带能量回收装置适于新能源独立电网的小型海水淡化设备制造方法及图纸

一种带能量回收装置适于新能源独立电网的小型海水淡化设备，包括原水泵、通过进水口与所述原水泵连接的多级过滤装置，所述多级过滤装置出水口经高压泵连接反渗透膜进水口，所述反渗透膜淡水出水口一支路经管路及补水阀连接清洗水箱，另一支路经管路及产水阀连接淡水储水设备；所述反渗透膜高压浓盐水出口一支路通过管路和清洗回水阀与清洗水箱连接；所述反渗透膜的高压浓盐水出口另一支路连接能量回收装置；所述能量回收装置与高压泵共用一同轴电机，所述电机连接变频器。本实用新型专利技术通过在反渗透膜高压浓盐水出口设与高压泵经电机连接的能量回收装置，通过该装置将高压浓水高压水能转为机械能供所述电机利用实现能量回收，有效降低了产水能耗。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

带能量回收装置适于新能源独立电网的小型海水淡化设备
本技术涉及新能源独立电网海水淡化技术，具体涉及一种适用于在风能、太阳能等新能源丰富、但淡水资源和生活用电相对短缺的海岛地区应用的带有能量回收装置的小型海水淡化设备。
技术介绍
反渗透海水淡化技术是目前海水淡化技术最主要利用形式，其发展的一个重要目标是降低运行成本。在运行成本的构成中能耗所占的比重最大，降低能耗是降低海水淡化成本最有效的手段。反渗透海水淡化能量回收装置主要有水力透平式和功交换式两大类。水力透平式用于与高压泵串联安装，通过降低高压泵所需扬程达到节能的目的，不需要 增压泵和自动阀门，单机流量大，但效率较低，特别是低流量时效率更低；功交换式用于与高压泵并联安装，通过减小高压泵所需流量达到节能的目的，一般需要配置增压泵，单机流量较小，可并联使用，在很宽的流量范围内均能达到较高的效率。工程上带有能量回收装置的海水淡化设备多用于日产水500m3以上的海水淡化系统当中，在小型海水淡化系统中由于较难保持较高的回收效率，设备制造成本高等原因的限制，应用不够广泛。在我国，利用新能源(风能、太阳能等)进行海水淡化已有近20年的研究历史，但目前仍处在研究或试点运行阶段，还没有规模化运行的实例。对于独立新能源海水淡化设备的设计与加工，多是按常规项目中的设备进行适当的更改，以适用于独立新能源工况条件下的应用。对于装机小于100m3/d的海水淡化设备在海岛的应用尚未有关于能量回收装置的应用案例，尤其是在新能源独立电网海水淡化设备中的应用。
技术实现思路
立电网用的带有能量回收装置的小型海水淡化设备，该设备操作简单、自动化程度高、成本低，能有效提高利用新能源进行海水淡化的效率，并可有效地降低海水淡化能耗。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下一种带有能量回收装置的小型海水淡化设备，包括原水泵、通过进水口与所述原水泵出水连接的多级过滤装置，所述多级过滤装置出水口通过高压泵连接反渗透膜进水口，所述反渗透膜的淡水出水口一支路通过管路及补水阀连接清洗水箱补水口，另一支通过管路及产水阀连接淡水储水设备；所述反渗透膜的高压浓盐水出口一支路通过管路和清洗回水阀与清洗水箱回水口连接；在所述反渗透膜的高压浓盐水出口另一支路连接能量回收装置；所述能量回收装置与所述高压泵共用一同轴电机，所述电机连接有变频器。本技术还进一步采用以下技术方案在所述反渗透膜与所述清洗水箱补水口的连接管路上设有电导率表、水流量表， 所述的水流量表连接流量变送器。所述的过滤装置包括砂滤过滤器、与所述砂滤过滤器连接的精密过滤器及保安过滤器；在所述砂滤过滤器、精密过滤器及保安过滤器的进水管路上均设有一个三通电动阀； 所述保安过滤器通过所述高压泵连接所述反渗透膜；在所述砂滤过滤器、精密过滤器及保安过滤器的进出水管路上以及所述高压泵出水口与反渗透膜进水口连接管路上均设有一压力表。设在所述高压泵出水口与所述反渗透膜进水口连接管路上的压力表还连接有一压力变送器。所述清洗水箱通过清洗泵与设在所述保安过滤器进水管路上的三通电动阀相连接。所述原水泵、高压泵、三通电动阀、压力变送器、电导率表及流量变送器均与PLC 控制器连接。本技术在适应新能源独立电网海水淡化系统基础上，通过在反渗透膜高压浓盐水出口设有能量回收装置，并与高压泵通过同轴电机连接，通过该能量回收装置将高压浓水的高压水能转化为机械能供所述电机利用实现能量回收，从而有效降低了单位产水能耗。附图说明图I是本技术实施例提供的带有能量回收装置的小型海水淡化设备的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。