一种用于海水淡化反渗透系统中的能量回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于海水淡化反渗透系统中的能量回收装置。该装置采用杠杆原理，在杠杆两端加设液压缸，利用排出的浓水作为动力源，给海水加压，并且使海水压强高于浓水的压强。能量回收装置出口的海水压强与高压泵出口压强匹配，而省掉加压泵与控制系统。本实用新型专利技术与其它能量回收装置比较，其优点是一次性升压到位，而且升压的高低可以根据实际情况进行调整，方便灵活。省去二次加压设备、流量控制设备。具有结构简单，能量回收百分比高，性能优越的特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海水淡化系统设备领域，具体的说，本技术涉及一种用于海水淡化反渗透系统中的能量回收装置。
技术介绍
能量回收装置是反渗透海水淡化系统的重要环节，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。也是我国目前发展反渗透海水淡化产业迫切需要攻克的关键部件之一，开发出具有自主知识产权的国产能量回收装置，逐步打破国外产品的垄断，形成完整的国产反渗透海水淡化产业链，已成为我国反渗透海水淡化产业发展的关键。通常我国反渗透海水淡化工程的操作压力约在5.0 6.0MPa之间，从膜组器中排放的浓海水压力仍高达4.8 5.8MPa。如果按照通常40%的水回收率计算，浓海水中约有60%的进料压力能量可以回收，即有总能量的50%可以回收利用。能量回收装置的作用就是把反渗透系统高压浓海水的压力能量回收再利用，从而降低反渗透海水淡化的制水能耗和制水成本。按照工作原理，能量回收装置主要分为水力涡轮式和功交换式两大类。在机械能水力涡轮式能量回收装置中，能量的转换过程为“压力能-机械能(轴功)_压力能”，其能量回收效率约40% 70%。功交换式能量回收装置，只需经过“压力能-压力能” 一步转化过程，其能量回收效率高达94%以上，已成为国内外研究和推广的重点。目前，国外功交换式能量回收产品主要有美国ERI公司的PX (PressureExchanger)压力交换器、瑞士 CALDER AG 公司的 DWEER(Work Exchange Energy Recovery)功能交换器、挪威阿科凌的R ecuperator能量回收塔。国内功交换式能量回收产品主要有杭州水处理技术研究开发中心的差压交换式能量回收装置(ER-CY)和等压交换式能量回收装置(ER-DY)。以上的功交换式能量回收产品都是采用等压交换原理进行能量回收。通过能量回收装置的海水压强与浓水压强相等。但是，该值比反渗透膜的进水压强低0.2-0.5Mpa，为使通过能量回收装置的海水能进入反渗透膜的进口端，必须增加一台加压泵，使其压强增加0.2-0.5Mpa，才能与给水高压泵出口的压强平衡。该系统的缺陷是增加了一台加压泵，同时加压泵与能量回收装置串联，运行时二者的流量匹配控制系统较为复杂。下面结合图1具体说明现有技术中带有能量回收装置的海水淡化反渗透系统的结构，如图1所示，现有技术的海水淡化反渗透系统由高压泵与反渗透膜和能量回收装置构成。其中1-反渗透膜；2-高压泵；3-给水泵；4-能量回收装置。海水经过给水泵3、高压泵2进入反渗透膜装置I，除盐水由出口 5排出，浓水由出口 6进入能量回收装置4，进行能量交换后，无压浓水由能量回收装置出口 7排出。能量回收装置实际是一个加压泵，普通泵使用电机驱动水泵，能量回收装置使用压力水驱动水泵，与水轮机类似。反渗透系统采用功交换式能量回收装置的管道布置一般是能量回收的能量回收装置4与高压泵2并联运行。即高压泵与能量回收装置同时向反渗透膜装置供水。反渗透膜装置的进水一部分由高压泵提供，另一部分由能量回收装置提供，从而减小高压泵的输出流量，成正比的减少高压泵的输出功率，从而达到节能的目标。能量回收装置的低压进水由给水泵3提供，低压海水进入能量回收装置4后，经过与浓水进行压力交换，低压海水升压，高压浓水泄压，升压后的海水由能量回收装置的出口9进入反渗透膜装置的入口 10。针对现有技术存在的不足，提出本技术。
技术实现思路
