[发明专利]一种波浪能压缩空气驱动海水淡化系统

说明书

一种波浪能压缩空气驱动海水淡化系统，属于海洋可再生能源开发利用技术领域。它包括高压气体储存系统及海水淡化作业系统，所述高压气体储存系统包括依次通过管路连接的一级空气压缩机、一级换热器、二级空气压缩机、二级换热器及高压储气罐；所述海水淡化作业系统包括依次通过管路连接的低压气驱增压泵、过滤器、预过滤水箱、预热换热器、高压气驱增压泵、反渗透膜及淡水箱；所述一级空气压缩机、二级空气压缩机均有波浪能驱动；所述低压气驱增压泵及高压气驱增压泵均通过高压储气罐中的压缩气体进行驱动。本发明能量转换模式简单，转换效率高，同时装置结构更加简单，且便于维护，整个系统由波浪能驱动而无需再输入其他能量。

技术领域

本发明属于海洋可再生能源开发利用技术领域，具体涉及一种波浪能压缩空气驱动海水淡化系统。

背景技术

淡水资源是人类最为依赖的资源，从基本生存到工业化发展，人类都离不开淡水。但是地球表面由70.8%被海水覆盖，而海水又咸又苦，既不能灌溉，也难以用于工业生产，随着人类技术的发展，人们想到了向海洋要淡水——海水淡化。淡化后的海水具有水质优、水量稳等特点，可有效缓解沿海地区水资源短缺问题。目前，海水淡化已成为我国重点发展产业，但是，海水淡化伴随着巨大的能源消耗。而如何能在大规模海水淡化的同时减少能量资源的消耗，达到环保制淡水我们把目光望向了海洋。

海洋蕴含着巨大的能量，如波浪，潮汐，洋流，近海风，海洋热能，盐差能等。波浪能是海洋能中最主要的能源之一，是一种易于直接利用、取之不竭的可再生清洁能源。深入研究开发适合我国海域的波浪能转换装置，对改善我国能源结构具有重要意义。而要实现波浪能的利用首先是解决波浪能的回收和转化问题。将波浪能直接用于压缩空气并直接利用，与传统的波浪能压缩空气发电相比，结构更加简单且效率更高；压缩做功时，波浪能的势能又有一大部分转换为热能，若能够将热能回收利用，能大幅提高波浪能回收效率。而将波浪能回收所获得的压缩空气与压缩热，又为海水淡化创造了条件。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种波浪能压缩空气驱动海水淡化系统，能够实现海水淡化，且淡化效能高，设备运行稳定，安全性高。

本发明提供如下技术方案：一种波浪能压缩空气驱动海水淡化系统，包括高压气体储存系统及海水淡化作业系统，所述高压气体储存系统包括依次通过管路连接的一级空气压缩机、一级换热器、二级空气压缩机、二级换热器及高压储气罐；所述海水淡化作业系统包括依次通过管路连接的低压气驱增压泵、过滤器、预过滤水箱、预热换热器、高压气驱增压泵、反渗透膜及淡水箱；所述一级空气压缩机、二级空气压缩机均有波浪能驱动；所述低压气驱增压泵及高压气驱增压泵均通过高压储气罐中的压缩气体进行驱动。

进一步的，还包括储热罐，一级换热器与二级换热器之间、二级换热器与储热罐之间、储热罐与预热换热器之间、预热换热器与一级换热器之间依次通过管路连接，组合形成循环换热系统。

进一步的，所述高压气驱增压泵与反渗透膜之间的连接管路上设有流量计，用以监测海水流速。

进一步的，所述反渗透膜连接有废水箱，用于储存过饱和的废水。

进一步的，所述一级换热器及二级换热器内的换热工质为水，循环换热系统中的管路均为绝热水管。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明能量转换模式简单，转换效率高，同时装置结构更加简单，且便于维护，整个系统由波浪能驱动而无需再输入其他能量；

2）本发明中，通过设置的高压气体储存系统，利用波浪能对空气进行压缩并储存；通过设置的海水淡化作业系统，利用增压驱动的方式，使得海水通过反渗透膜实现淡化处理；通过设置的循环换热系统对经过预热换热器的海水进行预热以提高制取效率；

3）本发明中，利用低压压缩空气驱动高压海水通过反渗透膜，压缩空气装置无需配置高压缩比，提高设备的稳定性和安全性，降低设备设计和安装需求，节约成本。

附图说明