反渗透膜泵一体海水淡化机组制造技术

本实用新型专利技术提供一种反渗透膜泵一体海水淡化机组，包括电机、反渗透膜组、海水高压泵以及淡水收集管路，海水高压泵包括泵壳、主轴、增压涡盘结构、补压涡盘结构和能量回收涡盘结构，增压涡盘结构设成接收原始海水并在主轴的驱动下对其逐级加压，从而向反渗透膜组提供高压海水，补压涡盘结构设成能够为反渗透后海水进行补压，并提供给下一级反渗透膜组，能量回收涡盘结构设成接收来自反渗透膜组的高压浓盐水，且将高压浓盐水的压力能转变为主轴的动能并产出低压浓盐水。本实用新型专利技术集合了增压、反渗透、补压、能量回收功能，降低了能量消耗、结构更紧凑、占地面积小、出水效率高、故障点少、易于检修和维护、反渗透膜组使用寿命长。

Reverse Osmosis Membrane Pump Integrated Seawater Desalination Unit

【技术实现步骤摘要】
反渗透膜泵一体海水淡化机组
：本技术涉及流体机械工程
，尤其涉及一种新型结构的反渗透膜泵一体海水淡化机组。
技术介绍
：目前，国内几乎所有的海水淡化工艺皆是采用反渗透膜串联工作，偶有新型反渗透膜一体净化系统采用反渗透膜并联工作。但不论采用什么样的反渗透净化设备，均需在其进口配置一台高压泵，以提供反渗透净化设备中的反渗透膜的渗透压需求。但是，具有高压泵的反渗透净化设备的很多缺点见下：老式反渗透膜串联工作配置高压泵工艺：占用空间面积大，基建投资费用高；反渗透膜内压力逐级递减，渗透膜出水量逐级递减，分离效率低；反渗透膜的利用率不等，其使用寿命不一；这些反渗透膜都嵌装在同一护管内，不利于监测和检修。新型反渗透膜一体净化系统配置高压泵工艺：尽管具有两套逐级增压叶轮，系统内压力随反渗透膜所需渗透压的增加而增加，反渗透膜出水量几乎保持一致，分离效率高；反渗透膜的利用率几乎相等，其使用寿命保持一致；反渗透膜各自独立，利于监测和检修，但是，其占用空间面积稍大；高压泵和反渗透膜一体净化系统均配有电机驱动，电路接线难度增加，且一定程度上增加了系统的自动控制难度；高压泵的存在增加了隐形故障点的数量；高压泵和反渗透膜一体净化系统的驱动电机相互独立，不利于能源的综合利用；整体系统复杂，不利于检修和维护。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本技术提供一种结构简单紧凑、占地面积小、且便于控制和维修的全新设计的反渗透膜泵一体海水淡化机组将是有利的。本技术的主旨思想是在现有的新型反渗透膜一体净化系统的基础上将高压泵和反渗透膜净化系统进行优化组合，两套设备合二为一，提供一种反渗透膜泵一体海水淡化机组，做到真正意义上的膜泵一体。为此，本技术提供一种反渗透膜泵一体海水淡化机组，其包括电机；多级反渗透膜组，每一级反渗透膜组都设置成能够将高压海水进行反渗透并输出淡水和反渗透后海水；海水高压泵，其包括泵壳、由电机驱动的主轴，贯穿该主轴依次安装的多级增压涡盘结构、多级补压涡盘结构和多级能量回收涡盘结构，其中，多级增压涡盘结构设置成能够接收来自外部的原始海水并在主轴的驱动下逐级加压原始海水，从而向多级反渗透膜组中的第一级反渗透膜组提供高压海水，多级补压涡盘结构设置成在主轴的驱动下，其每一级补压涡盘结构都能够为来自相应一级反渗透膜组的反渗透后海水进行补压，并提供给下一级反渗透膜组，多级能量回收涡盘结构设置成能够接收来自多级反渗透膜组的最后一级反渗透膜组的高压浓盐水，且能够将高压浓盐水的压力能转变为主轴的动能并产出低压浓盐水；淡水收集管路，其与每一级反渗透膜组相连通以收集淡水。在本技术中，海水高压泵集合了增压、补压、能量回收功能，降低了能量消耗，解决了现有技术中必须另外配置高压泵且反渗透膜组件和高压泵分别配置电机的弊端，使系统结构更紧凑，占地面积更小，电机能源利用率高，出水效率高，故障点少，易于检修和维护，且反渗透膜组由于都能够在合适的压力下工作而得以延长了使用寿命。