一種真空式的海水淡化裝置淡水收集器的制作方法

本實用新型涉及一種淡水收集器，具體涉及一種真空式的海水淡化裝置淡水收集器。

背景技術：

隨著社會的發展，生活、工業、醫療、軍事領域淡水需求量日益上升，人們加大了對海水淡化設備的開發與研制。長期以來，除了反滲透法，多效蒸餾、多效閃蒸法為市面上主導的海水淡化裝置方式，而這兩種方法需要在真空環境下工作的，于是導致需要使用功率較大的自吸泵排出蒸餾得到的淡水，自吸泵功率大，噪聲大，同時頻繁的使用增大了維護成本，因此不滿足環境的“綠色性”與制造的“經濟性”要求。

本裝置改變了收集淡水原理，采用真空罐法收集所產淡水，使用時只需打開真空泵使收集罐達到真空，淡水會自動被收集進入收集罐，真空泵功率僅為自吸泵的十分之一，極大得節約了社會的能源，體型小且收集罐較大，因此便于攜帶、組裝而且容易實現海水淡化系統的自動化。

技術實現要素：

針對上述技術問題，本實用新型提供了一種真空式的海水淡化裝置淡水收集器，本裝置使用真空罐法收集所產淡水，功耗降低，極大得節約了社會的能源，并且本裝置結構簡單，便于攜帶和組裝，容易實現海水淡化系統的自動化。

一種真空式的海水淡化裝置淡水收集器，包括收集箱，收集箱的頂部設有淡水收集管路，所述淡水收集管路的另外一端與海水淡化裝備的內部淡水收集室相連通，收集箱內設有與所述淡水收集管相連通的第一收集室，第一收集室的一側設有第一排氣口，所述第一排氣口與第一排氣分管相連通，第一排氣分管通過排氣電磁閥控制開閉，第一排氣分管的另外一端與連接有真空泵的排氣總管相連通；所述第一收集室的頂部設有第一入水口，第一收集室經第一入水口與淡水收集管路相連通，第一入水口處設有控制第一入水口開閉的入水電磁閥，所述第一收集室內還設有浮子式液位傳感器，所述的浮子式液位傳感器與控制器電連接，所述的控制器與入水電磁閥電連接；第一收集室的底部設有用于排出淡水的第一排水口，所述第一排水口處設有排水閥；第一收集室的頂部設有連接內外氣壓的第一通氣口，所述的通氣口經通氣閥控制開閉。

多效蒸餾、多效閃蒸法為現今市面上主導的海水淡化裝置方式，而這兩種方法需要在真空環境下工作的，工作過程中獲得的淡水被暫時儲存在真空室內，導出時需要使用功率較大的自吸泵排出蒸餾得到的淡水。粗略計算，選用流量為20L/min，功率為1.5kw的自吸泵收集一噸淡水（以1000kg，體積1000L計），需要50min左右，由上述可得，消耗的功為:1500*50*60=4500kJ。通過上述技術方案，本實用新型提供了一種真空式的海水淡化裝置淡水收集器，該收集器內設置了用于收集淡水的第一收集室，第一收集室上設有第一排氣口，保持第一收集室其它所有外部閥門關閉，此時打開排氣電磁閥、運行真空泵，第一收集室開始制備真空，當第一收集室內的真空度低于或等于海水淡化裝備內淡化真空室的溫度時，排氣電磁閥關閉，第一入水口處的入水電磁閥打開，裝置內的淡水通過淡水收集管路進入第一收集室內，浮子式液位傳感器檢測到水滿后，將信號傳遞給控制器，控制器控制入水電磁閥關閉，此時第一收集室頂部的通氣閥使內外氣壓連通，同時打開第一收集室的底部的排水閥排出淡水，本技術方案中第一收集室內的真空度可使用真空表或壓力傳感器檢測，使用真空表檢測時主要依靠人工觀察，當第一收集室內的真空度達到入水要求時，關閉真空泵和排氣電磁閥，同時打開入水電磁閥等待淡水通過淡水收集管路進入第一收集室內；當使用壓力傳感器檢測時，此過程可以更加智能化，將壓力傳感器安裝在排氣分管上，隨時檢測真空度情況并將信號傳遞給控制器，當檢測到第一收集室內的真空度達到入水要求時，控制器控制排氣電磁閥關閉、入水電磁閥開啟，從而通過將淡水通過淡水收集管路進入第一收集室內，本技術方案的收集箱箱體選擇不銹鋼材料制成，隨箱體容積的變化，本領域技術人員可以根據真空容器設計準則選用合適的壁厚設計。

