一种海水淡化能量回收装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种海水淡化能量回收装置，包括海水淡化装置和压力回收装置，所述海水淡化装置的输出口通过管道连接海水泵，所述海水泵的输出口分别通过分流管连接第一单向阀和第二单向阀，所述第二单向阀的输出口通过管道连接高压泵，所述高压泵的输出口通过管道连接第二控制阀，所述第二控制阀的输出口通过管道连接反渗透膜过滤器，所述反渗透膜过滤器的淡水排出口连接淡水收集槽，所述反渗透膜过滤器的另一输出口通过管道连接第一控制阀，所述第一控制阀的输出口通过管道连接压力回收装置位于回收腔的高压浓缩海水进口。本发明提供了一种海水淡化能量回收装置，直接通过压力能转换为压力能，大大提升了能量的转换效率，避免能量的浪费和消耗。
【专利说明】
一种海水淡化能量回收装置
技术领域
[0001]本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种海水淡化能量回收装置。
【背景技术】
[0002]能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键装置之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。我国已建成投产或正在兴建的反渗透海水淡化工程绝大部分都采用从国外进口的能量回收装置，价格十分昂贵，约占工程总投资的10?15%。能量回收装置是反渗透海水淡化产业链中的重要环节，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。
[0003]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，具有巨大的回收价值和意义。
[0004]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。
[0005]在水力涡轮式能量回收装置中，能量的转换过程为“压力能一机械能(轴功)一压力能”，其能量回收效率约35%?70%。功交换式能量回收装置，只需经过“压力能一压力能”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。目前功交换式能量回收装置西方国家处于技术垄断地位，价格昂贵，其代表产品包括DWEER(Work ex.changer energy recovery)、PX(Pressure exchanger)、ARt(Aqualyngrecuperator)等。本文介绍了自主研制的干吨级水压阀控式能量回收装置(HVCPX —1000)的工作原理和特点，并对其过程特性进行了研究。
[0006]目前，市面上大多数的海水淡化能量回收装置，大多数采用的是普通的水力涡轮式，这种方式在使用和推广的过程中，其经过了能量的多次转换，能量在多次转换的过程中被损耗了很多，不利于能量的回收使用，大大造成了能源的浪费，同时由于其采用的压力回收装置过于复杂，不适合推广使用。
【发明内容】
[0007]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种海水淡化能量回收装置，具有动力学性能良好，利用了现有的能量守恒定律，采用了功交换式能量回收装置，利用了转轮的同步性，降低了高压转换时的损耗，解决现有海水淡化能量回收装置转换效率低下和能量损耗大，造成能源不能有效回收利用和能源浪费的问题。
[0008]本发明提供如下技术方案:一种海水淡化能量回收装置，包括海水淡化装置和压力回收装置，所述海水淡化装置的输出口通过管道连接海水栗，所述海水栗的输出口分别通过分流管连接第一单向阀和第二单向阀，所述第二单向阀的输出口通过管道连接高压栗，所述高压栗的输出口通过管道连接第二控制阀，所述第二控制阀的输出口通过管道连接反渗透膜过滤器，所述反渗透膜过滤器的淡水排出口连接淡水收集槽，所述反渗透膜过滤器的另一输出口通过管道连接第一控制阀，所述第一控制阀的输出口通过管道连接压力回收装置位于回收腔的高压浓缩海水进口，所述回收腔的底部设有的排水口与浓缩海水排水口连接，所述回收腔的内腔设有第一转轮，所述第一转轮通过转轴与设置在加压腔内的第二转轮连接，所述加压腔的进水口通过管道与第一单向阀的输出口连接，加压腔的加压海水出口与增压栗的输入口连接，所述增压栗的出输口通过合流管与第二控制阀和反渗透膜过滤器之间的管道连接。
[0009]优选的，所述加压腔和回收腔的内壁与转轴的连接处均安装有滚珠轴承，所述滚珠轴承的外侧套接有轴承密封圈。
[0010]优选的，所述第一转轮和第二转轮关于转轴呈中心对呈，且第一转轮和第二转轮的外形方向均相同。
[0011]优选的，所述第一转轮和第二转轮的外侧均涂设有防腐涂层。
[0012]优选的，所述第一转轮和第二转轮与转轴之间为最小间隙配合。
