本发明涉及一种结冰法与反渗透法海水淡化设备及控制方法。
背景技术：
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目前，我们开发出的余热发电装置能够直接用80℃以上℃以上的废气和废液发电。所以，利用蒸汽涡轮发动机的带有200℃的废水蒸汽的多效闪蒸海水淡化方法和利用工业废热把海水加热到70℃的多级闪蒸海水淡化方法将会淘汰。大规模海水淡化只剩下反反渗透海水淡化方法。反渗透海水淡化需要海水的温度高于20℃，而冬天渤海的海水的最低温度是0℃。0℃的海水粘度太大，不适合用反渗透方法进行海水淡化。中线南水北调工程将从湖北丹江口把长江水调往北京，每一吨水的成本是8元。但长江水还没有流到北京，就被沿途的城市截留用净。国家计划在天津建造一个日产百万吨的反渗透海水淡化工厂，用管道把反渗透淡水送往北京。天津在渤海湾畔，冬天的最低温度-10℃以下，只适合结冰法海水淡化，不适合进行反渗透海水淡化。天津到北京的距离长达一百多公里，反渗透淡水偏酸性，对水泥管和铁管具有腐蚀性；需要用特殊管道输送反渗透淡水，使用防腐蚀管道的成本很高。反渗透海水淡化的成本目前已经降到每一吨3元，加上运输成本5元，反渗透淡水在北京的成本是8元。每年的十月十五日至下一年的四越十五日是长江以北地区城市供暖季节，燃煤供暖锅炉产生的热量可以用来加热海水和融化冰。。
技术实现要素：
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本发明结冰法与反渗透法海水淡化设备。用双层管输送新海水和排放浓海水，新海水泵从海边沙并抽取经过沙子过滤干净的新海水，再把干净的新海水从双层管的中心不锈钢管与外层塑料管之间的夹层输送到反渗透海水淡化厂的工业余热加热器里，新海水被加热到20℃，然后进入反渗透海水淡化装置里。从反渗透海水淡化装置出来的浓海水从双层管的中心不锈钢管排到大海。结冰法海水淡化过程如下：在冬季寒潮来袭，渤海海域的气温在-10℃～-20℃之间、海面结冰，用破冰船把海面结冰破碎，然后捞起海水冰块粉碎后放到运输船的船舱里，运到靠近反渗透海水淡化厂的海边，用皮带输送机或者链条输送机把碎海水冰输送到海水冰漏斗里。在冬季的其他日子里渤海海域的气温在在-0℃～-10℃之间、由于风浪的影响海水无法结冰，在这种情况下海水结冰装置能够让海水结冰。海水结冰装置由蒸汽锅炉、水蒸汽储气罐、水蒸汽有机硅橡胶管道、水蒸汽电磁阀、不锈钢空心网格、沉浮器组成。不锈钢空心网格由自上而下依次是不锈钢挡风板、不锈钢加热方管和两头封闭的不锈钢浮管的条状物拼接而成。不锈钢加热方管与不锈钢加热方管之间用有机硅橡胶密封圈来密封。沉浮器从上到下依次是浮球、钢丝绳和混凝土重物，钢丝绳把浮球、钢丝绳和混凝土重物连在一起，浮球浮在海面，混凝土重物沉到海底。从反渗透海水淡化装置产生的20℃的淡化水，被淡化水泵加压后通过淡化水管送入海水冰漏斗里，与碎海水冰混合在一起后被无杆螺旋挤压输送泵通过化水管送到自来水厂。在水管里0℃的碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃冰水混合物。在自来水厂，冰水混合物与河水混合在一起后，海水冰全部融化，然后与河水一起沙滤，活性炭除臭和氯气消毒后成为自来水。淡化水由于过于纯净而偏酸性需要矿化后才能用普通水管输送，碎海水冰含少量的氯化钠和矿物质，碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃含有矿物质的冰水混合物，弥补了淡化水过于纯净而偏酸性的不足，同时稀释碎海水冰融化后氯化钠的浓度。
