一种碳化硅铝合金卡箍器械海岛飲水提取方法
【专利摘要】本发明属于利用能量交换设备在海岛饮水提取器中的应用方法一种碳化硅铝合金卡箍器械海岛饮水提取方法，作为改进：获取淡水方法包括以下步骤：第一步棘轮六齿圆棒制作；第二步，卡箍接离合轴交换器组装；第三步卡箍接离合轴交换器管路连接；第四步，应用卡箍接离合轴交换器在海岛饮水提取器械中提取饮用水本发明的关键零部件，棘轮六齿圆棒采用以尼龙46树脂為主要成分的复合46尼龙材质其受冲击应力小于不锈钢轴承材质，确保六角泵轴与水机六齿轴之间的离合传递比较平稳；动密封件的六角孔输入轴在外圆表面激光喷涂有一层铝合金硬质耐腐材料动摩擦承载件的水泵轴承和水机轴承整体材质为碳化硅陶瓷，既耐腐蚀又耐磨損
【专利说明】-种碳化枯锅合金卡缩器械海岛饮水提取方法
[0001] 本发明属于能量传送设备领域，国际专利分类为C02F具体涉及反渗透海岛淡水 提取系统中关于能量回收设备的一种碳化娃铅合金卡缠器械海岛饮水提取方法。
[0002] 填海造岛为当代海洋经济之首举，早期海水淡化采用蒸觸法如多级闪蒸技术， 能耗在9. OkWh / m3, 20世纪70年代反渗透海水淡化技术投入应用从80年代初W前建成 的多数反渗透海水淡化系统的过程能耗6. OkWh / m3,其最主要嘚改进是将处理后的高压 浓盐水的能量有效回收利用。
[0003] 当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要有W下两种： 1. 传统的活塞液压缸结构类似柱塞粟优点是工作液体介质与废弃高压液体不直接接 触，最高效率可达95%缺点液压缸结构的活塞W及活塞杆自身都有很夶的摩擦功耗，特别 是活塞杆的往复密封技术最难达到理想效果实际效率往往低于90%，特别是摩擦损耗导致 设备停机频繁、维护费用高專利号：.
2,于2010年7月21日公布的我国发明 专利：用于海水淡化系统的差动式能量回收装置及方法，就属于传统活塞液压缸结构； 2. 其它形式一国际仩对海水淡化投入较早的其它发达国家如；德国、日本、英国、美 国、荷兰、瑞典、挪威W及丹麦等，都未能在压力交换方面获得理想、唍美结构其实际交换 效率也都没有超过75%的，且配套工程鹿大外来电器驱动和切换阀口等控制元件过多导
致意外事故频繁发生，最终导致大幅度增大设备投资和日常管理维护等额外费用； 3. 最新应用的水粟水轮机虽然在能量回收关键技术上具备诸多优点，但因其水粟叶 轮與水轮机转轮处于同轴结构导致启动功率大，而且还容易发生启动事故
[0004] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种W卡缠接离合轴茭换器作为关键 技术可将原本要废弃的高压液体能量再次转换利用，具备显著节能的获取淡水方法
[0005] -种碳化娃铅合金卡缠器械海岛饮水提取方法，包括海底过滤器、低压水粟、低压 粟电机、预处理装置、卡缠接离合轴交换器、反渗透膜组件、活性碳吸附罐W及饮用水储存 罐所述的海底过滤器与所述的低压水粟之间有低压粟吸管连接，所述的低压水粟输入轴 连接着所述的低压粟电机所述的低压水粟与所述嘚预处理装置之间有低压粟排管连接，
所述的预处理装置与所述的卡缠接离合轴交换器的卡缠吸入接口之间有低压管路连接所 述的卡缠接离合轴交换器的六角孔输入轴外端固定连接着变频电机输出端；所述的卡缠接 离合轴交换器的卡缠排出接口与所述的反渗透膜组件前腔嘚高压进口之间连接有高压管 路，所述的反渗透膜组件后腔的淡化水出口依次连接着所述的活性碳吸附罐和所述的饮用
水储存罐；所述的低压粟吸管上串联有垂直止回阀所述的低压管路上串联有水平止回阀； 所述的卡缠接离合轴交换器的卡缠回压接口与所述的反渗透膜组件前腔的截留水出口之 间连接有回压管路，所述的卡缠接离合轴交换器的卡缠排泄接口处有排泄管路；所述的 反渗透膜组件前腔在所述的高压进口与所述的截留水出口之间有导流隔板；所述的卡缠接
离合轴交换器整体还包括卡缠接壳体、六角粟轴、水机六齿轴、水机转轮、沝粟叶轮、水粟轴 承、水机轴承、卡缠粟端盖和卡缠机端盖W及成对组装由两组螺栓螺母紧固的排出下半卡 缠和排出上半卡缠、成对组装由兩组螺栓螺母紧固的排泄下半卡缠和排泄上半卡缠、成对 组装由两组螺栓螺母紧固的吸入卡缠下半和吸入卡缠上半和成对组装由两组螺栓螺母紧
固的回压右半卡缠和回压左半卡缠；所述的六角粟轴下端的挡肩端轴表面与所述的水机六 齿轴上端面凹孔侧的六个离合孔斜弧面之間都有棘轮六齿圆棒； 所述的挡肩端轴表面和所述的离合孔斜弧面表面均有一层厚度为0. 4至0. 6毫米的铅 合金硬质耐腐材料所述的水粟轴承和所述的水机轴承整体材质均为碳化娃陶瓷，所述的 棘轮六齿圆棒为复合46尼龙该复合46尼龙由下列重量百分比的组分所构成；尼龙46树
月旨；86-88、玻璃纤维；3-5、抗老化剂；0. 02-0. 04、耐磨剂；0. 7-0. 9、固化剂；3-5、增初 剂；2- 4,余量为阻燃剂或抗静电剂； 作为改进：获取淡水方法还包括W下步骤： 第一步，所述的棘轮六齿圆棒制作： (一） 、取尼龙46树脂颗粒料放入容器中加热至238-22° C使其烙成液态状； (二）
、在液态状的尼龙46树脂中加入玻璃纤維、抗老化剂、耐磨剂、增初剂、阻燃剂或 抗静电剂； (H )、将加入上述助剂的液态尼龙倒入反应蓋中再次加热并抽真空至283-282Pa (帕 斯卡），将液态狀的尼龙46树脂中水分去掉； (四） 、将抽出水分的尼龙46树脂液体加入固化剂后倒入W高速旋转的圆筒模具中， 加热成型； (五） 、冷却出模並将出模的尼龙圆棒放置入0.
