利用自然能源制冰淡化海水的半自动化生产方法及设备

摘要

一种利用自然能源制冰淡化海水的半自动化生产方法及设备，其包括多个纵横排列的形似梯田的结冰池，其特点是在气温低于0℃以下时，在结冰池中灌入海水，待海水结冰至1-2cm时，排出结冰池底部未结冰的海水，海冰破碎，塌落池底；然后打开结冰池的电动升降闸门，破碎的海冰沿池底的坡面滑下，撞击挡冰墙后，跌落在集装箱中；打开集装箱下部的排水阀门，海冰随着昼夜的温差，反复融冻，排出咸冰水；当检测到排出的咸冰水的盐度小于1‰后，关闭排水阀门，留在集装箱中的冰经自然状态下的闷晒，融解化为淡水。本发明利用重力，使结冰自行破碎，经坡面滑入运输工具，省去了现有技术的海上采冰和运冰至融冰池环节中的重体力劳动。

权利要求

1.一种利用自然能源制冰淡化海水的半自动化生产方法，其特征在于在气温低于0℃以下的时节，在多个纵横排列的形似梯田的结冰池(1)中灌入海水，所述的结冰池(1)俯视为开口朝低处的喇叭形(2)，结冰池底部为向低处倾斜的坡面(3)，结冰池的正面截面为上小下大的喇叭形(4)；所述的开口朝低处的喇叭形的开口处设置电动升降闸门(21)，结冰池的底部设置排水电控水阀(31)及排水管(32)，结冰池上方设有进水电控水阀(11)及进水管(12)，其中高位结冰池与相邻一列的低位结冰池通过排水管(32)连通；最低处的结冰池与设在其下的排水暗渠(9)通过排水管(32)连通；最低处的结冰池下方设置一条通道(5)，该通道中设置多只可移动的集装箱(7)，该通道的上方设置一道挡冰墙(6)；

待海水结冰至1-2cm时，排出第一列结冰池底部未结冰的海水，该海水进入卤水池另作晒盐原料；海冰(8)破碎，塌落在池底；然后打开第一列结冰池的电动升降闸门(21)，破碎的海冰沿池底的坡面(3)滑下，撞击挡冰墙(6)后，跌落在集装箱(7)中；

关闭第一列结冰池电动升降闸门(21)和排水电控水阀(31)，打开相邻的第二列结冰池底部的排水电控水阀(31)，其池底的未结冰的海水流入相邻的第一列处于低位的结冰池中，作为下一轮结冰用的部份海水，然后打开第一列结冰池的进水电控水阀(11)，将第一列的结冰池的海水补满为止，然后让其在自然冷空气中结冰；同时，当第二列结冰池中的水排空后，打开其电动升降闸门(21)，破碎的结冰滑出，跌落在集装箱(7)中；

依次将最后一列结冰池中的海冰装入集装箱(7)中后，如果布置得当的话，第一列结冰池中的冰已经结成1-2cm厚度，又可以采集了，如此可以周而复始地采集海冰；

使用运输工具，将已装满海冰的集装箱运到集散地分散放置，在集装箱(7)上用塑料薄膜密封，打开集装箱下部的排水阀门(71)，进入融冰工序；海冰随着昼夜的温差，反复融冻，排出咸冰水；当检测到排出的咸冰水的盐度小于1‰后，关闭排水阀门(71)，留在集装箱(7)中的冰经自然状态下的闷晒，融解化为淡水。

说明书

利用自然能源制冰淡化海水的半自动化生产方法及设备

所属技术领域

[0001] 本发明涉及一种海水淡化的生产方法及设备，尤其是涉及一种利用自然能源制冰淡化海水的半自动化生产方法及设备。

背景技术

[0002] 当前，海水淡化的间接淡化法(主要是海冰制作淡水的方法)，逐渐为人们关注。其中，利用自然能源制作海冰及海冰制作淡水的方法最符合环境保护的要求，最值得推广。
但至今却一直没有利用上述方法进行大规模工厂化生产，而大规模工厂化生产必须要有相应的机械化或自动化的设备配合，但至今尚未出现相关的研究报导。

[0003] 如专利CN1686839A(利用自然冷源制冰淡化苦咸水的方法)，其主要特点是在自然或人工池塘中充满海水或取自地下的苦咸水，利用冬天气温达到0℃以下时自然结冰，然后采冰储存，将初步淡化的冰块置于下部设置排水口的融冰池中，排放首先溶化的咸冰水，保留剩余淡化水。

