一种船用大功率海水淡化设备

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种船用大功率海水淡化设备。

背景技术

船舶在长周期的航行时，其淡水水源也较为匮乏，而海水却不可直接饮用，所以需要搭载海水淡化设备，将海水淡化为淡水后进行使用。

经检索，中国专利公开号为CN113697886B的专利，公开了一种太阳能蒸馏海水淡化装置，包括储水箱，储水箱的内部设置有密封隔板，储水箱的侧壁上设置有注水管，所述储水箱的一端设置有集气罩，集气罩远离储水箱的一端设置有负压风机，负压风机的输出端设置有第一连接软管，负压风机的两侧设置有太阳能电板，储水箱远离集气罩的一端设置有用于对水蒸气起到冷凝作用的冷凝组件。

上述专利存在以下不足：由于海水中有较多的盐分，在蒸馏时会使得加热板上附着较多的盐垢，所以其设置了清理刮板对加热板进行除垢，但是由于盐垢是蒸发残留，而蒸发则在加热板的表面进行，所以盐垢与加热板之间的附着力较大，直接使用刮板刮除时，需要的作用力较大，难以刮除，并且施加较大的作用力时，还会对加热板本身造成损伤。

为此，本发明提出一种船用大功率海水淡化设备。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种船用大功率海水淡化设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种船用大功率海水淡化设备，包括蒸发箱体、设置于蒸发箱体内部的加热板件以及设置于加热板件两侧的喷洒头，

每个所述喷洒头均连接有一组海水供应部，所述蒸发箱体的顶部开设有排汽口，排汽口连接有冷凝器，所述蒸发箱体的内部设置有两组用于对加热板件施加震动的震动除垢部；

所述海水供应部包括水泵、蓄水反冲组件和球笼滤头，所述球笼滤头置于海水中，且球笼滤头通过软管连接于蓄水反冲组件，蓄水反冲组件的另一端连接于水泵。

优选地：所述加热板件包括金属壳体和位于金属壳体内部的电热管，所述金属壳体与电热管之间存在间隙，且电热管的端部固定卡接于蒸发箱体的底部，金属壳体的底部通过支柱连接于蒸发箱体的底部内壁。

进一步地：所述震动除垢部包括震动组件和传动组件；

所述震动组件包括筒体和转轮，所述筒体的径向转动连接有多个弹性震杆，所述转轮的内侧壁开设有凸轮槽，所述弹性震杆通过限位杆一活动限位配合于凸轮槽的内壁；

所述传动组件包括固定于筒体端面的齿圈和固定于转轮端面的太阳轮，所述齿圈与太阳轮的相对一侧啮合有多个行星齿轮，所述行星齿轮的侧壁转动连接有轮轴一，轮轴一通过支架连接于蒸发箱体的内侧壁，所述太阳轮的侧壁固定安装有轮轴二。

在前述方案的基础上：所有的所述弹性震杆劲度系数相同且长度不同或者所有的所述弹性震杆长度相同但劲度系数不同。

在前述方案中更佳的方案是：相邻的所述弹性震杆之间的夹角不同，且夹角呈等比数列，并且公比为大于1的正整数。

作为本发明进一步的方案：所述齿圈与太阳轮的传动比满足

同时，所述蒸发箱体的内侧壁固定安装有涡轮机，涡轮机的输出轴通过联轴器连接于轮轴二的侧壁，涡轮机的进水口连接于水泵的出水口，涡轮机的出水口通过连接管连接于喷洒头。

作为本发明的一种优选的：所述蓄水反冲组件包括外壳体、纵向滑动连接于外壳体内部的滑环以及固定安装于外壳体两侧的水口一和水口二，水口一和水口二分别连接于水泵和软管，所述滑环的底部固定安装有镂空板，堵塞通过弹簧二连接于镂空板，且所述滑环通过弹簧一连接于镂空板。

同时，所述蓄水反冲组件还包括两组对置的限位件一和两组对置的限位件二。

作为本发明的一种更优的方案：所述限位件一包括限位杆二和插杆二，所述插杆二滑动连接于滑环的侧壁，且所述插杆二的侧壁通过弹簧三连接于滑环，所述堵塞的侧面内壁开设有可与插杆二卡合的卡槽一，所述限位杆二固定安装于外壳体的顶部下表面，且所述限位杆二与插杆二的相对一侧设置有相互配合的斜面一；

