一种光伏太阳能反渗透淡化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种光伏太阳能反渗透淡化装置，它由光伏太阳能直流供电系统和反渗透淡化系统组成，所述光伏太阳能直流供电系统包括：太阳能光伏电池板、蓄电池和控制器，所述太阳能光伏电池板的输出端与所述控制器连接；蓄电池组与所述控制器双向连接；本实用新型专利技术采用光伏太阳能直流供电系统，一方面采用直流电驱动可以减少逆变过程造成的电力损失，提高光伏太阳能供电系统的发电效率；另一方面相对减少了光伏太阳能发电系统和逆变器的投资。本实用新型专利技术的四通换向阀具有行程阀的特点，活塞运动极限位置时推动阀杆换位，可以使差压回收泵自动转换工作状态，对系统流量和压力的适应性好。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种反渗透淡化装置，具体说是一种光伏太阳能反渗透淡化装置。
技术介绍
水是生命的源泉，是社会经济发展的命脉，是人类宝贵的、不可替代的自然资源。 随着经济的的持续发展和人民生活水平的不断提高，对水量的需求越来越大，对水质的要 求越来越高，而水资源的不足、时空分布的不均，加上超限度的开采、无节制的浪费、随意的 污染以及管理不善等，使原本紧张的水资源供需矛盾更加尖锐，缺水问题已成为一个世界 性的难题。海水淡化作为一种开源技术，可以增加当地水资源总量，由于海水淡化是以能源 换水源，因此能源消耗仍较大。对于没有电网的海岛，利用传统的矿物燃料(煤、石油)解 决海水淡化能源问题，极易导致海岛脆弱生态系统的破坏，且运输和维护成本过高，而且我 国化石能源尤其是煤和石油相对不足，蕴藏量有限，越用越少，正面临着枯竭的危险，而且 石油和煤是重要的化学原料用来当燃料十分可惜，并且燃烧燃料将排出大量(X)2和硫的氧 化物，导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。如果从现有输电网架设线路来解决这些无电地 区供电问题，投资费用大，建设Ikm的输电线路，相当于5 6kW太阳能电设备的投资费用， 对于偏远的小海岛要铺设海底电缆费用更高。现在的无电、缺水地区都处于太阳能资源丰富的一、二、三类的西部地区(多苦咸 水)和东南部海岛，太阳能辐射总量大，年平均日照时间长，年发电量高。光伏太阳能反渗 透海水淡化装置可利用太阳能独立运行，无污染，低耗能，运行安全稳定可靠，不消耗石油、 天然气、煤炭等常规能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值；其次是生产规 模可有机组合，适应性好，投资相对较少，产水成本低。中国专利ZL02281876. 6公布了一种太阳能反渗透海水淡化设备，利用太阳能产 生的蒸汽直接驱动汽轮泵，以提供反渗透组件的进水流量与压力，这种太阳能反渗透海水 淡化设备需要很大的太阳能集热器才能产生直接驱动汽轮泵的蒸汽，占地面积大和投资 大。反渗透装置只有在太阳光充足时才能运行，晚上及阴雨天气不能运行，设备利用率低， 实际应用受到限制。中国专利ZL200720069563. 1公布了一种太阳能光伏反渗透海水淡化装置，该装 置特点在于包括太阳能发电模块和反渗透制淡模块，其中，太阳能发电模块包括了太阳能 电池、蓄电池、控制器和逆变器。太阳能电池发出的直流电要通过逆变器转换成交流电后才 能供给水泵工作，一方面降低了太阳能发电模块的发电效率(逆变器效率约75 85% )， 另一方面增加了太阳能发电模块设备投资。反渗透制淡模块没有专门设计的能量回收装 置，反渗透制水系统能耗高，实际应用受到限制。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光伏太阳能反渗透淡化装置，可利用太阳能独立运 行，无污染，低耗能，低噪音，低成本，运行安全、稳定、高效、可靠，适于偏远海岛、船舶以及 缺乏电力供应的家庭使用。