CN105457495B - 逆渗透系统和能量回收装置 - Google Patents
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Abstract
提出了一种逆渗透系统，其包括用于逆渗透的膜单元和能量回收装置，膜单元具有膜、接收供给流体的入口、排出透过流体的透过物出口和排出浓缩流体的浓缩物出口，能量回收装置具有带涡轮转子、涡轮入口和涡轮出口的涡轮部，带泵转子、泵入口和泵出口的泵部，带马达转子的马达、和用于控制马达的马达控制单元，其中涡轮转子、泵转子和马达转子通过抗转矩连接被操作地连接，还包括连接到泵入口以给泵部提供处于低压的供给流体的低压入口管线，将泵出口与膜单元的入口连接以给膜单元提供处于高压的供给流体的高压入口管线，以及将浓缩物出口与涡轮入口连接以给涡轮部提供浓缩流体的浓缩管线，其中，泵部是用于将供给流体从低压加压到高压的唯一的泵。
Description
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求1的前序部分的具有能量回收装置的逆渗透系统，以及涉及这种系统的使用。此外并且具体地，本发明涉及被用于这种逆渗透系统中的能量回收装置。
背景技术
逆渗透系统例如被用于水处理，比如海水或半咸水的除盐。在这种系统中，一种能透过水或溶剂但不透比如不溶固体、分子或离子之类的溶质的半透膜被使用。对于逆渗透而言，该膜被提供加压的供给流体，例如海水。只有溶剂，例如水，能穿过该膜，并将作为透过流体(比如新鲜水)离开该膜单元。不能穿过膜的供给流体的残余部分作为浓缩流体，例如盐水，从膜单元排出。供给流体必须在高压下被提供给膜以克服渗透压力。
因此，逆渗透典型地是一种需要加压的供给流体的过程，并且离开膜单元的浓缩流体膜仍然具有相当高的剩余压力，使得能将部分增压能量回收为机械能。在海水除盐中，例如，供给流体(海水)的所需压力根据海水的盐度和温度等等，可从45巴到75巴。新鲜水(透过流体)中的压力可以在0到3巴之间，盐水(浓缩流体)中的压力典型地在比供给压力小2巴到5巴之间，即40-73巴。
为了在供给流体中提供所需要的高压，需要至少一个高压泵。为了从浓缩流体或盐水中相应地回收机械能，已知的是设置独立的能量回收装置，所述独立的能量回收装置可以是压力交换器，或涡轮与由该涡轮驱动的泵的组合，通常被称为涡轮增压器。
带能量回收的逆渗透系统从例如US8691086中获知。该系统包括所谓的液压能管理集成系统(HEMI)，其具有涡轮部、泵部和由控制器控制的马达。离开膜壳的盐水(浓缩流体)被提供给HEMI的涡轮部以驱动涡轮部，涡轮部再驱动泵部。泵部的出口被连接到膜壳的入口。泵部的入口被连接到高压泵的出口，从而给HEMI的泵部提供供给流体。在该系统的正常运行过程期间，在膜壳入口处的供给流体的所需压力由高压泵和HEMI的泵部的组合动作来产生。
基于现有技术，本发明的目标是提出一种不同的带有能量回收装置的逆渗透系统。该系统应当简单，尤其是在构造方面，以及安全可靠。
发明内容
满足该目标的本发明的主题通过独立权利要求的特征来表征。
因此，根据本发明，提出了一种逆渗透系统，其包括用于逆渗透的膜单元以及包括能量回收装置，膜单元具有膜、接收供给流体的入口、排出透过流体的透过物出口和排出浓缩流体的浓缩物出口，能量回收装置具有涡轮部、泵部、马达和用于控制马达的马达控制单元，涡轮部具有涡轮转子、涡轮入口和涡轮出口，泵部具有泵转子、泵入口和泵出口，马达具有马达转子，其中涡轮转子、泵转子和马达转子通过抗转矩连接被操作地联接，还包括被连接到泵入口以给泵部提供处于低压的供给流体的低压入口管线，将泵出口与膜单元的入口连接以给膜单元提供处于高压的供给流体的高压入口管线，以及将浓缩物出口与涡轮入口连接以给涡轮部提供浓缩流体的浓缩物管线，其中泵部是用于将供给流体从低压增压到高压的唯一的泵。