所述限位件二包括驱动杆、杠杆和插杆一，所述驱动杆的中部转动连接于滑环的内壁，且杠杆与滑环的转动连接处设置有复位扭簧，所述杠杆的两端内壁均开设有驱动杆，所述驱动杆与插杆一均滑动连接于滑环的内壁，且均通过卡杆分别活动限位配合于两个腰型孔的内壁，所述外壳体的侧壁开设有可与插杆一卡合的卡槽二，所述驱动杆与堵塞通过斜面二配合。

本发明的有益效果为：

1.本发明，通过将水泵的供水采用两侧交替式供水设计，从而可使得加热板件的两侧表面会经过迅速升温-迅速冷却降温的循环，再结合加热板件与盐垢的热膨胀系数不同的特点，可降低盐垢与加热板件的表面的接触面积，从而降低附着力，达到自动脱落的目的，防止刮除式的去除导致加热板件的表面受损。

2.本发明，通过将加热板件设置为金属壳体与电热管的组合，其之间存在一定间隙，一方面能保证电热管的热量能可靠传递至金属壳体，另一方面，金属壳体作为蒸发热传导介质，其作为盐垢附着，以及震动除垢的本体，从而可作为易损件设置，避免作为电元件的电热管受损，从而降低了使用成本，增加了实用性。

3.本发明，通过设置弹性震杆，当转轮相对筒体转动时，从而利用凸轮槽对限位杆一的限位作用能使得弹性震杆向外侧伸出，从而敲击金属壳体的侧边，使其震动，从而增加了盐垢去除的可靠性。

4.本发明，在使用弹性震杆敲击震动的基础上，设置多个弹性震杆，将多个弹性震杆之间的夹角设置为等比数列型，再配合弹性震杆劲度系数相同且长度不同或者弹性震杆长度相同但劲度系数不同的特性设置，从而可使得弹性震杆敲击金属壳体的时间间隔不同，每个弹性震杆对金属壳体的敲击“力度”不同，从而可使得金属壳体震动的频率与振幅时刻变化，从而能对不同附着程度的盐垢均能可靠的震动去除，增加了去除的可靠性。

5.本发明，通过采用齿圈与太阳轮进行传动驱动，其保证弹性震杆的敲击动作与弹性震杆的旋转切换动作综合同步的基础上，通过对齿圈与太阳轮的传动比进行限定，能保证每个弹性震杆转动至金属壳体侧面时，均能可靠伸出敲击。

6.本发明，通过设置涡轮机，其一方面借用水泵的水流动力作为弹性震杆的驱动，简化了动力源的布置，增加了结构紧凑性，另一方面此种设置也能使得敲击动作和供水动作完全同步，无需另外人工或者算法控制，并且，结合交替供水特性，也能实现金属壳体的两侧交替敲击，防止同时敲击造成的震动干涉抵消，从而增加了可靠性。

7.本发明，通过设置蓄水反冲组件，其一方面可在水泵单次工作结束后进行反冲清洗球笼滤头，从而再结合水泵交替启动的特性，可对球笼滤头反复反冲清洗，防止堵塞，保证海水供应可靠性，另一方面在蓄水阶段，能使得堵塞与滑环先锁止，滑环与外壳体滑移至底部内腔较大时堵塞再打开，保证需水量，在反冲阶段，使得滑环先锁止，堵塞复位后再解除滑环的锁止，并且锁止堵塞与滑环，从而可防止蓄水水源泄露至顶部，从而保证了反冲水量，增加反冲清洁效果，并且堵塞与滑环的锁止与接触、滑环与外壳体的锁止与解除均依靠水泵启闭时的压力变化特性控制，无需人工或者电控算法控制，增加了使用的便捷性。

