一種利用風(fēng)能實現(xiàn)海底營養(yǎng)鹽提升的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于海洋裝備技術(shù)與海洋漁業(yè)領(lǐng)域，涉及一種利用風(fēng)能實現(xiàn)海底營養(yǎng)鹽提升的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國近海海域遼闊，海洋漁業(yè)資源豐富，海洋經(jīng)濟成為我國國民經(jīng)濟的重要組成部分。近年來，隨著我國近海生態(tài)環(huán)境急劇惡化和捕撈強度的加大，漁業(yè)資源衰退，嚴(yán)重影響了海洋經(jīng)濟的發(fā)展。為了可持續(xù)發(fā)展海洋經(jīng)濟，需要改善海洋淺層的生態(tài)環(huán)境。魚類和浮游植物的生長離不開淺層海水中的營養(yǎng)鹽，那么豐富海水中營養(yǎng)鹽的含量是改善漁場環(huán)境條件的關(guān)鍵。如果將深層海水中富含的營養(yǎng)鹽提升至海洋表面區(qū)域，即可經(jīng)光合作用產(chǎn)生大量浮游生物，創(chuàng)造出優(yōu)質(zhì)的漁場環(huán)境，世界上主要漁場大多分布在上升流發(fā)生頻繁的海域。
[0003]通過人工的方式產(chǎn)生上升的海流，從而將海水深處的營養(yǎng)鹽提升?，F(xiàn)有的人工上升流技術(shù)有以下幾種:在海床上構(gòu)建某種功能結(jié)構(gòu)使海洋底層海水的水平流動部分轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛏系纳仙?，這種方法可能會破壞原本的海洋生態(tài)且實施的難度較高；日本的“拓?！毖b置以水栗吸水的方式來抽取深層海水形成上升流，這種方式效率低，能耗高;將壓縮空氣打入深海中形成氣泡，氣泡在海水中受到浮力的作用下向上運動時帶動周圍海水，從而形成上升流，由于將氣泡從海表輸運到較深海底需要克服較大的靜水壓力差，因此這種方式有可能需要較高的能耗;此外還出現(xiàn)了一種利用太陽能熱來加熱深層海水從而形成上升流的方法，該方法由于綠色、環(huán)保，運動機構(gòu)相對簡單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點而得到大力發(fā)展。已公示專利中出現(xiàn)了多種實現(xiàn)太陽能熱傳遞來產(chǎn)生上升流或者提升液體的方式，如有利用波浪能帶動水囊(申請?zhí)?01210000180.4)、慣性栗(申請?zhí)?01410216355.4)或者雙作用缸(申請?zhí)?01410216550.7)來將表層熱量通過工質(zhì)帶入深層海水中，也有通過熱管(申請?zhí)?01410086393.2)或換熱棒(申請?zhí)?01410085437.X)將熱量直接傳入海底深處，這些方式均實現(xiàn)了太陽能熱在不同層次海水中的傳遞過程，也各存在技術(shù)優(yōu)劣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用風(fēng)能實現(xiàn)海底營養(yǎng)鹽提升的裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實用新型包括垂直軸風(fēng)力捕捉裝置、傳動裝置、海水輸送裝置、水下散熱裝置和水面浮臺。所述的垂直軸風(fēng)力捕捉裝置包括風(fēng)輪、旋轉(zhuǎn)軸和支承座;所述的風(fēng)輪固定在旋轉(zhuǎn)軸頂部;所述旋轉(zhuǎn)軸的底部與支承座構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，所述的支承座固定在水面浮臺上;所述的風(fēng)輪和旋轉(zhuǎn)軸用于驅(qū)動傳動裝置的活塞;所述的活塞在海水輸送裝置的保溫缸體內(nèi)往復(fù)直線運動;所述的海水輸送裝置將海表熱水輸送到水下散熱裝置。
[0007]本實用新型還包括定位裝置;所述的定位裝置包括定位錨鏈和定位錨;所述的定位錨通過定位錨鏈固定在水面浮臺下方。
