一種基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于降氟裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種全自動(dòng)降氟制冰機(jī)，具體涉及一種基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]西北沙漠盆地由于深居西北內(nèi)陸，年降雨量?jī)H50-200mm，年蒸發(fā)量達(dá)2000-3500mm，干旱和極干旱氣候有利于氟在盆地中心潛水中的蒸發(fā)濃縮和富集;巖土體中有大量含氟礦物，如黑云母、角閃石、螢石等，在長(zhǎng)期風(fēng)化、林濾作用下，大量氟離子進(jìn)入地下水中，使氟富集;沙漠盆地地形低洼地區(qū)、湖盆中心及溝谷下游的匯水地帶，徑流途徑長(zhǎng)、徑流速度減慢、水位埋深淺、蒸發(fā)濃縮作用強(qiáng)，使地下水濃縮造成氟離子富集;人類活動(dòng)及地下水開采，使地下水位大幅下降，高氟潛水反向補(bǔ)給，導(dǎo)致生活區(qū)氟離子含量增加。
[0003]總之，在西北沙漠湖盆地區(qū)，由于氣象氣候、巖土體類型、地貌條件、徑流條件、人類活動(dòng)等的影響下，農(nóng)牧區(qū)居民水井氟含量較高，多數(shù)民井水中氟含量為1.5?2.4mg/L，最高達(dá) 5.6mg/L。
[0004]氟(F)是人體生命必不可少的微量元素之一。適量的氟能使骨、牙堅(jiān)固，減少齲齒發(fā)病率。國(guó)家規(guī)定生活飲用水中適宜的氟質(zhì)量濃度為0.5?1.0mg/L。當(dāng)飲用水中氟含量不足時(shí)，易患齲齒病;但若長(zhǎng)期飲用氟質(zhì)量濃度高于lmg/L的水，則會(huì)引起氟斑牙病;長(zhǎng)期飲用氟質(zhì)量濃度為3?6mg/L的水會(huì)引起氟骨病。氟長(zhǎng)期積累于人體時(shí)能深入骨骼生成CaF2,造成骨質(zhì)松脆，牙齒斑釉，韌帶鈣化，關(guān)節(jié)僵硬甚至癱瘓，嚴(yán)重者喪失勞動(dòng)能力。該地區(qū)由于氟含量嚴(yán)重超標(biāo)，當(dāng)?shù)鼐用裰谐Ｒ姺哐?、氟骨癥患者。
[0005]為了解決高氟水對(duì)居民身體的危害，人工降氟技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，當(dāng)前已有多種降氟技術(shù)。國(guó)內(nèi)降氟、除氟主要采用:混凝沉淀法、電滲析法、電凝聚法、吸附過濾法和反滲透等方法。而這些方法存在除氟降氟后污泥處理、能耗大、鋁板電極鈍化、濾料再生及廢液處理、反滲透膜價(jià)格高、易污染、壽命短等缺點(diǎn)。由于西北沙漠湖盆地區(qū)，屬于典型的大陸性氣候，多年平均氣溫在8°C左右，霜凍期由10月份至翌年5月，長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月，最低氣溫可達(dá)零下31.6°C。因此，尋求一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效的飲用水降氟裝置，是解決當(dāng)?shù)赜盟踩漠?dāng)務(wù)之需。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)，該制冰機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低，一次降氟水量大，方便牧區(qū)居民在低溫條件下使用。
[0007]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]—種基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)，包括制冰池及設(shè)置在制冰池一側(cè)的壓縮機(jī)，在制冰池的側(cè)壁上設(shè)有入水管，在制冰池內(nèi)的底壁中心處固連有活塞，活塞上方配合設(shè)置氣缸;壓縮機(jī)上設(shè)有能夠伸入制冰池中為氣缸提供壓縮氣體的輸氣管;在氣缸頂部設(shè)有托冰器，托冰器與氣缸通過復(fù)位彈簧彈性連接;在托冰器一側(cè)的底部設(shè)有拉絲，拉絲的另一端固定于制冰池底壁上。
[0009]壓縮機(jī)上設(shè)有用于切換壓縮氣體運(yùn)動(dòng)方向的電磁換向閥。