根据本发明的系统以单独设备的形式集成了能量回收功能和在供给流体内产生高压的泵送功能，即该系统没有独立的高压泵或用于对供给流体增压的任何其他压力产生装置，而仅使用能量回收装置的泵部将供给流体从低压增压到逆渗透过程所需的高压。相比已知的系统，这导致系统复杂性的明显降低。例如，因为没有独立的高压泵，所以连接的数量可以被减少到四个，即在泵部的入口和出口处有两个，在涡轮部的入口和出口处有两个。带独立高压泵的常规系统需要至少两个更多的连接，即用于高压泵的入口和出口。
另外，总建造成本被明显减低，这使得能够实现非常紧凑的实施例。除了没有独立的高压泵之外，管网的努力和所需阀的数量也被减少。这些减少同样降低了泄漏的风险并提高了系统的可靠性。系统的资本成本减少。同时，相比已知的系统，根据本发明的系统即便没有提供更好的能量平衡或能量效率，至少也提供了等同的能量平衡或能量效率。
从实践的观点来看，泵部被设计为离心泵是优选的。
优选地，涡轮部被设计为轴向辐流式涡轮(费朗西斯式涡轮(Francis turbine))或逆运转离心泵。
当泵部被布置在马达和涡轮部之间或者当涡轮部被布置在马达和泵部之间时，这是有利的。将涡轮部和泵部布置成彼此相邻且马达在泵部和涡轮部的组合的一侧上，导致可以将泵部和涡轮部设计为一结构单元，从而获得非常紧凑的设计。
根据所述系统的优选实施例，泵部被设计为每分钟至少4000转的转速。
根据不同应用所需的流量和压力，有利的是泵部被设计为每分钟至少20000转的转速。
为了以非常紧凑的方式设计该系统，优选的措施是涡轮部、泵部和马达被设计为一结构单元。
根据本发明的优选实施例，涡轮转子、泵转子和马达转子之间的抗转矩连接通过下述特征来实现，即：将涡轮转子和泵转子布置在联接到马达转子的共用轴上。最优选地，该共用轴不包括在涡轮转子和泵转子之间的任何联轴器、或任何齿轮、或任何离合器。共用轴与马达转子的联接被设计为一种常规联接，例如机械联接。但是，还存在提供所述抗转矩连接的其他可行方式，例如，通过磁联接或通过磁性和机械联接所述转子的组合。作为一种替换，涡轮转子、泵转子和马达转子可以被布置在共用轴上。优选地，该共用轴不包括任何联轴器或离合器。
优选的是，涡轮部和泵部被设计为具有共同壳体，其中涡轮转子和泵转子被布置为直接彼此相邻。泵转子和涡轮转子被布置在共用轴上，非常靠近彼此。尤其是，共用轴不包含在涡轮转子和泵转子之间的任何联轴器或任何离合器。这种布置使得能够实现非常紧凑且节省空间的设计。
为了控制透过流体的流量，优选提供被布置和被设计为控制透过物出口下游的透过流体的流量的第一阀。
为了控制浓缩流体的流量，优选提供被布置和被设计为控制涡轮出口下游的浓缩流体的流量的第二阀。
为了最小化逆渗透系统的构造成本，有利的是膜单元的浓缩物出口和涡轮入口之间的流动连接没有控制阀。
在逆渗透系统的优选实施例中，泵部和涡轮部被相对于彼此水平地布置。
作为替换且根据具体应用，可能有利的是，泵部和涡轮部被相对于彼此竖直地布置。
为了防止能量回收装置和膜单元的劣化或受损，可能有利的是提供布置在泵入口的上游且与泵入口流动连通的、用于净化供给流体的预处理单元。预处理单元可以包括用于从供给流体中去除沙子、砂砾、或其他固体物或材料的过滤器。
根据本发明逆渗透系统的一个优选用途是水的除盐，尤其是海水的除盐。
另一个优选用途是半咸水的处理。
再一个优选用途是借助于逆渗透对任意流体的处理。
