液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种反渗透膜法海水淡化系统中，海水加压和回收浓盐水能量的方法和装置，尤其是一种利用液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法和装置。
【背景技术】
[0002]反渗透膜法海水淡化系统的工作原理是:原海水经过加压变成高压原海水，高压原海水进入反渗透膜组，其中40%左右的高压原海水透过反渗透膜成为低压淡水成品，其余60%的原海水则成为高压浓盐水从反渗透膜组排出。这部分高压浓盐水具有压力能，可以采用不同的方式回收其能量，再用于原海水加压，以提高能量利用率。由上述可见，能量回收是反渗透膜法海水淡化的关键环节，影响淡水的成本，关系到海水淡化的应用和推广。目前回收高压浓盐水能量的方法主要有两类，一类是将高压浓盐水引入离心式透平机，透平机旋转参与原海水加压，另一类是高压浓盐水在特殊的水缸中直接对部分原海水加压。第一类方法要经过离心式透平机进行压力能和动能的转换，效率较低；第二类方法是压力能直接交换，效率较高，但实际工程实施要解决很多高难度的技术问题。因此需要发明一种效率高，技术简单的新方法和装置，推动海水淡化产业的发展，以助于解决淡水资源日益匮乏的现实境况。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是发明一种新的能量回收和原海水加压的方法和装置，用于反渗透膜法海水淡化，达到能量回收效率高，系统简化，装置简单，易于推广、大幅度降低淡水成本的目的。其基本思路是利用容积式液压马达，将浓盐水的压力能提取出来参与原海水的加压。
[0004]为实现这个目的，本发明所采取的技术方案如下:液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，主要使用液压马达、电动机、液压泵，其特征是液压马达的进液口接反渗透模组高压浓盐水出口，液压马达的排液口接低压浓盐水排出管道，液压马达的动力输出轴与液压泵的动力输入轴耦合；电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合；液压泵的进液口接低压原海水进入管道，液压泵的排液口接反渗透模组高压原海水进口。
[0005]这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，其特征还在于电动机的功率为全部原海水加压所需功率的45%左右。
[0006]这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，其特征还在于液压马达的动力输出轴、电动机轴、液压泵的动力输入轴三者可以布置在同一轴线上，所述三轴也可以不在同一轴线上布置，而是通过机械传动装置使液压马达的动力输出轴、电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合。
[0007]液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，主要由液压马达、电动机、液压泵组成，其特征是液压马达的动力输出轴和电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合。
[0008]这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，其特征还在于液压马达的进液口是反渗透模组高压浓盐水的接入口，液压马达的排液口是低压浓盐水的排出口，液压泵的进液口是低压原海水的接入口，液压泵的排液口是高压原海水的排出口。
[0009]这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，其特征还在于液压马达的动力输出轴、电动机轴、液压泵的动力输入轴三者可以布置在同一轴线上，所述三轴也可以不在同一轴线上布置，而是通过机械传动装置使液压马达的动力输出轴、电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合。
[0010]这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，其特征还在于电动机的功率为全部原海水加压所需功率的45%左右。
[0011]这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法和装置工作时，反渗透模组排出的高压浓盐水进入液压马达，推动液压马达旋转，做功后的低压浓盐水排入低压浓盐水排出管道，在此过程中回收了高压浓盐水的压力能；同时电动机启动，液压马达动力输出轴与电机轴都与液压泵的动力输入轴耦合，共同驱动液压泵旋转。液压泵从低压原海水进入管道中吸入低压原海水，低压原海水在液压泵中增压后成为高压原海水，高压原海水由液压泵排液口送入反渗透模组高压原海水进口。高压原海水经过反渗透膜后约40%左右成为淡水由反渗透模组淡水出口排出，其余60%左右成为浓盐水，这部分浓盐水保持与高压原海水大体相同的压力，由反渗透模组高压浓盐水出口进入液压马达进液口进行能量回收。
[0012]本发明的有益效果在于:由上述反渗透膜法海水淡化系统的工作过程可知，对原海水加压是系统主要能源消耗之处，而高压原海水只有40%左右成为淡水，其余60%左右成为带有压力能的浓盐水，如果能够回收这部分压力能，则作为原动机的电动机提供的能量，只需要加压全部原海水所需能量的40 %左右,其余60 %左右的能量可以循环使用，可见能量回收的重要意义。而本发明采用液压马达这种容积式能量转换元件，其效率远高于离心式透平机，可以达到，甚至超过采用特殊水缸直接对部分原海水加压的方式，其节能效果理想。同时，本发明将液压马达、电动机、液压泵集成在一起，成为能量回收和加压一体化装置，较之采用特殊水缸直接对部分原海水加压的方式，结构简单，成本低，有望成为一种经济技术指标更加优越的海水淡化系统。
【附图说明】
[0013]图1是液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法的原理简图；
[0014]图2是液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置第一种实施例的示意图；