结冰法与反渗透法海水淡化设备的控制方法：用双层管输送新海水和排放浓海水，新海水泵从海边沙井抽取经过沙子过滤干净的新海水，再把干净的新海水从双层管的中心不锈钢管与外层塑料管之间的夹层，输送到反渗透海水淡化厂的工业余热加热器里。在双层管里从反渗透海水淡化装置出来的20℃的浓海水与0℃的新海水进行热量交换，新海水的温度提高、浓海水的温度降低后排放到大海。在工业余热加热器里新海水被加热的20℃，然后进入反渗透海水淡化装置里。结冰法海水淡化过程如下：在冬季寒潮来袭，渤海海域的气温在-10℃～-20℃之间、海面结冰，用破冰船把海面结冰破碎，然后捞起海水冰块粉碎后放到运输船的船舱里，运到靠近反渗透海水淡化厂的海边，用皮带输送机或者链条输送机把碎海水冰输送到海水冰漏斗里。在冬季的其他日子里渤海海域的气温在在-0℃～-10℃之间、由于风浪的影响海水无法结冰，在这种情况下海水结冰装置能够让海水结冰；不锈钢空心网格的空心管的不锈钢浮管使不锈钢空心网格浮在海面，在海面上不锈钢空心网格的不锈钢挡风板1把海风挡住使不锈钢空心网格里面的海水静止不动，不锈钢空心网格里面静止不动的海水在-0℃～-10℃之间的气温下结冰。海水结冰装置的蒸汽锅炉产生的水蒸汽进入水蒸汽储气罐。当不锈钢空心网格里的海水结冰达到设定厚度之后，水蒸汽电磁阀通电打开，水蒸汽储气罐里的水蒸汽经过打开的水蒸汽电磁阀从水蒸汽有机硅橡胶管道进入不锈钢空心网格的空心管的不锈钢加热方管里把冰块的边缘加热融化，然后关闭水蒸汽电磁阀。用破冰船上的卷扬机的钩子钩住沉浮器的钢丝绳上的钩子把沉浮器的混凝土重物从海底拉上来，然后把沉浮器的钢丝绳上的钩子钩在不锈钢空心网格边缘的不锈钢圆环。当不锈钢空心网格边缘的所有不锈钢圆环都挂上沉浮器的混凝土重物，不锈钢空心网格就会沉下去，海水冰就会漂浮在海面上。用破冰船把海面结冰破碎，然后捞起海水冰块粉碎后放到运输船的船舱里，运到靠近反渗透海水淡化厂的海边。用皮带输送机或者链条输送机把碎海水冰输送到海水冰漏斗里。用破冰船上的卷扬机的钩子钩住沉浮器的钢丝绳上的钩子把沉浮器的混凝土重物提起，然后把沉浮器的钢丝绳上的钩子钩在不锈钢空心网格边缘的不锈钢圆环上取下，再把沉浮器的混凝土重物沉到海底。当不锈钢空心网格边缘的所有不锈钢圆环挂有的沉浮器的混凝土重物都取下来沉的海底，不锈钢空心网格就会浮到海面上，不锈钢空心网格里的海水又开始重新结冰。从反渗透海水淡化装置产生的20℃的淡化水，被淡化水泵加压后通过淡化水管送入海水冰漏斗6里，与碎海水冰混合在一起后被无杆螺旋挤压输送泵通过水管送到自来水厂。淡化水由于过于纯净而偏酸性需要矿化后才能用普通水管输送，碎海水冰含少量的氯化钠和矿物质，碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃含有矿物质的冰水混合物，弥补了淡化水过于纯净而偏酸性的不足，同时稀释碎海水冰融化后氯化钠的浓度。在水管里0℃的碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃冰水混合物。在自来水厂，冰水混合物与河水混合在一起后，海水冰全部融化，然后与河水一起沙滤，活性炭除臭和氯气消毒后成为自来水。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
图1是本发明中不锈钢空心网格的结构示意图。
图2是本发明中不锈钢空心网格的剖视图。
图3是本发明中海冰输送机构的结构示意图。
具体实施方式：
图1、图2和图3所示，一种结冰法与反渗透法海水淡化设备。用双层管输送新海水和排放浓海水，新海水泵从海边沙井抽取经过沙子过滤干净的新海水，再把干净的新海水从双层管的中心不锈钢管与外层塑料管之间的夹层输送到反渗透海水淡化厂的工业余热加热器里，新海水被加热到20℃，然后进入反渗透海水淡化装置里。从反渗透海水淡化装置出来的浓海水从双层管的中心不锈钢管排到大海。结冰法海水淡化过程如下：在冬季寒潮来袭，渤海海域的气温在-10℃～-20℃之间、海面结冰，用破冰船把海面结冰破碎，然后捞起海水冰块粉碎后放到运输船的船舱里，运到靠近反渗透海水淡化厂的海边，用皮带输送机或者链条输送机4把碎海水冰输送到海水冰漏斗6里。在冬季的其他日子里渤海海域的气温在在-0℃～-10℃之间、由于风浪的影响海水无法结冰，在这种情况下海水结冰装置能够让海水结冰。海水结冰装置由蒸汽锅炉、水蒸汽储气罐、水蒸汽有机硅橡胶管道、水蒸汽电磁阀、不锈钢空心网格、沉浮器组成。不锈钢空心网格由自上而下依次是不锈钢挡风板1、不锈钢加热方管2和两头封闭的不锈钢浮管3的条状物拼接而成。不锈钢加热方管2与不锈钢加热方管2之间用有机硅橡胶密封圈来密封。