[0010]托冰器設(shè)置在氣缸的上端面上，與氣缸上端面配合的托冰器下端面設(shè)有圓滑倒角。
[0011 ]托冰器的邊緣與制冰池側(cè)壁留有間隙。所述間隙為5?15cm。
[0012]在制冰池的側(cè)壁底端還設(shè)有廢液管。
[0013]制冰池由鑄鐵或鋁合金制成，且內(nèi)壁設(shè)置塑料脫冰層。
[0014]制冰池采用地面坑洞澆鑄混凝土制成。
[0015]注入制冰池中的高氟水水面高度高于托冰器上表面20cm以上。
[0016]在制冰池外部還設(shè)有用于收集冰塊的蓄冰池。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0018]本實(shí)用新型公開了一種基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)，是在制冰池內(nèi)設(shè)置精密配合的活塞與氣缸，在氣缸頂部設(shè)置托冰器，托冰器與氣缸通過復(fù)位彈簧彈性相連。在制冰池外部設(shè)有壓縮機(jī)，能夠?yàn)闅飧滋峁嚎s空氣，在壓縮空氣的作用下，氣缸可沿活塞的軸線方向做上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)氣體充入活塞與氣缸之間時(shí)，氣缸在氣壓的作用下沿活塞的軸線向上運(yùn)動(dòng)，使得托冰器也向上提升；當(dāng)活塞和氣缸之間壓縮空氣被排除時(shí)，氣缸在自重的作用下沿活塞的軸線向下運(yùn)動(dòng)，彈簧復(fù)位，托冰器也回到原位。同時(shí)，當(dāng)制冰池內(nèi)的高氟水被凍結(jié)，形成冰塊時(shí)，由于在托冰器一側(cè)的底部設(shè)有拉絲，拉絲的另一端固定于制冰池底壁上，托冰器向上提升時(shí)，拉絲拉緊，由于只有一側(cè)設(shè)置拉絲，所以在拉絲的作用下，托冰器會(huì)向拉絲的方向傾斜，此時(shí)冰層在自重的作用下會(huì)沿托冰器的上表面滑落，被收集。高氟水經(jīng)過自然冰凍作用后，其中的部分水結(jié)冰析出，剩下的氟離子仍留在溶液中，而析出的冰中氟的含量大大減小(氟質(zhì)量濃度降至0.5?lmg/L)，達(dá)到降氟作用，最終將冰融化即可安全飲用。該降氟制冰機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，一次性降氟水量大，操作簡(jiǎn)單，方便使用者在低溫條件下進(jìn)行。本實(shí)用新型利用西北沙漠盆地自然冷能，進(jìn)行大規(guī)模的高氟水集中處理，為牧區(qū)提供安全低氟飲用水，為降低該地區(qū)居民患氟病風(fēng)險(xiǎn)發(fā)揮作用。
[0019]進(jìn)一步地，制冰池的材質(zhì)可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇，小型制冰池可用鑄鐵或鋁合金制作，內(nèi)附塑料脫冰層;大型制冰池則可在地上挖坑，采用混凝土澆筑而成。
[0020]進(jìn)一步地，托冰器的形狀尺寸由制冰池決定，其外緣與制冰池保留一定間隙，一般5cm至15cm較為適宜，通常使用地區(qū)的平均環(huán)境溫度越低，則所需托冰器的尺寸則越小，托冰器的尺寸越小則低溫室外自動(dòng)制冰機(jī)的整體制造精度越低，成本越低。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:I為壓縮機(jī);2為電磁換向閥；3為輸氣管栗;4為活塞;5為氣缸;6為復(fù)位彈簧；7為拉絲;8為廢液管;9為制冰池;10為冰層;11為托冰器;12為入水管。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0024]參見圖1，本實(shí)用新型的基于自然冷能的室外降氟制冰機(jī)，包括制冰池9及設(shè)置在制冰池9一側(cè)的壓縮機(jī)I，在制冰池9的側(cè)壁上設(shè)有入水管12，在制冰池9內(nèi)的底壁中心處固連有活塞4，活塞4上方配合設(shè)置氣缸5;壓縮機(jī)I上設(shè)有能夠伸入制冰池9中為氣缸5提供壓縮氣體的輸氣管3 ；在氣缸5頂部設(shè)有托冰器11，托冰器11與氣缸5通過復(fù)位彈簧6彈性連接；在托冰器11 一側(cè)的底部設(shè)有拉絲7，拉絲7的另一端固定于制冰池9底壁上。壓縮機(jī)I上設(shè)有用于切換壓縮氣體運(yùn)動(dòng)方