專(zhuān)利名稱：一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海水淡化領(lǐng)域，具體是涉及一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)及其控制方法，利用不穩(wěn)定的風(fēng)能作為動(dòng)カ源來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定的海水淡化。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)水量的需求越來(lái)越大，對(duì)水質(zhì)的要求越來(lái)越高，而水資源的不足，時(shí)空分布的不均，加上超限度的開(kāi)采，無(wú)節(jié)制的浪費(fèi)，隨意的污染，使本來(lái)緊張的水資源供需矛盾更加尖鋭。遇到干旱年份，水資源的短缺不僅嚴(yán)重影響正常的エ農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也影響到人們的生活。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的増加，缺水面必然會(huì)持續(xù)増大。同時(shí)受全球能源危機(jī)和環(huán)境惡化的影響，以風(fēng)能為代表的新能源開(kāi)發(fā)利用受到大多數(shù)國(guó)家的重視，并紛紛制訂了相關(guān)的激勵(lì)政策和措施。受此影響，全球風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用得到迅猛發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，發(fā)展海水淡化，不論從經(jīng)濟(jì)上，還是從環(huán)境上都更加可行。海水淡化水源穩(wěn)定、清潔，產(chǎn)水成本逐漸降低，已經(jīng)受到越來(lái)越多國(guó)家，尤其是干旱缺水國(guó)家的重視。事實(shí)上，世界范圍的普遍缺水已經(jīng)使海水淡化技術(shù)從中東的沙漠地區(qū)擴(kuò)展到全球的主要沿海城市，并形成了海水淡化水的生產(chǎn)銷(xiāo)售和海水淡化設(shè)備制造兩大產(chǎn)業(yè)。因此，海水淡化作為開(kāi)發(fā)新水源的一種技術(shù)已經(jīng)確定無(wú)疑地成了全世界的必然趨勢(shì)。然而，海水淡化耗能多，大力發(fā)展便宜的可再生能源并用于海水淡化將是解決海水淡化高成本的重要途徑。至今海水淡化方法有蒸餾法、結(jié)晶法、電滲析法、反滲透法、離子交換法等等。其中反滲透法海水淡化技術(shù)因其能耗低、系統(tǒng)安裝維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，以及反滲透膜元件在材料、結(jié)構(gòu)等方面不斷取得突破，反滲透海水淡化技術(shù)近幾十年來(lái)取得了飛躍發(fā)展，使得反滲透技術(shù)已經(jīng)成為海水淡化、苦咸水淡化、純水和超純水制備最經(jīng)濟(jì)的手段，目前已得到了廣泛的應(yīng)用。反滲透海水淡化技術(shù)是用一張只透過(guò)水而不能透過(guò)鹽的半透膜將淡水和鹽水隔開(kāi)，在鹽水ー側(cè)加ー個(gè)大于滲透壓的壓力，鹽水中的水就會(huì)透過(guò)半透膜到淡水處，實(shí)現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)有的反滲透海水淡化系統(tǒng)是用電能驅(qū)動(dòng)離心泵，在鹽水ー側(cè)加ー個(gè)大于滲透壓的壓力，使鹽水中的水透過(guò)半透膜到淡水處。這樣做的缺點(diǎn)是消耗了大量的電能，増加了海水淡化的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)及其控制方法，直接利用風(fēng)能進(jìn)行海水淡化，不需要燃燒化石燃料，不產(chǎn)生溫室氣體及硫化物氮化物等污染氣體，同時(shí)還有效利用了空氣壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)海水進(jìn)行預(yù)熱，提高了能源利用率、降低了海水淡化成本，保證淡水輸出穩(wěn)定。本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是
一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)裝置、海水預(yù)處理設(shè)備、壓力平衡系統(tǒng)、反滲透裝置和控制系統(tǒng)，其特征在于所述海水預(yù)處理設(shè)備、壓力平衡系統(tǒng)、反滲透裝置依次順序連接；所述壓力平衡系統(tǒng)包括水泵、氣體壓縮裝置、密閉儲(chǔ)水容器、熱交換器、第一溢流閥、溢流節(jié)流閥、電磁閥、放氣閥，其中
