一种海水淡化余压能回收装置与系统

本申请涉及海水淡化，尤其涉及一种海水淡化余压能回收装置与系统。

背景技术：

1、海水淡化的方法分为热法和膜法，其中膜法的应用较广。膜法反渗透海水淡化系统在不同的工况下工作时，海水需要被加压到5.8～8.0mpa的高压，而淡化后所得的浓海水余压仍然高达5.0～6.5mpa，如果将其直接排放到自然环境中，这部分高压能量将被浪费，为此可以使用余压能回收装置将这部分能量回收。

2、传统的余压能回收装置按工作原理可以分为离心式和正位移式。其中，正位移式余压能回收装置利用高压浓海水直接增压低压海水，回收效率较离心式更高，也因此更受市场的欢迎。但是传统的正位移式余压能回收装置需要并联多个缸体实现流体不同流相的转换，且只能实现单程的余压能回收，使得回收效率受限。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的是提供一种海水淡化余压能回收装置与系统，用于解决现有的正位移式余压能回收装置回收效率较低的问题。

2、为达到上述技术目的，本申请第一方面提供一种海水淡化余压能回收装置，包括：缸体；

3、所述缸体包括：主压力模块、第一副压力模块、高压浓海水进水口、高压海水出水口、低压浓海水出水口与低压海水进水口；

4、所述主压力模块包括：主腔、主活塞、第一双控阀、第二双控阀与连杆；

5、所述主活塞沿第一方向可活动设置于所述主腔内，且将所述主腔分为左腔室与右腔室；

6、所述第一双控阀的三个通口分别连接所述高压浓海水进水口、所述左腔室与所述右腔室；

7、所述第二双控阀的三个通口分别连接所述低压浓海水出水口、所述左腔室与所述右腔室；

8、所述第一副压力模块包括：第一副腔、第一副活塞、第一控制阀、第二控制阀与第三双控阀；

9、所述第一副活塞沿第一方向可活动设置于所述第一副腔内，且将所述第一副腔分为左副腔室与右副腔室；

10、所述左副腔室与右副腔室分别通过所述第一控制阀和第二控制阀连接高压海水出水口；

11、所述第三双控阀的三个通口分别连接所述低压海水进水口、所述左副腔室与所述右副腔室；

12、所述主腔与所述第一副腔相互隔断设置；

13、所述连杆连接所述主活塞与第一副活塞，以使所述主活塞与第一副活塞同步活动。

14、进一步地，所述缸体还包括：第二副压力模块；

15、所述第二副压力模块包括：第二副腔、第二副活塞、第三控制阀、第四控制阀与第四双控阀；

16、所述第二副活塞沿第一方向可活动设置于所述第二副腔内，且将所述第二副腔分为第二左副腔室与第二右副腔室；

17、所述第二左副腔室与第二右副腔室分别通过所述第三控制阀和第四控制阀连接高压海水出水口；

18、所述第四双控阀的三个通口分别连接所述低压海水进水口、所述第二左副腔室与第二右副腔室；

19、所述主腔与第二副腔相互隔断设置；

20、所述连杆连接所述第二副活塞，以使所述主活塞、第一副活塞与第二副活塞同步活动。

21、进一步地，所述第二副腔和第一副腔分别设置于所述主腔沿第一方向的两侧。

22、进一步地，所述第一副压力模块包括：若干个所述第一副腔；

23、所述第二副压力模块包括若干个所述第二副腔。

24、进一步地，所述缸体还包括：隔板；

25、所述主腔与所述第一副腔之间通过所述隔板隔断设置。

26、进一步地，所述隔板为中间凸起结构且外周设置有流道。

27、进一步地，所述主腔的直径大于所述第一副腔的直径。

28、进一步地，所述主腔的直径大于所述第一副腔和所述第二副腔的直径。

29、进一步地，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀与第四控制阀均为到达预设压力后则开启的限压阀。

