一种抽湿式海上救援便携海水淡化方法与流程

本发明涉及海水淡化和海上救援领域，尤其涉及一种空气抽湿式海上救援便携海水淡化方法。

背景技术：

我国海域面积广阔，拥有丰富的资源，近年来，我国不断对海洋进行开发，随着海洋活动的增加，海上事故也随之增加，我国近年来虽然先后制造及购买了一批应海上急救助装备，但人们在海难发生后的自救过程仍然存在一些不足之处，使得救援成功率难以大幅提高。自救过程中最主要的一部分就是淡水资源的获取，大量淡水资源难以携带及保存，因此需要自行制造淡水。

经过几十年的发展，海水淡化技术已经非常成熟，常见的方法有膜法及热法。其中热法主要包括多级闪蒸和低温多效蒸馏技术，但这两种海水淡化技术适用于大规模生产，难以运用到便携式设备。常见膜法主要是反渗透技术，该技术无相变，适用于小型设备，但由于其操作压力大，导致其设备经常需要配备大重量的高压泵，且无能量回收装置时能耗很高，因此也不适用于便携式设备。现有海水淡化小型设备，采用反渗透海水淡化工艺，但都不属于便携式设备。如中国专利cn205856064u、cn106554098a、cn205575723u的反渗透设备，需要高压泵来提供高压环境，使得设备整体重量非常重，不适用于便携式。中国专利cn105776689a、cn205575793u等为了减轻装置质量及能耗，使用人力来驱动高压反渗透设备，但当海水作为原液时，反渗透设备所需压强为5-8mpa，人力驱动对体力消耗较大，且发生海上事故后，人员体能储备难以保障，因此这类设备不适用于海上救援。

技术实现要素：

本发明提供一种新型的为海上救援提供饮用淡水的便携式海水淡化方法。通过太阳能蒸发海水获得水蒸气，然后吸收空气中的水蒸气冷凝以提供淡水，提高了海水淡化效率，减轻了装置的重量，适用于海上应急救援。

为实现本发明的目的，本发明提供一种空气抽湿式海上救援便携海水淡化方法，该方法包括提供一种空气抽湿式海上救援便携海水淡化装置，借助强烈的太阳光照射海面产生的水蒸气冷凝来进行海水脱盐处理，不需额外消耗热能，所述装置包括均集成于所述装置外壳中的换热模块、制水模块、供能与控制模块和浮力装置，

所述装置外壳为六面体结构，由六个面板组装而成，所述面板设有引风口，内部安装鼓风机，水蒸气在所述鼓风机的作用下，通过所述引风口进入所述装置内部与换热模块接触冷凝，所述换热模块包括铜管和压缩机，制冷剂在所述换热模块中循环为蒸汽冷凝提供冷量，未冷凝的水蒸气与空气一起在所述鼓风机的作用下，经由出风口排出装置，冷凝后的水经由固定水槽溢流进入制水模块，换热冷凝过程完成；

所述制水模块包括一级储水箱、增压泵、超滤膜组件和二级储水箱，所述一级储水箱上下极限位置分别设有液位计i和液位计ii，当所述液位计ii检测到所述一级储水箱中的水到达设定液位时，启动所述增压泵将所述一级储水箱储水输送至所述超滤膜组件进行净化，然后流入所述二级储水箱中，当所述二级储水箱上的液位计iv检测到水将满时，关闭所述增压泵和换热模块；当所述二级储水箱上的液位计iii检测到所述二级储水箱不足时开启所述装置，所述二级储水箱底端设有阀门，用户通过开启所述阀门用水；

所述供能与控制模块包括单片机、液位计iii、液位计iv、温湿度传感器、显示屏及锂电池，所述装置启动后，所述鼓风机、所述压缩机和换热器开始工作，当所述液位计iv检测到所述二级储水箱中的水达到了存储的预设值，所述鼓风机、所述压缩机、所述换热器和所述增压泵均停止工作，温湿度传感器的测试结果及所述二级储水箱的储水量在显示屏上显示，便于用户判断。