所述風(fēng)力機(jī)裝置的輸出軸經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)分別與所述水泵和氣體壓縮裝置連接；所述海水預(yù)處理設(shè)備經(jīng)水泵和海水管路I與所述密閉儲(chǔ)水容器聯(lián)通；所述氣體壓縮裝置通過(guò)氣體管路III與所述密閉儲(chǔ)水容器聯(lián)通，用以向所述密閉儲(chǔ)水容器供給壓縮氣體；所述熱交換器與所述氣體壓縮裝置耦合設(shè)置，其冷側(cè)與海水管路I聯(lián)通，其熱側(cè)與氣體管路III聯(lián)通，利用所述氣體壓縮裝置壓縮空氣過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱海水管路中的海水；所述密閉儲(chǔ)水容器通過(guò)海水管路II與所述反滲透裝置聯(lián)通；海水管路I通過(guò)所述第一溢流閥、海水管路II通過(guò)所述溢流節(jié)流閥分別返至所述海水預(yù)處理設(shè)備；所述電磁閥設(shè)置在海水管路II上，所述放氣閥設(shè)置在密閉儲(chǔ)水容器上，所述控制系統(tǒng)通過(guò)電磁閥來(lái)控制海水管路II的開(kāi)閉；所述控制系統(tǒng)通過(guò)所述放氣閥和氣體壓縮裝置聯(lián)合控制密閉儲(chǔ)水系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力。進(jìn)一步地，所述風(fēng)力機(jī)裝置包括至少一個(gè)風(fēng)力機(jī)，所述風(fēng)力機(jī)為水平軸或垂直軸風(fēng)力機(jī)。優(yōu)選地，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)變速箱。 進(jìn)一步地，所述海水管路I還設(shè)置有單向閥，所述單向閥和密閉儲(chǔ)水容器之間的海水管路I通過(guò)第二溢流閥返至所述海水預(yù)處理設(shè)備。進(jìn)一步地，所述海水管路II上還設(shè)置有保安過(guò)濾器，所述保安過(guò)濾器位于所述電磁閥和所述反滲透裝置之間。進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括控制單元，所述密閉儲(chǔ)水容器上設(shè)置有液位傳感器，所述氣體管路III上設(shè)置有氣體壓力傳感器，所述海水管路II上設(shè)置有液體壓力傳感器I、液體壓力傳感器II、流量傳感器，所述液體壓力傳感器I位于所述密閉儲(chǔ)水容器和電磁閥之間，所述液體壓力傳感器II位于所述溢流節(jié)流閥和反滲透裝置之間，所述控制單元通過(guò)采集、分析上述各傳感器的信息來(lái)控制所述海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行。進(jìn)一步地，所述控制單元控制所述海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行是通過(guò)控制所述傳動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)置在所述密閉儲(chǔ)水容器上的放氣閥、以及所述電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提供了一種對(duì)上述風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)的控制方法，其特征在于根據(jù)反滲透裝置的性能特性和對(duì)工作壓力的要求，預(yù)設(shè)各壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的工作壓力范圍以及設(shè)定所述密閉儲(chǔ)水容器的上、下警戒水位；控制單元分別讀取液位傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述密閉儲(chǔ)水容器的液位，讀取氣體壓力傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)氣體壓縮裝置的工作壓力，讀取液體壓力傳感器I數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述海水管路II的工作壓力，讀取液體壓カ傳感器II數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述海水管路II的壓カ穩(wěn)定性，讀取流量傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)工作流量，控制單元根據(jù)其讀取的各傳感器的信息分別控制傳動(dòng)系統(tǒng)、放氣閥和電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉；當(dāng)所述密閉儲(chǔ)水容器的液位處于上、下警戒水位之間以及各壓カ監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的壓カ處于工作壓カ范圍之內(nèi)這兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，開(kāi)啟電磁閥；當(dāng)上述兩個(gè)條件任一個(gè)不滿足時(shí)，關(guān)閉電磁閥。