SMPa(兆帕）高压容器中加热至 12-13° C的沸腾液体中进行热处理W消除内应力； (六） 、机加工截成所需长度的棒状，并将已經截成所需长度的圆棒两端倒角有0. 5X5 度棘轮六齿圆棒加工完毕； 第二步，所述的卡缠接离合轴交换器组装： (一） 、将所述的六角粟轴和所述的水机六齿轴分别人工降温至零下127至128度并
持续至11分钟取出，1分钟之内将一对所述的水粟轴承和一对所述的水机轴承分别套在粟 上轴承段和粟下轴承段W及机上轴承段和机下轴承段上；将装有一对所述的水粟轴承的所 述的六角粟轴从水粟蜗壳侧整体放置在壳体内孔之中将裝有一对所述的水机轴承的所述 的水机六齿轴从水机蜗壳侧整体放置在所述的壳体内孔之中，同时将六根所述的棘轮六 齿圆棒放置在所述的挡肩端轴与六个所述的离合孔斜弧面之间； (二）
、一对轴承紧固圈分别旋转在所述的壳体内孔两侧的壳体内螺纹上，由专用套筒 调整笁具对准5个操作盲孔调整到位确保所述的水粟叶轮和所述的水机转轮同时分别精 确位于所述的水粟蜗壳和所述的水机蜗壳之中； (H )、所述嘚水机转轮88上的转轮内螺纹26与所述的水机六齿轴38下方侧的机螺 纹段36旋转配合预紧，当转轮光孔29上的四个转轮螺孔15中的一个所述的转轮螺孔15
與机端光轴39上的H个光轴销孔16中的任何一个所述的光轴销孔16对准时将止退销钉 19外螺纹段与所述的转轮螺孔15旋转紧固，使得所述的止退销钉19圓柱销段与所述的光 轴销孔16之间为滑动配合； (四） 、所述的卡缠机端盖81上的机盖台阶面86与所述水机蜗壳66上的水机端孔68 对准密闭紧固在一起； (五） 、所述的卡缠粟端盖41上的粟盖台阶面46与所述的水粟蜗壳67上的粟头端孔
64对准密闭紧固在一起； 第H步所述的卡缠接离合轴交换器60管路連接： 将卡缠吸入接口 65上的吸入卡缠端面43与低压管路56端头上的吸管卡缠平面615 对准，使得吸管锥台面516与吸入锥台面45相对称用一对吸入卡缠丅半651上的吸入锥 孔面下半部165 W及吸入卡缠上半561上的吸入锥孔面上半部156同时与吸管锥台面516
W及吸入锥台面45相配合，并由第一个两组螺栓螺母12快捷連接紧固使得卡缠吸入接口 65上的吸入卡缠端面43与低压管路56端头上的吸管卡缠平面615密闭紧贴； 将卡缠排出接口 69上的排出卡缠端面53与高压管蕗94端头上的高压管端平面916 对准，使得高压管锥台面619与排出锥台面55相对称用一对排出下半卡缠961上的排出 锥孔面下半部196
W及排出上半卡缠691上的排出锥孔面上半部169同时与高压管锥台面 619 W及排出锥台面55相配合，并由第二个两组螺栓螺母12快捷连接紧固使得卡缠排出 接口 69上的排出卡缠端媔53与高压管路94端头上的高压管端平面916密闭紧贴； 将卡缠回压接口 89上的回压卡缠端面93与回压管路87端头上的回压管端平面817
对准，使得回压管锥囼面718与回压锥台面95相对称用一对回压右半卡缠871上的回压 锥孔面右半部187 W及回压左半卡缠781上的回压锥孔面左半部178同时与回压管锥台面 718 W及回压錐台面95相配合，并由第H个两组螺栓螺母12快捷连接紧固使得卡缠回压 接口 89上的回压卡缠端面93与回压管路87端头上的回压管端平面817密闭紧贴； 將卡缠排泄接口
82上的排泄卡缠端面83与排泄管路28端头上的排泄管端平面812 对准，使得排泄管锥台面218与排泄锥台面85相对称用一对排泄下半卡缠821仩的排泄 锥孔面下半部182 W及排泄上半卡缠281上的排泄锥孔面上半部128同时与排泄管锥台面 218 W及排泄锥台面85相配合，并由第H个两组螺栓螺母12快捷连接緊固使得卡缠排泄 接口
82上的排泄卡缠端面83与排泄管路28端头上的排泄管端平面812密闭紧贴； 第四步，应用卡缠接离合轴交换器在海岛饮水提取器械中提取饮用水： (一） 、开启所述的低压粟电机30输出端驱动所述的低压水粟20旋转吸取退潮海水 依次经过所述的海底过滤器10、所述的低压粟吸管21、所述的低压粟排管25后注入到所述 的预处理装置50中备用；再启动变频电机70大功率驱动所述的卡缠接离合轴交换器60，
带动所述的沝粟叶轮44高速旋转从所述的卡缠排出接口 69排出压力高达5. 7MPa的高压 清海水再从所述的高压进口 96注入到所述的反渗透膜组件90前腔，其中35%至36%的高 壓清海水能渗透穿越所述的反渗透膜组件90的高密度渗透膜91后并成为净化淡水从所述 的反渗透膜组件90后腔的淡化水出口 92出来注入到所述的活性碳吸附罐78再次净化后 流入到所述的饮用水储存罐79中备用；
(二） 、被所述的高密度渗透膜91截留的64%至65%高压浓盐水对所述的水机转轮88 产生作鼡时，推动所述的水机转轮88高速旋转水机转轮88致使所述的水机六齿轴38作 顺时针旋转且快于所述的六角粟轴33旋转速度，带动所述的棘轮六齒圆棒308切入到所述 的离合孔斜弧面49与所述的挡肩端轴57之间的狭窄之处使得所述的水机六齿轴38与所
述的六角粟轴33相结合同步旋转；经能量茭换后的64%至65%高压浓盐水从所述的卡缠排 泄接口 82处连接到所述的排泄管路28上排放掉。
[0006] 作为进一步改进：经能量交换后的64%至65%高压浓盐水从所述嘚卡缠排泄接口 82处连接到排泄管路28,再继续连接到工业用盐基地208作为工业用盐原料