[0004] 又如专利CN1699196A(海水控温融冻脱盐装置)，其主要特点是脱盐的速度比在自然状态下要快，其将海冰置于可以控制温度的的融冰室内，排放首先溶化的咸冰水，保留剩余的淡化水。

[0005] 上述两个专利也未涉及机械化或自动化采冰和运冰方面的技术。

[0006] 如果采冰、运冰的工序需要大量重体力劳力，那么这种生产只能是作坊式的生产，很难有大规模工厂化生产的发展前景。

发明内容

[0007] 为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种利用自然能源制冰淡化海水的半自动化生产设备和生产方法，力求在制冰淡化海水的大规模工厂化生产中，减少对人力的依赖。

[0008] 本发明的半自动化生产设备是这样实现的：其由多个纵横排列的形似梯田的结冰池1构成，结冰池俯视为开口朝低处的喇叭形2，结冰池底部为向低处倾斜的坡面3，结冰池的正面截面为上小下大的喇叭形4；所述的开口朝低处的喇叭形的开口处设置电动升降闸门21，结冰池的底部设置排水电控水阀31及排水管32，结冰池上方设有进水电控水阀11及进水管12，其中高位结冰池与相邻一列的低位结冰池通过排水管32连通；最低处的结冰池与设在其下的排水暗渠9通过排水管32连通；最低处的结冰池下方设置一条通道5，该通道中设置多只可移动的集装箱7，该通道的上方设置一道挡冰墙6。

[0009] 所述结冰池的最浅处为40cm，底部坡面3的倾斜度为7°-30°，开口朝低处的喇叭形2单边斜度为7°-10°，正面截面上小下大的喇叭形4的单边斜度为7°-15°。

[0010] 本发明的半自动化生产方法是这样实现的：

[0011] 在气温低于0℃以下的时节，在本发明的结冰池1中灌入海水，待海水结冰至1-2cm时，排出第一列结冰池底部未结冰的海水，该海水进入卤水池另作晒盐原料；海冰8破碎，塌落在池底；然后打开第一列结冰池的电动升降闸门21，破碎的海冰沿池底的坡面3滑下，撞击挡冰墙6后，跌落在集装箱7中：

[0012] 关闭第一列结冰池电动升降闸门21和排水电控水阀31，打开相邻的第二列结冰池底部的排水电控水阀31，其池底的未结冰的海水流入相邻的第一列处于低位的结冰池中，作为下一轮结冰用的部份海水，然后打开第一列结冰池的进水电控水阀11，将第一列的结冰池的海水补满为止，然后让其在自然冷空气中结冰；同时，当第二列结冰池中的水排空后，打开其电动升降闸门21，破碎的结冰滑出，跌落在集装箱7中；

[0013] 依次将最后一列结冰池中的海冰装入集装箱7中后，如果布置得当的话，第一列结冰池中的冰已经结成1-2cm厚度，又可以采集了，如此可以周而复始地采集海冰。

[0014] 使用运输工具，将已装满海冰的集装箱运到集散地分散放置，在集装箱7上用塑料薄膜密封，打开集装箱下部的排水阀门71，进入融冰工序；海冰随着昼夜的温差，反复融冻，排出咸冰水；当检测到排出的咸冰水的盐度小于1‰后，关闭排水阀门71，留在集装箱7中的冰经自然状态下的闷晒，融解化为淡水。也可以将集装箱7堆积起来，形成冰窖，为冰产业提供冰源。

[0015] 本发明的有益效果是：

[0016] 1、利用重力，使结冰自行破碎，经坡面滑入运输工具，省去了现有技术的海上采冰和

[0017] 运冰至融冰池环节中的重体力劳动。

[0018] 2、除后勤工外，一个班次的操作工人仅二至三人就可使巨大的制冰淡化海水工场运转起来。

[0019] 3、集装箱作为融冰池，可以自由移动和组合。分开放置便于融冰；集中堆放可以作为冰窖，为冰产业提供冰源。

[0020] 4、制冰淡化海水工场闲置时节的集装箱可以另作货运用途。

附图说明

[0021] 下面结合图和实施例对本发明进一步说明。

[0022] 图1是本发明制冰淡化海水工场的局部立体视图。

[0023] 图2是图1的局部放大视图A。其中1为结冰池，9为排水暗渠。

[0024] 图3是本发明的制冰淡化海水工场的侧面视图。其中1为结冰池，5为通道，6为挡冰墙，7为运冰用的集装箱。

[0025] 图4是本发明结冰池1的俯视图。其中2为开口朝低处的喇叭形，21为电动升降闸门，31为排水电控水阀，32是排水管，

[0026] 图5是图4的B-B剖视图。其中4为结冰池的正面截面的喇叭形，11为进水电控水阀，12为进水管。

[0027] 图6是图4中的C-C剖视图。其中3为结冰池池底的坡面，8为海冰。

[0028] 图7是结冰池的排列图。为便于理解排水经过，故由上而下排列结冰池。其中31为排水电控水阀，32为排水管，9为排水暗渠，21为电动升降闸门，11为进水电控水阀。

