一种远洋轮用淡水汲取装置

一、技术领域

本发明属于船用附属设备技术领域，尤其是涉及一种适用于在海上长航时行驶的船舶上的远洋轮用淡水汲取装置。

二、背景技术

对于需要在海上进行长时间航行的远洋轮而言，需要进行储备足够的淡水才能够出航，而淡水的储存会降低船舶的承载量，降低船舶的运输效率，为了提高船舶的运输效率，需要进行利用海水资源转化为淡水资源，海水的淡化即利用海水脱盐生产淡水，可以增加淡水的总量，且不受时空和气候的影响，保障船舶的需求量和居民的正常饮用水的需求；

而在现有的通过蒸馏的方法使海水淡化的设备中，通过将存有高温热量的集热管放在一个存储待加热的海水的水箱中，由于水箱中的储存的海水的量较大，因此从低温要到达能产生蒸汽的较高的温度时，加热所需时间较长，不能及时响应用户的需求。

三、发明内容

本发明的目的是针对提供一种解决上述问题中的至少一部分的远洋轮用淡水汲取装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的远洋轮用淡水汲取装置，包括太阳能集热板，和与其贴合设置的用于输送导热介质的集热管，集热管吸收来自太阳能集热板的热量，还包括加热水箱和通过蒸汽冷凝管路与其连通的淡水箱，加热水箱内通过若干呈间隔设置的隔水件将海水按其水温的高低将其密封分隔成若干个不同温度区间的海水加热分室，所述加热水箱内还设有与集热管形成回路的第一管路，第一管路布置于各个海水加热分室内以分别加热不同海水加热分室内的处于不同温度区间的海水，海水加热分室之间设有将指定的一个或多个海水加热分室内和/或外部的海水同时输送至另一个或多个海水加热分室内的第二管路。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，第一管路包括都为一端开口、另一端封堵的第一导入总管和第一导出总管，第一导入总管和第一导出总管之间并行设有若干第一放热分管，每海水加热分室内设有至少一根第一放热分管，第一导入总管和第一导出总管的开口端分别与集热管的出口端、进口端一一连通。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，第一管路还包括用于控制其管路内的流体的流量的第一阀组件，第一阀组件包括设于每根第一放热分管上的用于控制其内的流体的流量的第一阀。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，第二管路包括两端封堵的第二输送总管，第二输送总管上并行设有若干对呈对应设置的第二输入分管和第二输出分管，每海水加热分室内设有至少一对呈对应设置的第二输入分管和第二输出分管，该对第二输入分管和第二输出分管上的各自一端位于该海水加热分室内、另一端分别与第二输送总管一一连通，第二输出分管上设置有用于将该海水加热分室内的海水抽出的第二输出分泵和控制海水流出的第二输出阀，第二输入分管上设置有控制海水流入的第二输入阀。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，加热水箱所有的海水加热分室沿加热水箱的高度方向布置，且各海水加热分室内的海水所处的温度区间沿加热水箱的高度方向自低向高逐步调高。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，蒸汽冷凝管路基本设于加热水箱内，且每个海水加热分室内至少设有蒸汽冷凝管路中的一段。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，蒸汽冷凝管路包括都为一端开口、另一端封堵的蒸汽导入总管和蒸汽导出总管，蒸汽导入总管和蒸汽导出总管之间并行设有若干蒸汽冷凝分管，每海水加热分室内设有至少一根蒸汽冷凝分管，蒸汽导入总管和蒸汽导出总管的开口端分别与加热水箱中温度区间最高的海水加热分室的顶部、淡水箱一一连通。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，蒸汽冷凝分管上靠近蒸汽导入总管的一段上设有控制其内蒸汽流量的蒸汽控制阀、靠近蒸汽导出总管的一段上设有防止蒸汽导出总管内的流体逆流入的阻逆单向阀。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，淡水箱设于加热水箱的下方。

在上述的远洋轮用淡水汲取装置中，每海水加热分室内分别设有低位液位器和高位液位器；隔水件由保温材料制成或者包括由保温材料制成的保温层。

与现有技术相比，本远洋轮用淡水汲取装置的优点在于：通过设置存放各个不同温度区间的海水加热分室以实现将不同温度的海水同时分别加热，从而使得处于高温度区间内的海水在较快的时间内制得蒸汽，与此同时在高温度区间内消耗的海水又可以从相对于其低一个档次的温度区间内的海水快速得到补充，为不间断地制得蒸汽给予了保证。

