案的收集箱箱体选择不锈钢材料制成，随箱体容积的变化，本领域技术人员可以根据真空容器设计准则选用合适的壁厚设计。

本技术方案抛弃了传统大功率自吸泵的使用，将整个操作分为真空制备和淡水收集两个过程，选用常用的小功率真空泵，即可达到很好的真空制备效果，例如：选用功率为0.15kw的真空泵，以第一收集室容量125L计，抽真空需15min，收集1000L淡水总共需要抽8次，抽真空共耗时 8*15=120min，因此功：120*150*60=1080Kj。采用本实用新型的淡水收集器，收集相同质量的淡水所需功耗为自吸泵式所需功耗的0.24倍，由以上数据算的，每收集一吨淡水可节约0.95度电能，在海水淡化企业中，淡水产量通常为万吨以上，节约的电能也会随之上升，因此，该装置具有良好的节能效果。

进一步，本实用新型所述的收集箱内第一收集室的上侧依次设有第二收集室和第三收集室，所述第三收集室的顶部设有与淡水收集管路相连通的第三入水口，第三入水口处设有控制第三入水口开闭的入水电磁阀，第二收集室的顶部设有与第三收集室底部连通的第二入水口，第二入水口处设有控制第二入水口开闭的入水电磁阀，所述第三收集室内设有浮子式液位传感器，所述的浮子式液位传感器与控制器电连接，第一收集室顶部的第一入水口与第二收集室的底部相连通；所述第二收集室和第三收集室的一侧分别设有第二排气口和第三排气口，所述第二排气口与第二排气分管相连通，第二排气分管通过排气电磁阀控制开闭，所述第三排气口与第三排气分管相连通，第三排气分管通过排气电磁阀控制开闭，第二排气分管和第三排气分管的另外一端分别与排气总管相连通；所述第二收集室和第三收集室的底部分别设有用于排出淡水的第二排水口和第三排水口，所述第二排水口和第三排水口处分别设有排水阀；第二收集室和第三收集室的顶部分别设有连接内外气压的第二通气口和第三通气口，所述的第二通气口和第三通气口分别经通气阀控制开闭。

通过上述技术方案，为了增强本装置的处理能力，本装置优选使用3个收集室配合收集淡水，第一收集室、第二收集室和第三收集室依次层层叠加，收集室之间通过入水口依次连通，每一层收集室的入水口处又设置了可以控制入水入口开闭的入水电磁阀，使用时淡水首先充满底层的第一收集室，淡水充满后，浮子式液位传感器将信号传递给第一入水口处的入水电磁阀，入水电磁阀关闭，淡水开始向第二收集室充入，如此反复直到第三收集室被淡水充满后，打开分别三个收集室上的通气阀，淡水可以从三个排水口处排出，增加了装置的处理量。

进一步，本实用新型所述浮子式液位传感器包括支架、浮子和触点开关，所述的支架固定在第一收集室的内部，浮子与所述支架铰接，浮子上端设有开关触发件，所述的触点开关固定于所述支架上并与所述的开关触发件位置相对应，所述触点开关与控制器电连接。

进一步，本实用新型所述的第一收集室的顶面和第二收集室的底面之间设有密闭的第一电器夹层、所述第二收集室的顶面和第三收集室底面之间分别设有密闭的第二电器夹层，控制第一入水口和第二入水口开闭入水电磁阀分别设在第一电器夹层和第二电器夹层内，所述入水电磁阀两端与电器夹层节点处的连接方式为焊接。

通过上述技术方案，本实用新型在相邻的连个收集室之间设置了电器夹层将电器装置如入口电磁阀、控制器和控制线路等均可放置在电气夹层内，为了保证装置的气密性，浮子式液位传感器以及电器夹层间的电磁阀与电器夹层的连接方式均为焊接。

进一步，本实用新型所述的第一收集室上的第一通气口顶部连接有L形弯折的第一通气管，第一通气管位于第一电器夹层内，第一通气管的通气端自第一电器夹层侧壁伸出与外界连通，所述第一通气管的通气端的高度不低于第一收集室的上沿；所述的第二收集室上的第二通气口顶部连接有L形弯折的第二通气管，第二通气管位于第二电器夹层内，第二通气管的通气端自第二电器夹层侧壁伸出与外界连通，所述第二通气管的通气端的高度不低于第二收集室的上沿；所述的第三收集室上的第三通气口顶部连接有L形弯折的第三通气管，第三通气管的通气端自收集箱顶部侧壁伸出与外界连通，所述第三通气管的通气端的高度不低于第三收集室的上沿。

通过上述技术方案，本实用新型的通气口是为了在排水时使内外气压连通而存在通气口下沿的高度必须高于收集室的储水高度，否则会造成淡水外溢，因此本实用新型在收集室的顶面设置了90弯折的L形通气管，通气管向上弯折后从电器夹层外伸出，通气管设在收集室的顶面可以最大限度的保证淡水收集空间。

进一步，本实用新型所述的第二通气管或第一通气管与电气夹层节点处的连接方式为焊接。焊接的连接防止可以最大限度的保持整个装置的为了保证气密性。

进一步，本实用新型所述收集箱的顶部设有可开启式的顶盖，顶盖与箱体之间经密封垫与紧固螺栓配合密封连接。

进一步，本实用新型所述的控制器为STM32控制器。

本实用新型的有益效果在于：1.本实用新型的抛弃了传统大功率自吸泵的使用，将整个操作分为真空制备和淡水收集两个过程，选用常用的小功率真空泵，淡水即会自动收集进入收集箱内，真空泵功率仅为自吸泵的十分之一，极大得节约了社会的能源。2.本实用新型结构简单、收集室体积大便于携带和组装，容易实现海水淡化系统的自动化。3.本实用新型可以使用间歇操作与连续操作结合的方式，灵活适应多种淡水处理情况。

