CN110872136B - 海水淡化试验平台 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种海水淡化试验平台，包括：控制系统、风机直驱液压泵模拟系统和海水淡化模拟系统。风机直驱液压泵模拟系统包括传动连接的第一驱动装置和第一液压泵，第一驱动装置和第一液压泵分别与控制系统电连接，第一液压泵与海水淡化模拟系统的海水淡化装置连通。控制系统用于根据模拟的风机特性，控制第一驱动装置输出相应的功率，以驱动第一液压泵向海水淡化装置输出液压油，从而逼真地模拟在某一工况条件下，风机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油实现淡化海水的工作过程，可以验证新的海水淡化系统的可行性，有助于预先发现该海水淡化系统可能存在的缺陷。

Description

海水淡化试验平台

技术领域

本申请涉及海水淡化技术领域，具体而言，本申请涉及一种海水淡化试验平台。

背景技术

水资源问题是当今全世界最受关注的焦点之一，我国幅员辽阔、水资源丰富，但人均占有量少，只有世界平均水平的八分之一，而随着我国经济快速发展对水资源需求的日益增长，水资源的开发和保护压力越来越大，多种先进的海水淡化及水处理技术和设备也在不断的发展和更新，其中，将风机与海水淡化装置相结合使用成为一种新的研究方向。目前，风机与海水淡化装置主要有如下两种结合应用的方式：

第一种结合应用的方式，以风机输出的电能作为海水淡化系统动力能源。目前这种方式较为成熟，然而，为了解决因为风机功率输出变化的问题，需要设置多组具备高压泵、增压泵、能量回收器和反渗透膜的设备，在使用时需要根据风机输出功率的变化确定需要启动的设备数量，以适应风机的特性，这种应用方式会导致投入成本过高，不利于大范围应用和推广，而且，这种应用方式对风力变化的响应速度很慢，能源的有效利用率较低。

第二种应用方式，风机不输出的电能，而是输出机械能驱动海水淡化系统的高压柱塞水泵，高压柱塞水泵将高压水输出到反渗透膜组中。这种方式中，风机不需要发电，因此，可以简化风机结构以风机降低成本。然而，单个高压柱塞水泵的最大输出流量有限，因此更适合使用小型风机驱动高压柱塞水泵。对于大型的风机，则需要重新设计一个风机的变速箱，使得风机能够通过变速箱拖动多台高压柱塞水泵。目前这种应用方式存在如下缺点：第一，由于高压柱塞水泵不具备能量回收功能，因此，这种方式的效率和能源利用率效率较低，而如果增加能量回器，又会导致成本增加。第二，这种方式需要设置较长的耐海水腐蚀的水管路，也会导致成本增加。

如上所述，现有的风机与海水淡化装置的结合应用方式存在成本高、效率低或能源的利用率低的缺陷，这就需要进一步研发成本低、效率高且能源利用率高的风机与海水淡化装置结合应用的新方案，在新方案研发的过程中，需要通过试验平台预先验证方案的可行性，然而，现有技术中缺少能够模拟风机与海水淡化装置结合应用的新方案的试验平台。

发明内容

本申请针对现有技术的缺点，提出一种海水淡化试验平台，用以解决现有技术中缺少能够模拟风机与海水淡化装置结合应用的新方案的试验平台的技术问题。

本申请实施例提供了一种海水淡化试验平台，包括：控制系统、风机直驱液压泵模拟系统和海水淡化模拟系统。风机直驱液压泵模拟系统包括传动连接的第一驱动装置和第一液压泵，第一驱动装置和第一液压泵分别与控制系统电连接，第一液压泵与海水淡化模拟系统的海水淡化装置连通。控制系统用于根据模拟的风机特性，控制第一驱动装置输出相应的功率，以驱动第一液压泵向海水淡化装置输出液压油。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：

在本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，控制系统根据风机特性中的不同工况条件，控制第一驱动装置输出与风机的工况条件对应的输出功率，驱动第一液压泵向海水淡化装置输出液压油，海水淡化装置以该液压油作为动力来源实现海水淡化，上述过程逼真地模拟了发明人构设的海水淡化系统中，风机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油，使得海水淡化装置实现淡化海水的工作过程。应用本申请实施例提供的海水淡化试验平台可以验证海水淡化系统的可行性，有助于预先发现该海水淡化系统可能存在的缺陷，为该海水淡化系统后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的海水淡化试验平台的结构示意图；