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是I、本發(fā)明采用風(fēng)能的直接利用，將風(fēng)カ機(jī)從風(fēng)中獲得的機(jī)械能通過(guò)水泵轉(zhuǎn)換為液體的機(jī)械能直接驅(qū)動(dòng)海水淡化設(shè)備進(jìn)行水處理，能量轉(zhuǎn)換過(guò)程為機(jī)械能-機(jī)械能，相對(duì)于以風(fēng)カ發(fā)電為基礎(chǔ)的電カ驅(qū)動(dòng)海水淡化，同時(shí)由于省去發(fā)電部分設(shè)備，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)工程中不產(chǎn)生任何污染環(huán)境的物質(zhì)，海水淡化設(shè)備中主要耗能單元采用自然風(fēng)供能，是名副其實(shí)的環(huán)保、節(jié)能系統(tǒng)。2、本發(fā)明采用壓カ平衡系統(tǒng)完全取代高壓泵，成功解決風(fēng)能的不穩(wěn)定與反滲透裝置要求穩(wěn)定供能的矛盾，同時(shí)省去高壓泵設(shè)備。風(fēng)カ機(jī)的輸出軸與壓カ平衡系統(tǒng)的水泵相連，壓カ平衡系統(tǒng)與水處理過(guò)程的前處理和反滲透裝置處理相連，壓カ平衡系統(tǒng)同時(shí)具有儲(chǔ)水和儲(chǔ)能的作用，根據(jù)實(shí)際風(fēng)和用戶用水的特點(diǎn)，壓カ平衡系統(tǒng)在給反滲透裝置提供合適壓カ穩(wěn)定的水流量的同時(shí)具有調(diào)節(jié)削峰平谷的作用。3、本發(fā)明適用范圍廣，既可與風(fēng)電場(chǎng)相結(jié)合，也可獨(dú)立建設(shè)生產(chǎn)；可以單機(jī)組風(fēng)カ機(jī)設(shè)計(jì)也可以多機(jī)組合設(shè)計(jì)；適用風(fēng)力資源較為豐富的海島和其他沿海地區(qū)，也適用于西北地區(qū)等受電カ供應(yīng)局限地區(qū)的苦咸水淡化。


圖I為本發(fā)明的風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，本發(fā)明的風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)，由水平軸風(fēng)カ機(jī)I、壓カ平衡系統(tǒng)、海水預(yù)處理設(shè)備3、反滲透裝置4、控制單元2等構(gòu)成，反滲透裝置4通過(guò)壓カ平衡系統(tǒng)連至水平軸風(fēng)カ機(jī)1，壓カ平衡系統(tǒng)中設(shè)有變速箱5、水泵6、增壓器7、密閉儲(chǔ)水大空腔8、熱交換器9、單向閥10、第一溢流閥11、第二溢流閥12、溢流節(jié)流閥13、電磁閥14、放氣閥15、液位傳感器16、壓カ傳感器17 19、流量傳感器20，保安過(guò)濾器21，風(fēng)カ機(jī)I輸出軸經(jīng)變速箱5分別與水泵6和增壓器7相連，與海水預(yù)處理設(shè)備3通過(guò)管道相連的水泵6，經(jīng)第I管道、第一溢流閥11、連回海水預(yù)處理設(shè)備3，經(jīng)第I管道，熱交換器9、單向閥10連至密閉儲(chǔ)水大空腔8，與密閉儲(chǔ)水大空腔8相連的第II管道經(jīng)電磁閥14、溢流節(jié)流閥13、保安過(guò)濾器21連至反滲透裝置4，第II管道經(jīng)電磁閥14、溢流節(jié)流閥13中的溢流閥連回海水預(yù)處理設(shè)備3，密閉儲(chǔ)水大空腔8經(jīng)第二溢流閥12連回海水預(yù)處理設(shè)備3，與大氣相連的增壓器7經(jīng)第III管道與密閉儲(chǔ)水大空腔8相連。第III管道上裝有壓カ傳感器17，第II管道上電磁閥14前裝有壓力傳感器18，溢流節(jié)流閥后裝有流量傳感裝置19和壓力傳感器20，密閉儲(chǔ)水大空腔8裝有排氣閥15、液壓傳感器16、經(jīng)第二溢流閥12連回海水預(yù)處理設(shè)備3，水處理由海水預(yù)處理設(shè)備3、反滲透裝置4、后處理構(gòu)成，海水預(yù)處理設(shè)備3中的水經(jīng)水泵6加壓進(jìn)入密閉儲(chǔ)水大空腔8，經(jīng)溢流節(jié)流閥14進(jìn)入反滲透裝置4進(jìn)行過(guò)濾，進(jìn)入后處理，供于用戶。