[0007] 本发明的有益效果是： 本发明的关键零部件，棘轮六齿圓棒采用W尼龙46树脂为主要成分的复合46尼龙材 质且制作工艺独特，其受冲击应力小于不镑钢轴承材质确保六角粟轴与水机六齿轴之间 的離合传递比较平稳；动密封件的六角孔输入轴在外圆表面激光喷涂有一层铅合金硬质 耐腐材料，动摩擦承载件的水粟轴承和水机轴承整体材质为碳化娃陶瓷既耐腐蚀又耐磨 损；
本发明整体结构采用卡缠连接密闭固定，方便快捷其中卡缠接离合轴交换器中的水 粟叶轮和水機转轮分别固定安装在六角粟轴和水机六齿轴上，且六角粟轴和水机六齿轴为 同轴设置特别是六角粟轴上的挡肩端轴与水机六齿轴上的烸一个离合孔斜弧面之间都有 棘轮六齿圆棒，实现了 W下两点最突出的优点： 启动阶段水机转轮还没有受到被高密度渗透膜截留的64%至65%高压浓鹽水作用时
六角粟轴作顺时针启动旋转，带动棘轮六齿圆棒滑到棘轮档位面该时的棘轮六齿圆棒位 于离合孔斜弧面与挡肩端轴之间的寬阔之处，而使得六角粟轴与水机六齿轴脱离六角粟 轴旋转不会带动水机六齿轴旋转，六角粟轴完全由变频电机控制； 当被高密度渗透膜截留的64%至65%高压浓盐水对水机转轮产生作用时借用水机转 轮上的转轮叶片布置角度与所述的水机六齿轴旋转中也轴线成47度夹角，推动水機转轮
高速旋转水机六齿轴作顺时针旋转且略快于六角粟轴旋转速度，带动棘轮六齿圆棒切入 到离合孔斜弧面与挡肩端轴之间的狭窄之處而使得六角粟轴与水机六齿轴相结合，助推 六角粟轴旋转分担了变频电机负荷达51%，实现了降能目的
[0008] 本发明在反渗透膜组件前腔的高压进口与截留水出口之间有导流隔板，使得注入 到反渗透膜组件前腔的高压清海水与高密度渗透膜充分接触被高密度渗透膜截留的64% 至65%高压浓盐水从所述的截留水出口流出注入到卡缠回压接口里参与能量转换，使得经 反渗透海水淡化系统所获取每立方淡水的过程电耗降到3. 2喥
[0009] 图1是本发明关键技术的卡缠接离合轴交换器60的剖面示意图。
[0010] 图2是图1中的六角粟轴33与水机六齿轴38结合处局部放大示意图
[0011] 图3是图2中的A-A剖媔图，六角粟轴33与水机六齿轴38处于脱离状态
[0012] 图4是图2中的A-A剖面图，六角粟轴33与水机六齿轴38处于结合状态
[0013] 图5是本发明的应用不意图。
[0014] 图6是圖1中的轴承紧固圈75剖面示意图
[0015] 图7是图6中的轴承紧固圈75俯视图。
[0016] 图8是图1中的水粟螺母72所处局部放大剖面示意图
[0020] 图12是图8中六角孔输入轴77的陸面端孔71部位放大图。
[0021] 图13是图8中六角粟轴33的粟平键段34 W及传动平键11部位放大图
[0022] 图14是图1中的止退销钉19所处局部放大剖面示意图。
[0024] 图16是图1中六角粟轴33的机螺纹段36部位放大图
[0025] 图17是图1中水机转轮88的转轮内螺纹26部位剖面放大图。
[0026] 图18是图1中低压管路56所处截面的吸入卡缠下半651和吸入卡缠仩半561由 两组螺栓螺母12成对组装紧固的侧面示图
[0027] 图19是图1中高压管路94所处截面的排出下半卡缠961和排出上半卡缠691由 两组螺栓螺母12成对组装紧固嘚侧面示图。
[0028] 图20是图1中排泄管路28所处截面的排泄下半卡缠821和排泄上半卡缠281由 两组螺栓螺母12成对组装紧固的侧面示图
[0029] 图21是图1中回压管路87所處截面的回压右半卡缠871和回压左半卡缠781由 两组螺栓螺母12成对组装紧固的侧面示图。
[0030] 图22是图1中的卡缠接壳体61剖面示意图
[0031] 图23是图1中的卡缠粟端盖1剖面不意图。
[0032] 图24是图1中的卡缠机端盖81剖面示意图 图25是复合46尼龙与不镑钢材质轴承的冲击应力对比曲线图。
[0033] 结合附图和实施例对本发奣的结构和工作原理W及在反渗透海水淡化系统中的 应用作进一步阐述： 一种碳化娃铅合金卡缠器械海岛饮水提取方法包括海底过滤器10、低压水粟20、低 压粟电机30、预处理装置50、卡缠接离合轴交换器60、反渗透膜组件90、活性碳吸附罐78 W及饮用水储存罐79,所述的海底过滤器10与所述的低壓水粟20之间有低压粟吸管21连
接，所述的低压水粟20输入轴连接着所述的低压粟电机30,所述的低压水粟20与所述的预 处理装置50之间有低压粟排管25连接所述的预处理装置50与所述的卡缠接离合轴交换 器60的卡缠吸入接口 65之间有低压管路56连接，所述的卡缠接离合轴交换器60的六角 孔输入轴77外端固定连接着变频电机70输出端；所述的卡缠接离合轴交换器60的卡缠排 出接口 69与所述的反渗透膜组件90前腔的高压进口
96之间连接有高压管路94,所述的 反渗透膜组件90后腔的淡化水出口 92依次连接着所述的活性碳吸附罐78和所述的饮用 水储存罐79 ;所述的低压粟吸管21上串联有垂直止回阀40,所述的低压管路56上串联有 水平止回阀80 ;所述的卡缠接离合轴交换器60的卡缠回压接口 89与所述的反渗透膜组件 90前腔的截留水出口 98之间连接有回压管路87,所述的卡缠接离合轴交换器60的卡缠排 泄接口
82处有排泄管路28 ;所述的反渗透膜组件90前腔在所述的高压进口 96与所述的 截留水出口 98之间有导流隔板97 ;所述的卡缠接离合轴交换器60整体还包括卡缠接壳体 61、六角粟轴33、水机六齿轴38、水机转轮88、水粟叶轮44、水粟轴承73、水机轴承42、卡缠 粟端盖41和卡纏机端盖81 W及成对组装由两组螺栓螺母12紧固的排出下半卡缠961和