图中：

1-控制系统；101-上位机；102-总控器；

2-风机直驱液压泵模拟系统；21-第一驱动装置；201-第一电机；

202-离合器；203-第一液压泵；204-第一变频器；205-第一控制器；

206-扭矩传感器；207-第一转速传感器；208-第二转速传感器；

209-第二控制器；210-压力传感器；211-第一流量计；

3-海水淡化模拟系统；301-海水淡化装置；302-原水箱；

303-第一截止阀；304-第二截止阀；305-减压阀；306-第一水泵；

307-第二电机；308-第二变频器；309-液压阀块；

4-电机驱动液压泵模拟系统；401-第三电机；402-第二液压泵；

403-第三变频器；404-第二流量计；

附图的各个连接线中，实线表示两个部件之间为机械连接或油路连接，虚线表示两个部件之间为通信连接，点划线表示两个部件之间为水路连接。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

为了克服现有的风机与海水淡化装置的结合应用方式存在成本高、效率低或能源的利用率低的缺陷，本申请的发明人构设了一套风机直驱液压泵海水淡化系统，该海水淡化系统包括风机、液压泵和海水淡化装置，风机不输出的电能，而是输出机械能驱动液压泵，使得液压泵向海水淡化装置输出液压油，海水淡化装置可以采用现有的淡化加压与能量回收一体化装置，该装置以外部输入的液压油作为动力来源，液压油被供入油缸中，油缸驱动海水缸将海水加压后输出给反渗透膜组，从而实现海水淡化。为了验证上述海水淡化系统的可行性，发明人设计了一套能够模拟上述系统的海水淡化试验平台。

本申请实施例提供的一种海水淡化试验平台，包括：控制系统1、风机直驱液压泵模拟系统2和海水淡化模拟系统3。风机直驱液压泵模拟系统2包括传动连接的第一驱动装置21和第一液压泵203，第一驱动装置21和第一液压泵203分别与控制系统1电连接，第一液压泵203与海水淡化模拟系统3的海水淡化装置301连通。控制系统1用于根据模拟的风机特性，控制第一驱动装置21输出相应的功率，以驱动第一液压泵203向海水淡化装置301输出液压油。

应当说明的是，风机在不同的工况条件下，其输出功率是不同的，风机特性包括了不同工况与风机的输出功率之间的对应关系，例如，风机特性可以包括不同的风速与风机的输出功率之间的对应关系。在本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，控制系统1根据风机特性中的不同工况条件，控制第一驱动装置21输出与该风机的工况条件对应的输出功率，驱动第一液压泵203向海水淡化装置301输出液压油，海水淡化装置301以该液压油作为动力来源实现海水淡化，上述过程逼真地模拟了发明人构设的海水淡化系统中，在某一工况条件下，风机驱动液压泵向海水淡化装置301输出液压油，使得海水淡化装置301实现淡化海水的工作过程。应用本申请实施例提供的海水淡化试验平台可以验证海水淡化系统的可行性，有助于预先发现该海水淡化系统可能存在的缺陷，为该海水淡化系统后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

可选地，本申请实施例中，第一驱动装置21包括：第一电机201和离合器202。第一电机201、离合器202和第一液压泵203依次传动连接，第一电机201和离合器202分别与控制系统1电连接。控制系统1用于根据模拟的风机特性，控制第一电机201输出相应的转速，并控制离合器202对第一电机201的输出扭矩进行调整以输出相应的功率，并输出至第一液压泵203。离合器202的输出功率就是风机特性中期望模拟的工况所对应的风机输出功率，离合器202具体可以采用磁粉离合器202，磁粉离合器202高精度的扭矩控制扭矩的控制范围非常广，而且控制精度高，输出扭矩和激磁电流成正确的比例，可实现高精度的控制。

可选地，本申请实施例中，第一驱动装置21还包括：第一变频器204和第一控制器205。控制系统1，通过第一变频器204电连接至第一电机201的控制端，通过第一控制器205电连接至离合器202的控制端。控制系统1用于根据模拟的风机特性，通过第一变频器204控制第一电机201输出相应的转速，通过第一控制器205控制离合器202对第一电机201的输出扭矩进行调整以输出相应的功率，并输出至第一液压泵203。

可选地，本申请实施例中，第一电机201可以采用变频电机，控制系统1根据风机特性控制第一变频器204向第一电机201输出相应频率的电源，使得第一电机201输出相应的转速，控制系统1根据风机特性向第一控制器205发送相应指令，控第一控制器205向输出相应的励磁电流，使得离合器202对第一电机201输出的扭矩进行相应调整以输出相应的功率。