根据本发明，还提出了一种用于逆渗透系统的能量回收装置，该逆渗透系统包括具有膜、接收供给流体的入口和排出浓缩流体的浓缩物出口的膜单元，所述能量回收装置具有涡轮部、泵部、马达以及用于控制马达的马达控制单元，涡轮部具有涡轮转子、涡轮入口和涡轮出口，泵部具有泵转子、泵入口和泵出口，马达具有马达转子，其中涡轮转子、泵转子和马达转子通过抗转矩连接被操作地连接，泵入口适合于接收来自低压入口管线的处于低压的供给流体，泵出口适合于将处于高压的供给流体提供给膜单元，涡轮入口适合于接收来自膜单元的浓缩流体，其中泵部被设计用于将供给流体从低压增压到高压。
因此，根据本发明的能量回收装置被设计并调整，从而使得能量回收装置的泵部作为用于将供给流体从低压增压到执行逆渗透所需的高压的唯一的泵被使用。不需要任何其他的高压泵来辅助能量回收装置的泵部动作以产生高压。此外，不需要任何其他压力产生装置将供给流体从低压增压到高压。
其优点和优选措施以及优选实施例与已经参照逆渗透系统所描述的相同。
尤其是，优选的是泵部被设计为离心泵，且涡轮部被设计为轴向辐流式涡轮或逆运转离心泵。
根据能量回收系统的优选实施例，涡轮部和泵部被设计为具有共同壳体，其中涡轮转子和泵转子被布置在联接到马达转子的共用轴上直接彼此相邻。共用轴不包含在涡轮转子和泵转子之间的任何联轴器或任何离合器或任何齿轮。这种布置使得能够实现非常紧凑且节省空间的设计。
本发明的其他有利措施和实施例将通过从属权利要求变得明显。
附图说明
本发明下面将参考附图被更加详细地描述。在示意性图示中示出了：
图1是根据本发明逆渗透系统的实施例的示意图，
图2是图1所示实施例的能量回收系统的更详细的示意图，
图3是能量回收装置的涡轮部和泵部的替换布置的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的逆渗透系统的实施例的示意图，它整体上用附图标记1表示。逆渗透系统1包括具有用于执行逆渗透过程的膜31的膜单元3。膜单元3具有接收供给流体的入口32，用于排出透过流体的透过物出口33以及用于排出浓缩流体的浓缩物出口34。在逆渗透过程中，膜单元3被提供以包含溶剂(例如水)和溶质(例如不溶固体、分子或离子)的供给流体。实质上，只有溶剂能穿过膜31并将作为例如新鲜水的透过流体离开膜单元3。供给流体的残留部分作为浓缩流体从膜单元排出。供给流体必须在高至足以克服渗透压力的高压下被提供给膜31。所以，离开膜单元3的浓缩流体通常仍处于非常高的残留压力下，该残留压力可高达供给压力(即，供给流体被提供给膜单元3所处的压力)的95％。浓缩流体的残留压力使得能够实现将加压能的一部分回收为机械能。为此，逆渗透系统1包括能量回收系统，它整体上用附图标记2表示，且在图2中被更详细地示出。
在下面对优选实施例的描述中，参考了逆渗透系统1被用于海水除盐的重要实际应用。在该应用中，被提供给膜单元3的供给流体是海水，透过流体是新鲜水，浓缩流体是盐水。但是，本发明不局限于海水的除盐，它也适合于其他应用，比如一般的水处理、水净化或半咸水的处理。另外，根据本发明的逆渗透系统可以被用于其中浓缩流体具有足够高的残留压力用于能量回收的所有逆渗透过程。一个例子是精炼中对烃的处理或加氢处理。
前面已经提到的逆渗透系统1包括能量回收装置2。能量回收装置2包括具有涡轮转子211的涡轮部21、具有泵转子221的泵部22、具有马达转子231的马达23和用于马达23的控制单元24。涡轮转子211、泵转子221和马达转子231通过抗转矩连接被操作地地连接。在所述的优选实施例中，抗转矩连接通过将泵转子221和涡轮转子211布置在联接到上面安装了马达转子231的马达轴25的共用轴26上来实现。共用轴26不包括在泵转子221和涡轮转子211之间的任何联轴器、离合器或齿轮。共用轴26和马达轴25的联接可以是本领域中已知的常规机械联接。因此，共用轴26被马达转子231驱动，从而使所有的三个转子被刚性地彼此联接并同步转动。但是，三个转子211、221和231的抗转矩连接可以以不同的方式实现，例如，通过磁联接、或通过其他的机械联接、或通过机械联接和磁联接的组合。作为一种替换，三个转子211、221、231，即泵转子221，涡轮转子211和马达转子231，可以被布置在单根共用轴上，即轴26和马达轴25被设计为单根共用轴。