本技术提出一种新型海水淡化反渗透能量回收装置。该装置具有加压功能，使用压强低的浓水作为动力源，给海水加压，并且使海水压强高于浓水的压强。能量回收装置出口的海水压强与高压泵出口压强匹配，而省掉加压泵与控制系统。为实现上述技术目的，本技术提供的技术方案是:一种用于海水淡化反渗透系统中的能量回收装置，该能量回收装置并联设置在海水淡化反渗透系统中，海水淡化反渗透系统包括通过管道依次连接的给水泵、高压泵和反渗透膜装置，包括有一壳体，壳体内设有一支撑轴，支撑轴上安装有一杠杆，杠杆两端部分别连接有一连杆，连杆与液压缸内的活塞连接；其中，杠杆左端的液压缸与壳体外的升压出水管道连通，升压出水管道上设有升压出水阀门，升压出水管道连接至高压泵与反渗透膜装置之间的管道，升压出水阀门前设有一低压进水管道，低压进水管道上设有低压进水阀门，低压进水管道连接至给水泵与高压泵之间的管道；杠杆右端的液压缸与壳体外的无压出水管道连通，无压出水管道上设有无压出水阀门，无压出水阀门前设有浓水进水管道，浓水进水管道上设有浓水进水阀门，浓水进水管道的另一端连接至反渗透膜装置的回流口上；前述升压出水阀门、低压进水阀门、无压出水阀门、浓水进水阀门均由PLC系统控制切换。所述的支撑轴滑动设置在壳体上。所述的支撑轴下部还设有一支撑杆。所述的能量回收装置为2组并联安装在海水淡化反渗透系统中。本技术的优点是:本技术与其它能量回收装置比较，其优点是一次性升压到位，而且升压的高低可以根据实际情况进行调整，方便灵活。省去二次加压设备、流量控制设备。具有结构简单，能量回收百分比高，性能优越的特点。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定，其中:图1为现有技术中海水淡化反渗透系统总体结构示意图；图2为本技术能量回收装置结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行说明。如图2中所示，本技术一种用于海水淡化反渗透系统中的能量回收装置并联设置在海水淡化反渗透系统中，海水淡化反渗透系统包括通过管道依次连接的给水泵、高压泵和反渗透膜装置，本技术能量回收装置包括有一壳体40，壳体40内设有一支撑轴36，支撑轴36滑动设置在壳体40上，支撑轴36下部还设有一支撑杆34 ;支撑轴36上安装有一杠杆35，杠杆35两端部分别连接有一连杆13、23，连杆13、23与液压缸11、21内的活塞12、22连接；其中，杠杆35左端的液压缸21与壳体40外的升压出水管道27连通，升压出水管道27上设有升压出水阀门25，升压出水管道27连接至高压泵2与反渗透膜装置I之间的管道10 (图1中示出)，升压出水阀门25前设有一低压进水管道26，低压进水管道26上设有低压进水阀门24，低压进水管道26连接至给水泵3与高压泵2之间的管道(图1中示出)；杠杆35右端的液压缸11与壳体40外的无压出水管道17连通，无压出水管道17上设有无压出水阀门15，无压出水阀门15前设有浓水进水管道16，浓水进水管道16上设有浓水进水阀门14，浓水进水管道16的另一端连接至反渗透膜装置I的回流口上；前述升压出水阀门25、低压进水阀门24、无压出水阀门15、浓水进水阀门14均由PLC系统控制切换。本技术能量回收装置的运行程序如下:当浓水进水阀门14开，无压出水阀门15关闭，来自反渗透膜装置的浓水经过浓水进水阀门14，进入液压缸11，浓水的高压将活塞12向上推动。该压力通过连杆13，杠杆35，连杆23传递到活塞22，将活塞22向下压，使液压缸21中的海水产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于海水淡化反渗透系统中的能量回收装置，该能量回收装置并联设置在海水淡化反渗透系统中，海水淡化反渗透系统包括通过管道依次连接的给水泵、高压泵和反渗透膜装置，包括有一壳体，其特征在于，所述壳体内设有一支撑轴，支撑轴上安装有一杠杆，杠杆两端部分别连接有一连杆，连杆与液压缸内的活塞连接；其中，杠杆左端的液压缸与壳体外的升压出水管道连通，升压出水管道上设有升压出水阀门，升压出水管道连接至高压泵与反渗透膜装置之间的管道，升压出水阀门前设有一低压进水管道，低压进水管道上设有低压进水阀门，低压进水管道连接至给水泵与高压泵之间的管道；杠杆右端的液压缸与壳体外的无压出水管道连通，无压出水管道上设有无压出水阀门，无压出水阀门前设有浓水进水管道，浓水进水管道上设有浓水进水阀门，浓水进水管道的另一端连接至反渗透膜装置的回流口上；前述升压出水阀门、低压进水阀门、无压出水阀门、浓水进水阀门均由PLC系统控制切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：文剑平，吴强，陈亦力，刘明轩，于东江，刘德祥，
申请(专利权)人：北京碧水源膜科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：