CN104533802B - 一种小型海水淡化泵装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型海水淡化泵装置，包括变频电机、电磁离合器、高压产生装置和能量回收装置，所述能量回收装置为一涡轮装置，所述涡轮装置内设有涡轮转子，所述高压产生装置内设有旋壳式高压泵，所述变频电机主轴、电磁离合器、涡轮转子和旋壳式高压泵的转子同轴相连。本发明的小型海水淡化装置的结构紧凑、以同轴方式附加了涡轮在旋壳泵上，使高压产生装置和能量回收装置集成化设计，功能集成、安装维护简单，此外还具有每个部件不相互影响，能够有效地平衡轴向力等优点。

Description

一种小型海水淡化泵装置
技术领域
本发明涉及海水淡化、高压泵领域，具体是涉及一种小型海水淡化装置。
背景技术
我国淡水资源严重缺乏。海水淡化是解决我国沿海地区淡水严重短缺的有效途径，也是海上船只以及海岛居民解决淡水问题的最有效方法。反渗透海水淡化技术由于能耗低、无相变过程、工程投资低、建造周期短以及操作维护简单方便等诸多优点，近年来发展速度较快，已成为海水淡化的主导技术。
大型反渗透海水淡化装置中广泛使用的多级离心式高压泵，由于流量与电机功率等相对较大，更多情况下适用于沿海地区及大中型海岛。对于海船或小海岛居民，日常生活所需淡化水的量相对有限，如果大量存放淡化水不但浪费资源，长时间存放的淡化水水质也难以保证，因此使用大型反渗透海水淡化装置并不合适。
目前，应用于小型海水淡化装置的高压泵大多是柱塞式高压往复泵。往复式高压泵占地面积与机体体积相对较大，转速也低(往复次数一般小于600转/分钟)；另外，因高压所带来的密封要求很高，经常需要进行小型维修；而且，如果要回收海水淡化装置中的高压余能并加以利用，需要另外配用专门的压力能回收器，存在较大的局限性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种结构紧凑、功能集成、性价比高、安装方便、维护量小、节能节材，并且自带高余压能回收功能的小型海水淡化装置。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明提供了一种小型海水淡化装置，包括变频电机、电磁离合器、高压产生装置和能量回收装置；
所述能量回收装置包括涡轮装置、高压浓盐水进口和低压浓盐水出口，所述涡轮装置包括涡轮转子，高压液体从高压浓盐水进口进入后能带动所述涡轮转子转动并从低压浓盐水出口处排出；
所述高压产生装置内设有旋壳式高压泵、海水进口和高压盐水出口，海水从海水进口处进入并在旋壳式高压泵的作用下转化为高压盐水从高压盐水出口处排出；
所述涡轮转子和旋壳式高压泵的转子同轴相连，所述变频电机的主轴通过电磁离合器与涡轮转子相连；所述电磁离合器可开合，所述电磁离合器断开时，所述旋壳式高压泵的转子由涡轮转子带动，所述电磁离合器闭合时，所述旋壳式高压泵的转子由涡轮转子和变频电机共同带动。
进一步，所述涡轮转子上设有涡轮叶轮，所述涡轮叶轮采用佩尔顿型叶轮。
此外，还公开了一种海水淡化系统，包括上面所述的小型海水淡化装置、反渗透系统、涡轮喷嘴、压力传感器、电控式流量控制阀和PLC，所述反渗透系统与小型海水淡化装置之间通过管路相连，所述高压产生装置内产生的高压盐水通入所述反渗透系统，所述反渗透系统中使用后的高压盐水通入所述能量回收装置；
使用后的高压盐水通过涡轮喷嘴通入所述能量回收装置，所述电控式流量控制阀安装在所述涡轮喷嘴上，所述压力传感器设置在所述旋壳式高压泵的出口处，所述压力传感器获得的压力信号送入所述PLC内；
所述PLC根据所获得的压力信号控制所述电控式流量控制阀的流量大小，所述电磁离合器的开闭由PLC根据压力传感器获得的数据进行变频式反馈控制。
(三)有益效果
本发明小型海水淡化装置的结构紧凑、以同轴方式附加了涡轮在旋壳泵上，使高压产生装置和能量回收装置集成化设计，功能集成、安装维护简单，此外还具有每个部件不相互影响，能够有效地平衡轴向力等优点。
附图说明
图1为本发明一种小型海水淡化装置的结构示意图；
图2为本发明一种小型海水淡化装置中旋壳式高压泵的结构示意图；
图3为本发明一种海水淡化系统的结构示意图。
其中，1为变频电机，2为离合器，3为能力回收装置，4为高压产生装置，5为反渗透系统，6电控式流量控制阀，21为后轴承、22为提油盘、23为前轴承、24为前轴承盖、25为甩油盘、26为轴、27为圆螺母、28为转鼓、29为旋壳外盖，31为高压浓盐水接口，32为低压浓盐水出口，41为海水进口，42为高压浓盐水出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种小型海水淡化装置的结构如图1所示，包括变频电机1、电磁离合器2、高压产生装置4和能量回收装置3；