涡轮部21和泵部22的组合有时候被称为涡轮增压器。在该实施例中，泵部22和涡轮部21被相对于彼此竖直地布置，即参照重力的方向，泵部22被布置在涡轮部的上面，或者替代地，涡轮部21可以被布置在泵部22的上面。作为另一种替换，涡轮部21和泵部22可以被水平地布置(参见图3)。
根据系统1的优选实施例，涡轮部21、泵部22和马达23被设计为一结构单元。通过这种措施，实现了一种非常紧凑的、节省空间且可靠的能量回收装置2的设计。
另一个优选措施是将涡轮部21和泵部22设计为具有共同壳体20，其中涡轮转子211和泵转子221被彼此相邻地布置。涡轮转子211和泵转子221之间的距离很小，从而使得能够实现紧凑且节省空间的共同壳体20的设计。
能量回收装置2的泵部22包括用于给泵部22提供供给流体(即海水)的泵入口222，以及用于从泵部22排出加压的供给流体的泵出口223。优选地，泵部22被设计为离心泵。它可以是单级泵或多级泵。另外，泵部22被设计为每分钟至少4000转(rpm)的非常高的转速，更优选地，设计为至少20000rpm。在该实施例中，泵部22是高速泵或涡轮泵。泵部22的高转速使得能在供给流体中产生逆渗透过程所需要的高压。
另外，高转速以及将泵转子221和涡轮转子211布置在同一个共用轴26上导致了更高的效率，因此能被回收的能量的量更高。
另外，高转速导致了这样的可能，即：相比低速旋转的转子，产生相同的压力，针对泵转子221可使用更少的叶片。这从紧凑设计的观点来看是有利的。
能量回收装置2的涡轮部21包括用于接收从膜单元3排出的浓缩流体(即盐水)的涡轮入口212，以及用于从涡轮部21排出浓缩流体的涡轮出口213。涡轮转子211优选地被设计为一种离心转子。最优选地，涡轮部21被设计为一种轴向辐流式涡轮或逆运转离心泵。
马达3，优选为高速电动马达，适合于与泵转子221相同的高转速，该高转速通常超过由极对数和驱动电流频率的乘积给定的同步速度数倍。优选地，马达控制单元24包括变频驱动器(VFD)，其本身是已知的。
逆渗透系统1可选地包括用于供给流体(这里是指海水)的预处理的预处理单元。预处理可以是化学处理、除菌处理、基于不同过滤类型的分离处理，比如砂滤、筒式过滤、超滤等，或者可以是这些处理的组合。在海水作为供给流体的情形中，预处理单元4应当除去尤其会损坏膜31的杂质、固体颗粒和微生物。当然，预处理单元4可以包括至少一个泵(未示出)或者其他用于输送或移动供给流体通过预处理单元4的装置。
逆渗透系统1的实施例的部件按以下方式被彼此连接。作为供给流体的海水通过供应管线5被提供给预处理单元4。预处理单元4的出口通过低压入口管线6被连接到泵入口22，预处理过的供给流体经泵入口222被提供给泵部22。因此，低压入口管线6提供了预处理单元4和泵入口222之间的流动连通。泵出口223通过用于给膜单元3提供供给流体的高压入口管线7被连接到膜单元3的入口32。膜单元3的浓缩物出口34通过用于给涡轮部21提供从膜单元3排出的浓缩流体(即盐水)的浓缩物管线8被连接到涡轮入口212。涡轮出口213被连接到排泄管线9，排泄管线9用于将浓缩流体从涡轮部21排出到排泄槽11。另外，膜单元3的透过物出口33被连接到用于从膜单元3排出透过流体(即新鲜水)的透过物管线10。
