用于船体集成式海水逆渗透系统的方法及装置 |
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申请号 | CN200480028643.1 | 申请日 | 2004-08-02 | 公开(公告)号 | CN1863736A | 公开(公告)日 | 2006-11-15 |
申请人 | 候家盖; | 发明人 | 候家盖; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种使得集成式 流体 介质过滤及膜片单元位于海上 船舶 的船体内的方法和设备。所述船舶的推进将驱动 海 水 流入所述介质过滤及膜片单元。通过所述膜片和/或一组累加膜片,可以实现 海水 经过多个级段以使海水中 氯化钠 的级别降低至期望的规格。 | ||||||
权利要求 | 1、用于多个海上船舶的系统和方法,其中,收集海水,将 所述海水处理至期望的状态,将所述处理过的海水存储在所述船 舶上,并且将这种船舶驶往多个地方,以便分配所述处理过的水。 |
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说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种在海上船舶的船体中设置集成式流体介质过 滤及膜片单元的方法和装置。所述船舶的推进将驱动海水流入所 述介质过滤及膜片单元。借助于膜片和/或一组累加膜片,可以 实现海水经过多个级段以使海水中氯化钠的级别降低至期望的规 格。 背景技术目前存在多种操作成利用海水作为淡化源的方法及工艺,因 而产生了可处理和利用饮用水的新的途径。 一种此类的方法是海水逆渗透,由此,去除海水中的氯化钠 并利用包括紫外线辐射的进一步处理来杀死所有存活的细菌或微 生物以生产高度净化的水,其适于优于饮用水的应用。 通常公知的是,净化水(也称为超纯水)提高了蒸汽驱动装 置中涡轮的总效率,并且由于没有大量的矿物质(包括氯化钠), 因此延长了各个涡轮叶片的运行寿命。 目前在全世界已经有许多地理位置正面临可饮用水的长期短 缺问题。 然而,逆渗透设备的设计、构造及运行仍是昂贵的,并且因 此许多大体无法实现(就消耗成本与传统饮用水源成本相比)。 例如,在中国台湾许多靠近工业区的地方由于没有良好的配 水管网,以及由于耗水量大的产业如半导体制造等带来的在水消 耗方面的不平衡,正面临严重的缺水问题。 不可低估配水管网的质量,在许多情况下,许多消费者和工 业用户可用的水的量很大程度上受到这种管网的效率影响。 渗漏管、腐蚀垫圈以及有缺陷的管道泵减少了可在任一时间 分配的绝对供水量。 但是,这些管网的修理和维护既不容易也难以负担费用。 从经济立场看,根据如成本、运行能力、消耗范围等因素来 决定通过水的管线或者通过使船舶将水存储到水罐中(并将它们 运送到一些地方以便消耗)的方式分配水。 使用石油管线和石油罐就是这种实例。 可饮用水的价格实际上在中东地区等同于原油的价格,并且 如果不经济地建立海水淡化设备以利用海水来转换成饮用水的 话,则将比原油更贵。 在全世界的许多地方已有一种增长的趋势,即水的价格可以 与原油的进口成本相比(绝对量比较)。 因此,海上船舶可以将净化的水从石油进口地区运送到石油 出口地区,并且将与水交换的石油返回到石油进口地区。 还可以预见,海上船舶可以利用海水转化成净化的水以便存 储在这些船舶上,用于出口至较远的缺水地区,同时使这种水的 成本在能够承受的范围内(这是由于多级消耗市场,这实现了海 上船舶可将海水淡化成新鲜水处于可承受的范围内)。 通过使水淡化系统具有移动的能力,可以减少净化水的总成 本,这样可以最大限度地供应给潜在的消费者,同时降低了对需 要淡化水的单独地区的资金支出的需求。 发明内容本发明的目的在于提供一种使得集成式流体介质过滤及膜片 单元位于海上船舶的船体内的方法和装置。所述船舶的推进将驱 动海水流入所述介质过滤及膜片单元。通过膜片和/或一组累加 膜片可以实现海水经过多个级段以使海水中氯化钠的级别降低至 期望的规格。 本发明包括海上船舶,或任何在海水或者可利用的自然出现 的水域能推进或漂浮的装置。 所述船舶构造有可在船舶推进过程中输入海水的适合的阀或 开口。 另外,构造有所述阀的所述船舶也可在静止位置输入海水, 使所述阀置于包围所述船舶的海水平面之内。 与所述海上船舶的船体结合的阀的主要功能是主要经由与所 述阀相连的管道来接收海水,以便将所述海水输送进入适合的海 水存储罐中。 所述阀将借助于诸如电机、交流发电机或发电站的合适的原 动机来操作,以确保所述阀可打开或关闭所述阀开口,从而控制 海水输入的速度。 