[0008]所述的支承座由圓盤形支架、軸承和支撐桿組成;所述的軸承安裝于上部圓盤形支架的中心，用于支撐旋轉(zhuǎn)軸；下部的圓盤形支架通過三根支撐桿與上部的圓盤形支架固定，并通過螺栓固定在水面浮臺上。
[0009]所述的傳動裝置包括轉(zhuǎn)子、連桿和活塞;所述的轉(zhuǎn)子呈圓盤形，其圓心位置固定在旋轉(zhuǎn)軸下端;所述的活塞與連桿的一端鉸接，連桿的另一端與轉(zhuǎn)子外沿鉸接，構(gòu)成對心曲柄滑塊機構(gòu)。
[0010]所述的海水輸送裝置包括圓柱形保溫缸體、進水管、出水管、過濾裝置、第一單向閥和第三單向閥；所述的保溫缸體通過支撐架固定在水面浮臺上方;所述傳動裝置的活塞與保溫缸體內(nèi)腔構(gòu)成滑動副；進水管和出水管設(shè)置在保溫缸體兩端;所述進水管的進水端設(shè)有過濾裝置，出水端經(jīng)第一單向閥與保溫缸體連通;所述的出水管經(jīng)第三單向閥與保溫缸體連通;活塞縮進時，第一單向閥和第三單向閥均為打開狀態(tài)。
[0011 ]所述的水下散熱裝置包括第二單向閥、第四單向閥、保溫導(dǎo)管和螺旋銅管;兩根保溫導(dǎo)管的頂端分別通過第二單向閥和第四單向閥與海水輸送裝置的保溫缸體兩端連通;活塞推出時，第二單向閥和第四單向閥均為打開狀態(tài);所述螺旋銅管的兩端與兩根保溫導(dǎo)管的底端連通。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]1、本實用新型的機械能來源于風(fēng)能，海洋上風(fēng)能清潔環(huán)保，取之不盡，用之不竭，有效節(jié)約了能源;海洋上風(fēng)向多變，本實用新型采用垂直軸風(fēng)力捕捉裝置無需對風(fēng)，結(jié)構(gòu)簡單；
[0014]2、本實用新型沒有設(shè)置額外的加熱源，熱能取之于淺層海水，用之于深層海水，并在進水管口安裝過濾裝置，用來過濾海水的雜質(zhì)，保證海水在裝置內(nèi)部順利循環(huán)；
[0015]3、本實用新型通過單向閥和雙向活塞缸來實現(xiàn)水在裝置內(nèi)部的輸送，由于進、出水口的水位接近，因此海水的輸送無需克服較大的靜水壓力差，能耗較低，便于實現(xiàn)；
[0016]4、本實用新型螺旋銅管呈螺旋狀，使得換熱更為充分。
[0017]5、本實用新型用于改善海域生態(tài)環(huán)境，將提升的營養(yǎng)鹽用于浮游植物和魚類的生長，對發(fā)展?jié)O業(yè)經(jīng)濟發(fā)揮重要作用。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0020]圖3是本實用新型中垂直軸風(fēng)力捕捉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是本實用新型的機構(gòu)原理圖。
[0022]圖中:1、風(fēng)輪;2、轉(zhuǎn)子;3、旋轉(zhuǎn)軸;4、支承座;5、水面浮臺；6、連桿;7、保溫缸體;8、活塞;9、第一單向閥；10、第二單向閥；11、第三單向閥；12、第四單向閥；13、出水管；14、支撐架；15、進水管；16、過濾裝置；17、保溫導(dǎo)管；18、螺旋銅管；19、定位錨鏈;20、定位錨;21、圓盤形支架;22、軸承;23、支撐桿。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0024]如圖1和4所示，一種利用風(fēng)能實現(xiàn)海底營養(yǎng)鹽提升的裝置，包括垂直軸風(fēng)力捕捉裝置、傳動裝置、海水輸送裝置、水下散熱裝置、水面浮臺5和定位裝置。垂直軸風(fēng)力捕捉裝置固定在水面浮臺5上，垂直軸風(fēng)力捕捉裝置驅(qū)動傳動裝置的活塞8;活塞8在海水輸送裝置的保溫缸體7內(nèi)往復(fù)直線運動;海水輸送裝置將海表熱水輸送到水下散熱裝置;定位裝置包括定位錨鏈19和定位錨20;定位錨20通過定位錨鏈19固定在水面浮臺5下方，通過重力實現(xiàn)深海定位。
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