本實(shí)施例的海水淡化系統(tǒng)中主要包括以下三大部分一、水平軸風(fēng)力機(jī)由于大部分風(fēng)電場(chǎng)均采用水平軸風(fēng)力機(jī)，且水平軸風(fēng)力機(jī)較垂直軸風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用效率高，因此本發(fā)明采用水平軸風(fēng)力機(jī)，該水平軸風(fēng)力機(jī)采用一套傘齒輪組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將風(fēng)力機(jī)水平軸旋轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn)換為垂直軸旋轉(zhuǎn)扭矩，傳遞到地面。二、壓力平衡系統(tǒng)如圖I所示，水泵6在風(fēng)力機(jī)I的驅(qū)動(dòng)下將海水預(yù)處理設(shè)備3中已經(jīng)過(guò)前處理的水泵入第I管道，通過(guò)熱交換器9、單向閥10進(jìn)入密閉儲(chǔ)水大空腔8，第I管道上設(shè)有旁路第一溢流閥11，當(dāng)風(fēng)力機(jī)處于合適的轉(zhuǎn)速之下時(shí)，加壓水只通過(guò)熱交換器9、單向閥10進(jìn)入密閉儲(chǔ)水大空腔8，密閉大空腔8中有一定水平面高度范圍的儲(chǔ)存水，液面高度由液位傳感器16檢測(cè)，液面上側(cè)預(yù)先由增壓器7充有一定壓力的空氣，空氣壓力由壓力傳感器17測(cè)量，增壓器7也由風(fēng)力機(jī)I直接驅(qū)動(dòng)，反滲透裝置所需壓力由空氣壓力和水深保證，密閉大空腔為具有一定高度和橫截面面積的密閉空間，具有一定壓力的水經(jīng)第II管道的電磁閥14、溢流節(jié)流閥13進(jìn)去反滲透裝置4。同樣，進(jìn)入反滲透裝置4的水壓和流量由壓力傳感器19，流量傳感裝置20測(cè)量。重點(diǎn)說(shuō)明的是，水由第I管道是均定流入，由于密閉大空腔具有一定的橫截面積，可以保證液面高度變化在一定范圍內(nèi)，同時(shí)第II管道上裝有溢流節(jié)流閥，為反滲透裝置提供平穩(wěn)、不間斷的流量和合適壓力的水流。當(dāng)風(fēng)速過(guò)高時(shí)第II管道中的壓力高于設(shè)定值，第二溢流閥12和溢流節(jié)流閥13中的溢流閥開(kāi)啟，多余的水返回海水預(yù)處理設(shè)備3，同時(shí)第I管道上第一溢流閥11可限制第I管道中的水壓，保證管道安全；當(dāng)風(fēng)速降低時(shí)，第II管道中水壓下降，此時(shí)由控制系統(tǒng)開(kāi)啟增壓器7進(jìn)行空氣加壓，以補(bǔ)充由于液面降低造成的第II管道水壓下降，液面上側(cè)空氣量和壓力由增壓器7和排氣閥15聯(lián)合控制。當(dāng)密閉大空腔液面高度超過(guò)最大允許高度或者低于最小允許高度時(shí)，可以采取風(fēng)力機(jī)變槳，甚至可以切斷變速箱5以保證水處理設(shè)備安全。整個(gè)系統(tǒng)可以采用DCS系統(tǒng)自動(dòng)控制。二、控制系統(tǒng)如圖2所示，一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，為保證系統(tǒng)正常工作，根據(jù)反滲透裝置4的性能特性和對(duì)工作壓力的要求，系統(tǒng)預(yù)設(shè)工作壓力范圍，根據(jù)密閉儲(chǔ)水大空腔8儲(chǔ)水量和橫截面積的要求，密閉儲(chǔ)水大空腔8中預(yù)設(shè)液位工作設(shè)定范圍和警戒水位，其中警戒水位有上警戒水位和下警戒水位。系統(tǒng)在工作中水泵6默認(rèn)為開(kāi)啟狀態(tài)，增壓器7默認(rèn)為關(guān)閉狀態(tài)?？刂茊卧?分別讀取液位傳感器16數(shù)據(jù)以檢測(cè)液位高度，讀取壓力傳感器17數(shù)據(jù)以檢測(cè)增壓器工作壓力，讀取壓力傳感器18數(shù)據(jù)以檢測(cè)工作壓力，讀取壓力傳感器19數(shù)據(jù)以檢測(cè)壓力穩(wěn)定性，讀取流量傳感器20數(shù)據(jù)以檢測(cè)工作流量?？刂茊卧?分別控制變速箱5、放氣閥15和電磁閥14的開(kāi)啟和關(guān)閉。電磁閥14關(guān)閉，水泵6向密閉儲(chǔ)水大空腔8注水，正常過(guò)程中，液壓傳感器16數(shù)據(jù)處于工作設(shè)定范圍內(nèi)，壓力傳感器18處于工作壓力范圍內(nèi)，此時(shí)電磁閥14開(kāi)始，水處理系統(tǒng)正常工作。需要說(shuō)明的是，如果步驟I同時(shí)接收到兩個(gè)信號(hào)，則判定結(jié)果為是，水處理系統(tǒng)正常工作，當(dāng)判定結(jié)果為否時(shí)有三種情況情況I，只接收到壓力傳感器18側(cè)的信號(hào)；情況II，只接收到液壓傳感器16側(cè)的信號(hào)；情況三，均未接收到兩側(cè)信號(hào)。