[实用新型]一种风电互补的气动海水淡化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于海水淡化的设备，具体是一种风电互补的气动海水淡化装置。

背景技术

海水淡化现已经成为解决全球水资源危机的重要途径，目前应用反渗透膜的反渗透法应用最为广泛。反渗透法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的，反渗透装置工作动力是压力差，由高压泵将经预处理的海水升压达到反渗透的工作压力，通常为5.0～6.9MPa使反渗透过程得以进行。

反渗透法海水淡化，能耗是直接决定其成本高低的关键，而高压泵的耗电又占了运行成本的70％左右，其使用范围受到电力或能源供应的局限，难于在更大范围，尤其在众多岛屿等电力匮乏的区域普遍推广使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种投资省、效率高的风电互补的气动海水淡化装置，以风力直接驱动空气压缩机产生压缩空气，以压缩空气作为气动水压增压泵的主要动力进行海水反渗透淡化，目的在于降低反渗透法海水淡化成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风电互补的气动海水淡化装置，包括气动水压增压泵、电动水泵、输气管，其特征在于：还包括风力驱动的空气压缩机组，所述空气压缩机组包括机舱、安装于机舱前部的风力机叶轮及安装于机舱内部的叶轮主轴、叶轮主轴的支承轴承、加速齿轮箱、联轴器和空气压缩机。

所述叶轮主轴与所述加速齿轮箱的输入轴固定连接、所述加速齿轮箱的输出轴通过联轴器与所述空气压缩机的主轴固定连接，所述联轴器的表面设置有电控液压制动器，所述空气压缩机的输出压缩空气通过所述输气管与所述气动水压增压泵连通。

所述气动水压增压泵的进水口连通低压海水管路，进水口通过电控阀与气动水压增压泵出水口连接，气动水压增压泵出水口与电控三通阀的入口连接，电控三通阀的第一出水口与所述电动水泵的进水口连接，第二出水口与总出水口及所述电动水泵的出水口连接，总出水口通入反渗透海水淡化设施。在气动水压增压泵的前级设有海水预处理工序，目的是给高压水泵提供较清洁的低压海水。

本实用新型的一种风电互补的气动海水淡化装置，所述压缩空气机组的空气压缩机是活塞式空气压缩机，也可以是螺杆式空气压缩机。

进一步的，本实用新型的一种风电互补的气动海水淡化装置，还可以包括连接于所述压缩空气机组与所述气动水压增压泵之间的储气罐及单向阀，所述储气罐上带有气压调压阀。

进一步的，本实用新型的一种风电互补的气动海水淡化装置，还可以包括支撑所述压缩空气机组的塔架，所述塔架是管柱结构或桁架结构，塔架上端通过机舱底座与压缩空气机组连接，下端固定于塔架底座上。

进一步的，本实用新型的一种风电互补的气动海水淡化装置，还可以包括反渗透海水淡化设施。

进一步的，本实用新型的一种风电互补的气动海水淡化装置，还可以包括电控装置，具体包括PLC控制器、变频器、电控液压制动器、第一出水压力传感器及第二出水压力传感器。

PLC控制器根据第一出水压力传感器、和第二出水压力传感器的传感信号，控制电控阀、和电控三通阀的动作并通过变频器控制电动水泵的起、停和调速，以此来完成风能驱动、电能驱动或两种动力互补的驱动模式，并根据风力大小控制电控液压制动器的动作及空气压缩机的工作状态。对风力机叶轮是水平轴的情况还需根据风向控制偏航装置调整叶轮的迎风方向。所述电动水泵由电动机通过皮带驱动。

本实用新型一种风电互补的气动海水淡化装置的工作原理是：风力驱动的压缩空气机组通过风力机叶轮将风能转换为机械能，经加速齿轮箱加速后供空气压缩机制造压缩空气，气动水压增压泵以压缩空气为动力对低压海水进行加压。当风力较强时，如气动水压增压泵的输出压力满足预先设定的压力值则海水直接泵入反渗透海水淡化设施淡化为淡水输出；当风力不足或气动水压增压泵输出压力不足时，电控装置自动控制电动水泵二次加压，以保证反渗透压力；当无风时，电控装置自动控制电动水泵直接对低压海水加压产生高压水；以此来完成风能驱动、电能驱动或两种动力互补的驱动模式。

本方案的有益效果：

1、本实用新型将风能转化为压缩空气驱动气动水压增压泵，相对于以风力发电为基础的电力驱动装置，减少了能源转化损失，具有效率高，运行及维护费用低等优势；

2、本实用新型采用风电互补功能，提高了风力驱动的实用性，当风力不足或无风时，可适当启用电能驱动装置保证设施工作；