附图说明

图1为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的加热板件剖视结构示意图；

图3为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的震动除垢部结构示意图；

图4为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的震动组件剖视结构示意图；

图5为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的传动组件剖视结构示意图；

图6为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的涡轮机安装结构示意图；

图7为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的管路结构示意图；

图8为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的蓄水反冲组件剖视结构示意图；

图9为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的限位件一与限位件二结构示意图；

图10为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的限位件二剖视结构示意图；

图11为本发明提出的一种船用大功率海水淡化设备的限位件一剖视结构示意图。

图中：1-蒸发箱体、2-排汽口、3-喷洒头、4-加热板件、5-震动除垢部、6-金属壳体、7-电热管、8-支柱、9-震动组件、10-传动组件、11-限位杆一、12-弹性震杆、13-筒体、14-凸轮槽、15-转轮、16-齿圈、17-行星齿轮、18-轮轴一、19-太阳轮、20-轮轴二、21-连接管、22-涡轮机、23-水泵、24-蓄水反冲组件、25-软管、26-球笼滤头、27-外壳体、28-堵塞、29-滑环、30-水口一、31-弹簧一、32-限位件一、33-限位件二、34-驱动杆、35-腰型孔、36-杠杆、37-插杆一、38-镂空板、39-弹簧二、40-水口二、41-限位杆二、42-弹簧三、43-插杆二。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例1：

一种船用大功率海水淡化设备，如图1-11所示，包括蒸发箱体1、设置于蒸发箱体1内部的加热板件4以及设置于加热板件4两侧的喷洒头3，每个所述喷洒头3均连接有一组海水供应部，所述蒸发箱体1的顶部开设有排汽口2，排汽口2连接有冷凝器，所述蒸发箱体1的内部设置有两组用于对加热板件4施加震动的震动除垢部5。

所述海水供应部包括水泵23、蓄水反冲组件24和球笼滤头26，所述球笼滤头26置于海水中，且球笼滤头26通过软管25连接于蓄水反冲组件24，蓄水反冲组件24的另一端连接于水泵23。

所述球笼滤头26为空腔球结构，其表面开设有滤孔，用于配重和过滤，其为现有技术，本实施例不对其赘述。

本装置在使用时，水泵23启动时可将海水通过球笼滤头26过滤后吸入，并供应至喷洒头3内，喷洒头3将水喷洒至加热板件4的表面，海水受热蒸发，产生蒸汽通过排汽口2排入冷凝器中冷凝即可成为淡水，并且盐垢位于加热板件4的表面，经过震动除垢部5的震动即可进行去除，并且在使用过程中，控制两组水泵23交替启动，即过程如下：

首先启动其中一组水泵23，关闭另一组水泵23，此时其中一组喷洒头3将水喷洒至加热板件4的一侧，此时海水蒸发，盐垢残留至加热板件4表面，而加热板件4的另一侧由于没有水，会产生高温，随后交替启动水泵23，使得加热板件4高温侧的喷洒头3喷水，海水遇到加热板件4表面会迅速通过蒸发吸热，加热板件4的表面迅速降温，而加热板件4的另一侧无水喷出，其表面则迅速升温，所以在水泵23交替启动的过程中，加热板件4的两侧表面均会经过迅速升温-迅速冷却降温的循环，而盐垢和加热板件4的热膨胀系数不同，在不断经历升温可冷却的过程中，附着于加热板件4表面的盐垢则会因为无法同步于加热板件4的热膨胀使得局部与加热板件4表面脱离，当其未脱离部分的附着力无法支撑自重时，则会直接掉落，其余也会被震动除垢部5的震动抖落。

本装置，通过将水泵23的供水采用两侧交替式供水设计，从而可使得加热板件4的两侧表面会经过迅速升温-迅速冷却降温的循环，再结合加热板件4与盐垢的热膨胀系数不同的特点，可降低盐垢与加热板件4的表面的接触面积，从而降低附着力，达到自动脱落的目的，防止刮除式的去除导致加热板件4的表面受损。

为了解决易损问题；如图2所示，所述加热板件4包括金属壳体6和位于金属壳体6内部的电热管7，所述金属壳体6与电热管7之间存在间隙，且电热管7的端部固定卡接于蒸发箱体1的底部，金属壳体6的底部通过支柱8连接于蒸发箱体1的底部内壁。

通过将加热板件4设置为金属壳体6与电热管7的组合，其之间存在一定间隙，一方面能保证电热管7的热量能可靠传递至金属壳体6，另一方面，金属壳体6作为蒸发热传导介质，其作为盐垢附着，以及震动除垢的本体，从而可作为易损件设置，避免作为电元件的电热管7受损，从而降低了使用成本，增加了实用性。