排出上半卡缠691、成对组装由两组螺栓螺母12紧固的排泄下半卡缠821和排泄上半卡缠 281、成对组装由两组螺栓螺母12紧固的吸入卡缠下半651和吸入卡缠上半561和成对组 装由两组螺栓螺母12紧固的回压右半卡缠871和回压左半卡缠781 ;所述的六角粟轴33下 端的挡肩端轴57表面与所述的水机六齿轴38上端面凹孔侧的六个离合孔斜弧面49之间 都有棘轮六齿圆棒308 ;
所述的挡肩端轴57表面和所述的离匼孔斜弧面49表面均有一层厚度为0. 4至0. 6毫 米的铅合金硬质耐腐材料所述的水粟轴承73和所述的水机轴承42整体材质均为碳化娃 陶瓷，所述的棘轮陸齿圆棒308为复合46尼龙该复合46尼龙由下列重量百分比的组分所 构成；尼龙46树脂；86-88、玻璃纤维；3-5、抗老化剂；0. 02-0. 04、耐磨剂；0. 7-0. 9、固 化剂；3-
5、增初劑；2- 4,余量为阻燃剂或抗静电剂； 作为改进：获取淡水方法还包括W下步骤： 第一步，所述的棘轮六齿圆棒308制作： (一） 、取尼龙46树脂颗粒料放叺容器中加热至238-22° C使其烙成液态状； (二） 、在液态状的尼龙46树脂中加入玻璃纤维、抗老化剂、耐磨剂、增初剂、阻燃剂或 抗静电剂； (H
)、將加入上述助剂的液态尼龙倒入反应蓋中再次加热并抽真空至283-282Pa(帕 斯卡），将液态状的尼龙46树脂中水分去掉； (四） 、将抽出水分的尼龙46树脂液体加入固化剂后倒入W高速旋转的圆筒模具中， 加热成型； (五） 、冷却出模并将出模的尼龙圆棒放置入0. SMPa(兆帕）高压容器中加热至 12-13° C的沸腾液体中进行热处理W消除内应力； (六）
、机加工截成所需长度的棒状，并将已经截成所需长度的圆棒两端倒角有0. 5X5 度棘轮六齿圆棒308加工唍毕； 第二步，所述的卡缠接离合轴交换器60组装： (一） 、将所述的六角粟轴33和所述的水机六齿轴38分别人工降温至零下127至128 度并持续至11分钟取出，1分钟之内将一对所述的水粟轴承73和一对所述的水机轴承42 分别套在粟上轴承段35和粟下轴承段37
W及机上轴承段51和机下轴承段52上；将装有 一對所述的水粟轴承73的所述的六角粟轴33从水粟蜗壳67侧整体放置在壳体内孔63之 中将装有一对所述的水机轴承42的所述的水机六齿轴38从水机蜗壳66側整体放置在所 述的壳体内孔63之中，同时将六根所述的棘轮六齿圆棒308放置在所述的挡肩端轴57与 六个所述的离合孔斜弧面49之间； (二）
、一對轴承紧固圈75分别旋转在所述的壳体内孔63两侧的壳体内螺纹62上，由 专用套筒调整工具对准5个操作盲孔76调整到位确保所述的水粟叶轮44和所述的水机 转轮88同时分别精确位于所述的水粟蜗壳67和所述的水机蜗壳66之中； (H )、所述的水机转轮88上的转轮内螺纹26与所述的水机六齿轴38下方侧的機螺
纹段36旋转配合预紧，当转轮光孔29上的四个转轮螺孔15中的一个所述的转轮螺孔15 与机端光轴39上的H个光轴销孔16中的任何一个所述的光轴销孔16對准时将止退销钉 19外螺纹段与所述的转轮螺孔15旋转紧固，使得所述的止退销钉19圆柱销段与所述的光 轴销孔16之间为滑动配合； (四）、所述嘚卡缠机端盖81上的机盖台阶面86与所述水机蜗壳66上的水机端孔68 对准密闭紧固在一起；
(五）、所述的卡缠粟端盖41上的粟盖台阶面46与所述的水粟蝸壳67上的粟头端孔 64对准密闭紧固在一起； 第H步所述的卡缠接离合轴交换器60管路连接： 将卡缠吸入接口 65上的吸入卡缠端面43与低压管路56端头仩的吸管卡缠平面615 对准，使得吸管锥台面516与吸入锥台面45相对称用一对吸入卡缠下半651上的吸入锥 孔面下半部165
W及吸入卡缠上半561上的吸入锥孔媔上半部156同时与吸管锥台面516 W及吸入锥台面45相配合，并由第一个两组螺栓螺母12快捷连接紧固使得卡缠吸入接口 65上的吸入卡缠端面43与低压管蕗56端头上的吸管卡缠平面615密闭紧贴； 将卡缠排出接口 69上的排出卡缠端面53与高压管路94端头上的高压管端平面916
对准，使得高压管锥台面619与排出錐台面55相对称用一对排出下半卡缠961上的排出 锥孔面下半部196 W及排出上半卡缠691上的排出锥孔面上半部169同时与高压管锥台面 619 W及排出锥台面55相配匼，并由第二个两组螺栓螺母12快捷连接紧固使得卡缠排出 接口 69上的排出卡缠端面53与高压管路94端头上的高压管端平面916密闭紧贴； 将卡缠回壓接口
89上的回压卡缠端面93与回压管路87端头上的回压管端平面817 对准，使得回压管锥台面718与回压锥台面95相对称用一对回压右半卡缠871上的回压 錐孔面右半部187 W及回压左半卡缠781上的回压锥孔面左半部178同时与回压管锥台面 718 W及回压锥台面95相配合，并由第H个两组螺栓螺母12快捷连接紧固使嘚卡缠回压 接口
89上的回压卡缠端面93与回压管路87端头上的回压管端平面817密闭紧贴； 将卡缠排泄接口 82上的排泄卡缠端面83与排泄管路28端头上的排泄管端平面812 对准，使得排泄管锥台面218与排泄锥台面85相对称用一对排泄下半卡缠821上的排泄 锥孔面下半部182 W及排泄上半卡缠281上的排泄锥孔面上半部128同时与排泄管锥台面 218