本技術方案拋棄了傳統大功率自吸泵的使用，將整個操作分為真空制備和淡水收集兩個過程，選用常用的小功率真空泵，即可達到很好的真空制備效果，例如：選用功率為0.15kw的真空泵，以第一收集室容量125L計，抽真空需15min，收集1000L淡水總共需要抽8次，抽真空共耗時 8*15=120min，因此功：120*150*60=1080Kj。采用本實用新型的淡水收集器，收集相同質量的淡水所需功耗為自吸泵式所需功耗的0.24倍，由以上數據算的，每收集一噸淡水可節約0.95度電能，在海水淡化企業中，淡水產量通常為萬噸以上，節約的電能也會隨之上升，因此，該裝置具有良好的節能效果。

進一步，本實用新型所述的收集箱內第一收集室的上側依次設有第二收集室和第三收集室，所述第三收集室的頂部設有與淡水收集管路相連通的第三入水口，第三入水口處設有控制第三入水口開閉的入水電磁閥，第二收集室的頂部設有與第三收集室底部連通的第二入水口，第二入水口處設有控制第二入水口開閉的入水電磁閥，所述第三收集室內設有浮子式液位傳感器，所述的浮子式液位傳感器與控制器電連接，第一收集室頂部的第一入水口與第二收集室的底部相連通；所述第二收集室和第三收集室的一側分別設有第二排氣口和第三排氣口，所述第二排氣口與第二排氣分管相連通，第二排氣分管通過排氣電磁閥控制開閉，所述第三排氣口與第三排氣分管相連通，第三排氣分管通過排氣電磁閥控制開閉，第二排氣分管和第三排氣分管的另外一端分別與排氣總管相連通；所述第二收集室和第三收集室的底部分別設有用于排出淡水的第二排水口和第三排水口，所述第二排水口和第三排水口處分別設有排水閥；第二收集室和第三收集室的頂部分別設有連接內外氣壓的第二通氣口和第三通氣口，所述的第二通氣口和第三通氣口分別經通氣閥控制開閉。

通過上述技術方案，為了增強本裝置的處理能力，本裝置優選使用3個收集室配合收集淡水，第一收集室、第二收集室和第三收集室依次層層疊加，收集室之間通過入水口依次連通，每一層收集室的入水口處又設置了可以控制入水入口開閉的入水電磁閥，使用時淡水首先充滿底層的第一收集室，淡水充滿后，浮子式液位傳感器將信號傳遞給第一入水口處的入水電磁閥，入水電磁閥關閉，淡水開始向第二收集室充入，如此反復直到第三收集室被淡水充滿后，打開分別三個收集室上的通氣閥，淡水可以從三個排水口處排出，增加了裝置的處理量。

進一步，本實用新型所述浮子式液位傳感器包括支架、浮子和觸點開關，所述的支架固定在第一收集室的內部，浮子與所述支架鉸接，浮子上端設有開關觸發件，所述的觸點開關固定于所述支架上并與所述的開關觸發件位置相對應，所述觸點開關與控制器電連接。

進一步，本實用新型所述的第一收集室的頂面和第二收集室的底面之間設有密閉的第一電器夾層、所述第二收集室的頂面和第三收集室底面之間分別設有密閉的第二電器夾層，控制第一入水口和第二入水口開閉入水電磁閥分別設在第一電器夾層和第二電器夾層內，所述入水電磁閥兩端與電器夾層節點處的連接方式為焊接。

