[0001]
本发明涉及基于波浪能发电装置的海水淡化系统，属于海水淡化设备技术领域。
背景技术：
[0002]
我国幅员辽阔具有众多岛屿，岛屿上虽然水量充沛，但能供人类食用的淡水则相当稀缺。部分岛屿远离大陆，缺乏有效供电，如果通过大陆输电需要建设长途输电电缆，建设维护成本高昂。目前，在远离大陆的岛屿上基本依靠柴油机提供电能来进行海水淡化，但是柴油机所需要的燃料柴油不仅运输及储存麻烦而且燃烧容易造成环境污染，而远离大陆的岛屿周围具有非常丰富的波浪能，如果能因地制宜地利用当地现有能源（波浪能），不仅可以改善边远海岛居民和驻军的生活条件，还可以避免柴油燃烧造成的环境污染，具有重大意义。
技术实现要素：
[0003]
本发明的目的是提供基于波浪能发电装置的海水淡化系统。
[0004]
本发明要解决的问题是现有边远岛屿依靠柴油机提供电能进行海水淡化来解决淡水和供电的问题，但是柴油机燃烧柴油不仅会造成环境污染，还需要铺设长途电缆，建设维护成本高昂的缺陷。
[0005]
为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：基于波浪能发电装置的海水淡化系统，包括浮标、液压活塞、液压油缸、蓄能器、液压马达、发电机、电线、工作平台、桩腿、曲柄、波浪、水管、第一取水电动泵、海水澄清池、第二取水电动泵、第一机械过滤器、第二机械过滤器、过滤水箱、第三取水电动泵、第一安保过滤器、第二安保过滤器、高压电动泵、能量回收装置、第一反渗透装置、第二反渗透装置、第三反渗透装置和产品水池，所述浮标顶端安装有液压活塞，液压活塞轴端连接安装有液压油缸，液压油缸油管连接蓄能器，蓄能器油管连接液压马达，液压马达轴端连接发电机，发电机的电源输出端安装有电线，蓄能器、液压马达和发电机安装在工作平台上，工作平台底部安装有桩腿，浮标顶部安装有曲柄，曲柄另一端固定安装在工作平台上，曲柄随波浪转动，波浪内安装有水管，水管上安装有第一取水电动泵，第一取水电动泵的出水管末端安装在海水澄清池内，海水澄清池内的出水管上连接安装有第二取水电动泵，第二取水电动泵的出水管道上串联有第一机械过滤器和第二机械过滤器，第二机械过滤器的出水管末端安装在过滤水箱内，过滤水箱内的出水管上安装有第三取水电动泵，第三取水电动泵的出水管道上并列安装有第一安保过滤器和第二安保过滤器，第一安保过滤器和第二安保过滤器的出水管末端安装有高压电动泵，高压电动泵轴端连接安装有能量回收装置，高压电动泵出水管道上并列安装有第一反渗透装置、第二反渗透装置、第三反渗透装置，第一反渗透装置、第二反渗透装置和第三反渗透装置的淡水出水管道末端安装在产品水池内，第一反渗透装置、第二反渗透装置和第三反渗透装置的高压盐水出水管道末端连接安装能量回收装置的进水口。
[0006]
进一步的，所述液压活塞的轴端和曲柄的末端安装在浮标的同一位置上。
[0007]
进一步的，所述浮标、液压活塞、液压油缸、蓄能器、液压马达、发电机、电线、工作平台、桩腿、曲柄、波浪组成波浪能发电装置。
[0008]
进一步的，所述水管、第一取水电动泵、海水澄清池、第二取水电动泵、第一机械过滤器、第二机械过滤器、过滤水箱、第三取水电动泵、第一安保过滤器、第二安保过滤器、高压电动泵、能量回收装置、第一反渗透装置、第二反渗透装置、第三反渗透装置、产品水池组成海水淡化装置。
[0009]
进一步的，所述基于波浪能发电装置的海水淡化系统由波浪能发电装置及海水淡化装置组成。
[0010]
进一步的，所述发电机通过电线为第一取水电动泵、第二取水电动泵、第三取水电动泵和高压电动泵供电。
[0011]
进一步的，所述第一反渗透装置、第二反渗透装置和第三反渗透装置内均安装有反渗透膜，反渗透膜可截流海水中的盐离子，使淡水通过，从而分离淡水和高压盐水，实现反渗透的作用。
[0012]
进一步的，所述能量回收装置可通过高压盐水产生动力，从而驱动高压电动泵旋转，实现余能再利用。