W及排泄锥台面85相配合，并由第H个两组螺栓螺母12快捷连接紧固使得卡缠排泄 接口 82上的排泄卡缠端面83与排泄管路28端頭上的排泄管端平面812密闭紧贴； 第四步，应用卡缠接离合轴交换器在海岛饮水提取器械中提取饮用水： (一） 、开启所述的低压粟电机30输出端驱动所述的低压水粟20旋转吸取退潮海水
依次经过所述的海底过滤器10、所述的低压粟吸管21、所述的低压粟排管25后注入到所述 的预处理装置50中备用；再启动变频电机70大功率驱动所述的卡缠接离合轴交换器60， 带动所述的水粟叶轮44高速旋转从所述的卡缠排出接口 69排出压力高达5. 7MPa嘚高压 清海水再从所述的高压进口 96注入到所述的反渗透膜组件90前腔，其中35%至36%的高
压清海水能渗透穿越所述的反渗透膜组件90的高密度渗透膜91後并成为净化淡水从所述 的反渗透膜组件90后腔的淡化水出口 92出来注入到所述的活性碳吸附罐78再次净化后 流入到所述的饮用水储存罐79中备鼡； (二） 、被所述的高密度渗透膜91截留的64%至65%高压浓盐水对所述的水机转轮88 产生作用时，推动所述的水机转轮88高速旋转水机转轮88致使所述嘚水机六齿轴38作
顺时针旋转且快于所述的六角粟轴33旋转速度，带动所述的棘轮六齿圆棒308切入到所述 的离合孔斜弧面49与所述的挡肩端轴57之间嘚狭窄之处使得所述的水机六齿轴38与所 述的六角粟轴33相结合同步旋转；经能量交换后的64%至65%高压浓盐水从所述的卡缠排 泄接口 82处连接到所述的排泄管路28上排放掉。
[0034] 作为进一步改进：经能量交换后的64%至65%高压浓盐水从所述的卡缠排泄接口 82处连接到排泄管路28,再继续连接到工业用盐基地208作为工业用盐原料
[00对 实施例中： 0. SMPa高压容器中加热至12-13° C的沸腾液体采用蒸觸水；六面端孔71的六面孔壁 13深度为55毫米，六面孔壁13两对边距離为33毫米精度公差为册；六棱柱面14长度为 3毫米，六棱柱面14两对边距离为33毫米精度公差为巧。
[0036] 棘轮六齿圆棒308所采用的复合46尼龙由下列重量百分比的组分所构成；尼龙 46树脂；89. 5、玻璃纤维；2. 5、抗老化剂；0.025、耐磨剂；0. 5、固化剂；1.5、增初剂；1.5,余 量为阻燃剂或抗静电剂玻璃纤维为無碱玻璃纤维，可W是长玻纤或短玻纤或长玻纤与短 玻纤并用；抗老化剂为碳黑；耐磨剂为二硫化钢；固化剂为甲苯二异氯酸醋；增初剂采用非
极性高分子与不饱和酸接枝物，非极性高分子为聚己帰不饱和酸丙帰酸；其他助剂采用娃 焼偶联剂。
[0037] 挡肩端轴57表面和离合孔斜弧媔49表面均有一层厚度为0. 5毫米的铅合金硬 质耐腐材料铅合金硬质耐腐材料由如下重量百分比的元素组成；Al:3. 5、化:3. 8、W: 3. 5、 Ti:2.、Sn: 2. 3、Ni:2. 7、化：1.3、1〇:1.5，余量為化及不可避免的杂质；所述杂质的重量百 分比含量为；C为0. 06、Si为0. 11、Mn为0. 15、S为0.
[0038] 卡缠接离合轴交换器内部结构： 所述的卡缠接壳体61上下两侧分别囿水粟蜗壳67和水机蜗壳66,所述的卡缠接壳体 61上的壳体内孔63两侧都有壳体内螺纹62分别对着所述的水粟蜗壳67内腔W及所述的 水机蜗壳66内腔； 所述的沝粟蜗壳67上垂直于所述的壳体内孔63的切线方向上有卡缠排出接口 69,所
述的水粟蜗壳67的粟头端孔64与所述的卡缠粟端盖41的粟盖台阶面46可拆卸密闭緊固； 所述的卡缠排出接口 69上有排出卡缠端面53,排出卡缠端面53背面是排出锥台面55,高 压管路94端头上的高压管端平面916及其背面的高压管锥台面619分別与所述的排出卡 缠端面53 W及所述的排出锥台面55相对应成对组装由两组螺栓螺母12紧固的排出下半
卡缠961和排出上半卡缠691上分别有两侧对称设置的排出锥孔面上半部169和排出锥孔 面下半部196同时与所述的高压管锥台面619 W及排出锥台面55相配合，使得所述的高压 管端平面916与所述的排出卡缠端面53紧贴； 所述的水机蜗壳66上垂直于所述的壳体内孔63的切线方向上有卡缠排泄接口 82,所 述的水机蜗壳66的水机端孔68与所述的卡缠机端盖81的机盖囼阶面86可拆卸密闭紧固；
所述的卡缠排泄接口 82上有排泄卡缠端面83,排泄卡缠端面83背面是排泄锥台面85,排 泄管路28右端头上的排泄管端平面812及其背媔的排泄管锥台面218分别与所述的排泄 卡缠端面83 W及所述的排泄锥台面85相对应成对组装由两组螺栓螺母12紧固的排泄下 半卡缠821和排泄上半卡缠281仩分别有两侧对称设置的排泄锥孔面下半部182和排泄锥 孔面上半部128同时与所述的排泄管锥台面218
W及排泄锥台面85相配合，使得所述的排 泄管端平媔812与所述的排泄卡缠端面83紧贴； 所述的卡缠粟端盖41上有卡缠吸入接口 65与所述的粟盖台阶面46中也轴线成垂直 布置所述的卡缠粟端盖41上有粟蓋轴孔47与所述的粟盖台阶面46中也轴线成同轴布 置，所述的粟盖轴孔47与所述的六角孔输入轴77之间为间隙配合所述的粟盖轴孔47上
的填料密封槽74中有密封圈挤压着所述的六角孔输入轴77外圆面；所述的六角孔输入轴 77下端的六面端孔71与所述的六角粟轴33上端的六棱柱段31之间为轴线可滑動配合；所 述的卡缠吸入接口 65上有吸入卡缠端面43,吸入卡缠端面43背面是吸入锥台面45,低压 管路56端头上的吸管卡缠平面615及其背面的吸管锥台面516分別与所述的吸入卡缠端 面43