可选地，本申请实施例中，风机直驱液压泵模拟系统2还包括：用于采集第一驱动装置21的输出扭矩的扭矩传感器206，以及用于采集第一驱动装置21的输出转速的第一转速传感器207。扭矩传感器206和第一转速传感器207分别与控制系统1电连接，第一驱动装置21通过扭矩传感器206与第一液压泵203传动连接。以图1为例，扭矩传感器206可以采用转速扭矩传感器206，第一电机201、离合器202、扭矩传感器206和第一液压泵203依次传动连接。

控制系统1用于根据扭矩传感器206采集的输出扭矩以及第一转速传感器207采集的输出转速，计算第一驱动装置21的实际输出功率，并根据第一驱动装置21的实际输出功率与模拟的风机特性中的风机输出功率之间的差值，调整第一驱动装置21的输出功率。

以图1为例，在图1中，离合器202的输出功率即为第一驱动装置21的输出功率。为了判断离合器202的输出功率是否为风机特性中期望模拟的工况所对应的风机输出功率，控制系统1先计算离合器202的实际输出功率，确定该实际输出功率与风机特性中的风机输出功率之间的差值，若差值为零，则说明离合器202当前的输出功率即为风机特性中期望模拟的工况所对应的风机输出功率，控制系统1控制第一电机201和离合器202保持当前的输出扭矩不变；若差值不为零，则需要调整第一电机201和离合器202的输出扭矩，以调整离合器202的输出功率，使得离合器202的实际输出功率最终与风机特性中期望模拟的工况所对应的风机输出功率一致。也就是说，在本申请实施例中，控制系统1可以通过扭矩传感器206和第一转速传感器207实现对第一电机201和离合器202的闭环控制，提高控制精度和反馈速度。

可选地，本申请实施例中，风机直驱液压泵模拟系统2还包括第二转速传感器208，第二转速传感器208用于采集第一电机201的转速信息，控制系统1用于根据第二转速传采集第一电机201的转速信息，实时监测和控制第一电机201的转速。

可选地，本申请实施例中，风机直驱液压泵模拟系统2还包括：第二控制器209。控制系统1通过第二控制器209电连接至第一液压泵203的控制端，控制系统1可以通过第二控制器209调整第一液压泵203的流量。

可选地，本申请实施例中，风机直驱液压泵模拟系统2还包括用于采集第一液压泵203的液压油压力的压力传感器210，以及用于采集第一液压泵203的液压油流量的第一流量计211。压力传感器210和第一流量计211分别与控制系统1电连接。如图1所示，压力传感器210和第一流量计211都设置于风机直驱液压泵模拟系统2中的第一液压泵203的液压油输出侧。

可选地，本申请实施例中，第一液压泵203包括变排量液压泵，变排量液压泵包括比例电磁铁。控制系统1通过第一控制器205改变输入至比例电磁铁的电流值来改变第一液压泵203的排量，从而调整液压油的输出流量。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟系统3还包括：原水箱302和第一截止阀303。海水淡化装置301的第一进水口与原水箱302的出水口液路连通。海水淡化装置301的第一出水口通过第一截止阀303与海水淡化装置301的第二进水口液路连通。海水淡化装置301内的一部分高压液体可以依次通过第一出水口和第一截止阀303回流至海水淡化装置301内，实现能量的回收。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟系统3还包括：第二截止阀304和减压阀305。海水淡化装置301的第一出水口，依次通过第二截止阀304和减压阀305与原水箱302的进水口液路连通。海水淡化装置301的第二出水口与原水箱302的进水口液路连通。海水淡化模拟系统3中的海水淡化装置301可以不设置反渗透膜组，第一截止阀303、第二截止阀304和减压阀305用于模拟真实的海水淡化装置中反渗透模组的工作情况。