为此，本技术采用以下技术方案它由光伏太阳能直流供电系统和反渗透淡 化系统组成，所述光伏太阳能直流供电系统包括太阳能光伏电池板、蓄电池和控制器，所 述太阳能光伏电池板的输出端与所述控制器连接；蓄电池组与所述控制器双向连接；所述反渗透淡化系统设有海水增压泵、预处理系统、蓄能器、差压回收泵、反渗透 膜组器；所述的海水增压泵是直流海水泵，所述控制器输出端与海水增压泵电机连接；所述的差压回收泵由一只四通换向阀、四只单向阀和两只差压缸组成；两只差压缸同轴放置，分别处在四通换向阀的两侧；两只差压缸之间设有活塞杆， 差压缸中设置有活塞，所述活塞杆的两端分别与两只差压缸的活塞连接，差压缸被所述活 塞分为无杆腔和有杆腔；四只单向阀平分成两组分别和一只差压缸的无杆腔连通，每组中的两只单向阀的 方向相反；所述的四通换向阀设有阀杆、供阀杆直线运动的阀腔，阀腔具有第P通口、第A通 口、第B通口、第0通口，第A通口和第B通口分别和一只差压缸的有杆腔连通，第P通口是 所述差压回收泵的废弃液进口，第0通口是所述该差压回收泵的废弃液排放口 ；第P通口、第A通口、第B通口、第0通口的位置与阀杆有以下配合关系阀杆有第 一工作位和第二工作位，在第一工作位时，第P通口与第B通口接通，第0通口与第A通口， 所述阀杆伸入与第A通口连通的差压缸的有杆腔，在第二工作位时，第P通口与第A通口接 通，第0通口与第B通口接通，所述阀杆伸入与第B通口连通的差压缸的有杆腔；所述阀杆 伸入的长度与阀杆切换于第一工作位和第二工作位所需运动的距离相适配；第P通口与反渗透膜组器浓水排放口连通，方向为供差压回收泵向外压出被输送 液的两只单向阀的出口通过管路相连后与反渗透膜组器进水口连通，方向为向差压回收泵 输入被输送液的两只单向阀的进口与预处理系统的出口连通，蓄能器连接在所述方向为向 差压回收泵输入被输送液的两只单向阀的进口与预处理系统的出口之间的管路上，所述海 水增压泵的出口和预处理系统的进口连接。由于采用本技术的技术方案，本技术的有益效果是本技术采用光伏太阳能直流供电系统，一方面采用直流电驱动可以减少逆变 过程造成的电力损失，提高光伏太阳能供电系统的发电效率；另一方面相对减少了光伏太 阳能发电系统和逆变器的投资。本技术在光伏太阳能直流供电系统中设置了蓄电池，一方面可以保证太阳光 不足时设备正常运行，水质稳定；另一方面太阳光充足时多余的能量存储到蓄电池中，延长 反渗透设备的工作时间，对于同等海水淡化供水量要求，可以减小反渗透设备规模，从而使 得整个装置达到最优的适配性。本技术根据光伏太阳能供电的特点，在装置中设置了差压回收泵，一方面回 收了浓海水余压能量，大大减低了反渗透系统制水能耗，减少了光伏太阳能发电系统的规模与投资；另一方面，本技术不必再将预处理后的海水分成两路，一路用高扬程的高压 泵直接向反渗透膜组器供水，另一路经压力交换，通过增压泵向反渗透膜组器供水，从而极 大地简化了反渗透淡化系统的结构，既大幅减少了设备投资和能源浪费，又使得反渗透淡 化系统能够比以往做得更小，能够满足和适于偏远海岛、船舶、电力供应缺乏的家庭海水淡化需要。本技术的四通换向阀具有行程阀的特点，活塞运动极限位置时推动阀杆换 位，可以使差压回收泵自动转换工作状态，对系统流量和压力的适应性好。本技术还设置了蓄能器，所述蓄能器既能够在差压回收泵每次切换工作状态 时将系统中的水压能量转变为压缩能储存起来，并在切换后又将压缩能转变为水压能而释 放出来，重新补供给系统。当系统瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，保证整个系 统压力正常。附图说明图1为光伏太阳能反渗透海水淡化装置工艺流程图图2为四通换向阀的剖视图。具体实施方式参照附图。