其中，情況I包括(I)壓力傳感器18數(shù)據(jù)低于工作壓力范圍，(2)壓力傳感器18數(shù)據(jù)高于工作壓力范圍，情況II包括(3)液位傳感器16數(shù)據(jù)低于工作設(shè)定范圍，(4)液位傳感器16數(shù)據(jù)高于工作設(shè)定范圍，情況III包括(5)液位傳感器16數(shù)據(jù)低于工作設(shè)定范圍且壓力傳感器18數(shù)據(jù)低于工作壓力范圍，(6)液位傳感器16數(shù)據(jù)低于工作設(shè)定范圍且壓力傳感器18數(shù)據(jù)高于工作壓力范圍，(7)液位傳感器16數(shù)據(jù)高于工作設(shè)定范圍且壓力傳感器18數(shù)據(jù)低于工作壓力范圍，(8)液位傳感器16數(shù)據(jù)高于工作設(shè)定范圍且壓力傳感器18數(shù)據(jù)高于工作壓力范圍，共八種情況。當(dāng)步驟I的結(jié)果為否并屬于情況I時(shí)，則控制重新返回直至步驟I為是；否則，進(jìn)入情況II和情況III的控制，系統(tǒng)通過(guò)水泵6，增壓器7，電磁閥14和放氣閥15的協(xié)調(diào)控制，直至步驟2同時(shí)接收到兩側(cè)信號(hào)，結(jié)果為是，水處理系統(tǒng)正常工作。補(bǔ)充說(shuō)明，系統(tǒng)中第一溢流閥11，第二溢流閥12以及溢流節(jié)流閥13中的溢流閥的開(kāi)啟壓力為預(yù)先設(shè)置，溢流節(jié)流閥13的作用為穩(wěn)壓、穩(wěn)流和系統(tǒng)保護(hù)，預(yù)設(shè)壓力略低于工作壓力范圍的最高值，第一溢流閥11的作用為管道保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)，預(yù)設(shè)壓力為管道安全承壓值，第二溢流閥12的作用為系統(tǒng)保護(hù)，預(yù)設(shè)壓力為視情況而定。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求
1.一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)，包括風(fēng)力機(jī)裝置、海水預(yù)處理設(shè)備、壓力平衡系統(tǒng)、反滲透裝置和控制系統(tǒng)，其特征在于 所述海水預(yù)處理設(shè)備、壓力平衡系統(tǒng)、反滲透裝置依次順序連接； 所述壓力平衡系統(tǒng)包括水泵、氣體壓縮裝置、密閉儲(chǔ)水容器、熱交換器、第一溢流閥、溢流節(jié)流閥、電磁閥、放氣閥，其中 所述風(fēng)力機(jī)裝置經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)分別與所述水泵和氣體壓縮裝置連接； 所述海水預(yù)處理設(shè)備經(jīng)水泵和海水管路I與所述密閉儲(chǔ)水容器聯(lián)通； 所述氣體壓縮裝置通過(guò)氣體管路III與所述密閉儲(chǔ)水容器聯(lián)通，用以向所述密閉儲(chǔ)水容器供給壓縮氣體； 所述熱交換器與所述氣體壓縮裝置耦合設(shè)置，其冷側(cè)與海水管路I聯(lián)通，其熱側(cè)與氣體管路III聯(lián)通，利用所述氣體壓縮裝置壓縮空氣過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱海水管路中的海水； 所述密閉儲(chǔ)水容器通過(guò)海水管路II與所述反滲透裝置聯(lián)通； 所述海水管路I通過(guò)所述第一溢流閥、海水管路II通過(guò)所述溢流節(jié)流閥分別返至所述海水預(yù)處理設(shè)備； 所述電磁閥設(shè)置在海水管路II上，所述控制系統(tǒng)通過(guò)電磁閥來(lái)控制海水管路II的開(kāi)閉； 所述放氣閥設(shè)置在密閉儲(chǔ)水容器上，所述控制系統(tǒng)通過(guò)放氣閥和所述氣體壓縮裝置聯(lián)合控制密閉儲(chǔ)水容器中壓縮空氣的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)力機(jī)裝置包括至少一個(gè)風(fēng)力機(jī)，所述風(fēng)力機(jī)為水平軸或垂直軸風(fēng)力機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)變速箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述海水管路I還設(shè)置有單向閥，所述單向閥和所述密閉儲(chǔ)水容器之間的海水管路I通過(guò)第二溢流閥返至所述海水預(yù)處理設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