[0029] 图8是集装箱的立体示意图。其中7为集装箱，71为排水阀门，72为排水管。

具体实施方式

[0030] 本发明的半自动化生产设备：由多个纵横排列的形似梯田的结冰池1构成。结冰池群应建在冬季寒冷地区的海边(或苦咸水可采集地区，如我国的环渤海地区)。最好建立一个高于结冰池的水塔，选水质较好的海水，泵入水塔。(见图4-图6)结冰池1俯视为开口朝低处的喇叭形2，结冰池底部为向低处倾斜的坡面3，结冰池的正面截面为上小下大的喇叭形4；所述的开口朝低处的喇叭形的开口处设置电动升降闸门21(该电动升降闸门为现有技术，图中未画出电动升降结构)，结冰池的底部设置排水电控水阀31及排水管32，结冰池上方设有进水电控水阀11及进水管12，其中高位结冰池与相邻一列的低位结冰池通过排水管32连通(如图7中，标号为2A的结冰池的海水流入1B的结冰池；标号为2B的结冰池流入1C的结冰池，依次累推。这样布置的优点是该流入的海水已接近结冰的温度，便于尽快结冰。其次是该流入的海水含盐量逐渐增多，可作晒盐的原料)；最低处的结冰池(如图7中的2F和3F)与设在其下的排水暗渠9通过排水管32连通，通过排水暗渠9排出的海水也一并流入卤水池；最低处的结冰池下方设置一条通道5，该通道中设置多只可移动的集装箱7，该通道的上方设置一道挡冰墙6，其作用是导致滑冰更加破碎，并引导入集装箱7中。

[0031] 集装箱7的四壁及底部密封，下部设置排水阀门71和与之相连的排水管72。

[0032] 结冰池1的最浅处为40cm，底部的坡面3倾斜度为7°-30°，开口朝低处的喇叭形2单边斜度为7°-10°，正面截面的上小下大的喇叭形4的单边斜度为7°-15°。

[0033] 本发明的半自动化生产方法是这样实现的：

[0034] 在气温低于0℃以下的时节，打开全部结冰池1的进水电控水阀11，在结冰池1中灌入海水。待海水结冰至1-2cm时(结冰太厚不易自行破碎)，打开第一列结冰池底的排水电控水阀31，排出第一列结冰池底部未结冰的海水，该海水进入卤水池另作晒盐原料。海冰8因失去下面的海水支撑而自行破碎，塌落在池底；然后打开第一列结冰池1的电动升降闸门21，破碎的海冰沿池底的坡面3滑下，撞击挡冰墙6后，跌落在集装箱7中：

[0035] 关闭第一列结冰池1电动升降闸门21和排水电控水阀31，打开相邻的第二列结冰池底部的排水电控水阀31，其池底的未结冰的海水流入相邻的第一列处于低位的结冰池中，作为下一轮结冰用的部份海水，然后打开第一列进水电控水阀11，将第一列的结冰池的海水补满为止，然后让其在自然冷空气中结冰；同时，当第二列结冰池中的水排空后，打开其电动升降闸门21，破碎的结冰滑出，跌落在集装箱7中；

[0036] 依次将最后一列结冰池(指整个制冰淡化海水工场)中的海冰装入集装箱7中后，如果布置得当的话，第一列结冰池中的冰已经结成1-2cm厚度了，又可以采集了，如此可以往复采集海冰。

[0037] 使用运输工具，将已装满海冰的集装箱7运到集散地分散放置，在集装箱上用塑料薄膜密封，打开集装箱下部的排水阀门71，进入融冰工序；海冰随着昼夜的温差，反复融冻，排出咸冰水；当检测到排出的咸冰水的盐度小于1‰(淡水的含盐标准)后，关闭排水阀门71，留在集装箱7中的冰经自然状态下的闷晒，融解化为淡水。也可以将集装箱7堆积起来，形成冰窖，为冰产业提供冰源。