一种融冰化雪制水系统的制作方法

1.本实用新型属于饮用水制备技术领域，具体涉及一种融冰化雪制水系统，特别适于高原高寒缺饮用水地区。


背景技术：

2.众所周知，饮用水是人类生存的基本需求，水作为生命之源，弥足珍贵，有人居住的地方就需要提供安全卫生的水源。高原地区群众饮水主要来源于冰川融水、山泉水和河水，由于高原经济条件落后，农牧区群众直接从山泉和河水中取水饮用，由于没有经过净化处理，存在一定的安全隐患。
3.加之在我国西北高原边境地区平均海拔5000米以上，气候极端寒冷，冬季漫长，年度内冰雪期长达7～8个月之久，期间大雪封山、季节性河流封冻，无常规地表水源可用，生活用水供给变得相当困难。尤其对于需通过车辆等长距离运送水源的情况，造成诸多不便。但这些地区虽然缺乏常规水资源，而冰雪资源确十分丰富，因此如何充分高效的利用当地的冰雪资源为其供水是解决高原地区冬季供水的有力方式，也是亟待解决的技术问题。
4.有鉴于此，本发明人提出一种融冰化雪制水系统，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种融冰化雪制水系统，该系统利用高原高寒地区丰富的冰雪资源，以热水为交换媒介，将冰雪融化为水，然后通过三级过滤使水质达到饮用水的标准，解决了该地区缺少饮用水的问题，同时该系统亦可用于抽取湖水、河水进行净化，适用范围广。
6.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
7.一种融冰化雪制水系统，所述系统包括融水机构、净水机构和储水装置，所述融水机构的出水口与净水机构的入水口通过第一管道相连通，所述第一管道上安装有第一控制阀和第一水泵，所述净水机构的出水口与储水装置的入水口通过第二管道相连通，所述第二管道上沿净水机构向储水装置的方向上依次安装有第一水质检测机构、第二控制阀和第二水泵，所述储水装置内设置有第一液位计。
8.进一步地，所述融水机构包括融水箱和热水供应装置；
9.其中，所述融水箱沿箱体纵向间隔设置有多个隔板，所述隔板将融水箱依次分隔成起始融化腔室、至少一个中间过滤腔室和末端暂存腔室，每个所述隔板的顶部均设置有可拆卸式过滤网、且每个所述过滤网沿起始融化腔室向末端暂存腔室方向深度逐次变大、孔径逐次变小，利用融化后水的流向实现初步过滤；
10.所述起始融化腔室的顶部开设有冰雪投加口，所述起始融化腔室的内顶部、位于冰雪投加口的外围环形布设有热水管，所述热水管的底部均匀开设有多个喷淋孔，所述热水管的进水口与热水供应装置的出水口相连通。
11.进一步地，所述末端暂存腔室内设置有第二液位计；
12.所述第一液位计和第二液位计均为浮球式液位计。
13.进一步地，所述末端暂存腔室与净水机构通过第一管道相连通，所述第一管道上安装有三通，所述三通的另一个分支通过第三管道与热水供应装置的入水口相连通，用于向热水供应装置提供水源，所述第三管道上设置有第三控制阀和第三水泵。
14.进一步地，所述起始融化腔室内、位于冰雪投加口的下方设置有带孔的斜导板，用于减缓冰块对起始融化腔室内部件及箱体的撞击。
15.进一步地，所述冰雪投加口处设置有箱盖，所述箱盖与起始融化腔室铰接。
16.进一步地，所述融水箱箱底、箱顶以及箱体四面均铺设有保温层；所述融水箱箱体底部为斜面，且所述末端暂存腔室一侧高于起始融化腔室一侧。
17.进一步地，所述净水机构包括超滤净水装置和电容去离子装置，所述末端暂存腔室的出水口与超滤净水装置的入水口通过第一管道相连通，所述超滤净水装置的出水口与电容去离子装置的入水口通过第四管道相连通，所述电容去离子装置的出水口通过第二管道与储水装置的入水口相连通；
18.所述超滤净水装置和电容去离子装置中均配置有紫外线消毒灭菌单元；
19.所述第四管道上安装有第二水质检测机构和第四控制阀以及第四水泵。
20.进一步地，所述系统还包括plc控制单元和人机交互界面，所述plc控制单元分别与第一控制阀、第一水泵、第一水质检测机构、第二控制阀、第二水泵、第一液位计、第二液位计、第三控制阀、第三水泵、第二水质检测机构、第四控制阀以及第四水泵连接；
21.所述人机交互界面用于设定plc控制单元中相关参数。