[0013]
本发明的优点是：本系统结合了波浪能发电装置和海水淡化装置各自的优点和特性，将之有效组合；波浪能发电装置利用波浪能的巨大、永恒、环保的优点，有效解决了柴油机燃烧柴油发电带来的环境污染和建设维护成本高昂的问题；海水淡化装置先通过多重过滤净化海水，最后通过反渗透装置将淡水和高压盐水分离，确保得到的淡水各项水质参数达标；本系统创新出一条波浪能高效利用的经济环保模式；可以有效缓解偏远岛屿淡水短缺问题，改善海岛居民和驻军的生活条件。
附图说明
[0014]
图1是基于波浪能发电装置的海水淡化系统的工艺流程图；图2是基于波浪能发电装置的海水淡化系统的波浪能发电装置的工艺流程图；图3是基于波浪能发电装置的海水淡化系统的海水淡化装置的工艺流程图；图中：1、浮标 2、液压活塞 3、液压油缸 4、蓄能器 5、液压马达 6、发电机 7、电线 8、工作平台 9、桩腿 10、曲柄 11、波浪 12、水管 13、第一取水电动泵 14、海水澄清池 15、第二取水电动泵 16、第一机械过滤器 17、第二机械过滤器 18、过滤水箱 19、第三取水电动泵 20、第一安保过滤器 21、第二安保过滤器 22、高压电动泵 23、能量回收装置 24、第一反渗透装置 25、第二反渗透装置 26、第三反渗透装置 27、产品水池。
具体实施方式
[0015]
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
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基于波浪能发电装置的海水淡化系统，包括浮标1、液压活塞2、液压油缸3、蓄能器4、液压马达5、发电机6、电线7、工作平台8、桩腿9、曲柄10、波浪11、水管12、第一取水电动泵13、海水澄清池14、第二取水电动泵15、第一机械过滤器16、第二机械过滤器17、过滤水箱18、第三取水电动泵19、第一安保过滤器20、第二安保过滤器21、高压电动泵22、能量回收装
置23、第一反渗透装置24、第二反渗透装置25、第三反渗透装置26和产品水池27，所述浮标1顶端安装有液压活塞2，用于驱动液压系统做功，液压活塞2轴端连接安装有液压油缸3，用于将机械能转换成液压能，液压油缸3油管连接蓄能器4，用于储蓄能量，蓄能器4油管连接液压马达5，用于将液压能转换成机械能，液压马达5轴端连接发电机6，用于发电，发电机6的电源输出端安装有电线7，用于电量传输，蓄能器4、液压马达5和发电机6安装在工作平台8上，用于提供支撑，工作平台8底部安装有桩腿9，用于提供支撑，浮标1顶部安装有曲柄10，用于转变运动，曲柄10另一端固定安装在工作平台8上，曲柄10随波浪11转动，用于产生波浪能，波浪11内安装有水管12，为管道部件，水管12上安装有第一取水电动泵13，用于取水，第一取水电动泵13的出水管末端安装在海水澄清池14内，用于提供存储，海水澄清池14内的出水管上连接安装有第二取水电动泵15，用于取水，第二取水电动泵15的出水管道上串联有第一机械过滤器16和第二机械过滤器17，用于提供过滤，第二机械过滤器17的出水管末端安装在过滤水箱18内，用于提供储存，过滤水箱18内的出水管上安装有第三取水电动泵19，用于取水，第三取水电动泵19的出水管道上并列安装有第一安保过滤器20和第二安保过滤器21，用于提供过滤，第一安保过滤器20和第二安保过滤器21的出水管末端安装有高压电动泵22，用于取水，高压电动泵22轴端连接安装有能量回收装置23，用于能量回收，高压电动泵22出水管道上并列安装有第一反渗透装置24、第二反渗透装置25、第三反渗透装置26，用于分离淡水和高压盐水，第一反渗透装置24、第二反渗透装置25和第三反渗透装置26的淡水出水管道末端安装在产品水池27内，用于收集产品，第一反渗透装置24、第二反渗透装置25和第三反渗透装置26的高压盐水出水管道末端连接安装能量回收装置23的进水口。