本技术由光伏太阳能直流供电系统和反渗透淡化系统组成，利用 光伏太阳能直流供电系统发出的直流电能直接驱动反渗透淡化系统对海水或苦咸水进行 淡化处理；所述光伏太阳能直流供电系统包括太阳能光伏电池板100、蓄电池和控制器， 所述太阳能光伏电池板的输出端与所述控制器连接；蓄电池组与所述控制器双向连接；所述太阳能光伏电池板将太阳光辐射能转换为电能；所述蓄电池用于存储太阳能光伏电池板发出的电能并随时向负载供电，延长反渗 透淡化装置工作时间；所述控制器用于控制太阳能光伏电池板对蓄电池充电以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏太阳能反渗透淡化装置，由光伏太阳能直流供电系统和反渗透淡化系统组成，其特征在于所述光伏太阳能直流供电系统包括：太阳能光伏电池板、蓄电池和控制器，所述太阳能光伏电池板的输出端与所述控制器连接；蓄电池组与所述控制器双向连接；所述的反渗透淡化系统设有海水增压泵、预处理系统、蓄能器、差压回收泵、反渗透膜组器；所述的海水增压泵是直流海水泵，所述控制器输出端与海水增压泵电机连接；所述的差压回收泵由一只四通换向阀、四只单向阀和两只差压缸组成；两只差压缸同轴放置，分别处在四通换向阀的两侧；两只差压缸之间设有活塞杆，差压缸中设置有活塞，所述活塞杆的两端分别与两只差压缸的活塞相对接触，差压缸被所述活塞分为无杆腔和有杆腔；四只单向阀平分成两组分别和每只差压缸的无杆腔连通，每组中的两只单向阀的方向相反；所述的四通换向阀设有阀杆、供阀杆直线运动的阀腔，阀腔具有第Ｐ通口、第Ａ通口、第Ｂ通口、第Ｏ通口，第Ａ通口和第Ｂ通口分别和一只差压缸的有杆腔连通，第Ｐ通口是所述差压回收泵的废弃液进口，第Ｏ通口是所述该差压回收泵的废弃液排放口；第Ｐ通口、第Ａ通口、第Ｂ通口、第Ｏ通口的位置与阀杆有以下配合关系：阀杆有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，第Ｐ通口与第Ｂ通口接通，第Ｏ通口与第Ａ通口，所述阀杆伸入与第Ａ通口连通的差压缸的有杆腔，在第二工作位时，第Ｐ通口与第Ａ通口接通，第Ｏ通口与第Ｂ通口接通，所述阀杆伸入与第Ｂ通口连通的差压缸的有杆腔；所述阀杆伸入的长度与阀杆切换于第一工作位和第二工作位所需运动的距离相适配；第Ｐ通口与反渗透膜组器浓水排放口连通，方向为供差压回收泵向外压出被输送液的两只单向阀的出口通过管路相连后与反渗透膜组器进水口连通，方向为向差压回收泵输入被输送液的两只单向阀的进口与预处理系统的出口连通，蓄能器连接在所述方向为向差压回收泵输入被输送液的两只单向阀的进口与预处理系统的出口之间的管路上，所述海水增压泵的出口和预处理系统的进口连通。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏太阳能反渗透淡化装置，由光伏太阳能直流供电系统和反渗透淡化系统组 成，其特征在于所述光伏太阳能直流供电系统包括太阳能光伏电池板、蓄电池和控制器， 所述太阳能光伏电池板的输出端与所述控制器连接；蓄电池组与所述控制器双向连接；所述的反渗透淡化系统设有海水增压泵、预处理系统、蓄能器、差压回收泵、反渗透膜 组器；所述的海水增压泵是直流海水泵，所述控制器输出端与海水增压泵电机连接； 所述的差压回收泵由一只四通换向阀、四只单向阀和两只差压缸组成； 两只差压缸同轴放置，分别处在四通换向阀的两侧；两只差压缸之间设有活塞杆，差压 缸中设置有活塞，所述活塞杆的两端分别与两只差压缸的活塞相对接触，差压缸被所述活 塞分为无杆腔和有杆腔；四只单向阀平分成两组分别和每只差压缸的无杆腔连通，每组中的两只单向阀的方向 相反；所述的四通换向阀设有阀杆、供阀杆直线运动的阀腔，阀腔具有第P通口、第A通口、第 B通口、第0通口，第A通口和第B通口分别和一只差压缸的有杆腔连通，第P通口是所述差 压回收泵的废弃液进口，第0通口是所述该差压回收泵的废弃液排放口 ；第P通口、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张希建，张建中，张希照，杜鹏飞，赵浩华，周倪民，张小平，李鑫，阮慧敏，陈志善，
申请(专利权)人：杭州水处理技术研究开发中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]