30、本申请第二方面提出一种海水淡化余压能回收系统，包括：低压海水箱、低压浓海水收集箱、淡水收集箱、高压泵、增压泵、反渗透膜组件与上述任一项所述的缸体；

31、所述低压海水箱通过所述高压泵连接所述反渗透膜组件，以使低压海水进入所述反渗透膜组件进行反渗透海水淡化；

32、所述淡水收集箱连接所述反渗透膜组件，用于收集海水淡化后的淡水；

33、所述缸体的高压浓海水进水口连接所述反渗透膜组件，用于收集海水淡化后的高压浓海水；

34、所述缸体的低压浓海水出水口连接所述低压浓海水收集箱；

35、所述缸体的低压海水进水口连接所述低压海水箱；

36、所述缸体高压海水出水口通过增压泵连接所述反渗透膜组件。

37、从以上技术方案可以看出，本申请提供一种海水淡化余压能回收装置与系统；其中，海水淡化余压能回收装置包括：缸体；所述缸体包括：主压力模块、第一副压力模块、高压浓海水进水口、高压海水出水口、低压浓海水出水口与低压海水进水口；所述主压力模块包括：主腔、主活塞、第一双控阀、第二双控阀与连杆；所述主活塞沿第一方向可活动设置于所述主腔内，且将所述主腔分为左腔室与右腔室；所述第一双控阀的三个通口分别连接所述高压浓海水进水口、所述左腔室与所述右腔室；所述第二双控阀的三个通口分别连接所述低压浓海水出水口、所述左腔室与所述右腔室；所述第一副压力模块包括：第一副腔、第一副活塞、第一控制阀、第二控制阀与第三双控阀；所述第一副活塞沿第一方向可活动设置于所述第一副腔内，且将所述第一副腔分为左副腔室与右副腔室；所述左副腔室与右副腔室分别通过所述第一控制阀和第二控制阀连接高压海水出水口；所述第三双控阀的三个通口分别连接所述低压海水进水口、所述左副腔室与所述右副腔室；所述主腔与所述第一副腔相互隔断设置；所述连杆连接所述主活塞与第一副活塞，以使所述主活塞与第一副活塞同步活动。

38、本方案通过连杆连接主活塞与第一副活塞，在主活塞于主腔内往返运动的过程中，均可以带动第一副活塞同步运动，并配合第一双控阀和第二双控阀实现对海水的双程余压能回收，以提高回收效率，有效解决现有的正位移式余压能回收装置只能进行单程回收，且回收效率较低的问题。

技术特征：

1.一种海水淡化余压能回收装置，其特征在于，包括：缸体(5)；

2.根据权利要求1所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述缸体(5)还包括：第二副压力模块；

3.根据权利要求2所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述第二副腔(403)和第一副腔(402)分别设置于所述主腔(401)沿第一方向的两侧。

4.根据权利要求3所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述第一副压力模块包括：若干个所述第一副腔(402)；

5.根据权利要求1所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述缸体(5)还包括：隔板(701)；

6.根据权利要求5所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述隔板(701)为中间凸起结构且外周设置有流道。

7.根据权利要求1所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述主腔(401)的直径大于所述第一副腔(402)的直径。

8.根据权利要求2所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述主腔(401)的直径大于所述第一副腔(402)和所述第二副腔(403)的直径。

9.根据权利要求2所述的海水淡化余压能回收装置，其特征在于，所述第一控制阀(301)、第二控制阀(302)、第三控制阀(303)与第四控制阀(304)均为到达预设压力后则开启的限压阀。

10.一种海水淡化余压能回收系统，其特征在于，包括：低压海水箱(1)、低压浓海水收集箱(2)、淡水收集箱(3)、高压泵(4)、增压泵(6)、反渗透膜组件(7)与权利要求1-9任一项所述的缸体(5)；

技术总结
本申请公开了一种海水淡化余压能回收装置与系统，其装置包括：缸体；缸体包括：主压力模块、第一副压力模块、高压浓海水进水口、高压海水出水口、低压浓海水出水口与低压海水进水口；主压力模块包括：主腔、主活塞、第一双控阀、第二双控阀与连杆；第一双控阀连接高压浓海水进水口、左腔室与右腔室；第二双控阀连接低压浓海水出水口、左腔室与右腔室；第一副压力模块包括：第一副腔、第一副活塞、第一控制阀、第二控制阀与第三双控阀；第三双控阀连接低压海水进水口、左副腔室与右副腔室；连杆连接主活塞与第一副活塞。本方案通过连杆、主活塞、第一副活塞、第一双控阀和第二双控阀相互配合可以实现对海水的双程余压能回收，提高回收效率。

技术研发人员：胡远康,郭淑婷,李晓宁,徐青,谢玉宝,简国松,黄锐,黄泓浩
受保护的技术使用者：广东海洋大学
技术研发日：20230607
技术公布日：2024/1/13