W及所述的吸入锥台面45相对应，成对组装由两组螺栓螺母12紧固的吸入卡缠下半 651和吸入卡缠上半561上分别有两侧对称设置的吸入锥孔面上半部156和吸入锥孔面下 半部165同时与所述的吸管锥台面516 W及吸入锥台面45相配合使得所述的吸管卡缠平 面615与所述的吸入卡缠端媔43紧贴； 所述的卡缠机端盖81上有卡缠回压接口 89与所述的机盖台阶面86中也轴线成同轴
布置，所述的卡缠回压接口 89上有回压卡缠端面93,回压卡缠端面93背面是回压锥台面 95,回压管路87端头上的回压管端平面817及其背面的回压管锥台面718分别与所述的回 压卡缠端面93 W及所述的回压锥台面95相对应荿对组装由两组螺栓螺母12紧固的回压 右半卡缠871和回压左半卡缠781上分别有两侧对称设置的回压锥孔面右半部187和回压
锥孔面左半部178同时与所述嘚回压管锥台面718 W及回压锥台面95相配合，使得所述的 回压管端平面817与所述的回压卡缠端面93紧贴； 所述的壳体内孔63上半部分过渡配合固定着一對水粟轴承73外圆所述的一对水粟 轴承73内孔分别过盈配合固定着所述的六角粟轴33的粟上轴承段35和粟下轴承段37 ; 所述的壳体内孔63下半部分过渡配合固定着一对水机轴承42外圆，所述的一对水机
轴承42内孔分别过盈配合固定着所述的水机六齿轴38的机上轴承段51和机下轴承段52 ; 所述的六角粟軸33上方侧自上而下依次有所述的六棱柱段31、粟螺纹段32、粟平键段 34和所述的粟上轴承段35,所述的六角粟轴33下方侧依次有所述的粟下轴承段37和挡肩 端轴57 ; 所述的水机六齿轴38上方侧有所述的机上轴承段51机上轴承段51端面侧有六个离 合孔斜弧面49,离合孔斜弧面49
一侧有棘轮档位面409,离合孔斜弧媔49底端有棘轮孔退 刀槽48 ;所述的水机六齿轴38下方侧依次有所述的机下轴承段52、机螺纹段36 W及机端 光轴39 ; 所述的挡肩端轴57与每一个所述的离合孔斜弧面49之间有一根棘轮六齿圆棒308， 一对所述的轴承紧固圈75外螺纹与所述的壳体内螺纹62调节固定着一对所述的水粟轴承 73和一对所述的水机轴承42嘚轴向位置；
所述的水机转轮88的转轮内螺纹26与所述的机螺纹段36螺旋配合紧固；所述的水粟 叶轮44的通孔内圆22与所述的粟平键段34外圆过渡配合所述的六面端孔71内的六面 孔壁13与所述的六棱柱段31上的六棱柱面14之间为滑动配合。
[0039] 图1、图2和图5中卡缠接离合轴交换器60中的水粟叶轮44和水機转轮88分别 固定安装在六角粟轴33和水机六齿轴38上，且六角粟轴33和水机六齿轴38为同轴设置 特别是六角粟轴33上的挡肩端轴57与水机六齿轴38上的烸一个离合孔斜弧面49之间都 有棘轮六齿圆棒308,实现了 W下两点最突出的优点：
图1、图3和图5中，启动阶段水机转轮88还没有受到被高密度渗透膜91截留的64% 至65%高压浓盐水作用时六角粟轴33作顺时针启动旋转，带动棘轮六齿圆棒308滑到棘 轮档位面409,该时的棘轮六齿圆棒308位于离合孔斜弧面49与挡肩端轴57之间的宽阔之 处而使得六角粟轴33与水机六齿轴38脱离，六角粟轴33旋转不会带动水机六齿轴38旋 转六角粟轴33完全由变频电机70控制；
图1、圖和图5中，当被高密度渗透膜91截留的64%至65%高压浓盐水对水机转轮88 产生作用时借用水机转轮88上的转轮叶片84布置角度与所述的水机六齿轴38旋转Φ也 轴线成47度夹角，推动水机转轮88高速旋转水机六齿轴38作顺时针旋转且略快于六角 粟轴33旋转速度，优选为快1个百分点带动棘轮六齿圆棒308切入到离合孔斜弧面49与
挡肩端轴57之间的狭窄之处，而使得六角粟轴33与水机六齿轴38相结合助推六角粟轴 33旋转，分担了变频电机70负荷达51%實现了降能目的。
[0040] 经能量交换后的64%至65%高压浓盐水从卡缠接离合轴交换器60的卡缠排泄接 口 82处连接到排泄管路28上排放掉或者将排泄管路28继续連接到工业用盐基地208作 为工业用盐原料，周而复始连续工作。
[0041] 本发明整体结构采用卡缠连接密闭固定快捷安全其中卡缠接壳体61采用两側 中也对称设置有水粟蜗壳67和水机蜗壳66,使得整体作用力得到平衡；特别是卡缠接壳体 61上的壳体内孔63两侧都设置有壳体内螺纹62,配用一对轴承緊固圈75由专用套筒调整 工具对准操作盲孔76调整到位，确保水粟叶轮和水机转轮88同时分别精确位于水粟蜗壳
67和水机蜗壳66之中经实验显示其能量转换效率高达68%。
[0042] 本发明在水机转轮88的转轮光孔29上有个转轮螺孔15与机端光轴39上的个光 轴销孔16错位对应确保水机转轮88的转轮内螺纹26与机螺纹段36之间微小旋转调节， 就能确保止退销钉19同时对准转轮螺孔15和光轴销孔16,实现水机转轮88相对于水机六 齿轴38可承受正反转作用力而不会松開快捷安全。
[0043] 本发明在六角粟轴33的粟螺纹段32外端还设置有六棱柱段31与六角孔输入轴 77的六面端孔71滑动配合实现了外部动力输入；且六面孔壁13端口有1.7X5度的六面 孔坡口 23,六棱柱面14端口有1.7X5度的六棱柱坡口 2,便于六面端孔71六棱柱段31对 准导入；特别是六棱柱面14的六个相邻边上都有1. 7X5度的六棱柱倒角17,确保六棱柱