附图说明

图1为本实用新型的整体构示意图。

图2为本实用新型第一种工作结构示意图。

图3为本实用新型第二种工作结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

一种真空式的海水淡化装置淡水收集器，包括收集箱，收集箱的顶部设有淡水收集管路，所述淡水收集管路的另外一端与海水淡化装备的内部淡水收集室相连通，收集箱内设有与所述淡水收集管相连通的第一收集室1，第一收集室的一侧设有第一排气口，所述第一排气口与第一排气分管1a相连通，第一排气分管1a通过排气电磁阀1b控制开闭，第一排气分管1a的另外一端与连接有真空泵5的排气总管4相连通，第一收集室1的上侧设有第二收集室2，第二收集室的底部与第一收集室的第一入水口相连通，第一入水口处设有控制第一入水口开闭的入水电磁阀1c，所述第一收集室内还设有浮子式液位传感器6，所述的浮子式液位传感器6与控制器电连接，所述的控制器与入水电磁阀电1c连接；第一收集室的底部设有用于排出淡水的第一排水口，所述第一排水口处设有排水阀1d；第一收集室的顶部设有连接内外气压的第一通气口，所述的通气口经通气阀1e控制开闭。

所述的第二收集室2的一侧设有第二排气口，所述第二排气口与第二排气分管2a相连通，第二排气分管2a通过排气电磁阀2b控制开闭，第二排气分管2a的另外一端与连接有真空泵的排气总管4相连通，第二收集室的上侧设有第三收集室3，第三收集室的底部与第二收集室顶部的第二入水口相连通，第二入水口处设有控制第二入水口开闭的入水电磁阀2c。

所述的第三收集室3的一侧设有第二排气口，所述第三排气口与第三排气分管3a相连通，第三排气分管3a通过排气电磁阀3b控制开闭，第三排气分管3a的另外一端与连接有真空泵的排气总管4相连通，所述第三收集室的顶部设有与淡水收集管路10相连通的第三入水口，第三入水口处设有控制第三入水口开闭的入水电磁阀3c，所述第三收集室内设有浮子式液位传感器7，所述的浮子式液位传感器7分别与控制器电连接。

所述第二收集室和第三收集室的底部分别设有用于排出淡水的第二排水口和第三排水口，所述第二排水口和第三排水口处分别设有排水阀2d和排水阀3d；第二收集室和第三收集室的顶部分别设有连接内外气压的第二通气口和第三通气口，所述的第二通气口和第三通气口分别经通气阀2e和通气阀3e控制开闭。

本技术方案在第一收集室的顶面和第二收集室的底面之间设有密闭的第一电器夹层8、所述第二收集室的顶面和第三收集室底面之间分别设有密闭的第二电器夹层9，控制第一入水口和第二入水口开闭入水电磁阀分别设在第一电器夹层和第二电器夹层内，所述入水电磁阀两端与电器夹层节点处的连接方式为焊接保证了装置的气密性。所述的第一收集室上的第一通气口顶部连接有L形弯折的第一通气管1f，第一通气管位于第一电器夹层内，第一通气管的通气端自第一电器夹层侧壁伸出与外界连通，所述第一通气管的通气端的高度不低于第一收集室的上沿；所述的第二收集室上的第二通气口顶部连接有L形弯折的第二通气管2f，第二通气管位于第二电器夹层内，第二通气管的通气端自第二电器夹层侧壁伸出与外界连通，所述第二通气管的通气端的高度不低于第二收集室的上沿；所述的第三收集室上的第三通气口顶部连接有L形弯折的第三通气管3f，第三通气管的通气端自收集箱顶部侧壁伸出与外界连通，所述第三通气管的通气端的高度不低于第三收集室的上沿。

本实施例可以实现两种工作方式：

工作方式1间断运行：

1. 真空管路处所有排气电磁阀1b、2b、3b打开，其他外部阀门关闭，真空泵运行，制备真空；

2.真空制备完成后，真空管路处排气电磁阀1b、2b、3b关闭，入水电磁阀1c、2c、3c打开，本实用新型的淡水收集装置与海水淡化装备的内部淡水收集室通过管路连接，进行淡水收集；

3.第三收集室浮子式液位传感器7检测到淡水装满时，关闭入水电磁阀3c，打开装置最上端通气阀3e，在三个排水口处排出淡水。

工作方式2连续运行（制淡水与收集淡水同时进行）：

1.真空管路处所有排气电磁阀1b、2b、3b打开，其他阀门关闭，真空泵运行，制备真空；

2.真空制备完成后，真空管路处排气电磁阀1b、2b、3b关闭，入水电磁阀1c、2c、3c打开，本实用新型淡水收集装置与海水淡化装备的内部淡水收集室通过管路连接，进行淡水收集；

3.淡水首先在第一收集室内收集，当浮子式液位传感器6检测到第一收集室内淡水装满时，入水电磁阀1c关闭，淡水在第二收集室内开始收集；

4.此时，打开第一收集室处通气阀1e以及排水阀1d，使第一收集室内的淡水流出；

5.关闭通气阀1e以及排水阀1d，打开真空管路处排气电磁阀1b，再次制备第一收集室内的真空状态；

6.真空制备完毕后关闭真空管路处排气电磁阀1b，再次打开第一收集室和二收集室连接处入水电磁阀1c，使第二收集室2内的淡水流入第一收集室1内

7.重复以上3456过程。