CN112791594A - 一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海水淡化技术领域，具体为一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，包括底座，底座上通过螺栓固定安装有海水淡化箱，且海水淡化箱内用过螺栓固定安装有配合筒，配合筒的顶部安装有与外部淡水收集设备连通的淡水排出管，且配合筒的底部一体成型有对接壳体。有益效果为：本发明所设计的海水淡化装置能够利用石墨烯新材料支撑的石墨烯滤水膜进行海水淡化中的盐分过滤，同时能够利用升降推杆驱动推板对海水进行加压从而使海水能够以更高的压力快速的通过石墨烯滤水膜，从而有效的提高过滤效率，并且使残余的浓盐水浓度更高，有效的减少了排出浓盐水所需的水资源消耗，提高了海水利用率。

Description

一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，具体为一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置。

背景技术

石墨烯是一种性能优异的新材料，具有良好的光学、电学和力学特性，采用石墨烯作为滤水材料能够有效的直接将海水过滤为淡水，但是现有的石墨烯海水淡化设备没有充分的利用石墨烯滤水材料结构强度大的优点，导致通过石墨烯滤水材料的水压不够高，滤水效率不高快，同时传统的浓盐水直接排放的方式，造成浓盐水的浓度低，排放需要浪费大量的水资源。

如果发明一种能够通过加压提高海水通过石墨烯滤水材料的速度，同时能够进一步的减少排放浓盐水所需用水量的新型海水淡化装置就能够有效的解决此类问题，为此我们提供了一种应用石墨烯材料的海水淡化装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，包括底座，所述底座上通过螺栓固定安装有海水淡化箱，且海水淡化箱内用过螺栓固定安装有配合筒，所述配合筒的顶部安装有与外部淡水收集设备连通的淡水排出管，且配合筒的底部一体成型有对接壳体，所述对接壳体的底部焊接安装有圆弧形的支撑网板，且支撑网板上通过螺栓固定安装有石墨烯滤水膜；

所述海水淡化箱上通过螺栓固定安装有升降推杆，且升降推杆的输出端驱动有套接在配合筒的外侧且与海水淡化箱的内壁贴合的推板，所述海水淡化箱的底部安装有输送管，且输送管上通过螺栓固定安装有输送电机，所述输送电机的输出端驱动有输送绞龙，且输送管的末端连通有浓盐水排出管，所述浓盐水排出管上安装有第二电磁阀，且海水淡化箱的侧面安装有进液管，所述进液管上安装有第一电磁阀；

所述海水淡化箱上通过螺栓固定安装有旋转电机，且旋转电机的输出端驱动有转轴，所述转轴上通过螺栓固定安装有用于清理石墨烯滤水膜外侧的刷板，且转轴上一体成型有滑动对接套，所述滑动对接套内滑动插接安装有滑动杆，且滑动杆的末端通过螺栓固定安装有用于刮刷海水淡化箱底部的刮板，所述刮板与转轴之间通过复位弹簧连接；

所述底座的侧面至少设置有两个支撑座，所述支撑座上均通过螺栓固定安装有过滤箱，且过滤箱的前端通过固定螺钮安装有前封板，所述前封板上通过螺栓固定安装有插入过滤箱中间的过滤网，且过滤网将过滤箱的内部上下两端分隔为排出腔和进水腔，所述过滤箱的左侧通过螺栓固定安装有与进水腔连通的第一供液泵，且第一供液泵与外部海水供应设备连通，所述过滤箱的右侧通过螺栓固定安装有与排出腔连通的第二供液泵，且第二供液泵的输出端与进液管连通；

所述海水淡化箱上通过螺栓固定安装有控制器，且控制器通过导线分别与第一供液泵、升降推杆、第一电磁阀、第二供液泵、输送电机和第二电磁阀电性连接。

优选的，所述控制器为S7-200型控制器，且升降推杆为单杆双作用液压推杆。

优选的，所述前封板上通过螺栓固定安装有拉柄，且过滤网为活性炭过滤网。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的海水淡化装置能够利用石墨烯新材料支撑的石墨烯滤水膜进行海水淡化中的盐分过滤，同时能够利用升降推杆驱动推板对海水进行加压从而使海水能够以更高的压力快速的通过石墨烯滤水膜，从而有效的提高过滤效率，并且使残余的浓盐水浓度更高，有效的减少了排出浓盐水所需的水资源消耗，提高了海水利用率，因此具有很高的实用价值。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的侧视图；