所述能量回收装置3包括涡轮装置、高压浓盐水进口31和低压浓盐水出口32，所述涡轮装置包括涡轮转子，高压液体从高压浓盐水进口31进入后能带动所述涡轮转子转动并从低压浓盐水出口32处排出；
所述高压产生装置4内设有旋壳式高压泵、海水进口41和高压盐水出口42，海水从海水进口41处进入并在旋壳式高压泵的作用下转化为高压盐水从高压盐水出口42处排出；
所述涡轮转子和旋壳式高压泵的转子同轴相连，所述变频电机1的主轴通过电磁离合器2与涡轮转子相连；所述电磁离合器2可开合，所述电磁离合器2断开时，所述旋壳式高压泵的转子由涡轮转子带动，所述电磁离合器2闭合时，所述旋壳式高压泵的转子由涡轮转子和变频电机1共同带动。图中箭头为液体流动方向。
使用时电磁离合器2闭合，电机带动旋壳式高压泵转动，海水从海水进口41进入，从高压浓盐水出口42出来高压盐水。从42出来的高压盐水可通入反渗透装置用于提取淡水，从反渗透装置中出来的高压浓盐水则可以通入高压浓盐水接口31，利用高压浓盐水带动涡轮转子转动。由于涡轮转子和旋壳式高压泵为同轴安装，可以把高压浓盐水中的势能转换为涡轮转子的动能进而带动旋壳式高压泵的转动，从而实现能量回收的功能。
图2为本发明小型海水淡化装置中旋壳式高压泵的结构示意图；包括后轴承21、提油盘22、前轴承23、前轴承盖24、甩油盘25、轴26、圆螺母27、转鼓28、旋壳外盖29组成的转动部件。结合图1，图中轴26与涡轮转子同轴相连。使用时，液体通过连接头进入旋壳外盖29的叶片部分，并与叶片高速同步旋转获得动能进入转子内腔，液体进入集液管进行能量交换，将转子内液体的势能、动能转换压力能，外部构件高压段只有联接头的出液部分和出液管。
与传统的小型海水淡化装置相比，本发明的高压产生装置采用旋壳式高压泵，旋壳式高压泵工作时的转速远大于传统的往复式高压泵，从而使旋壳式高压泵与涡轮转子可以同轴直接相连安装。该结构简化了密封系统，整机轴向尺寸大幅缩短，同时给轴向力平衡设计提供了更多余地。此外，采用旋壳式高压泵还具有以下优点：1、在运行稳定性和使用寿命等方面明显优于其它类型的高压泵。2、并且在主轴端无密封问题，解决了高压泵普遍存在的高压密封困难这一难题。3、虽然壳型高压泵在转子腔体和集水管里有水力损失，但没有圆盘磨擦损失，也没有蜗壳水力损失，使其效率仍比同比转数离心泵高。
其中，所述涡轮转子上设有涡轮叶轮，所述涡轮叶轮采用佩尔顿型叶轮。余压能回收效率高，对流量变化的适应性强。
图3为本发明一种海水淡化系统的结构示意图；包括上述的小型海水淡化装置和反渗透系统5，所述反渗透系统5与小型海水淡化装置之间通过管路相连，所述高压产生装置4内产生的高压盐水通入所述反渗透系统5，所述反渗透系统5中使用后的高压浓盐水通入所述能量回收装置3。图中箭头为液体流动方向。
其中，所述海水淡化系统还包括涡轮喷嘴、压力传感器、电控式流量控制阀6和PLC，高压浓盐水通过涡轮喷嘴喷入能量回收装置，电控式流量控制阀6安装在所述涡轮喷嘴上，所述压力传感器设置在所述旋壳式高压泵的出口处，所述压力传感器获得的压力信号送入所述PLC内，所述PLC根据所获得的压力信号控制所述电控式流量控制阀6的流量大小。
高压液体通过涡轮喷嘴射入涡轮本体并带动涡轮转子旋转，将压力能转化为扭矩和动能，从而实现高余压能的高效回收利用。PLC系统根据安装在旋壳式高压泵出口的压力传感器进行变频式反馈控制，系统采用恒压控制策略，达到最佳节能效果。
工作时，原海水经过旋壳型高压泵增压至反渗透系统4中，原海水通过反渗透膜组件生成淡化水与高压浓盐水，高压浓盐水经过装有流量计Q和压力表P的管路流经涡轮喷嘴，通过检测出口管路中的流量与压力值，涡轮喷嘴上的电控式流量控制阀6自动改变阀门的开度来改变涡轮喷嘴的出口压力，从而根据实际需要改变能量回收装置3中涡轮的运行工况；高压浓盐水通过驱动能量回收装置3中的涡轮转子上的叶轮带动涡轮转子旋转；电磁离合器2的通断状态为常断，当通过调节电控式流量控制阀6仍然不能达到系统生产淡化水所需的压力和流量时，变频电机1自动启动并将转速提升至主轴当前转速，电磁离合器2由常开状态变成闭合，闭合后变频电机1的转速继续自动提升，直至系统满足淡化水生产所需的压力和流量。能量回收装置3的投入运转减轻了变频电机1的负荷，在降低电机功率的同时节约了成本，实现了高压余能的回收利用。低压浓盐水从能量回收装置3中流出后直接排放。
本发明的有益效果：的结构紧凑、以同轴方式附加了涡轮在旋壳泵上，使高压产生装置和能量回收装置集成化设计，功能集成、安装维护简单，此外还具有每个部件不相互影响，能够有效地平衡轴向力等优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种海水淡化系统，其特征在于，包括小型海水淡化装置、反渗透系统(5)、涡轮喷嘴、压力传感器、电控式流量控制阀(6)和PLC；
