一种用于海水淡化的新型能量回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于海水淡化的新型能量回收系统，它包括电机，所述电机的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮通过皮带与从动带轮构成带传动，所述从动轮安装在曲轴的一端，所述曲轴上铰接有多根连杆，所述连杆的另一端连接有做功缸，所述曲轴上还安装有凸轮A和凸轮B，所述凸轮A和凸轮B分别与跟步切换腔的进水阀A和进水阀B相配合实现其启闭功能切换；所述跟步切换腔与能量回收缸相连，所述能量回收缸的柱塞通过连杆与曲轴相连推动其转动做功。通过采用上述能量回收系统，可使结构简单、运行稳定，提高能量回收效率、降低整套系统的故障率。

A new energy recovery system for seawater desalination

The utility model discloses a new type energy recovery system for seawater desalination, which comprises a motor, wherein the output shaft of the motor is installed on the driving pulley, the driving belt wheel through a belt and a driven pulley belt drive, the driven wheel is installed in one end of the crankshaft, the crankshaft is hinged with a a plurality of connecting rod, the connecting rod is connected with the other end of the work cylinder, the crankshaft is installed on the A and B cam cam, the cam cam A and B respectively with the matched A inlet valve step switch cavity and the water inlet valve of the B to achieve the opening and closing function switch; the switch cavity with step with energy recovery cylinders are connected to the plunger energy recovery cylinder is connected to the crankshaft by a connecting rod and rotate the drive. By adopting the energy recovery system, the structure is simple, the operation is stable, the energy recovery efficiency is improved, and the failure rate of the whole system is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种用于海水淡化的新型能量回收系统
本技术涉及反渗透法海水淡化产业中，采用双进水阀来控制跟步切换腔的高压水进出，推动能量回收缸往复动作，达到回收海水淡化过程中的一种新型海水压力能量回收系统。
技术介绍
地球上的水，尽管数量巨大，而能直接被人们生产和生活利用的，却极少。地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%，而在这极少的淡水资源中，又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中，加上难以利用的高山冰川和永冻积雪，有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球总水量的0.26%。目前，全球80多个国家的约15亿人口面临淡水不足，其中26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态。淡水资源不足，使得20世纪50年代以后，海水淡化技术得到了快速发展，在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平，并在世界各地广泛应用。其中反渗透法由于节能、效率高等优点成为海水淡化领域最常用的方法。通常反渗透法处理后的海水，约能得到40%的淡水，另外60%的浓海水尽管蕴含较高的压力，但通常作为“废水”被排出。因此对这部分高压浓海水压力能的回收技术的完善与否是大幅降低海水淡化系统运行能耗与淡化海水成本的关键。能量回收系统是否合理是整台海水淡化一体机能否实现最大效率的压力能回收的关键。目前，人们对海水淡化一体机的能量回收系统研究较少，研究出的压力能回收系统实际压力能回收效率并不高。另外，目前所研究的能量回收系统均采用了大量密封件以及各类阀门来进行密封和控制。海水腐蚀性较强，各缸的流量瞬变较多，极易对密封件以及各类阀门造成损害，造成系统可靠性降低，甚至直接损坏一些关键部件，影响使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一套机械结构简单、合理、平稳，压力能回收效率高，工作稳定，寿命长且抗腐蚀能力强的能量回收系统。为了解决上述技术问题，本技术提出以下技术方案：一种用于海水淡化的新型能量回收系统，它包括电机，所述电机的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮通过皮带与从动带轮构成带传动，所述从动轮安装在曲轴的一端，所述曲轴上铰接有多根连杆，所述连杆的另一端连接有做功缸，所述做功缸将原海水转化成高压海水输送到海水淡化器的渗透膜；所述曲轴上还安装有凸轮A和凸轮B，所述凸轮A和凸轮B分别与跟步切换腔的进水阀A和进水阀B相配合实现其启闭功能切换；所述跟步切换腔与能量回收缸相连，所述能量回收缸的柱塞通过连杆与曲轴相连推动其转动做功；所述进水阀A上安装有复位弹簧A，所述进水阀B上安装有复位弹簧B；所述凸轮A和凸轮B之间存在着相位差。所述渗透膜能够将高压海水转化成一部分淡水和一部分高压浓海水。所述能量回收系统中采用互补动作的进水阀A和进水阀B的启闭来实现跟步切换腔的高压海水的进入和低压海水的排出功能。