通過上述技術方案，本實用新型在相鄰的連個收集室之間設置了電器夾層將電器裝置如入口電磁閥、控制器和控制線路等均可放置在電氣夾層內，為了保證裝置的氣密性，浮子式液位傳感器以及電器夾層間的電磁閥與電器夾層的連接方式均為焊接。

進一步，本實用新型所述的第一收集室上的第一通氣口頂部連接有L形彎折的第一通氣管，第一通氣管位于第一電器夾層內，第一通氣管的通氣端自第一電器夾層側壁伸出與外界連通，所述第一通氣管的通氣端的高度不低于第一收集室的上沿；所述的第二收集室上的第二通氣口頂部連接有L形彎折的第二通氣管，第二通氣管位于第二電器夾層內，第二通氣管的通氣端自第二電器夾層側壁伸出與外界連通，所述第二通氣管的通氣端的高度不低于第二收集室的上沿；所述的第三收集室上的第三通氣口頂部連接有L形彎折的第三通氣管，第三通氣管的通氣端自收集箱頂部側壁伸出與外界連通，所述第三通氣管的通氣端的高度不低于第三收集室的上沿。

通過上述技術方案，本實用新型的通氣口是為了在排水時使內外氣壓連通而存在通氣口下沿的高度必須高于收集室的儲水高度，否則會造成淡水外溢，因此本實用新型在收集室的頂面設置了90彎折的L形通氣管，通氣管向上彎折后從電器夾層外伸出，通氣管設在收集室的頂面可以最大限度的保證淡水收集空間。

進一步，本實用新型所述的第二通氣管或第一通氣管與電氣夾層節點處的連接方式為焊接。焊接的連接防止可以最大限度的保持整個裝置的為了保證氣密性。

進一步，本實用新型所述收集箱的頂部設有可開啟式的頂蓋，頂蓋與箱體之間經密封墊與緊固螺栓配合密封連接。

進一步，本實用新型所述的控制器為STM32控制器。

本實用新型的有益效果在于：1.本實用新型的拋棄了傳統大功率自吸泵的使用，將整個操作分為真空制備和淡水收集兩個過程，選用常用的小功率真空泵，淡水即會自動收集進入收集箱內，真空泵功率僅為自吸泵的十分之一，極大得節約了社會的能源。2.本實用新型結構簡單、收集室體積大便于攜帶和組裝，容易實現海水淡化系統的自動化。3.本實用新型可以使用間歇操作與連續操作結合的方式，靈活適應多種淡水處理情況。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體構示意圖。

圖2為本實用新型第一種工作結構示意圖。

圖3為本實用新型第二種工作結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。

一種真空式的海水淡化裝置淡水收集器，包括收集箱，收集箱的頂部設有淡水收集管路，所述淡水收集管路的另外一端與海水淡化裝備的內部淡水收集室相連通，收集箱內設有與所述淡水收集管相連通的第一收集室1，第一收集室的一側設有第一排氣口，所述第一排氣口與第一排氣分管1a相連通，第一排氣分管1a通過排氣電磁閥1b控制開閉，第一排氣分管1a的另外一端與連接有真空泵5的排氣總管4相連通，第一收集室1的上側設有第二收集室2，第二收集室的底部與第一收集室的第一入水口相連通，第一入水口處設有控制第一入水口開閉的入水電磁閥1c，所述第一收集室內還設有浮子式液位傳感器6，所述的浮子式液位傳感器6與控制器電連接，所述的控制器與入水電磁閥電1c連接；第一收集室的底部設有用于排出淡水的第一排水口，所述第一排水口處設有排水閥1d；第一收集室的頂部設有連接內外氣壓的第一通氣口，所述的通氣口經通氣閥1e控制開閉。

所述的第二收集室2的一側設有第二排氣口，所述第二排氣口與第二排氣分管2a相連通，第二排氣分管2a通過排氣電磁閥2b控制開閉，第二排氣分管2a的另外一端與連接有真空泵的排氣總管4相連通，第二收集室的上側設有第三收集室3，第三收集室的底部與第二收集室頂部的第二入水口相連通，第二入水口處設有控制第二入水口開閉的入水電磁閥2c。