[0017]
进一步的，所述液压活塞2的轴端和曲柄10的末端安装在浮标1的同一位置上。
[0018]
进一步的，所述浮标1、液压活塞2、液压油缸3、蓄能器4、液压马达5、发电机6、电线7、工作平台8、桩腿9、曲柄10、波浪11组成波浪能发电装置。
[0019]
进一步的，所述水管12、第一取水电动泵13、海水澄清池14、第二取水电动泵15、第一机械过滤器16、第二机械过滤器17、过滤水箱18、第三取水电动泵19、第一安保过滤器20、第二安保过滤器21、高压电动泵22、能量回收装置23、第一反渗透装置24、第二反渗透装置25、第三反渗透装置26、产品水池27组成海水淡化装置。
[0020]
进一步的，所述基于波浪能发电装置的海水淡化系统由波浪能发电装置及海水淡化装置组成。
[0021]
进一步的，所述发电机6通过电线12为第一取水电动泵13、第二取水电动泵15、第三取水电动泵19和高压电动泵22供电。
[0022]
进一步的，所述第一反渗透装置24、第二反渗透装置25和第三反渗透装置26内均安装有反渗透膜，反渗透膜可截流海水中的盐离子，使淡水通过，从而分离淡水和高压盐水，实现反渗透的作用。
[0023]
进一步的，所述能量回收装置23可通过高压盐水产生动力，从而驱动高压电动泵22旋转，实现余能再利用。
[0024]
使用方法：在波浪11的作用下浮标1随波上下振荡，浮标1进而推动液压活塞2运动，液压活塞2进而驱动液压油缸3做功产生高压油，高压油进入液压马达5驱动液压马达5旋转，液压马达5进而带动发电机6工作产生电能；发电机6产生的电能首先驱动第一取水电
动泵13将海水存储在海水澄清池14中进行第一层过滤；然后第二取水电动泵15将海水澄清池14中的水提取到第一机械过滤器16和第二机械过滤器17中进行第二层过滤，经机械过滤后的水进入过滤水箱18进行存储；之后第三取水电动泵19将过滤水箱18中的水分流提取到第一安保过滤器20和第二安保过滤器21中进行第三层过滤；最后再通过高压电动泵22将水提取到第一反渗透装置24、第二反渗透装置25和第三反渗透装置26中，淡水透过反渗透膜进入产品水池27中，而海水中的盐离子等被截流在反渗透膜的另一侧；左侧高压盐水通过能量回收装置23驱动同轴高压电动泵22旋转，从而实现余能再利用。
技术特征：
1.基于波浪能发电装置的海水淡化系统，包括浮标（1）、液压活塞（2）、液压油缸（3）、蓄能器（4）、液压马达（5）、发电机（6）、电线（7）、工作平台（8）、桩腿（9）、曲柄（10）、波浪（11）、水管（12）、第一取水电动泵（13）、海水澄清池（14）、第二取水电动泵（15）、第一机械过滤器（16）、第二机械过滤器（17）、过滤水箱（18）、第三取水电动泵（19）、第一安保过滤器（20）、第二安保过滤器（21）、高压电动泵（22）、能量回收装置（23）、第一反渗透装置（24）、第二反渗透装置（25）、第三反渗透装置（26）和产品水池（27），其特征是：所述浮标（1）顶端安装有液压活塞（2），液压活塞（2）轴端连接安装有液压油缸（3），液压油缸（3）油管连接蓄能器（4），蓄能器（4）油管连接液压马达（5），液压马达（5）轴端连接发电机（6），发电机（6）的电源输出端安装有电线（7），蓄能器（4）、液压马达（5）和发电机（6）安装在工作平台（8）上，工作平台（8）底部安装有桩腿（9），浮标（1）顶部安装有曲柄（10），曲柄（10）另一端固定安装在工作平台（8）上，曲柄（10）随波浪（11）转动，波浪（11）内安装有水管（12），水管（12）上安装有第一取水电动泵（13），第一取水电动泵（13）的出水管末端安装在海水澄清池（14）内，海水澄清池（14）内的出水管上连接安装有第二取水电动泵（15），第二取水电动泵（15）的出水管道上串联有第一机械过滤器（16）和第二机械