[发明专利]水翼轮组辅助捞冰装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，特别是涉及一种海冰淡水化技术中的海冰打捞装置及其使用方法。

背景技术

海水在结冰时，盐分被排除在冰晶以外。将海冰融化，经适当处理即可得到淡水。我国北方地区，特别是渤海地区冬天温度低，每年有海水自然冷冻结冰现象。冬季收集海冰，进入春季环境温度升高时，海冰融化，经排放首先溶化的咸冰水后，即可得到淡水。海冰淡水化方法中海冰的收集无疑是海冰淡水化过程中重要的步骤。常规的海冰收集装置多是人工将碎冰放置在皮带传送带上，输送至储放地点，工作强度很大。专利CN2777038Y（一种链斗与其驱动耙轮一体化的海冰打捞装置）和专利CN101736722B(利用水阻力转动的海冰打捞装置及其使用方法) 利用动力装置采集海冰，具有效率高，人工工作强度小的优点。但其不足之处是要消耗大量能源。寻求一种无动力装置打捞海冰，十分必要。

发明内容

为了解决上述现有技术要消耗能源的不足，本发明的目的在于提供一种利用自然力打捞海冰的装置和使用该装置的方法。所述的自然力就是海水运动形式之一的海流力。

海洋里有着许多海流，每条海流终年沿着比较固定的路线流动。据估计，世界大洋中所有海流的总功率达50亿千瓦左右，是海洋能中蕴藏量最大的一种。我国海域辽阔，既有风海流，又有密度海流；有沿岸海流，也有深海海流。比如在渤海存在一个渤海左旋环流。这些海流的流速多在每小时0.5海里，流量变化不大，而且流向比较稳定。

本发明的主要技术路线是利用海流驱动海冰打捞装置进行打捞海冰的工作。

本发明是通过下述具体的技术方案加以实现的：该捞冰装置包括支架、打捞臂、水翼轮组、聚冰笼和接冰槽；其中，打捞臂上设有圆锥形滑冰环，滑冰环上设多个捞冰斗；打捞臂和水翼轮组设置在支架上，打捞臂的中心轴和水翼轮组的上轮同轴转动；支架固定在海底，聚冰笼固定在支架上，打捞臂设在聚冰笼内；接冰槽倾斜地固定在支架上，其高的一端与圆锥形滑冰环的小端衔接；聚冰笼和滑冰环上均设有漏水的网眼，捞冰斗上除底面外的其余各面均设有漏水的网眼；

使用上述捞冰装置的方法是：在具有海流和浮动碎冰的海域中，使打捞臂和水翼轮组的一部分位于海水中，打捞臂的转动依靠以下两方面进行的：一方面，海水穿过聚冰笼和滑冰环的网眼作用在位于海水中的捞冰斗的底部，使打捞臂获得绕自身的中心轴轴线转动的力；另一方面，由于海水流过水翼轮组的水翼的凸弧面的流速要高于凹弧面的流速，根据伯努利原理，使水翼获得一个由凹弧面向凸弧面的力，从而使水翼轮组转动；在上述两方面作用力之下，使打捞臂绕自身的中心轴轴线转动；

转动中，其中一捞冰斗的斗口朝下首先进入海水中，将浮在海水上的碎冰捞入捞冰斗中；该捞冰斗在海水中继续转动，其后进入聚冰笼，碎冰由于浮力，逸出捞冰斗，但始终处于聚冰笼内；该捞冰斗露出海面时，将聚冰笼中浮动的碎冰重新捞入捞冰斗中；该捞冰斗继续转动，转过最高点后，捞冰斗中的碎冰滑出来，由于滑出来的碎冰被前一捞冰斗的底面挡住，又由于滑冰环的圆锥形状，使碎冰滑入接冰槽中；此后，该捞冰斗重新进入海水中捞冰；

多只捞冰斗按上述步骤，周而复始地进行捞冰工作。

本发明与现有技术相比的有益效果是：利用海流自然力驱动海冰打捞装置进行打捞海冰的工作，能节约大量能源。

附图说明

下面结合图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体示意图。

图2是本发明的正面示意图。

图3是本发明的侧面示意图。

图4是相对于图2的运动状态示意图（为便于理解，该图为局部剖视图）。

图5是水翼轮组的运动状态示意图。

具体实施方式

我国北方地区，特别是渤海地区冬天温度低，每年有海水自然冷冻结冰现象。当气温升高后，这些海冰就会逐渐融化，变成飘浮在海面上的碎冰。这时候，在既有碎冰又有海流的海域中（比如在渤海就存在一个渤海左旋环流和大量海冰），就可以利用本发明的装置进行打捞碎冰的工作。