[0015]图3是液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置第二种实施例的示意图；
[0016]图4是液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置第三种实施例的示意图；
[0017]在附图中，I是液压马达，2是液压马达动力输出轴，3是液压马达进液口，4是液压马达排液口，5是液压泵，6是液压泵动力输入轴，7是液压泵进液口，8是液压泵排液口，9是电动机，10是电动机轴，11是反渗透模组,12是反渗透模组高压原海水进口，13是反渗透模组淡水出口，14是反渗透模组高压浓盐水出口，15是低压原海水进入管道，16是低压浓盐水排出管道，17是传动箱，18是传动带或传动链。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明作详细说明:
[0019]如附图1?附图4所示，这种液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，主要使用液压马达1、电动机9、液压泵5。液压马达I的进液口 3接反渗透模组高压浓盐水出口14，液压马达I的排液口 4接低压浓盐水排出管道16，液压马达I的动力输出轴2与液压泵5的动力输入轴6稱合；电动机9的轴10同时与液压泵5的动力输入轴6稱合；液压泵I的进液口 7接低压原海水进入管道15，液压泵5的排液口 8接反渗透模组高压原海水进口 12。电动机9的功率为全部原海水加压所需功率的45%左右。液压马达I的动力输出轴2、电动机轴10、液压泵5的动力输入轴6三者可以布置在同一轴线上，
[0020]所述三轴也可以不在同一轴线上布置，而是通过机械传动装置使液压马达I的动力输出轴2、电动机轴10同时与液压泵5的动力输入轴6 f禹合。
[0021]液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，主要由液压马达1、电动机9、液压泵5组成。液压马达I的动力输出轴2和电动机轴10同时与液压泵5的动力输入轴6耦合。液压马达I的进液口 3是反渗透模组高压浓盐水的接入口，液压马达I的排液口 4是低压浓盐水的排出口，液压泵5的进液口 7是低压原海水的接入口，液压泵5的排液口 8是高压原海水的排出口。液压马达I的动力输出轴2、电动机轴10、液压泵5的动力输入轴6三者可以布置在同一轴线上，如附图2该装置第一种实施例所示；所述三轴也可以不在同一轴线上布置，而是通过机械传动装置使液压马达I的动力输出轴2、电动机轴10同时与液压泵5的动力输入轴6耦合，如附图3该装置第二种实施例，是利用传动箱17将三轴耦合在一起，附图4该装置第三种实施例，是利用传动带或传动链18将三轴耦合在一起。电动机9的功率为全部原海水加压所需功率的45%左右。
[0022]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其结构并不仅仅限于说明书和实施方式中所述方案，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，主要由液压马达、电动机、液压泵组成，其特征是液压马达的进液口接反渗透模组高压浓盐水出口，液压马达的排液口接低压浓盐水排出管道，液压马达的动力输出轴与液压泵的动力输入轴耦合；电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合；液压泵的进液口接低压原海水进入管道，液压泵的排液口接反渗透模组高压原海水进口。
2.根据权利要求1所述的液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，其特征是电动机的功率为全部原海水加压所需功率的45%左右。
3.根据权利要求1所述的液压马达与液压泵组合的能量回收加压方法，其特征是液压马达的动力输出轴、电动机轴、液压泵的动力输入轴三者可以布置在同一轴线上，所述三轴也可以不在同一轴线上布置，而是通过机械传动装置使液压马达的动力输出轴、电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合。
4.一种液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，主要由液压马达、电动机、液压泵组成，其特征是液压马达的动力输出轴和电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合。
5.根据权利要求4所述的液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，其特征是液压马达的进液口是反渗透模组高压浓盐水的接入口，液压马达的排液口是低压浓盐水的排出口，液压泵的进液口是低压原海水的接入口，液压泵的排液口是高压原海水的排出口。
6.根据权利要求4所述的液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，其特征是液压马达的动力输出轴、电动机轴、液压泵的动力输入轴三者可以布置在同一轴线上，所述三轴也可以不在同一轴线上布置，而是通过机械传动装置使液压马达的动力输出轴、电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合。
7.根据权利要求4所述的液压马达与液压泵组合的能量回收加压装置，其特征是电动机的功率为全部原海水加压所需功率的45%左右。
【专利摘要】一种反渗透膜法海水淡化系统中，利用液压马达与液压泵组合的回收浓盐水能量并对原海水加压的方法和装置。液压马达的动力输出轴和电动机轴同时与液压泵的动力输入轴耦合；液压马达的进液口是反渗透模组高压浓盐水的接入口，液压马达的排液口是低压浓盐水的排出口；液压泵的进液口是低压原海水的接入口，液压泵的排液口是高压原海水的排出口。本发明将液压马达、电动机、液压泵集成在一起，成为能量回收和加压一体化装置，其能量回收效率高、系统结构简单，成本低，有望成为一种经济技术指标更加优越的海水淡化系统。
【IPC分类】F04B17-00, F03G7-00
【公开号】CN104712510
【申请号】CN201310682474
【发明人】马建群
【申请人】北京长宇利华液压系统工程设计有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月16日