22.进一步地，所述储水装置采用软体储水罐。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
24.1、本实用新型一种融冰化雪制水系统，该系统主要由融水机构、净水机构和储水装置组成，通过冰雪
→
融冰化雪
→
超滤/电容去离子净化
→
消毒
→
储水工艺制备饮用水，具体首先通过融水机构中的融水箱实现冰雪与热水的热交换，将冰雪快速融化为水，其中一部分水经净水机构净化处理、检测符合饮用水标准后通过储水装置储存，作为饮用水使用；另一部分水进入热水供应装置，加热后继续注入融水箱，如此实现循环融冰制水，最大限度提高能源利用率；另外该系统中的各结构之间通过管道连接，方便组装拆卸以及运输，特别适用于具备丰富冰雪资源的高原地区。
25.2、本实用新型一种融冰化雪制水系统，该系统采用三级净水技术(粗滤 超滤 cdi)，可根据实际水源水质及用水需求，自行选择两级或三级净化，以提高使用效率；特别是粗滤阶段，融水箱通过多个隔板将箱体分为多个腔室，腔室之间的隔板顶部均设置有过滤网、且每个过滤网沿起始融化腔室向末端暂存腔室方向深度逐次变大、孔径逐次变小，即利用水往低处流的原理，实现多次逐步过滤；另外箱体底板为斜面，起始融化腔室一侧低，末端暂存腔室一侧高，可保证岩土、砂砾、碎石等沉积在远离取水口的一端，滤网采用从上向下插入式结构，便于人工取出清洗和更换。
26.3、本实用新型一种融冰化雪制水系统，该系统不仅可采冰制水，也可采雪制水、或是抽湖水、河水进行制水，制水与净水过程不会对环境产生污染，其应用范围广。
27.4、本实用新型一种融冰化雪制水系统，该系统包含plc控制单元和人机交互界面，能够实现自动化制水。
附图说明
28.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本实用新型融冰化雪制水系统整体结构示意图；
31.图2为本实用新型融冰化雪制水系统中融水箱结构示意图。
32.其中：1为融水机构；2为净水机构；3为储水装置；4为第一管道；5为第二管道；6为第三管道；7为第四管道；11为融水箱；12为热水供应装置；21为超滤净水装置；22为电容去离子装置；41为第一控制阀；42为第一水泵；43为三通；51为第一水质检测机构；52为第二控制阀；53为第二水泵；61为第三控制阀；62为第三水泵；71为第二水质检测机构；72为第四控制阀；73为第四水泵；110为隔板；111为起始融化腔室；112为中间过滤腔室；113为末端暂存腔室；1101为过滤网；1111为冰雪投加口；1112为热水管；1113为斜导板；1114为箱盖。
具体实施方式
33.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
34.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
35.参见图1～2所示，本实用新型一种融冰化雪制水系统，所述系统包括融水机构1、净水机构2和储水装置3，所述融水机构1的出水口与净水机构2的入水口通过第一管道4相连通，第一管道4上安装有第一控制阀41和第一水泵42，净水机构2的出水口与储水装置3的入水口通过第二管道5相连通，第二管道5上沿净水机构2向储水装置3的方向上依次安装有第一水质检测机构51、第二控制阀52和第二水泵53，所述储水装置3内设置有第一液位计，其中，所述储水装置3可以为常见的固体储水罐，优选为软体储水罐，重量轻，占地小，不用时可收纳存放。通过以上设置，首先在融水机构1内完成冰雪
→
水的物理转变，然后通过第一管道4将其融化后的水输送至净水机构2内进行一系列的净化作业，并最终通过第一水质检测机构51检测，达到符合饮用水安全标准后，通过第二管道5将其输送至储水装置3中储存备用。