为了解决震动问题；如图3-5所示，所述震动除垢部5包括震动组件9和传动组件10。

所述震动组件9包括筒体13和转轮15，所述筒体13的径向转动连接有多个弹性震杆12，所述转轮15的内侧壁开设有凸轮槽14，所述弹性震杆12通过限位杆一11活动限位配合于凸轮槽14的内壁；当转轮15相对筒体13转动时，从而可使得限位杆一11相对凸轮槽14转动，利用凸轮槽14的形状限位，可使得弹性震杆12撞击金属壳体6的侧边，使其震动。

所述传动组件10包括固定于筒体13端面的齿圈16和固定于转轮15端面的太阳轮19，所述齿圈16与太阳轮19的相对一侧啮合有多个行星齿轮17，所述行星齿轮17的侧壁转动连接有轮轴一18，轮轴一18通过支架连接于蒸发箱体1的内侧壁，所述太阳轮19的侧壁焊接有轮轴二20，当轮轴二20转动时，其带动太阳轮19转动，一方面太阳轮19直接带动转轮15转动，另一方面，太阳轮19通过行星齿轮17带动齿圈16转动，从而带动筒体13转动。

所有的所述弹性震杆12劲度系数相同且长度不同或者所有的所述弹性震杆12长度相同但劲度系数不同。

相邻的所述弹性震杆12之间的夹角不同，且夹角呈等比数列，并且公比为大于1的正整数，即将所有的弹性震杆12进行编号为

所述齿圈16与太阳轮19的传动比满足

本装置，通过设置弹性震杆12，当转轮15相对筒体13转动时，从而利用凸轮槽14对限位杆一11的限位作用能使得弹性震杆12向外侧伸出，从而敲击金属壳体6的侧边，使其震动，从而增加了盐垢去除的可靠性。

另外，本装置在使用弹性震杆12敲击震动的基础上，设置多个弹性震杆12，将多个弹性震杆12之间的夹角设置为等比数列型，再配合弹性震杆12劲度系数相同且长度不同或者弹性震杆12长度相同但劲度系数不同的特性设置，从而可使得弹性震杆12敲击金属壳体6的时间间隔不同，每个弹性震杆12对金属壳体6的敲击“力度”不同，从而可使得金属壳体6震动的频率与振幅时刻变化，从而能对不同附着程度的盐垢均能可靠的震动去除，增加了去除的可靠性。

并且，本装置通过采用齿圈16与太阳轮19进行传动驱动，其保证弹性震杆12的敲击动作与弹性震杆12的旋转切换动作综合同步的基础上，通过对齿圈16与太阳轮19的传动比进行限定，能保证每个弹性震杆12转动至金属壳体6侧面时，均能可靠伸出敲击。

为了解决驱动问题；如图6所示，所述蒸发箱体1的内侧壁通过螺栓固定有涡轮机22，涡轮机22的输出轴通过联轴器连接于轮轴二20的侧壁，涡轮机22的进水口连接于水泵23的出水口，涡轮机22的出水口通过连接管21连接于喷洒头3。

本装置，通过设置涡轮机22，其一方面借用水泵23的水流动力作为弹性震杆12的驱动，简化了动力源的布置，增加了结构紧凑性，另一方面此种设置也能使得敲击动作和供水动作完全同步，无需另外人工或者算法控制，并且，结合交替供水特性，也能实现金属壳体6的两侧交替敲击，防止同时敲击造成的震动干涉抵消，从而增加了可靠性。

本实施例在使用时,水泵23启动时可将海水通过球笼滤头26过滤后吸入，并供应至喷洒头3内，喷洒头3将水喷洒至加热板件4的表面，海水受热蒸发，产生蒸汽通过排汽口2排入冷凝器中冷凝即可成为淡水，并且盐垢位于加热板件4的表面，并且在供水的过程中，涡轮机22能将水源动力转化为旋转驱动力施加至轮轴二20，从而驱动太阳轮19转动，一方面太阳轮19直接带动转轮15转动，另一方面，太阳轮19通过行星齿轮17带动齿圈16转动，从而带动筒体13转动，当转轮15相对筒体13转动时，从而可使得限位杆一11相对凸轮槽14转动，利用凸轮槽14的形状限位，可使得弹性震杆12撞击金属壳体6的侧边，使其震动，从而进行震动除垢。