图3为本发明海水淡化箱的内部结构示意图；

图4为本发明对接壳体和刷板的配合示意图；

图5为本发明过滤箱的内部结构剖视图。

图中：1、底座；2、支撑座；3、第一供液泵；4、前封板；5、过滤箱；6、拉柄；7、固定螺钮；8、进液管；9、海水淡化箱；10、淡水排出管；11、升降推杆；12、第一电磁阀；13、第二供液泵；14、控制器；15、旋转电机；16、输送管；17、第二电磁阀；18、浓盐水排出管；19、输送电机；20、进水腔；21、过滤网；22、排出腔；23、配合筒；24、对接壳体；25、石墨烯滤水膜；26、刷板；27、输送绞龙；28、刮板；29、转轴；30、复位弹簧；31、滑动杆；32、滑动对接套；33、支撑网板；34、推板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的技术方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，包括底座1，底座1上通过螺栓固定安装有海水淡化箱9，且海水淡化箱9内用过螺栓固定安装有配合筒23，配合筒23的顶部安装有与外部淡水收集设备连通的淡水排出管10，且配合筒23的底部一体成型有对接壳体24，对接壳体24的底部焊接安装有圆弧形的支撑网板33，且支撑网板33上通过螺栓固定安装有石墨烯滤水膜25；

海水淡化箱9上通过螺栓固定安装有升降推杆11，且升降推杆11的输出端驱动有套接在配合筒23的外侧且与海水淡化箱9的内壁贴合的推板34，海水淡化箱9的底部安装有输送管16，且输送管16上通过螺栓固定安装有输送电机19，输送电机19的输出端驱动有输送绞龙27，且输送管16的末端连通有浓盐水排出管18，浓盐水排出管18上安装有第二电磁阀17，且海水淡化箱9的侧面安装有进液管8，进液管8上安装有第一电磁阀12；

海水淡化箱9上通过螺栓固定安装有旋转电机15，且旋转电机15的输出端驱动有转轴29，转轴29上通过螺栓固定安装有用于清理石墨烯滤水膜25外侧的刷板26，且转轴29上一体成型有滑动对接套32，滑动对接套32内滑动插接安装有滑动杆31，且滑动杆31的末端通过螺栓固定安装有用于刮刷海水淡化箱9底部的刮板28，刮板28与转轴29之间通过复位弹簧30连接；

底座1的侧面至少设置有两个支撑座2，支撑座2上均通过螺栓固定安装有过滤箱5，且过滤箱5的前端通过固定螺钮7安装有前封板4，前封板4上通过螺栓固定安装有插入过滤箱5中间的过滤网21，且过滤网21将过滤箱5的内部上下两端分隔为排出腔22和进水腔20，过滤箱5的左侧通过螺栓固定安装有与进水腔20连通的第一供液泵3，且第一供液泵3与外部海水供应设备连通，过滤箱5的右侧通过螺栓固定安装有与排出腔22连通的第二供液泵13，且第二供液泵13的输出端与进液管8连通；

海水淡化箱9上通过螺栓固定安装有控制器14，且控制器14通过导线分别与第一供液泵3、升降推杆11、第一电磁阀12、第二供液泵13、输送电机19和第二电磁阀17电性连接，控制器14为S7-200型控制器，且升降推杆11为单杆双作用液压推杆，前封板4上通过螺栓固定安装有拉柄6，且过滤网21为活性炭过滤网。