36.具体的，本实用新型实施例融水机构1包括融水箱11和热水供应装置12；其中，如图2所示，融水箱11箱体为双层不锈钢保温结构，可减少热能损失，提高用热效率。融水箱11沿箱体纵向间隔设置有多个隔板110，隔板110将融水箱11依次分隔成起始融化腔室111、至少一个中间过滤腔室112和末端暂存腔室113，每个腔室最低处均设置有阀门，便于定期清洗，每个隔板110的顶部均设置有可拆卸式过滤网1101(如本实施例过滤网1101采用从上向下插入式结构，便于人工取出清洗和更换)、且每个过滤网1101沿起始融化腔室111向末端暂存腔室113方向(即从图中从左向右)深度逐次变大、孔径逐次变小，即利用融化后水的流
向(由高处往低处)实现初步逐次过滤；始融化腔室111的顶部开设有冰雪投加口1111，起始融化腔室111的内顶部、位于冰雪投加口1111的外围环形布设有热水管1112，热水管1112的底部均匀开设有多个直径5mm喷淋孔，热水管1112的进水口与热水供应装置12的出水口相连通。也就是说，先利用热水供应装置12加热后的水直接喷淋于冰雪上，在起始融化腔室111内实现冰雪快速融化的目的，然后当融化的水到达一定液位高度后，融水经不同的过滤网1101逐次过滤后流至末端暂存腔室113内，可以有效沉淀岩土、沙粒等大颗粒杂质，以及杂草等浮游杂质。优选的，在末端暂存腔室113内设置有第二液位计，本实用新型实施例第一液位计和第二液位计均采用浮球式液位计，优点测量精度高，另外可作多点控制，能够与plc电气连接控制，随时掌握液位情况。
37.优选的，在起始融化腔室111内、位于冰雪投加口1111的下方设置有带孔的斜导板1113，用于减缓冰块对起始融化腔室111内部件及箱体的撞击，冰雪投加口1111处设置有箱盖1114，箱盖1114与起始融化腔室111铰接，方便添加冰雪后闭合，使箱体保持温度，提高热量利用率。
38.优选的，融水箱11箱体底部为斜面板材，且末端暂存腔室113一侧高于起始融化腔室111一侧，用于保证冰雪中的岩土、砂砾、碎石等沉积在远离取水口的一端。
39.本实用新型实施例末端暂存腔室113与净水机构2通过第一管道4相连通，第一管道4上安装有三通43，三通43的另一个分支通过第三管道6与热水供应装置12的入水口相连通，当然也可以从末端暂存腔室113直径引管道将水通入热水供应装置12，用于向热水供应装置12提供水源，第三管道6上设置有第三控制阀61和第三水泵62。其中，对热水供应装置12无特殊要求，只要能够提供稳定的热水即可，实际可以采用太阳能加热器、电磁炉、燃油加热炉等形式将水加热，考虑到高原的特殊寒冷环境，为了保证系统运行稳定，优选燃油热水锅炉，一般将水加热至70度左右，进入起始融化腔室111直接与冰雪接触进行融冰，这是目前在高海拔寒冷天气条件下最直接、最高效的融冰方式，融化后水经粗滤的一部分水通过水泵再次进入锅炉加热升温，循环融冰制水。
40.本实用新型经融水机构1中融化后的水绝大部分进入净水机构2进行净化。所述净水机构2包括超滤净水装置21和电容去离子装置22，末端暂存腔室113的出水口与超滤净水装置21的入水口通过第一管道4相连通，超滤净水装置21的出水口与电容去离子装置22的入水口通过第四管道7相连通，第四管道7上安装有第二水质检测机构71和第四控制阀72以及第四水泵73，电容去离子装置22的出水口通过第二管道5与储水装置3的入水口相连通；超滤净水装置21和电容去离子装置22中均配置有紫外线消毒灭菌单元。若冰雪融水水质较好，重金属离子含量小，经超滤净水装置21净化的水通过第二水质检测机构71检验达标后，则直接从超滤净水装置21超滤后直接进入储水装置3，以节省制水成本。
41.优选的，本实用新型系统还包括plc控制单元和人机交互界面，所述plc控制单元分别与第一控制阀41、第一水泵42、第一水质检测机构51、第二控制阀52、第二水泵53、第一液位计、第二液位计、第三控制阀61、第三水泵62、第二水质检测机构71、第四控制阀72、以及第四水泵73等连接；其中，人机交互界面用于设定plc控制单元中相关参数，使该系统能够实现半自动化运行。
42.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所
定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
43.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。