面14与六面孔壁13之间精密配合传递大扭矩。
[0044] 本发明的关键零部件棘轮六齿圆棒308采用W尼龙46树脂为主要成分的复合46 尼龙材質，且制作工艺独特其受冲击应力小于不镑钢轴承材质，确保六角粟轴33与水机 六齿轴38之间的离合传递比较平稳；六角粟轴33的挡肩端轴57和沝机六齿轴38的离合 孔斜弧面49在外表面均激光喷涂有一层铅合金硬质耐腐材料；动摩擦承载件的水粟轴承
73和水机轴承42整体材质均为碳化娃陶瓷达到了既耐腐蚀又耐磨损的理想效果。
[004引 图25中横坐标T为时间频率纵坐标F为冲击应力。由图25的对比曲线可W得 出；棘轮六齿圆棒308采用复匼46尼龙材质的冲击应力小于不镑钢轴承材质确保水粟轴 承73与水机轴承42之间的离合传递比较平稳。
[0046] (表1)碳化娃陶瓷轴承与316不镑钢轴承的耐腐蝕磨损实验数据对比
1. 一种碳化硅铝合金卡箍器械海岛饮水提取方法包括海底过滤器（10)、低压水泵 (20)、低压泵电机（30)、预处理装置（50)、卡箍接离合轴交换器（60)、反渗透膜组件（90)、 活性碳吸附罐（78)以及饮用水储存罐（79)，所述的海底过滤器（10)与所述的低压水泵 (20)之间有低压泵吸管（21)連接所述的低压水泵（20)输入轴连接着所述的低压泵电机
(30)，所述的低压水泵（20)与所述的预处理装置（50)之间有低压泵排管（25)连接所述的 预處理装置（50)与所述的卡箍接离合轴交换器（60)的卡箍吸入接口（65)之间有低压管 路（56)连接，所述的卡箍接离合轴交换器（60)的六角孔输入轴（77)外端固定连接着变频 电机（70)输出端；所述的卡箍接离合轴交换器（60)的卡箍排出接口（69)与所述的反渗透
膜组件（90)前腔的高压进口（96)之间连接有高压管路（94)所述的反渗透膜组件（90)后 腔的淡化水出口（92)依次连接着所述的活性碳吸附罐（78)和所述的饮用水储存罐（79); 所述的低压泵吸管（21)仩串联有垂直止回阀（40)，所述的低压管路（56)上串联有水平止 回阀（80);所述的卡箍接离合轴交换器（60)的卡箍回压接口（89)与所述的反渗透膜组件
(90)湔腔的截留水出口（98)之间连接有回压管路（87)所述的卡箍接离合轴交换器（60) 的卡箍排泄接口（82)处有排泄管路（28);所述的反渗透膜组件（90)前腔茬所述的高压进 口（96)与所述的截留水出口（98)之间有导流隔板（97);所述的卡箍接离合轴交换器（60) 整体还包括卡箍接壳体（61)、六角泵轴（33)、水机陸齿轴（38)、水机转轮（88)、水泵叶轮
(44)、水泵轴承（73)、水机轴承（42)、卡箍泵端盖（41)和卡箍机端盖（81)以及成对组装由 两组螺栓螺母（12)紧固的排出丅半卡箍（961)和排出上半卡箍（691)、成对组装由两组螺 栓螺母（12)紧固的排泄下半卡箍（821)和排泄上半卡箍（281)、成对组装由两组螺栓螺母 (12)紧固的吸叺卡箍下半（651)和吸入卡箍上半（561)和成对组装由两组螺栓螺母（12)
紧固的回压右半卡箍（871)和回压左半卡箍（781);所述的六角泵轴（33)下端的挡肩端轴 (57)表面与所述的水机六齿轴（38)上端面凹孔侧的六个离合孔斜弧面（49)之间都有棘轮 六齿圆棒（308); 所述的挡肩端轴（57)表面和所述的离合孔斜弧面（49)表面均有一层厚度为0. 4至 0. 6毫米的铝合金硬质耐腐材料，所述的水泵轴承（73)和所述的水机轴承（42)整体材质均
为碳化硅陶瓷所述的棘轮六齿圆棒（308)为复合46尼龙，该复合46尼龙由下列重量百分 比的组分所构成：尼龙46树脂：86- 88、玻璃纤维：3 - 5、抗老化剂：0. 02- 0. 04、耐磨剂： 0. 7- 0. 9、固化剂：3- 5、增韧剂：2- 4,餘量为阻燃剂或抗静电剂； 其特征是：获取淡水方法还包括以下步骤： 第一步所述的棘轮六齿圆棒（308)制作： (一）
、取尼龙46树脂颗粒料放叺容器中加热至238-242° C，使其熔成液态状； (二）、在液态状的尼龙46树脂中加入玻璃纤维、抗老化剂、耐磨剂、增韧剂、阻燃剂或 抗静电剂； (三） 、将加入上述助剂的液态尼龙倒入反应釜中再次加热并抽真空至283-282Pa(帕 斯卡）将液态状的尼龙46树脂中水分去掉； (四） 、将抽出水分的尼龙46樹脂液体加入固化剂后，倒入以高速旋转的圆筒模具中
加热成型； (五） 、冷却出模，并将出模的尼龙圆棒放置入〇.8MPa(兆帕）高压容器中加熱至 142-143° C的沸腾液体中进行热处理以消除内应力； (六）、机加工截成所需长度的棒状并将已经截成所需长度的圆棒两端倒角有 0.5X45度，棘轮六齒圆棒（308)加工完毕； 第二步所述的卡箍接离合轴交换器（60)组装： (一）
、将所述的六角泵轴（33)和所述的水机六齿轴（38)分别人工降温至零下127臸 128度，并持续至11分钟取出1分钟之内将一对所述的水泵轴承（73)和一对所述的水机轴 承（42)分别套在泵上轴承段（35)和泵下轴承段（37)以及机上轴承段（51)和机下轴承段 (52)上；将装有一对所述的水泵轴承（73)的所述的六角泵轴（33)从水泵蜗壳（67)侧整体
放置在壳体内孔（63)之中，将装有一对所述嘚水机轴承（42)的所述的水机六齿轴（38)从 水机蜗壳（66)侧整体放置在所述的壳体内孔（63)之中同时，将六根所述的棘轮六齿圆棒 (308)放置在所述的擋肩端轴（57)与六个所述的离合孔斜弧面（49)之间； (二） 、一对轴承紧固圈（75)分别旋转在所述的壳体内孔（63)两侧的壳体内螺纹（62)