所述小型海水淡化装置包括变频电机(1)、电磁离合器(2)、高压产生装置(4)和能量回收装置(3)；
所述能量回收装置(3)包括涡轮装置、高压浓盐水进口(31)和低压浓盐水出口(32)，所述涡轮装置包括涡轮转子，高压液体从高压浓盐水进口(31)进入后能带动所述涡轮转子转动并从低压浓盐水出口(32)处排出；
所述高压产生装置(4)内设有旋壳式高压泵、海水进口(41)和高压盐水出口(42)，海水从海水进口(41)处进入并在旋壳式高压泵的作用下转化为高压盐水从高压盐水出口(42)处排出；
所述涡轮转子和旋壳式高压泵的转子同轴相连，所述变频电机(1)的主轴通过电磁离合器(2)与涡轮转子相连；所述电磁离合器(2)可开合，所述电磁离合器(2)断开时，所述旋壳式高压泵的转子由涡轮转子带动，所述电磁离合器(2)闭合时，所述旋壳式高压泵的转子由涡轮转子和变频电机(1)共同带动；
所述反渗透系统(5)与小型海水淡化装置之间通过管路相连，所述高压产生装置(4)内产生的高压盐水通入所述反渗透系统(5)，所述反渗透系统(5)中使用后的高压盐水通入所述能量回收装置(3)；
使用后的高压盐水通过涡轮喷嘴通入所述能量回收装置(3)，所述电控式流量控制阀(6)安装在所述涡轮喷嘴上，所述压力传感器设置在所述旋壳式高压泵的出口处，所述压力传感器获得的压力信号送入所述PLC内；
所述PLC根据所获得的压力信号控制所述电控式流量控制阀(6)的流量大小，所述电磁离合器(2)的开闭由PLC根据压力传感器获得的数据进行变频式反馈控制。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105697418A (zh) * 2016-01-25 2016-06-22 崔华 一种反渗透用耐高压循环泵
CN107237758B (zh) * 2017-07-19 2024-02-27 赛腾机电科技（常州）有限公司 液力增压和余压回收装置
US10882765B2 (en) 2017-09-25 2021-01-05 Fluid Equipment Development Company, Llc Method and system for operating a high recovery separation process
US10336630B2 (en) * 2017-09-25 2019-07-02 Fluid Equipment Development Company, Llc Method and system for operating a high recovery separation process
US11046594B2 (en) 2017-09-25 2021-06-29 Fluid Equipment Development Company, Llc Method and system for operating a high recovery separation process
CN107986395A (zh) * 2017-12-03 2018-05-04 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 流体能量管理集成系统
CN111348726A (zh) * 2020-03-03 2020-06-30 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 一种用于海水淡化的增压泵能量回收一体机及工作方法
CN112854398B (zh) * 2021-01-07 2021-10-15 大连理工大学 一种浓盐水排海扩散器
CN114583881B (zh) * 2022-03-02 2023-11-14 安徽智泓净化科技股份有限公司 带有无刷电机的反渗透净水器用增压泵
CN116085170A (zh) * 2023-04-10 2023-05-09 广东海洋大学 一种多转子结构余压能回收装置及海水淡化系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004065308A1 (en) * 2003-01-22 2004-08-05 DÜCHTING, Wolfgang Water desalination installation
JP2014128746A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hitachi Ltd 海水淡水化装置、海水淡水化方法及び海水淡水化用凝集剤セット

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