过滤器（17），第二机械过滤器（17）的出水管末端安装在过滤水箱（18）内，过滤水箱（18）内的出水管上安装有第三取水电动泵（19），第三取水电动泵（19）的出水管道上并列安装有第一安保过滤器（20）和第二安保过滤器（21），第一安保过滤器（20）和第二安保过滤器（21）的出水管末端安装有高压电动泵（22），高压电动泵（22）轴端连接安装有能量回收装置（23），高压电动泵（22）出水管道上并列安装有第一反渗透装置（24）、第二反渗透装置（25）、第三反渗透装置（26），第一反渗透装置（24）、第二反渗透装置（25）和第三反渗透装置（26）的淡水出水管道末端安装在产品水池（27）内，第一反渗透装置（24）、第二反渗透装置（25）和第三反渗透装置（26）的高压盐水出水管道末端连接安装能量回收装置（23）的进水口。2.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述液压活塞（2）的轴端和曲柄（10）的末端安装在浮标（1）的同一位置上。3.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述浮标（1）、液压活塞（2）、液压油缸（3）、蓄能器（4）、液压马达（5）、发电机（6）、电线（7）、工作平台（8）、桩腿（9）、曲柄（10）、波浪（11）组成波浪能发电装置。4.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述水管（12）、第一取水电动泵（13）、海水澄清池（14）、第二取水电动泵（15）、第一机械过滤器（16）、第二机械过滤器（17）、过滤水箱（18）、第三取水电动泵（19）、第一安保过滤器（20）、第二安保过滤器（21）、高压电动泵（22）、能量回收装置（23）、第一反渗透装置（24）、第二反渗透装置（25）、第三反渗透装置（26）、产品水池（27）组成海水淡化装置。5.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述基于波浪能发电装置的海水淡化系统由波浪能发电装置及海水淡化装置组成。6.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述发电机（6）通过电线（12）为第一取水电动泵（13）、第二取水电动泵（15）、第三取水电动泵（19）和高压电动泵（22）供电。7.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述第一反渗透装置（24）、第二反渗透装置（25）和第三反渗透装置（26）内均安装有反渗透膜，反渗
透膜可截流海水中的盐离子，使淡水通过，从而分离淡水和高压盐水，实现反渗透的作用。8.根据权利要求书1所述的基于波浪能发电装置的海水淡化系统，其特征是：所述能量回收装置（23）可通过高压盐水产生动力，从而驱动高压电动泵（22）旋转，实现余能再利用。
技术总结
基于波浪能发电装置的海水淡化系统，包括浮标、液压活塞、液压油缸、蓄能器、液压马达、发电机、电线、工作平台、桩腿、波浪、水管、第一取水电动泵、海水澄清池、第二取水电动泵、第一机械过滤器、第二机械过滤器、过滤水箱、第一安保过滤器、第二安保过滤器、高压电动泵、能量回收装置、第一反渗透装置、第二反渗透装置、第三反渗透装置和产品水池。本发明的优点是：本系统结合了波浪能发电装置和海水淡化装置各自的优点和特性，将之有效组合；波浪能发电装置利用波浪能的巨大、永恒、环保的优点，有效解决了柴油机燃烧柴油发电带来的环境污染和建设维护成本高昂的问题；可以有效缓解偏远岛屿淡水短缺问题，改善海岛居民和驻军的生活条件。改善海岛居民和驻军的生活条件。改善海岛居民和驻军的生活条件。
技术开发人、权利持有人：李德堂 谢永和 赖文斌 李文丽 赵书豪 庹玲 张束束 吴兴林