实施例2：

一种船用大功率海水淡化设备，如图1-11所示，为了解决堵塞问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述蓄水反冲组件24包括外壳体27、纵向滑动连接于外壳体27内部的滑环29以及焊接于外壳体27两侧的水口一30和水口二40，水口一30和水口二40分别连接于水泵23和软管25，所述滑环29的底部焊接有镂空板38，堵塞28通过弹簧二39连接于镂空板38，且所述滑环29通过弹簧一31连接于镂空板38。

所述蓄水反冲组件24还包括两组对置的限位件一32和两组对置的限位件二33。

所述限位件一32包括限位杆二41和插杆二43，所述插杆二43滑动连接于滑环29的侧壁，且所述插杆二43的侧壁通过弹簧三42连接于滑环29，所述堵塞28的侧面内壁开设有可与插杆二43卡合的卡槽一，所述限位杆二41通过螺栓固定于外壳体27的顶部下表面，且所述限位杆二41与插杆二43的相对一侧设置有相互配合的斜面一。

当滑环29与堵塞28整体向上移动时，限位杆二41与插杆二43通过斜面一配合，可使得插杆二43向外侧移动，从而使得堵塞28与滑环29可相互移动。

所述限位件二33包括驱动杆34、杠杆36和插杆一37，所述驱动杆34的中部转动连接于滑环29的内壁，且杠杆36与滑环29的转动连接处设置有复位扭簧，所述杠杆36的两端内壁均开设有驱动杆34，所述驱动杆34与插杆一37均滑动连接于滑环29的内壁，且均通过卡杆分别活动限位配合于两个腰型孔35的内壁，所述外壳体27的侧壁开设有可与插杆一37卡合的卡槽二，所述驱动杆34与堵塞28通过斜面二配合。

当堵塞28与滑环29配合时，驱动杆34被向外侧挤压，从而通过杠杆36的旋转使得插杆一37从外壳体27的卡槽二内抽离，滑环29可相对外壳体27运动，当堵塞28与堵塞28分离时，驱动杆34失去限位，通过复位扭簧的扭力作用驱动杠杆36旋转，从而使得插杆一37插入卡槽二内，使得滑环29与外壳体27锁止。

本实施例的工作流程包括以下步骤：

S1：初始状态时，滑环29受到弹簧一31的拉力位于外壳体27的底部，且堵塞28受到弹簧二39的拉力与滑环29贴合，此状态下，插杆一37与卡槽二分离，滑环29可沿着外壳体27滑动，而限位杆二41与插杆二43不配合，堵塞28与滑环29锁止；

S2：水泵23启动时，外壳体27的顶部内腔产生负压，由于堵塞28与滑环29锁止无法移动，所以此时滑环29会带动堵塞28整体上移；

S3：直至限位杆二41与插杆二43配合，使得插杆二43与卡槽一分离，堵塞28向上移动，海水会通过堵塞28与滑环29之间的间隙从下而上，完成海水供应，并且此时插杆一37与卡槽二结合，滑环29与外壳体27锁止；

S4：单次工作结束，水泵23关闭后，此时堵塞28受到弹簧二39的拉力复位，继续与滑环29结合，形成通道封闭，同时插杆一37与卡槽二分离，解除外壳体27与滑环29的锁止，滑环29受到弹簧一31的拉力下移，下移一小段距离后，堵塞28与滑环29也会锁止；

S5：随后滑环29与堵塞28继续下移，可将外壳体27底部内腔的水通过弹簧一31的拉力加速反流，从而利用反流作用对球笼滤头26进行反冲清洗，防止堵塞。

本装置，通过设置蓄水反冲组件24，其一方面可在水泵23单次工作结束后进行反冲清洗球笼滤头26，从而再结合水泵23交替启动的特性，可对球笼滤头26反复反冲清洗，防止堵塞，保证海水供应可靠性，另一方面在蓄水阶段，能使得堵塞28与滑环29先锁止，滑环29与外壳体27滑移至底部内腔较大时堵塞28再打开，保证需水量，在反冲阶段，使得滑环29先锁止，堵塞28复位后再解除滑环29的锁止，并且锁止堵塞28与滑环29，从而可防止蓄水水源泄露至顶部，从而保证了反冲水量，增加反冲清洁效果，并且堵塞28与滑环29的锁止与接触、滑环29与外壳体27的锁止与解除均依靠水泵23启闭时的压力变化特性控制，无需人工或者电控算法控制，增加了使用的便捷性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。