工作原理：该装置在使用时，经过外部前处理设备初步处理掉砂粒等可见杂质的海水首先经过第一供液泵3送入进水腔20内，经过过滤网21过滤后去除其中容易损伤石墨烯滤水膜25的固体颗粒物，经过过滤后的水流流入排水腔22后将会在第二供液泵13的抽取下被送入海水淡化箱9的内部，当海水淡化箱9的内部被海水充满后，第一电磁阀12关闭，然后升降推杆11开始推动推板34向下挤压，此时海水将会在高压下通过石墨烯滤水膜25然后进入配合筒23内再经过淡水排出管10送出，而海水中的盐分则被石墨烯滤水膜25过滤停留在海水淡化箱9的底部，此时已经被浓缩的过饱和海水将会析出部分盐分，当推板34向下运动至接近最底部极限位置五厘米至二十厘米时，输送电机19开始驱动输送绞龙27运动，同时打来第二电磁阀17，从而利用输送绞龙27将浓缩后的浓盐水通过浓盐水排出管18排出，当推板34向下运动至极限位置后，输送电机19停止转动同时第二电磁阀17关闭，此时推板34向上运动，同时第一电磁阀12打开，第二供液泵13继续向海水淡化箱9内注入海水，此时第二供液泵13的供水速度要大于推板34向上运动所需要填补海水的速度，也就是要确保在推板34向上运动时，位于配合筒23内的海水不会返流，并且保障第二供液泵13所提供的水压依然能够保障石墨烯滤水膜25在推板34上升过程中处于继续过滤的状态，当推板34再次回到顶部时继续下一轮的加压过滤，依次重复该过程。在上述过程中旋转电机15始终驱动转动29进行周期性的左右回转，从而能够利用刷板26对石墨烯滤水膜25的底部进行刷洗从而有效的去除位于石墨烯率水膜25上的盐分沉淀，同时刮板28也将在复位弹簧30的推动下始终的紧贴在海水淡化箱9的底部并且随着转轴29的转动能够对海水淡化箱9的底部进行刮刷，从而有效的将析出的盐分从新混合进入溶液中形成悬浊液并便于被输送绞龙27进行运输。该装置的石墨烯滤水膜25安装在支撑网板33的底部，因此能够有效的保障自身的结构强度，避免在挤压过程中发生损伤。该装置能够充分的利用石墨烯新材料的特性，实现对海水的更高压力的快速过滤，同时还能够使得排出的浓盐水的浓度更高，从而有效的实现对海水的利用，因此具有很高的实用价值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上通过螺栓固定安装有海水淡化箱(9)，且海水淡化箱(9)内用过螺栓固定安装有配合筒(23)，所述配合筒(23)的顶部安装有与外部淡水收集设备连通的淡水排出管(10)，且配合筒(23)的底部一体成型有对接壳体(24)，所述对接壳体(24)的底部焊接安装有圆弧形的支撑网板(33)，且支撑网板(33)上通过螺栓固定安装有石墨烯滤水膜(25)；

所述海水淡化箱(9)上通过螺栓固定安装有升降推杆(11)，且升降推杆(11)的输出端驱动有套接在配合筒(23)的外侧且与海水淡化箱(9)的内壁贴合的推板(34)，所述海水淡化箱(9)的底部安装有输送管(16)，且输送管(16)上通过螺栓固定安装有输送电机(19)，所述输送电机(19)的输出端驱动有输送绞龙(27)，且输送管(16)的末端连通有浓盐水排出管(18)，所述浓盐水排出管(18)上安装有第二电磁阀(17)，且海水淡化箱(9)的侧面安装有进液管(8)，所述进液管(8)上安装有第一电磁阀(12)；

所述海水淡化箱(9)上通过螺栓固定安装有旋转电机(15)，且旋转电机(15)的输出端驱动有转轴(29)，所述转轴(29)上通过螺栓固定安装有用于清理石墨烯滤水膜(25)外侧的刷板(26)，且转轴(29)上一体成型有滑动对接套(32)，所述滑动对接套(32)内滑动插接安装有滑动杆(31)，且滑动杆(31)的末端通过螺栓固定安装有用于刮刷海水淡化箱(9)底部的刮板(28)，所述刮板(28)与转轴(29)之间通过复位弹簧(30)连接；

所述底座(1)的侧面至少设置有两个支撑座(2)，所述支撑座(2)上均通过螺栓固定安装有过滤箱(5)，且过滤箱(5)的前端通过固定螺钮(7)安装有前封板(4)，所述前封板(4)上通过螺栓固定安装有插入过滤箱(5)中间的过滤网(21)，且过滤网(21)将过滤箱(5)的内部上下两端分隔为排出腔(22)和进水腔(20)，所述过滤箱(5)的左侧通过螺栓固定安装有与进水腔(20)连通的第一供液泵(3)，且第一供液泵(3)与外部海水供应设备连通，所述过滤箱(5)的右侧通过螺栓固定安装有与排出腔(22)连通的第二供液泵(13)，且第二供液泵(13)的输出端与进液管(8)连通；

所述海水淡化箱(9)上通过螺栓固定安装有控制器(14)，且控制器(14)通过导线分别与第一供液泵(3)、升降推杆(11)、第一电磁阀(12)、第二供液泵(13)、输送电机(19)和第二电磁阀(17)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，其特征在于：所述控制器(14)为S7-200型控制器，且升降推杆(11)为单杆双作用液压推杆。

3.根据权利要求1所述的一种应用石墨烯新材料的海水淡化装置，其特征在于：所述前封板(4)上通过螺栓固定安装有拉柄(6)，且过滤网(21)为活性炭过滤网。

Images