进一步，多级增压涡盘结构设置有原始海水进口和高压海水出口；的每一级补压涡盘结构都具有反渗透回流口和补压后输出口；多级能量回收涡盘结构设置有用于接收高压浓盐水的反渗透对接口和用于对外输出低压浓盐水的回收海水排放口；多级反渗透膜组的每一级反渗透膜组都设置成能够将高压海水进行反渗透出淡水，并且具有膜组入口和膜组出口，其中，多级反渗透膜组中的第一级反渗透膜组的膜组入口与多级增压涡盘结构的高压海水出口连通，最后一级反渗透膜组的膜组出口与多级能量回收涡盘结构的反渗透对接口连通，多级反渗透膜组的其它膜组出口分别与多级补压涡盘结构上对应的反渗透回流口连通，其它膜组入口分别与多级补压涡盘结构上对应的补压后输出口连通。再进一步，第一级反渗透膜组的膜组出口与多级补压涡盘结构的第一级补压涡盘结构的反渗透回流口连通，第一级补压涡盘结构的补压后输出口与多级反渗透膜组的第二级反渗透膜组的膜组入口连通，第二级反渗透膜组的膜组出口与多级补压涡盘结构的第二级补压涡盘结构的反渗透回流口连通，第二级补压涡盘结构的补压后输出口与多级反渗透膜组的第三级反渗透膜组的膜组入口连通，依次类推，直到多级补压涡盘结构的最后一级补压涡盘结构的补压后输出口与最后一级反渗透膜组的膜组入口连通。又进一步，多级增压涡盘结构、多级补压涡盘结构和多级能量回收涡盘结构的每一级涡盘结构都包括静涡盘和与该静涡盘啮合而形成封闭容积的动涡盘，相邻两级涡盘结构设置成静涡盘和静涡盘背靠背安装或动涡盘和动涡盘背靠背安装，每个动涡盘都通过偏心轴套安装于主轴上并配备有防自转结构。通过同种类型涡盘（即静涡盘和静涡盘，或动涡盘和动涡盘）背靠背安装，可以使得每两组动静涡盘产生的轴向力可以相互平衡；而且，因为涡盘结构的涡旋齿都是采用特殊工艺及特制铣刀加工，能够保证运转间隙小、泄漏小，从而保证较高的压缩比；防自转结构的设置使得能够防止动涡盘自转。又再进一步，在背靠背安装的静涡盘和静涡盘之间装设有配流盘，在背靠背安装的动涡盘和动涡盘之间装设有十字环座，防自转结构为十字环，该十字环两侧分别与十字环座和动涡盘滑动连接。由于静涡盘采用背靠背布置，而且静涡盘上流道的开口通常不在同一位置，所以配流盘的设置可以用来改变流体流向，保证流体在相邻两级涡盘结构之间的顺畅流动。还又再进一步，在多级增压涡盘结构中，每个静涡盘上都设置有与相应的封闭容积的中心相连通的中心流道和与该封闭容积的外围相连通的外围流道，相邻两级增压涡盘结构的前一级增压涡盘结构的静涡盘上设置有与该静涡盘的该外围流道相连通的低压流体进口，后一级增压涡盘结构的静涡盘上设置有高压流体出口，并且多级增压涡盘结构的第一级增压涡盘结构中的低压流体进口构成原始海水进口，最后一级增压涡盘结构中的高压流体出口构成所述高压海水出口；配流盘上设置有前级配流道和后级配流道，前级配流道分别与该前一级增压涡盘结构中的中心流道和该后一级增压涡盘结构中的外围流道相连通，后级配流道分别与该后一级增压涡盘结构中的中心流道以及该后一级增压涡盘结构的静涡盘上的高压流体出口相连通；十字环座上设置有输送流道，该输送流道一端与该后一级增压涡盘结构的高压流体出口连通、另一端与下一个相邻两级增压涡盘结构的前一级增压涡盘结构中的低压流体进口连通。通过上述结构设置，使得进入多级增压涡盘结构中的原始海水能够从前一级增压涡盘结构顺利进入后一级增压涡盘结构而得以不停加压；而且，由于采用涡盘结构进行流体压缩，压缩腔内容积的变化是连续的，因而驱动力矩变化小，功率变化小，从而减小了运行振动，降低了噪音，提高了运行可靠性。再又再进一步，多级补压涡盘结构串联安装，配流盘上为相邻两级补压涡盘结构的每一级补压涡盘结构都设置有一个配流道，在每一级补压涡盘结构中，静涡盘上都设置有与相应的封闭容积的中心相连通的中心流道和与该封闭容积的外围相连通的外围流道，静涡盘上还设置有与该外围流道连通的反渗透回流口、以及经由相应的配流道与该中心通道连通的补压后输出口。通过上述结构设置，每一级补压涡盘结构都能为进入其内的反渗透后海水补充压力；而且，由于采用涡盘结构进行流体压缩，压缩腔内容积的变化是连续的，因而驱动力矩变化小，功率变化小，从而减小了运行振动，降低了噪音，提高了运行可靠性。