为了控制系统1内的流动或流动平衡，逆渗透系统1的实施例包括至少两个控制阀，即布置在透过物出口33下游的透过物管线10中以控制透过物(即新鲜水)的流动的第一阀12，以及布置在涡轮出口213下游的排泄管线9中以控制浓缩流体(浓盐水)到排泄槽11的流动的第二阀13。第一和第二阀12和13可以各自与用于测量流过相应的阀12或13的流量的流量计组合，或者可以存在独立的流量计，即正好分别位于第一和第二阀12、13上游的第一流量计14和第二流量计15。
即使没有说，但是也可以存在额外的阀或额外的流量计以控制或测量逆渗透系统1中不同位置处的流动。这样的测量本身是已知的，因此不需要做过多解释。
此外，逆渗透系统1可以包括若干个压力传感器以确定系统中不同位置处的流体的压力。这些压力传感器没有在附图中示出。例如，可在供应管线5中和/或在低压入口管线6中和/或在高压入口管线7中和/或在浓缩物管线8中和/或在排泄管线9中和/或在透过物管线10中或在其他位置处存在压力传感器。此外，可存在温度传感器或其他传感器以确定系统1中不同位置处的流体的相应特性。压力传感器和其他传感器的信号以及流量计14、15的信号被传送给控制单元，控制单元可以是独立的单元(未示出)或被集成在马达控制单元24中。不同传感器和流量计14、15的信号被用于确定控制参数，控制参数又被用于设定或控制马达3的转速，如图1中虚线所示，以及控制阀12和13，从而使系统中期望的流动和压力被实现。
优选的是，膜单元3的浓缩物出口34和涡轮入口212之间的流动连接没有控制阀。因此，在所描述的实施例中，在浓缩物管线8中没有阀。
逆渗透系统1按以下方式操作。海水(供给流体)通过供应管线5被提供给预处理单元4，在那里被预处理，例如通过除去固体颗粒和生物材料来净化。离开预处理单元4之后，海水在低压下被输送到能量回收装置2的泵部22的泵入口222。术语“低压”意味着供给流体没有被明显地增压到高于环境压力。当然，必须有一定的压力使供给流体(海水)移动通过预处理单元4。因此，如果存在预处理单元4，那么供给流体将处于稍微高于环境压力的压力下。泵部22的泵入口222处的抽吸压力根据具体应用通常是2巴或3巴或4巴。这些压力被认为是在本说明书的意义中的“低压”。尤其是，术语“低压”包括供给流体通常从预处理单元4排出时的压力值，或者包括供给流体被输送到提供高压的泵时的抽吸压力。“低压”也可以指环境压力。
带有泵转子221泵部22将供给流体从低压增压到高压，高压是供给流体(海水)被提供给膜单元3时的压力。术语“高压”意味着足够高从而能克服渗透压力并能以高效的方式执行逆渗透过程的压力。高压的值取决于具体的应用。对于海水除盐来说，海水被提供给膜单元3时所处的高压取决于几个因素，例如海水的盐度和温度。海水除盐中所使用的高压的典型值在45巴到75巴的范围内。
根据本发明，能量回收装置2的泵部22是用于将供给流体从低压增压到高压的唯一的泵。不同于使用高压泵和独立的能量回收装置两者的已知逆渗透系统，根据本发明的系统1在单个单元(即能量回收系统2)内集成了高压泵送功能和能量回收功能。该措施的优点是减少了连接的数量，减少了管网成本以及减少了所需阀的数量。这导致泄漏的风险降低，提高了可靠性且降低了系统1的成本。
加压后的供给流体(海水)在泵出口223处离开泵部22，流过高压入口管线7，到达入口32，并在高压下被提供给膜单元3。新鲜水(透过物)经透出物出口33和透出物管线10离开膜单元3。对于海水除盐的应用来说，透过压力(透出物出口处透出物的压力)的典型值是从0巴到3巴的范围内。透出流体的流量的典型值是供给流体的流量的大约45％。