[0013]本发明提供了一种海水淡化能量回收装置，结构简单，使用方便，整体采用海水栗，将抽取来的海水进行分开输送，一部分的海水通过高压栗加压，然后直接通入到反渗透膜过滤器，然后转化为淡水，流入到淡水收集槽内，同时反渗透膜过滤器内的剩余高压浓缩海水通过控制阀进入到压力回收装置的回收腔，通过冲击第一转轮，带动转轴和加压腔内的另一个第二转轮进行同步转动，同时海水栗另一分流输送的海水通过进水口进入到加压腔内，通过第二转轮直接进行加压，从加压海水出口排出，进而通过增压栗，再次进行加压，同时通过合流，使其与高压栗一端出来的高压海水进行合并，然后循环进行上述步骤，从而达到将海水淡化能量回收利用的效果，大大节省了能量在中间的损耗，直接通过压力能转换为压力能，大大提升了能量的转换效率，避免能量的浪费和消耗。
[0014]同时采用了在转轴的表面套接有固定用的滚珠轴承，滚珠轴承外侧套接有轴承密封圈，轴承密封圈是一种轴承密封件，尤其是一种滚珠轴承密封圈，滚珠轴承密封圈是在圆环形的一个端面上向上延伸着两个成圆形的凸起，直径较小的凸起的内径与滚珠轴承的内圈外径相配合，直径较大的凸起与滚珠轴承的滚珠圈外径相配合，起到了密封轴承的作用，避免轴承漏油或者轴承进水，导致轴承锈蚀或者轴承损坏，在轴承上被广泛使用，并且采用膨胀型并带有围边设计的第一转轮和第二转轮，提升了转轮的水阻力，使转动在转动时能够进一步增强带动水加压的能力，使加压效果更好。
【附图说明】
[0015]图1为本发明提出的一种结构系统示意图；
[0016]图2为本发明提出的一种压力回收装置示意图。
[0017]图中:I海水淡化装置、2海水栗、3第一单向阀、4浓缩海水排水口、5压力回收装置、51转轴、52高压浓缩海水进口、53轴承密封圈、54第一转轮、55回收腔、56排水口、57进水口、58加压腔、59滚珠轴承、510第二转轮、511加压海水出口、6增压栗、7第一控制阀、8淡水收集槽、9淡水排出口、10反渗透膜过滤器、11合流、12第二控制阀、13高压栗、14单向阀。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]如图1-2所示，图1为发明提出的一种结构系统示意图；图2为本发明提出的一种压力回收装置示意图。
[0020]请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案:一种海水淡化能量回收装置，包括海水淡化装置I和压力回收装置5，海水淡化装置I的输出口通过管道连接海水栗2，海水栗2的输出口分别通过分流管连接第一单向阀3和第二单向阀14，第二单向阀14的输出口通过管道连接高压栗13(高压栗13是具有高压、大流量、结构紧凑、噪音低、寿命长、响应快、抗冲击性强等特点；就是近年来才国产化批产的恒压变量径向柱塞栗，径向柱塞栗，广泛应用于船舶、钢铁、机床、矿山、锡镁等制品行业，是很多柱塞栗及其他类型栗理想的更新换代产品)，高压栗13的输出口通过管道连接第二控制阀12，第二控制阀12的输出口通过管道连接反渗透膜过滤器10(反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的)，反渗透膜过滤器10的淡水排出口 9连接淡水收集槽8，反渗透膜过滤器10的另一输出口通过管道连接第一控制阀7，第一控制阀7的输出口通过管道连接压力回收装置5位于回收腔55的高压浓缩海水进口 52，回收腔55的底部设有的排水口 56与浓缩海水排水口 4连接，回收腔55的内腔设有第一转轮54，第一转轮54通过转轴51与设置在加压腔58内的第二转轮510连接，第一转轮54和第二转轮510的外侧均涂设有防腐涂层，防腐涂层的设计，提升了第一转轮54和第二转轮510的防腐能力，大大延长了第一转轮54和第二转轮510的使用寿命，第一转轮54和第二转轮510与转轴51之间为最小间隙配合，采用间隙配合，一方面提升了转轮与转轴51之间的紧密性，另外也避免转轮无法更换，一旦更换需要更换整体的情况发生，加压腔58的进水口 57通过管道与第一单向阀3的输出口连接，加压腔58的加压海水出口 511与增压栗6(增压栗6，顾名思义就是用来增压的栗，其用途主要太阳能自动增压和反渗透净水器增压用等等)的输入口连接，增压栗6的出输口通过合流管与第二控制阀12和反渗透膜过滤器10之间的管道连接。
[0021]本发明提供了一种海水淡化能量回收装置，结构简单，使用方便，整体采用海水栗2，将抽取来的海水进行分开输送，一部分的海水通过高压栗13加压，然后直接通入到反渗透膜过滤器10，然后转化为淡水，流入到淡水收集槽8内，同时反渗透膜过滤器10内的剩余高压浓缩海水通过控制阀进入到压力回收装置5的回收腔55，通过冲击第一转轮54，带动转轴51和加压腔58内的另一个第二转轮510进行同步转动，同时海水栗2另一分流输送的海水通过进水口 57进入到加压腔58内，通过第二转轮510直接进行加压，从加压海水出口 511排出，进而通过增压栗6，再次进行加压，同时通过合流，使其与高压栗13—端出来的高压海水进行合并，然后循环进行上述步骤，从而达到将海水淡化能量回收利用的效果，大大节省了能量在中间的损耗，直接通过压力能转换为压力能，大大提升了能量的转换效率，避免能量的浪费和消耗。