所述的第三收集室3的一側設有第二排氣口，所述第三排氣口與第三排氣分管3a相連通，第三排氣分管3a通過排氣電磁閥3b控制開閉，第三排氣分管3a的另外一端與連接有真空泵的排氣總管4相連通，所述第三收集室的頂部設有與淡水收集管路10相連通的第三入水口，第三入水口處設有控制第三入水口開閉的入水電磁閥3c，所述第三收集室內設有浮子式液位傳感器7，所述的浮子式液位傳感器7分別與控制器電連接。

所述第二收集室和第三收集室的底部分別設有用于排出淡水的第二排水口和第三排水口，所述第二排水口和第三排水口處分別設有排水閥2d和排水閥3d；第二收集室和第三收集室的頂部分別設有連接內外氣壓的第二通氣口和第三通氣口，所述的第二通氣口和第三通氣口分別經通氣閥2e和通氣閥3e控制開閉。

本技術方案在第一收集室的頂面和第二收集室的底面之間設有密閉的第一電器夾層8、所述第二收集室的頂面和第三收集室底面之間分別設有密閉的第二電器夾層9，控制第一入水口和第二入水口開閉入水電磁閥分別設在第一電器夾層和第二電器夾層內，所述入水電磁閥兩端與電器夾層節點處的連接方式為焊接保證了裝置的氣密性。所述的第一收集室上的第一通氣口頂部連接有L形彎折的第一通氣管1f，第一通氣管位于第一電器夾層內，第一通氣管的通氣端自第一電器夾層側壁伸出與外界連通，所述第一通氣管的通氣端的高度不低于第一收集室的上沿；所述的第二收集室上的第二通氣口頂部連接有L形彎折的第二通氣管2f，第二通氣管位于第二電器夾層內，第二通氣管的通氣端自第二電器夾層側壁伸出與外界連通，所述第二通氣管的通氣端的高度不低于第二收集室的上沿；所述的第三收集室上的第三通氣口頂部連接有L形彎折的第三通氣管3f，第三通氣管的通氣端自收集箱頂部側壁伸出與外界連通，所述第三通氣管的通氣端的高度不低于第三收集室的上沿。

本實施例可以實現兩種工作方式：

工作方式1間斷運行：

1. 真空管路處所有排氣電磁閥1b、2b、3b打開，其他外部閥門關閉，真空泵運行，制備真空；

2.真空制備完成后，真空管路處排氣電磁閥1b、2b、3b關閉，入水電磁閥1c、2c、3c打開，本實用新型的淡水收集裝置與海水淡化裝備的內部淡水收集室通過管路連接，進行淡水收集；

3.第三收集室浮子式液位傳感器7檢測到淡水裝滿時，關閉入水電磁閥3c，打開裝置最上端通氣閥3e，在三個排水口處排出淡水。

工作方式2連續運行（制淡水與收集淡水同時進行）：

1.真空管路處所有排氣電磁閥1b、2b、3b打開，其他閥門關閉，真空泵運行，制備真空；

2.真空制備完成后，真空管路處排氣電磁閥1b、2b、3b關閉，入水電磁閥1c、2c、3c打開，本實用新型淡水收集裝置與海水淡化裝備的內部淡水收集室通過管路連接，進行淡水收集；

3.淡水首先在第一收集室內收集，當浮子式液位傳感器6檢測到第一收集室內淡水裝滿時，入水電磁閥1c關閉，淡水在第二收集室內開始收集；

4.此時，打開第一收集室處通氣閥1e以及排水閥1d，使第一收集室內的淡水流出；

5.關閉通氣閥1e以及排水閥1d，打開真空管路處排氣電磁閥1b，再次制備第一收集室內的真空狀態；

6.真空制備完畢后關閉真空管路處排氣電磁閥1b，再次打開第一收集室和二收集室連接處入水電磁閥1c，使第二收集室2內的淡水流入第一收集室1內

7.重復以上3456過程。