浓缩流体，即盐水，从膜单元3经浓缩物出口34被排出，流过浓缩物管线8，到达涡轮部21的涡轮入口212。对于海水除盐来说，盐水压力(浓缩物出口34处的浓缩物的压力)典型地是高压的大约95％，或者比供给流体被供应给膜单元3时的高压低2巴到5巴，因此它通常在40巴到73巴的范围内。浓缩物流体(盐水)的流量的典型值是供给流体的流量的大约55％。
加压后的盐水驱动涡轮转子211，并经涡轮出口213和排泄管线9从涡轮部21排出到排泄槽11。通过加压的盐水的所述驱动动作，能量被回收用于驱动泵部22的泵转子221。
系统1内的流动平衡通过被布置在透过物管线10中的第一阀12和被布置在排泄管线9中的第二阀13来控制。这些阀12和13根据流量计测得的流量被控制。
泵转子221和涡轮转子211的转速一直由马达23设定。根据不同传感器(未示出)和/或流量计14、15传来的信号，控制单元24确定马达23的期望转速并据此控制马达23。
图3示出了能量回收装置2的泵部22和涡轮部21的替换布置的示意图。根据该替换，泵部22和涡轮部21被相对于彼此水平地布置。这意味着泵部22和涡轮部21关于水平方向被并排地布置，水平方向垂直于重力方向。所有参考图1和图2中所示实施例所作出的其他解释对图3中所示的替换实施例而言以相同或等同的方式同样有效。
Claims (5)
1.一种逆渗透系统，包括能量回收装置（2）和用于逆渗透的膜单元（3），
- 所述膜单元（3）具有膜（31）、接收供给流体的入口（32）、排出透过流体的透过物出口（33）和排出浓缩流体的浓缩物出口（34），
- 所述能量回收装置（2）具有涡轮部（21）、泵部（22）、马达（23）和用于控制所述马达（23）的马达控制单元（24），所述涡轮部（21）具有涡轮转子（211）、涡轮入口（212）和涡轮出口（213），所述泵部（22）具有泵转子（221）、泵入口（222）和泵出口（223），所述马达（23）具有马达转子（231），其中所述涡轮转子（211）、所述泵转子（221）和所述马达转子（231）通过抗转矩连接被操作地联接，
所述逆渗透系统还包括
- 被连接到所述泵入口（222）以给所述泵部（22）提供处于低压的所述供给流体的低压入口管线（6），
- 将所述泵出口（223）与所述膜单元（3）的入口（32）连接以给所述膜单元（3）提供处于高压的所述供给流体的高压入口管线（7），以及
- 将所述浓缩物出口（34）与所述涡轮入口（212）连接以给所述涡轮部（21）提供所述浓缩流体的浓缩物管线（8），
其特征在于，
- 所述泵部（22）是用于将所述供给流体从所述低压增压到所述高压的唯一的泵，
- 所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被设计为具有共同壳体（20），在所述共同壳体（20）中，所述泵转子（221）和所述涡轮转子（211）被布置为在联接到所述马达转子（231）的共用轴（26）上直接彼此相邻，
- 所述泵部（22）、所述涡轮部（21）和所述马达（23）被设计为一结构单元，
其中，所述泵部（22）被布置在所述涡轮部（21）和所述马达（23）之间，或者
其中，所述涡轮部（21）被布置在所述泵部（22）和所述马达（23）之间，并且其中，
- 所述泵部（22）被设计为转速为每分钟至少4000转的离心泵，并且其中，
- 所述涡轮部（21）被设计为轴向辐流式涡轮或逆运转离心泵，并且其中，
- 与所述高压入口管线（7）或所述浓缩物管线（8）操作地连接的至少一个压力传感器与控制单元（24）通信，所述控制单元（24）控制所述马达（23）并确定所述马达（23）的期望转速，
所述逆渗透系统还包括：