四、附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1提供了本发明实施例的结构示意图。

图2提供了本发明实施例中的加热水箱的内部结构示意图。

图3提供了本发明实施例中的加热水箱内的海水加热分室内的管路布置示意图。

图中，海水a、太阳能集热板1、集热管2、加热水箱3、隔水件31、海水加热分室32、第一导入总管41、第一导出总管42、第一放热分管43、第一阀44、第二输送总管51、第二输入分管52、第二输出分管53、第二输出分泵54、第二输出阀55、第二输入阀56、水流通孔57、蒸汽导入总管61、蒸汽导出总管62、蒸汽冷凝分管63、蒸汽控制阀64、阻逆单向阀65、淡水箱7、淡水出水口71。

五、具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1至3所示，本远洋轮用淡水汲取装置，包括太阳能集热板1、集热管2、加热水箱3和淡水箱7。

太阳能集热板1，用于吸收来自太阳光传来的热量。

集热管2，用于输送导热介质(如导热油等)，贴合设置于太阳能集热板1上，以吸收来自太阳能集热板1的热量。

加热水箱3，其内通过若干隔水件31将海水按其水温的高低将其密封分隔成若干个不同温度区间的海水加热分室32，其内还设有与集热管2形成回路的第一管路，第一管路布置于各个海水加热分室32内以分别加热不同海水加热分室32内的处于不同温度区间的海水，另外，海水加热分室32之间设有将指定的一个或多个海水加热分室32内和/或外部的海水同时输送至另一个或多个海水加热分室32内的第二管路。

需要说明的是，为了减少相邻的海水加热分室32内的保温效果，隔水件31采用保温材料制成或者其外设有由保温材料制成的保温层，另外考虑对加热水箱3的箱体外设有由保温材料(如聚氨酯等发泡材料、石棉)制成的保温层。

淡水箱7，通过蒸汽冷凝管路与加热水箱3连通，以接收来自加热水箱3中产生的蒸汽，这里的蒸汽经蒸汽冷凝管路后冷凝成液态的淡水。

工作原理：首先将海水抽取至设定的最低温度区间所对应的海水加热分室32内，接着通过集热管2上位于该海水加热分室32内的一段对海水进行加热至该海水加热分室32所对应的温度区间的上限，然后将该海水加热分室32内的海水通过第二管路加入到相较于上述温度区间较高的温度区间所对应海水加热分室32内以对其进行进一步加热，然后，将新抽取的海水加入该最低温度区间所对应的那个海水加热分室32内，如此依次递推，直至每个海水加热分室32内都存有与其相对应的温度区间内的海水，而位于最高温度区间所对应的海水加热分室32内的海水由于温度最高，所以吸热变成蒸汽所需时间会相较于现有技术中所有海水在同一个空间内加热而言大大缩短，以上只为通常的一种加热方式，根据具体情况可以一个或多个不同的海水加热分室32内或外部的海水(通常指位于船舶外侧的海洋中的海水，当然也可以指位于船舶内的待处理的海水)导入指定的一个或多个海水加热分室32内，以提高对任意一个海水加热分室32内的温度的调控力。

第一管路，在一个或多个实施例中，如图1和3所示，包括都为一端开口、另一端封堵的第一导入总管41和第一导出总管42，第一导入总管41和第一导出总管42之间并行设有若干第一放热分管43，每海水加热分室32内设有至少一根第一放热分管43，第一导入总管41和第一导出总管42的开口端分别与集热管2的出口端、进口端一一连通，当然根据需要可以设置为其它不同的管路。

需要说明的，这里的第一导入总管41和第一导出总管42既可以同时设置在各个不同的海水加热分室32内，或者不设置在各个不同的海水加热分室32内，但都设置在加热水箱3内，或者都设置在加热水箱3外，对于不设置在海水加热分室32内的情况，可在管的外侧增加一层由保温材料(如石棉)制成的保温层。

第一管路，在另一个或多个实施例中，还包括用于控制其管路内的流体的流量的第一阀组件，第一阀组件包括设于每根第一放热分管43上的用于控制其内的流体的流量的第一阀44。

第二管路，在一个或多个实施例中，如图1和3所示，包括两端封堵的第二输送总管51，第二输送总管51上并行设有若干对呈对应设置的第二输入分管52和第二输出分管53，每海水加热分室32内设有至少一对呈对应设置的第二输入分管52和第二输出分管53，该对第二输入分管52和第二输出分管53上的各自一端位于该海水加热分室32内、另一端分别与第二输送总管51一一连通，第二输出分管53上设置有用于将该海水加热分室32内的海水抽出的第二输出分泵54和控制海水流出的第二输出阀55，第二输入分管52上设置有控制海水流入的第二输入阀56，当然根据需要可以设置为其它不同的管路。