优选地，所需海水蒸汽通过所述鼓风机直接取自太阳照射的海面。

优选地，所述装置外壳的高度为500mm～700mm，长度为400mm～600mm，宽度为400mm～500mm。

优选地，所述一级储水箱、所述超滤膜组件、所述增压泵和所述二级储水箱在空间上由上至下排布。

优选地，所述一级储水箱和所述二级储水箱上方均开有透气口，且透气口上覆盖一层防水透气膜。

优选地，所述供能与控制模块中供能核心部件为锂电池。

优选地，所述供能与控制模块密封在电池盒中，所述电池盒由不锈钢制成以防止海水腐蚀。

优选地，所述浮力装置采用外接浮筒结构。

本发明直接从海面收集蒸汽制取淡水，节约了常见热法海水淡化方法中的蒸发工艺、装置及能耗，同时集成了超滤净水功能，因此工艺过程简单、产水品质可靠、能耗低、环境友好、结构紧凑、重量轻，适用于为海上事故人员提供临时淡水保障。

附图说明

图1是本发明的海上救援装置的整体结构正视图；

图2、图3和图4是本发明不同视角的装置内部结构示意图；

图中：1、排风口；2、壳体；3、进风口；4、换热器；5、鼓风机；6、水槽；7、增压泵；8、压缩机；9、锂电池；10、单片机；11、电池盒；12、液位计iii；13、液位计iv；14、二级储水箱；15、超滤组件；16、制水模块；17、铝合金结构；18、换热模块；19、浮筒；20、温湿度传感器；21、阀门；22、显示屏；23、一级储水箱；24、液位计i；25、液位计ii。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

所述装置外壳2为六面体结构，由六个面板组装而成，面板设有引风口3，内部安装鼓风机5，水蒸气在鼓风机的作用下，通过引风口3进入装置内部与换热模块18接触冷凝，所述换热模块由铜管4、压缩机8构成，制冷剂在其中循环为蒸汽冷凝提供冷量；未冷凝的水蒸气与空气一起在鼓风机5的作用下，经由出风口1排出装置。冷凝后的水经由固定水槽6溢流进入制水模块16，换热冷凝过程完成。

所述制水模块16包括一级储水箱23、增压泵7、超滤膜组件15和二级储水箱14。所述一级储水箱23上下极限位置分别设有液位计i24和液位计ii25，当液位计ii25检测到一级储水箱23中的水到达设定液位时，启动增压泵7将一级储水箱23储水输送至超滤膜组件15进行净化，然后流入二级储水箱14中。二级储水箱14上的液位计iv13检测到水将满时，关闭增压泵7，换热模块18；当二级储水箱14上的液位计iii12检测到二级储水箱14不足时，开启装置。二级储水箱14底端设有阀门21，用户可通过开启阀门21用水。

所述供能与控制模块包括单片机10、液位计iii12、液位计iv13、温湿度传感器20、显示屏22及锂电池9。装置启动后，鼓风机5、压缩机8和换热器4开始工作。当液位计iv13检测到二级储水箱14中的水达到了存储的预设值，则鼓风机5，压缩机8、换热器4和增压泵7均停止工作。温湿度传感器20的测试结果及二级储水箱储水量在显示屏22上显示，便于用户判断。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种空气抽湿式海上救援便携海水淡化方法，该方法包括提供一种空气抽湿式海上救援便携海水淡化装置，所述装置包括：换热模块、制水模块、供能与控制模块及辅助模块。在太阳照射下，在海水表面附近会产生大量水蒸气，将本装置进风口置于海水水面附近，水蒸气经鼓风机吸入装置后，通过换热器冷凝成水滴，流入一级储水箱中，再经过超滤净水系统流入并储存于二级储水箱中以备饮用。本发明直接从海面收集蒸汽制取淡水，节约了常见热法海水淡化方法中的蒸发工艺、装置及能耗，同时集成了超滤净水功能，因此工艺过程简单、产水品质可靠、能耗低、环境友好、结构紧凑、重量轻，适用于为海上事故人员提供临时淡水保障。

技术研发人员：马庆芬;杜润泽;卢辉;樊军庆;王文;王高平
受保护的技术使用者：海南大学
技术研发日：2018.11.12
技术公布日：2019.01.04