所述进水阀A和进水阀B都采用标准件。所述能量回收系统采用双缸对称布置，相位角相差180°。所述能量回收系统中的凸轮A和凸轮B相位角相差180°，使进水阀A开启时进水阀B关闭；进水阀A关闭时进水阀B开启。本技术有如下有益效果：1、本技术的能量回收系统化采用双进水阀的开闭来实现跟步切换的功能。进水阀采用标准件，方便购买使用，同时，由于进水阀高强度和高硬度，跟步切换腔十分耐用2、整套能量回收系统使用密封件采用耐腐蚀设计，特别是跟步切换腔甚至完全避免了由于密封腐蚀所带来的问题。3、整套系统避免了电磁阀门等控制部件，结构简单、运行稳定，降低了整套系统的故障率。4、本系统采用双缸对称布置，相位角相差180°，平衡电机瞬时载荷，减少电机冲击载荷。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为本技术的整体结构示意图。图中：1、渗透膜；2、能量回收缸；3、跟步切换腔；4、进水阀A；5、进水阀B；6、复位弹簧A；7、复位弹簧B；8、皮带；9、电机；10、凸轮A；11、凸轮B；12、曲轴；13、做功缸。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式做进一步的说明。如图1，一种用于海水淡化的新型能量回收系统，它包括电机9，所述电机9的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮通过皮带8与从动带轮构成带传动，所述从动轮安装在曲轴12的一端，所述曲轴12上铰接有多根连杆，所述连杆的另一端连接有做功缸13，所述做功缸13将原海水转化成高压海水输送到海水淡化器的渗透膜1；所述曲轴12上还安装有凸轮A10和凸轮B11，所述凸轮A10和凸轮B11分别与跟步切换腔3的进水阀A4和进水阀B5相配合实现其启闭功能切换；所述跟步切换腔3与能量回收缸2相连，所述能量回收缸2的柱塞通过连杆与曲轴12相连推动其转动做功；所述进水阀A4上安装有复位弹簧A6，所述进水阀B5上安装有复位弹簧B7；所述凸轮A10和凸轮B11之间存在着相位差。进一步的，所述渗透膜1能够将高压海水转化成一部分淡水和一部分高压浓海水。进一步的，所述能量回收系统中采用互补动作的进水阀A4和进水阀B5的启闭来实现跟步切换腔3的高压海水的进入和低压海水的排出功能。进一步的，所述进水阀A4和进水阀B5都采用标准件。便于购买使用。同时，由于进水阀高强度和高硬度，跟步切换腔3将十分耐用。进一步的，所述能量回收系统采用双缸对称布置，相位角相差180°。平衡电机瞬时载荷，减少电机冲击载荷。进一步的，所述能量回收系统中的凸轮A10和凸轮B11相位角相差180°，使进水阀A4开启时进水阀B5关闭；进水阀A4关闭时进水阀B5开启。进一步的，凸轮A10、凸轮B11和能量回收缸、做功缸的相位角固定的，则整个能量回收时间和顺序是固定的。进一步的，所述能量回收系统尽可能耐腐蚀设计，避免了密封件以及阀等控制部件腐蚀对能量回收影响。结构简单、运行稳定、且持久耐用。进一步的，所述的进水阀的开闭的推动的凸轮还可以是通过在曲轴驱动的专用轴，与曲轴是固定的同步关系。进一步的，所述能量回收系统中的进水阀是靠对应的复位弹簧A6和复位弹簧B7来复位的。本技术的工作过程和工作原理：工作过程中，电机9通过皮带8驱动曲轴12；一方面，曲轴12推动做功缸13把原海水转化成高压海水输送到淡化器中渗透膜1中，高压海水转化成一部分淡水和一部分高压浓海水；另一方面，曲轴12通过驱动其上安装的凸轮A10和凸轮B11推动进水阀A4和进水阀B5来实现跟步切换腔3的功能。进水阀A4和进水阀B5开闭为互补状态。高压浓海水随着进水阀A4开启和进水阀B5的关闭，进入跟步切换腔3，高压浓海水通过管路进入能量回收缸2，进而通过柱塞推动曲轴12做正功实现能量回收。凸轮A10和凸轮B11相位角相差，这就可以使得进水阀A4开启时，高压浓海水进入跟步切换腔3流向能量回收缸2，此时进水阀B5关闭。做完功的高能浓海水失去压力能，变成低压浓海水，在曲轴继续转动由柱塞推动流回跟步切换腔3，此时通过复位弹簧A6的作用进水阀A4关闭，而进水阀B5因为凸轮B11的推动开启，低压浓海水由出口得以排出，这便实现了本技术的预期功能。通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本技术的保护范围之内。本技术的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于海水淡化的新型能量回收系统，其特征在于：它包括电机（9），所述电机（9）的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮通过皮带（8）与从动带轮构成带传动，所述从动轮安装在曲轴（12）的一端，所述曲轴（12）上铰接有多根连杆，所述连杆的另一端连接有做功缸（13），所述做功缸（13）将原海水转化成高压海水输送到海水淡化器的渗透膜（1）；所述曲轴（12）上还安装有凸轮A（10）和凸轮B（11），所述凸轮A（10）和凸轮B（11）分别与跟步切换腔（3）的进水阀A（4）和进水阀B（5）相配合实现其启闭功能切换；所述跟步切换腔（3）与能量回收缸（2）相连，所述能量回收缸（2）的柱塞通过连杆与曲轴（12）相连推动其转动做功；所述进水阀A（4）上安装有复位弹簧A（6），所述进水阀B（5）上安装有复位弹簧B（7）；所述凸轮A（10）和凸轮B（11）之间存在着相位差。

【技术特征摘要】
1.一种用于海水淡化的新型能量回收系统，其特征在于：它包括电机（9），所述电机（9）的输出轴上安装有主动带轮，所述主动带轮通过皮带（8）与从动带轮构成带传动，所述从动轮安装在曲轴（12）的一端，所述曲轴（12）上铰接有多根连杆，所述连杆的另一端连接有做功缸（13），所述做功缸（13）将原海水转化成高压海水输送到海水淡化器的渗透膜（1）；所述曲轴（12）上还安装有凸轮A（10）和凸轮B（11），所述凸轮A（10）和凸轮B（11）分别与跟步切换腔（3）的进水阀A（4）和进水阀B（5）相配合实现其启闭功能切换；所述跟步切换腔（3）与能量回收缸（2）相连，所述能量回收缸（2）的柱塞通过连杆与曲轴（12）相连推动其转动做功；所述进水阀A（4）上安装有复位弹簧A（6），所述进水阀B（5）上安装有复位弹簧B（7）；所述凸轮A（10）和凸轮B（11）之间存在着相位差。2.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖湘辉，毛泽栋，宋雨桐，梁准，何彬，肖燕超，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42