述海水管路II上還設(shè)置有保安過(guò)濾器，所述保安過(guò)濾器位于所述電磁閥和所述反滲透裝置之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括控制單元，所述密閉儲(chǔ)水容器上設(shè)置有液位傳感器，所述氣體管路III上設(shè)置有氣體壓力傳感器，所述海水管路II上設(shè)置有液體壓力傳感器I、液體壓力傳感器II、流量傳感器，所述液體壓力傳感器I位于所述密閉儲(chǔ)水容器和電磁閥之間，所述液體壓力傳感器II位于所述溢流節(jié)流閥和反滲透裝置之間，所述控制單元通過(guò)采集、分析上述各傳感器的信息來(lái)控制所述海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元控制所述海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行是通過(guò)控制所述傳動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)置在所述密閉儲(chǔ)水容器上的放氣閥、以及所述電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
8.—種對(duì)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法，其特征在于根據(jù)反滲透裝置的性能特性和對(duì)工作壓力的要求，預(yù)設(shè)各壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的工作壓力范圍以及設(shè)定所述密閉儲(chǔ)水容器的上、下警戒水位； 控制單元分別讀取液位傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述密閉儲(chǔ)水容器的液位，讀取氣體壓力傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)氣體壓縮裝置的工作壓力，讀取液體壓力傳感器I數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述海水管路II的工作壓力，讀取液體壓力傳感器II數(shù)據(jù)以檢測(cè)所述海水管路II的壓力穩(wěn)定性，讀取流量傳感器數(shù)據(jù)以檢測(cè)工作流量，控制單元根據(jù)其讀取的各傳感器的信息分別控制傳動(dòng)系統(tǒng)、放氣閥和電磁閥的開(kāi)啟和關(guān)閉； 當(dāng)所 述密閉儲(chǔ)水容器的液位處于上、下警戒水位之間以及各壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的壓力處于工作壓力范圍之內(nèi)這兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，開(kāi)啟電磁閥；當(dāng)上述兩個(gè)條件任一個(gè)不滿足時(shí)，關(guān)閉電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)能直接利用海水淡化系統(tǒng)及其控制方法，海水淡化系統(tǒng)中，海水預(yù)處理設(shè)備(3)、壓力平衡系統(tǒng)、反滲透裝置(4)依次順序連接；風(fēng)力機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)水泵(6)、氣體壓縮裝置(7)；海水預(yù)處理設(shè)備(3)、氣體壓縮裝置(7)分別經(jīng)管路與密閉儲(chǔ)水容器(8)聯(lián)通；熱交換器(9)與氣體壓縮裝置(7)耦合設(shè)置，利用壓縮空氣過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱海水；密閉儲(chǔ)水容器(8)與反滲透裝置(4)聯(lián)通；所述控制單元(2)控制所述海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行是通過(guò)控制所述傳動(dòng)系統(tǒng)(5)、設(shè)置在所述密閉儲(chǔ)水容器(8)上的放氣閥(15)、以及所述電磁閥(14)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的海水淡化系統(tǒng)具有投資省、易操作、效率高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102627339SQ20121009812
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者徐建中, 楊科, 趙敬恩 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所