阀的结构可被构造成与海上船舶的船体的表面平齐,并且可 选地可包括防止固体物质或者其它形式的大颗粒物质从所述阀开 口过滤出来的部件。 可选地,所述阀可构造成从船体表面或者从垂直于和/或沿 着海上船舶的长度的表面区域伸出。 本发明将还包括位于与所述阀相连的管道内的过滤器结构, 以去除伴随着经由所述阀的海水输入的任何物质(或颗粒)。 所述管道还可装有膜片,其中所述膜片可适于从海水中去除 特定量的氯化钠和/或其它杂质,其中所述海水是经由置于海上 船舶的船体中的阀而进入的。 附图说明 现在将以示例的方式并参照附图来说明本发明的示意性实施 例,其中: 图1示出了海上船舶透视图,其带有装配在船舶的船体表面 上的阀。 图2示出了海上船舶透视图,其带有与附加的过滤器及至少 一级膜片结合的阀,以过滤经由所述阀引入的海水,从而生产具 有降低了如氯化钠的杂质含量的海水。 图3示出了从装配在海上船舶的船体的阀所引入的海水被过 滤之后,输送至可以执行逆渗透的一组装置,以进一步净化过滤 后的海水。 图4示出了主要部件和装置的侧视图,它们对于处理及净化 从阀收集的海水而言是必需的,其中所述阀构造在海上船舶的船 体表面上。 图5示出了由通过安装在海上船舶内的适合发电站单元施加 的机械功所导致的前进方向,使海水供应到被构造成接收输入海 水的阀。 图6示出了通过辅助电池来为适合的泵供应动力的方式,其 中所述辅助电池通过与海上船舶发电站相连的交流发电机而充 电,在海上船舶静止情况中,使得所述泵将海水连续供应进入与 所述阀相连的管道中,其中所述阀装配在海上船舶的船体表面上。 图7示出了阀组件的结构,其结合有用于在普通的逆渗透过 程中处理海水(级段1)的适合的逆渗透膜片。 图8示出了阀组件的结构,其可以将由至少一级逆渗透膜片 处理的海水输送至第二阀和膜片组件,从而进一步将所述处理过 的水输送至第二级的另一个相似的逆渗透膜片。 具体实施方式图1示出了海上船舶透视图,其带有装配在船舶的船体表面 上的阀。 船舶的船体20部分浸到海水面10下,在海水面10下方,预 处理过滤阀30装配在船舶的船体20上。 由于船在水中运动,海水的水流流入所述阀中并且直接进入 到安装在船体内的该级逆渗透组40。 图2示出了海上船舶透视图,其带有与附加的过滤件及至少 一级膜片结合的阀,以过滤经由所述阀引入的海水,从而生产具 有降低了如氯化钠的杂质含量的海水。 一个改进的实施例是在海水收集阀R1之后安装附加的过滤 件。海水流入膜片单元R2中,以进一步过滤海水,增加一个第二 处理组件R3以进一步淡化海水。 在处理海水之后,净化的水被存储在用于存储及最终的消耗 的存储罐R4中。 图3示出了从装配在海上船舶的船体上的阀引入的海水被过 滤之后,输送至可完成逆渗透的一组装置以进一步净化过滤后的 海水。 而在另一个改进的实施例中,未处理的海水被引导通过预处 理过滤阀G1,所述阀从海水中分离出不需要的固体物质。所述固 定物质可以是有机物,如鱼;也可以是无机物,如漂浮在海水中 的人造垃圾。这种过滤也可防止在膜片单元G3内发生堵塞。 图4示出了主要部件和装置的侧视图,它们是为了处理及净 化从阀收集的海水所必需的,其中所述阀构造在海上船舶的船体 表面上。 海水首先被设置在船舶的前侧船体上的阀A-1收集。系统泵 C-3需要将海水泵送至进行处理的各个室。海水的处理在O3(臭 氧)膜片和紫外线辐射单元B-2处完成。 置于船舶内的发电站利用辅助电池对船舶和处理装置供应动 力,以用作支持D-4和处理工序的启动。 在处理海水之后,已处理过的水被泵送进入存储罐E-5。 图5示出了由通过安装在海上船舶内的适合发电站单元施加 的机械功所导致的前进方向,可使海水供应至被构造成接收输入 的海水的阀。 如箭头3000所示,海水流入阀,其中船舶部分浸入到海水中。 发电站1000对船舶提供动力目的是驱动船舶在海水中行驶。 图6示出了通过辅助电池来为适合的泵供应动力的方式,其 中所述辅助电池通过与海上船舶发电站相连的交流发电机充电, 可使得在海上船舶静止的情况下,所述泵将海水连续供应进入与 阀相连的管道中,其中所述阀装配在海上船舶的船体表面上。 当船舶静止时,辅助电池s4将启动泵s5并将海水泵送到阀中 以进行处理工序。 图7示出了阀组件的结构,其结合有用于在普通的逆渗透过 程中处理海水(级段1)的适合的逆渗透膜片。 图8示出了阀组件的结构,其可以将由至少一级逆渗透膜片 处理的海水输送至第二阀和膜片组件,从而进一步将所述处理过 的水输送至第二级的另一个相似的逆渗透膜片。 在本发明精神和范围内,本领域技术人员可以容易地对本发 明进行的改型。因此,可以理解本发明不限于上述以示例方式描 述的特定实施例。 |