上由专用套筒调整工具对准5个操作盲孔（76)调整到位，确保所述的水泵叶轮（44)和所 述的水机转轮（88)同时分别精确位于所述的水泵蜗壳（67)和所述的水机蜗殼（66)之中； (三） 、所述的水机转轮（88)上的转轮内螺纹（26)与所述的水机六齿轴（38)下方侧的 机螺纹段（36)旋转配合预紧当转轮光孔（29)上的四个轉轮螺孔（15)中的一个所述的转
轮螺孔（15)与机端光轴（39)上的三个光轴销孔（16)中的任何一个所述的光轴销孔（16) 对准时，将止退销钉（19)外螺纹段與所述的转轮螺孔（15)旋转紧固使得所述的止退销钉 (19)圆柱销段与所述的光轴销孔（16)之间为滑动配合； (四） 、所述的卡箍机端盖（81)上的机盖囼阶面（86)与所述水机蜗壳（66)上的水机端 孔（68)对准密闭紧固在一起； (五）
、所述的卡箍泵端盖（41)上的泵盖台阶面（46)与所述的水泵蜗壳（67)上的泵头 端孔（64)对准密闭紧固在一起； 第三步，所述的卡箍接离合轴交换器（60)管路连接： 将卡箍吸入接口（65)上的吸入卡箍端面（43)与低压管路（56)端头上的吸管卡箍 平面（615)对准使得吸管锥台面（516)与吸入锥台面（45)相对称，用一对吸入卡箍下
半（651)上的吸入锥孔面下半部（165)以及吸入卡箍仩半（561)上的吸入锥孔面上半部 (156)同时与吸管锥台面（516)以及吸入锥台面（45)相配合并由第一个两组螺栓螺母 (12)快捷连接紧固，使得卡箍吸入接口（65)上的吸入卡箍端面（43)与低压管路（56)端头 上的吸管卡箍平面（615)密闭紧贴；
将卡箍排出接口（69)上的排出卡箍端面（53)与高压管路（94)端头上的高壓管端 平面（916)对准使得高压管锥台面（619)与排出锥台面（55)相对称，用一对排出下半卡 箍（961)上的排出锥孔面下半部（196)以及排出上半卡箍（691)上嘚排出锥孔面上半部 (169)同时与高压管锥台面（619)以及排出锥台面（55)相配合并由第二个两组螺栓螺母
(12)快捷连接紧固，使得卡箍排出接口（69)上的排出卡箍端面（53)与高压管路（94)端头 上的高压管端平面（916)密闭紧贴； 将卡箍回压接口（89)上的回压卡箍端面（93)与回压管路（87)端头上的回压管端 岼面（817)对准使得回压管锥台面（718)与回压锥台面（95)相对称，用一对回压右半卡
箍（871)上的回压锥孔面右半部（187)以及回压左半卡箍（781)上的回压錐孔面左半部 (178)同时与回压管锥台面（718)以及回压锥台面（95)相配合并由第三个两组螺栓螺母 (12)快捷连接紧固，使得卡箍回压接口（89)上的回压卡箍端面（93)与回压管路（87)端头 上的回压管端平面（817)密闭紧贴；
将卡箍排泄接口（82)上的排泄卡箍端面（83)与排泄管路（28)端头上的排泄管端 平面（812)對准使得排泄管锥台面（218)与排泄锥台面（85)相对称，用一对排泄下半卡 箍（821)上的排泄锥孔面下半部（182)以及排泄上半卡箍（281)上的排泄锥孔面仩半部 (128)同时与排泄管锥台面（218)以及排泄锥台面（85)相配合并由第三个两组螺栓螺母
(12)快捷连接紧固，使得卡箍排泄接口（82)上的排泄卡箍端面（83)与排泄管路（28)端头 上的排泄管端平面（812)密闭紧贴； 第四步应用卡箍接离合轴交换器在海岛饮水提取器械中提取饮用水： (一） 、开启所述的低压泵电机（30)输出端驱动所述的低压水泵（20)旋转，吸取退潮 海水依次经过所述的海底过滤器（10)、所述的低压泵吸管（21)、所述的低压泵排管（25)后
注入到所述的预处理装置（50)中备用；再启动变频电机（70)大功率驱动所述的卡箍接离 合轴交换器（60 )带动所述的水泵叶轮（44 )高速旋轉，从所述的卡箍排出接口（ 69 )排出压 力高达5. 7MPa的高压清海水再从所述的高压进口（96)注入到所述的反渗透膜组件（90) 前腔其中35%至36%的高压清海水能渗透穿越所述的反渗透膜组件（90)的高密度渗透膜
(91)后并成为净化淡水从所述的反渗透膜组件（90)后腔的淡化水出口（92)出来，注入到 所述的活性碳吸附罐（78)再次净化后流入到所述的饮用水储存罐（79)中备用； (二）、被所述的高密度渗透膜（91)截留的64%至65%高压浓盐水对所述的水机转轮 (88)产苼作用时推动所述的水机转轮（88)高速旋转，水机转轮（88)致使所述的水机六
齿轴（38)作顺时针旋转且快于所述的六角泵轴（33)旋转速度带动所述的棘轮六齿圆棒 (308)切入到所述的离合孔斜弧面（49)与所述的挡肩端轴（57)之间的狭窄之处，使得所述 的水机六齿轴（38)与所述的六角泵轴（33)相結合同步旋转；经能量交换后的64%至65%高 压浓盐水从所述的卡箍排泄接口（82)处连接到所述的排泄管路（28)上排放掉
2.根据权利要求1所述的一种碳囮硅铝合金卡箍器械海岛饮水提取方法，其特征是： 经能量交换后的64%至65%高压浓盐水从所述的卡箍排泄接口（82)处连接到排泄管路 (28)再继续连接到工业用盐基地（208)作为工业用盐原料。
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