被布置和被设计为控制所述透过物出口（33）下游的所述透过流体的流量的第一阀（12），
被布置和被设计为控制所述涡轮出口（213）下游的所述浓缩流体的流量的第二阀（13），
其中，所述膜单元（3）的浓缩物出口（34）和涡轮入口（212）之间的流动连接没有控制阀，
其中，所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被相对于彼此竖直地布置，或者被相对于彼此水平地布置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述泵部（22）被设计为每分钟至少20000转的转速。
3.一种使用根据权利要求1或2所述的系统的方法，所述方法用于水的除盐，或者用于半咸水的处理，或者用于借助于逆渗透对任意流体进行的处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述水是海水。
5.一种用于逆渗透系统的能量回收装置，所述逆渗透系统包括具有膜（31）、接收供给流体的入口（32）和排出浓缩流体的浓缩物出口（34）的膜单元（3），所述能量回收装置（2）具有涡轮部（21）、泵部（22）、马达（23）和控制所述马达（23）的马达控制单元（24），所述涡轮部（21）具有涡轮转子（211）、涡轮入口（212）和涡轮出口（213），所述泵部（22）具有泵转子（221）、泵入口（222）和泵出口（223），所述马达（23）具有马达转子（231），其中所述涡轮转子（211）、所述泵转子（221）和所述马达转子（231）通过抗转矩连接被操作地连接，
其中，
所述泵入口（222）适合于接收来自低压入口管线（6）的处于低压的所述供给流体，
所述泵出口（223）适合于将处于高压的所述供给流体提供给所述膜单元（3），并且
所述涡轮入口（212）适合于接收来自所述逆渗透系统的所述膜单元（3）的浓缩流体，
其特征在于，
- 所述泵部（22）是用于将所述供给流体从所述低压增压到所述高压的唯一的泵，
- 所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被设计为具有共同壳体（20），在所述共同壳体（20）中，所述泵转子（221）和所述涡轮转子（211）被布置为在联接到所述马达转子（231）的共用轴（26）上直接彼此相邻，
- 所述泵部（22）、所述涡轮部（21）和所述马达（23）被设计为一结构单元，
其中，所述泵部（22）被布置在所述涡轮部（21）和所述马达（23）之间，或者
其中，所述涡轮部（21）被布置在所述泵部（22）和所述马达（23）之间，并且其中，
- 所述泵部（22）被设计为转速为每分钟至少4000转的离心泵，并且其中，
- 所述涡轮部（21）被设计为轴向辐流式涡轮或逆运转离心泵，并且其中，
- 与所述高压入口管线（7）或所述浓缩物管线（8）操作地连接的至少一个压力传感器与控制单元（24）通信，所述控制单元（24）控制所述马达（23）并确定所述马达（23）的期望转速，
所述逆渗透系统还包括：
被布置和被设计为控制透过物出口（33）下游的所述透过流体的流量的第一阀（12），
被布置和被设计为控制所述涡轮出口（213）下游的所述浓缩流体的流量的第二阀（13），
其中，所述膜单元（3）的浓缩物出口（34）和涡轮入口（212）之间的流动连接没有控制阀，
其中，所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被相对于彼此竖直地布置，或者被相对于彼此水平地布置。
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