请参见图I所示，该图示出了本技术实施例提供的一种带能量回收装置适于新能源独立电网的小型海水淡化设备的结构；为了便于说明，仅示出了与本技术实施例有关的部分。参见图1，一种带有能量回收装置的小型海水淡化设备，包括原水泵9、通过进水口与所述原水泵9出水连接的多级过滤装置，所述多级过滤装置出水口通过高压泵10连接反渗透膜25进水口，所述反渗透膜25的淡水出水口一支路通过管路及补水阀6连接清洗水箱22，另一支路通过管路及产水阀7连接淡水储水设备，所述反渗透膜25的高压浓盐水出口一支路通过管路和清洗回水阀8与清洗水箱回水口连接；在所述反渗透膜25的高压浓盐水出口另一支路连接能量回收装置11 ;所述的清洗回水阀8为三通电动阀；所述能量回收装置11与所述高压泵10共用一同轴电机13，所述电机13连接有变频器14。所述的反渗透膜25排出的高压浓盐水经连接管路进入能量回收装置11后，由所述能量回收装置11把高压水能转化为机械能供电机13再利用，从而实现能量回收。高压泵10启动后能量回收装置11同时启动，回收高压浓盐水能量；设备运行过程中，随着风力、太阳能发电设备发电功率的变化，通过变频器14控制电机13变频，实现高压泵10自动变频运行，从而提高了新能源利用率和海水淡化设备的效率。在所述反渗透膜25与所述清洗水箱22补水口的连接管路上还设有电导率表16、 水流量表17以及安全阀27，所述水流量表17连接有流量变送器28。所述反渗透膜25与所述清洗水箱22回水口连接管路上设手动控制阀26。所述的多级过滤装置包括有砂滤过滤器19、与所述砂滤过滤器19连接的精密过滤器20及保安过滤器21 ;在所述砂滤过滤器19、精密过滤器20及保安过滤器21的进水管路上分别设有进水阀I、砂滤出水阀2以及清洗进水阀3，所述进水阀I、砂滤出水阀2以及清洗进水阀3均为三通电动阀，作为砂滤反洗及反渗透膜冲洗用；所述进水阀I、砂滤出水阀2通过管路连接，在所述的砂滤过滤器19的进水管路及出水管路上分别设有反洗排放阀 4、正洗排放阀5，设在所述进水阀I、砂滤出水阀2之间；所述保安过滤器21通过所述高压泵10连接所述反渗透膜25 ;在所述砂滤过滤器19、精密过滤器20及保安过滤器21的进出水管路上以及所述高压泵10出水口与反渗透膜25进水口连接管路上均设有一压力表15。其中，设在所述高压泵10出水口与反渗透膜25进水口连接管路上的压力表还连接有一压力变送器29。所述清洗水箱22通过清洗泵12与设在保安过滤器21进水管路上的三通电动阀一清洗进水阀3相连接，用于反渗透膜的冲洗。在所述清洗水箱22上设有高液位开关23、低液位开关24，分别与PLC控制器相连接，分别用于在清洗水箱22内的液体处于高液位时触发、关闭所述原水泵9和高压泵10，在低液位时触发、关闭所述清洗泵12。以上所述的各控制阀(除手动控制阀26及安全阀27外)均由所述PLC控制器18 进行控制协调。所述PLC控制器18并连接所述电导率表16、流量变送器28、压力变送器29 及所述的变频器14，用于通过所述电导率表16、流量变送器28、压力变送器29采集、监测产水的电导率、流量大小、压力大小以及控制所述的变频器14。本技术启动时，首先启动增压泵，海水经砂滤过滤器、保安过滤器后达到高压泵；当高压泵的泵前水压力上升到设定值时，高压泵启动，高压海水进入反渗透膜膜壳，开始产水。初期所产含盐量较高淡水进入清洗水箱，浓盐水经能量回收装置进行高压能量的转换，然后从浓盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带能量回收装置适于新能源独立电网的小型海水淡化设备，包括原水泵、通过进水口与所述原水泵出水连接的多级过滤装置，所述多级过滤装置出水口通过高压泵连接反渗透膜进水口，所述反渗透膜的淡水出水口一支路通过管路及补水阀连接清洗水箱补水口，另一支路通过管路及产水阀连接淡水储水设备；所述反渗透膜的高压浓盐水出口一支路通过管路和清洗回水阀与清洗水箱回水口连接；其特征在于，在所述反渗透膜的高压浓盐水出口另一支路连接能量回收装置；所述能量回收装置与所述高压泵共用一同轴电机，所述电机连接有变频器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张金接，黄立维，冯宾春，王春，仇云军，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，乾通环境科技苏州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：