[0022]加压腔58和回收腔55的内壁与转轴51的连接处均安装有滚珠轴承59，滚珠轴承59的外侧套接有轴承密封圈53，同时采用了在转轴51的表面套接有固定用的滚珠轴承59，滚珠轴承59外侧套接有轴承密封圈53，轴承密封圈53是一种轴承密封件，尤其是一种滚珠轴承密封圈，滚珠轴承密封圈是在圆环形的一个端面上向上延伸着两个成圆形的凸起，直径较小的凸起的内径与滚珠轴承59的内圈外径相配合，直径较大的凸起与滚珠轴承59的滚珠圈外径相配合，起到了密封轴承的作用，避免轴承漏油或者轴承进水，导致轴承锈蚀或者轴承损坏，在轴承上被广泛使用。
[0023]第一转轮54和第二转轮510关于转轴51呈中心对呈，且第一转轮54和第二转轮510的外形方向均相同，并且采用膨胀型并带有围边设计的第一转轮54和第二转轮510，提升了转轮的水阻力，使转动在转动时能够进一步增强带动水加压的能力，使加压效果更好。
[0024]使用时，海水栗2将抽取来的海水进行分开输送，一部分的海水通过高压栗13加压，然后直接通入到反渗透膜过滤器10，然后转化为淡水，流入到淡水收集槽8内，同时反渗透膜过滤器10内的剩余高压浓缩海水通过控制阀进入到压力回收装置5的回收腔55，通过冲击第一转轮54，带动转轴51和加压腔58内的另一个第二转轮510进行同步转动，同时海水栗2另一分流输送的海水通过进水口 57进入到加压腔58内，通过第二转轮510直接进行加压，从加压海水出口 511排出，进而通过增压栗6，再次进行加压，同时通过合流，使其与高压栗13—端出来的高压海水进行合并，然后循环进行上述步骤。
[0025]实施例
[0026]在上述的步骤使用过程中，经过多次反复实验，利用不同的海水量进行实验，得出结果:采用该压力回收装置进行淡化海水的能量回收十分便利，相比较于一般的功交换式能量回收装置的94%，相对提高了 2%_4%，起到了能源节约的作用，适合推广使用。
[0027]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种海水淡化能量回收装置，包括海水淡化装置(I)和压力回收装置(5)，其特征在于:所述海水淡化装置(I)的输出口通过管道连接海水栗(2)，所述海水栗(2)的输出口分别通过分流管连接第一单向阀(3)和第二单向阀(14)，所述第二单向阀(14)的输出口通过管道连接高压栗(13)，所述高压栗(13)的输出口通过管道连接第二控制阀(12)，所述第二控制阀(12)的输出口通过管道连接反渗透膜过滤器(10)，所述反渗透膜过滤器(10)的淡水排出口(9)连接淡水收集槽(8)，所述反渗透膜过滤器(10)的另一输出口通过管道连接第一控制阀(7)，所述第一控制阀(7)的输出口通过管道连接压力回收装置(5)位于回收腔(55)的高压浓缩海水进口(52)，所述回收腔(55)的底部设有的排水口(56)与浓缩海水排水口(4)连接，所述回收腔(55)的内腔设有第一转轮(54)，所述第一转轮(54)通过转轴(51)与设置在加压腔(58)内的第二转轮(510)连接，所述加压腔(58)的进水口( 57)通过管道与第一单向阀(3)的输出口连接，加压腔(58)的加压海水出口( 511)与增压栗(6)的输入口连接，所述增压栗(6)的出输口通过合流管与第二控制阀(12)和反渗透膜过滤器(10)之间的管道连接。2.根据权利要求1所述的一种海水淡化能量回收装置，其特征在于:所述加压腔(58)和回收腔(55)的内壁与转轴(51)的连接处均安装有滚珠轴承(59)，所述滚珠轴承(59)的外侧套接有轴承密封圈(53)。3.根据权利要求1所述的一种海水淡化能量回收装置，其特征在于:所述第一转轮(54)和第二转轮(510)关于转轴(51)呈中心对呈，且第一转轮(54)和第二转轮(510)的外形方向均相同。4.根据权利要求1所述的一种海水淡化能量回收装置，其特征在于:所述第一转轮(54)和第二转轮(510)的外侧均涂设有防腐涂层。5.根据权利要求1所述的一种海水淡化能量回收装置，其特征在于:所述第一转轮(54)和第二转轮(510)与转轴(51)之间为最小间隙配合。
【文档编号】C02F103/08GK106044952SQ201610653415
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月9日 公开号201610653415.8, CN 106044952 A, CN 106044952A, CN 201610653415, CN-A-106044952, CN106044952 A, CN106044952A, CN201610653415, CN201610653415.8
【发明人】陈杰
【申请人】江苏杰英能源科技有限公司