沉浮器从上到下依次是浮球、钢丝绳和混凝土重物，钢丝绳把浮球、钢丝绳和混凝土重物连在一起，浮球浮在海面，混凝土重物沉到海底。从反渗透海水淡化装置产生的20℃的淡化水，被淡化水泵加压后通过淡化水管5送入海水冰漏斗6里，与碎海水冰混合在一起后被无杆螺旋挤压输送泵7通过水管送到自来水厂。在水管里0℃的碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃冰水混合物。在自来水厂，冰水混合物与河水混合在一起后，海水冰全部融化，然后与河水一起沙滤，活性炭除臭和氯气消毒后成为自来水。淡化水由于过于纯净而偏酸性需要矿化后才能用普通水管输送，碎海水冰含少量的氯化钠和矿物质，碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃含有矿物质的冰水混合物，弥补了淡化水过于纯净而偏酸性的不足，同时稀释碎海水冰融化后氯化钠的浓度。
图1、图2和图3所示，结冰法与反渗透法海水淡化设备的控制方法：用双层管输送新海水和排放浓海水，新海水泵从海边沙井抽取经过沙子过滤干净的新海水，再把干净的新海水从双层管的中心不锈钢管与外层塑料管之间的夹层，输送到反渗透海水淡化厂的工业余热加热器里。在双层管里从反渗透海水淡化装置出来的20℃的浓海水与0℃的新海水进行热量交换，新海水的温度提高、浓海水的温度降低后排放到大海。在工业余热加热器里新海水被加热的20℃，然后进入反渗透海水淡化装置里。结冰法海水淡化过程如下：在冬季寒潮来袭，渤海海域的气温在-10℃～-20℃之间、海面结冰，用破冰船把海面结冰破碎，然后捞起海水冰块粉碎后放到运输船的船舱里，运到靠近反渗透海水淡化厂的海边，用皮带输送机或者链条输送机4把碎海水冰输送到海水冰漏斗6里。在冬季的其他日子里渤海海域的气温在在-0℃～-10℃之间、由于风浪的影响海水无法结冰，在这种情况下海水结冰装置能够让海水结冰；不锈钢空心网格的空心管的不锈钢浮管使不锈钢空心网格浮在海面，在海面上不锈钢空心网格的不锈钢挡风板1把海风挡住使不锈钢空心网格里面的海水静止不动，不锈钢空心网格里面静止不动的海水在-0℃～-10℃之间的气温下结冰。海水结冰装置的蒸汽锅炉产生的水蒸汽进入水蒸汽储气罐。当不锈钢空心网格里的海水结冰达到设定厚度之后，水蒸汽电磁阀通电打开，水蒸汽储气罐里的水蒸汽经过打开的水蒸汽电磁阀从水蒸汽有机硅橡胶管道进入不锈钢空心网格的空心管的不锈钢加热方管2里把冰块的边缘加热融化，然后关闭水蒸汽电磁阀。用破冰船上的卷扬机的钩子钩住沉浮器的钢丝绳上的钩子把沉浮器的混凝土重物从海底拉上来，然后把沉浮器的钢丝绳上的钩子钩在不锈钢空心网格边缘的不锈钢圆环。当不锈钢空心网格边缘的所有不锈钢圆环都挂上沉浮器的混凝土重物，不锈钢空心网格就会沉下去，海水冰就会漂浮在海面上。用破冰船把海面结冰破碎，然后捞起海水冰块粉碎后放到运输船的船舱里，运到靠近反渗透海水淡化厂的海边。用皮带输送机或者链条输送机4把碎海水冰输送到海水冰漏斗6里。用破冰船上的卷扬机的钩子钩住沉浮器的钢丝绳上的钩子把沉浮器的混凝土重物提起，然后把沉浮器的钢丝绳上的钩子钩在不锈钢空心网格边缘的不锈钢圆环上取下，再把沉浮器的混凝土重物沉到海底。当不锈钢空心网格边缘的所有不锈钢圆环挂有的沉浮器的混凝土重物都取下来沉的海底，不锈钢空心网格就会浮到海面上，不锈钢空心网格里的海水又开始重新结冰。从反渗透海水淡化装置产生的20℃的淡化水，被淡化水泵加压后通过淡化水管5送入海水冰漏斗6里，与碎海水冰混合在一起后被无杆螺旋挤压输送泵7通过水管送到自来水厂。淡化水由于过于纯净而偏酸性需要矿化后才能用普通水管输送，碎海水冰含少量的氯化钠和矿物质，碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃含有矿物质的冰水混合物，弥补了淡化水过于纯净而偏酸性的不足，同时稀释碎海水冰融化后氯化钠的浓度。在水管里0℃的碎海水冰与20℃的淡化水混合在一起，部分碎海水冰融化后成0℃冰水混合物。在自来水厂，冰水混合物与河水混合在一起后，海水冰全部融化，然后与河水一起沙滤，活性炭除臭和氯气消毒后成为自来水。