另又再进一步，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反渗透膜泵一体海水淡化机组，其特征在于包括:电机；多级反渗透膜组，每一级反渗透膜组都设置成能够将高压海水进行反渗透并输出淡水和反渗透后海水；海水高压泵，其包括泵壳、由电机驱动的主轴，贯穿主轴依次串联安装的多级增压涡盘结构、多级补压涡盘结构和多级能量回收涡盘结构，其中，多级增压涡盘结构设置成能够接收来自外部的原始海水并在主轴的驱动下逐级加压原始海水，从而向多级反渗透膜组中的第一级反渗透膜组提供高压海水，多级补压涡盘结构设置成在主轴的驱动下，其每一级补压涡盘结构都能够为来自相应一级反渗透膜组的反渗透后海水进行补压，并提供给下一级反渗透膜组，多级能量回收涡盘结构设置成能够接收来自多级反渗透膜组的最后一级反渗透膜组的高压浓盐水，且能够将高压浓盐水的压力能转变为主轴的动能并产出低压浓盐水；淡水收集管路，其与每一级反渗透膜组相连通以收集淡水。

【技术特征摘要】
1.一种反渗透膜泵一体海水淡化机组，其特征在于包括:电机；多级反渗透膜组，每一级反渗透膜组都设置成能够将高压海水进行反渗透并输出淡水和反渗透后海水；海水高压泵，其包括泵壳、由电机驱动的主轴，贯穿主轴依次串联安装的多级增压涡盘结构、多级补压涡盘结构和多级能量回收涡盘结构，其中，多级增压涡盘结构设置成能够接收来自外部的原始海水并在主轴的驱动下逐级加压原始海水，从而向多级反渗透膜组中的第一级反渗透膜组提供高压海水，多级补压涡盘结构设置成在主轴的驱动下，其每一级补压涡盘结构都能够为来自相应一级反渗透膜组的反渗透后海水进行补压，并提供给下一级反渗透膜组，多级能量回收涡盘结构设置成能够接收来自多级反渗透膜组的最后一级反渗透膜组的高压浓盐水，且能够将高压浓盐水的压力能转变为主轴的动能并产出低压浓盐水；淡水收集管路，其与每一级反渗透膜组相连通以收集淡水。2.根据权利要求1所述的反渗透膜泵一体海水淡化机组，其特征在于，所述多级增压涡盘结构设置有原始海水进口和高压海水出口；所述每一级补压涡盘结构都具有反渗透回流口和补压后输出口；所述多级能量回收涡盘结构设置有用于接收所述高压浓盐水的反渗透对接口和用于对外输出所述低压浓盐水的回收海水排放口；所述多级反渗透膜组的每一级反渗透膜组都设置成能够将高压海水进行反渗透出淡水，并且具有膜组入口和膜组出口，其中，所述多级反渗透膜组中的所述第一级反渗透膜组的膜组入口与所述多级增压涡盘结构的高压海水出口连通，所述最后一级反渗透膜组的膜组出口与所述多级能量回收涡盘结构的反渗透对接口连通，所述多级反渗透膜组的其它膜组出口分别与所述多级补压涡盘结构上对应的反渗透回流口连通，其它膜组入口分别与所述多级补压涡盘结构上对应的补压后输出口连通。3.根据权利要求2所述的反渗透膜泵一体海水淡化机组，其特征在于，所述第一级反渗透膜组的所述膜组出口与所述多级补压涡盘结构的第一级补压涡盘结构的所述反渗透回流口连通，第一级补压涡盘结构的所述补压后输出口与所述多级反渗透膜组的第二级反渗透膜组的所述膜组入口连通，第二级反渗透膜组的所述膜组出口与所述多级补压涡盘结构的第二级补压涡盘结构的所述反渗透回流口连通，第二级补压涡盘结构的所述补压后输出口与所述多级反渗透膜组的第三级反渗透膜组的所述膜组入口连通，依次类推，直到所述多级补压涡盘结构的最后一级补压涡盘结构的所述补压后输出口与所述最后一级反渗透膜组的所述膜组入口连通。4.根据权利要求2或3所述的反渗透膜泵一体海水淡化机组，其特征在于，所述多级增压涡盘结构、所述多级补压涡盘结构和所述多级能量回收涡盘结构的每一级涡盘结构都包括静涡盘和与该静涡盘啮合而形成封闭容积的动涡盘，相邻两级涡盘结构设置成静涡盘和静涡盘背靠背安装或动涡盘和动涡盘背靠背安装，每个动涡盘都通过偏心轴套安装于所述主轴上并配备有防自转结构。5.根据权利要求4所述的反渗透膜泵一体海水淡化机组，其特征在于，在所述背靠背安装的所述静涡盘和静涡盘之间装设有配流盘，在所述背靠背安装的所述动涡盘和动涡盘之间装设有十字环座，所述防自...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉新，万彬，李威，张庆庆，潘玉桐，孙祥超，
申请(专利权)人：张玉新，
类型：新型
国别省市：上海,31