需要说明的，这里的第二输送总管51既可以同时设置在各个不同的海水加热分室32内，或者不设置在各个不同的海水加热分室32内，但都设置在加热水箱3内，或者都设置在加热水箱3外，对于不设置在海水加热分室32内的情况，可在管的外侧增加一层由保温材料(如石棉)制成的保温层。

另外还可在第二输入分管52和第二输出分管53上位于海水加热分室32内的一段沿其纵向方向间隔开设若干水流通孔57。

对于加热水箱3中的各个海水加热分室32方位的设置，可以有多种，在一个或多个实施例中，当加热水箱3为直立式的情况，其内的所有的海水加热分室32沿加热水箱3的高度方向布置，且各海水加热分室32内的海水所处的温度区间沿加热水箱3的高度方向自低向高逐步调高，而当加热水箱3为卧式的情况，其内的所有的海水加热分室32沿加热水箱3的长度方向布置，且各海水加热分室32内的海水所处的温度区间沿加热水箱3的长度方向自低向高逐步调高，在另一个或多个实施例中各海水加热分室32设置顺序不按温度区间从低至高的顺序，可以根据需要具体设置。

由于蒸汽冷凝管路中输送的是高温的蒸汽，由于该蒸汽最终要冷凝成液态的淡水，因此在输送过程中会有热量不断的释放出来，如果不加以利用，为此，在一个或多个实施例中，将蒸汽冷凝管路基本设于加热水箱3内，且每个海水加热分室32内至少设有蒸汽冷凝管路中的一段，这样蒸汽冷凝管路内的输送的蒸汽所释放出来的热量就可以被海水加热分室32内的海水所吸收，另外这也有利于蒸汽冷凝管路内的输送的蒸汽以较快的速度冷凝成液态淡水。

鉴于此，上述的蒸汽冷凝管路，在一个或多个实施例中，如图1和3所示，其结构包括都为一端开口、另一端封堵的蒸汽导入总管61和蒸汽导出总管62，蒸汽导入总管61和蒸汽导出总管62之间并行设有若干蒸汽冷凝分管63，每海水加热分室32内设有至少一根蒸汽冷凝分管63，蒸汽导入总管61和蒸汽导出总管62的开口端分别与加热水箱3中温度区间最高的海水加热分室32的顶部、淡水箱7一一连通，当然根据需要可以设置为其它不同的管路。

需要说明的，这里的蒸汽导入总管61既可以同时设置在各个不同的海水加热分室32内，或者不设置在各个不同的海水加热分室32内，但都设置在加热水箱3内，或者都设置在加热水箱3外，对于不设置在海水加热分室32内的情况，可在管的外侧增加一层由保温材料(如石棉)制成的保温层。

在一个或多个实施例中，蒸汽冷凝分管63上靠近蒸汽导入总管61的一段上设有控制其内蒸汽流量的蒸汽控制阀64、靠近蒸汽导出总管62的一段上设有防止蒸汽导出总管62内的流体逆流入的阻逆单向阀65。

为了使冷凝的液态水在无须外部作用力的情况下只借助自身重力达到快速搜集的目的，在一个或多个实施例中，将这里的淡水箱7设置在加热水箱3的下方。

为了控制海水加热分室32内的水位，在一个或多个实施例中，每海水加热分室32内分别设有低位液位器和高位液位器，这样当水位低于低位液位器时，可将其它海水加热分室32内内的海水输入其内，直至水位到达高位液位器时，停止输入。

另外，为了使本汲取装置能自动运行，在一个或多个实施例中，在各海水加热分室32内设置有温度传感器，同时上述的阀和液位器也都为电动控制，将上述温度传感器、电动控制的阀和液位器、以及上述的泵与控制箱中的电路控制板连接，这样根据温度传感器、液位器传回的检测信息自动控制各个阀和泵的状态成为了可能，另外蒸汽的生成温度还与当地气压有关，因此增加气压检测器，将其检测的气压信息传输给控制箱中的电路控制板，以便让电路控制板在现有的温度、液位数据上结合气压数据更精准的控制各个阀和泵的状态。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了海水a、太阳能集热板1、集热管2、加热水箱3、隔水件31、海水加热分室32、第一导入总管41、第一导出总管42、第一放热分管43、第一阀44、第二输送总管51、第二输入分管52、第二输出分管53、第二输出分泵54、第二输出阀55、第二输入阀56、水流通孔57、蒸汽导入总管61、蒸汽导出总管62、蒸汽冷凝分管63、蒸汽控制阀64、阻逆单向阀65、淡水箱7、淡水出水口71等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。