原水箱302中容纳有原水，在试验过程中该原水即可以采用原海水，又可以采用人工配比的模拟海水，还可以是普通的淡水。为了便于清楚介绍和理解海水淡化模拟系统3的工作过程，本申请实施例中的原水采用原海水。海水淡化装置301可以采用现有的淡化加压与能量回收一体化装置，该海水淡化装置301包括两个或两个以上工作联合体，工作联合体包括油缸和海水缸，油缸的活塞杆与海水缸的活塞杆连接。风机直驱液压泵模拟系统2中的第一液压泵203将液压油输入油缸中，使得油缸的活塞杆驱动海水缸的活塞杆往复运动。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟系统3中的海水淡化装置301可以不设置反渗透膜组，也就是说，海水淡化模拟系统3不需要真正地淡化海水，仅模拟海水的流向即可。以海水淡化装置301包括两个工作联合体为例，一个工作联合体的海水缸进行回程运动时，原水箱302中的原海水通过第一进水口进入该海水缸，海水缸进程运动将其内部的原海水转化为高压原海水输出至第一出水口。一部分由第一出水口流出的高压原海水，通过第一截止阀303和第二进水口输入至另一个工作联合体的海水缸靠近油缸一侧缸体内，配合油缸的活塞杆共同驱动该海水缸的进程运动，实现能量的回收，该过程模拟真实的海水淡化系统中反渗透膜组输出高压浓盐水，高压浓盐水进入海水缸实现能量回收的过程；另一部分由第一出水口流出的高压原海水依次通过第二截止阀304和减压阀305回流至原水箱302，该过程模拟真实的海水淡化系统中反渗透膜组输出淡水的过程。第一个海水缸的能量回收过程结束后，该海水缸靠近油缸一侧缸体内的高压原海水转换为低压原海水，该海水缸进行回程运动将低压原海水经第二出水口回流至原水箱302，该过程模拟真实的海水淡化系统中高压浓盐水转换为低压浓盐水的过程。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟系统3的海水淡化装置301中也可以包括反渗透膜组，此时可以真实地模拟海水淡化过程。继续以海水淡化装置301包括两个工作联合体为例，一个工作联合体的海水缸进行回程运动时，原水箱302中的原海水通过第一进水口进入该海水缸，海水缸进程运动将其内部的原海水转化为高压原海水输出至反渗透膜组，反渗透膜组输出高压浓盐水和淡水。高压浓盐水经输入至另一个工作联合体的海水缸靠近油缸一侧缸体内，配合油缸的活塞杆共同驱动该海水缸的进程运动，实现能量的回收；淡水回流至原水箱302。第一个海水缸的能量回收过程结束后，该海水缸靠近油缸一侧缸体内的高压浓盐水转换为低压浓盐水，该海水缸进行回程运动将低压浓盐水输出至原水箱302。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟系统3还包括：第一水泵306和第二电机307。海水淡化装置301的第一进水口通过第一水泵306与原水箱302的出水口连通，第二电机307与第一水泵306传动连接，第二电机307与控制系统1电连接。控制系统1用于控制第二电机307驱动第一水泵306将原水升压后向海水淡化装置301输出。第一水泵306可以将原海水预先加压，方便原海水输入至海水缸中。具体地，海水淡化模拟系统3还包括第二变频器308，第二变频器308与控制系统1电连接，控制系统1通过第二变频器308控制第二电机307驱动第一水泵306将原水升压后向海水淡化装置301输出。

可选地，本申请实施例中，海水淡化模拟系统3还包括：液压阀块309。第一液压泵203通过液压阀块309与海水淡化装置301的液压油接口连通，液压阀块309可以控制液压油的流向。

为了追求更高的效益，发明人期望海水淡化装置可以始终能够满负荷运行，以维持较高的淡水产量、提高设备利用率并降低生产成本，这就要求液压泵能够持续为海水淡化装置提供较高流量的液压油。然而，发明人设计的海水淡化系统中，淡水产量易受风速的影响，当风速较大时，风机输出功率高，液压泵输出的高压液压油流量大，海水淡化装置的淡水产量高；当风速较小时，当风机输出功率小，液压泵输出的高压液压油流量小，海水淡化装置淡水产量低。基于上述原因，发明人在海水淡化系统中增加了补充液压泵，该补充液压泵以外部电网中的电能作为动力来源，当风速较低导致由风机驱动的液压泵输出液压油的流量不足时，启动补充液压泵向海水淡化装置301输出液压油，保证海水淡化装置301有期望流量的液压油输入。

基于上述海水淡化系统的改进措施，申请实施例提供的海水淡化试验平台还包括有电机驱动液压泵模拟系统4，电机驱动液压泵模拟系统4用于模拟上述补充液压泵向海水淡化装置输出液压油的过程。

电机驱动液压泵模拟系统4包括传动连接的第三电机401和第二液压泵402，且第三电机401和第二液压泵402分别与控制系统1电连接，第二液压泵402通过液压阀块309与海水淡化模拟系统3的海水淡化装置301的液压油接口连通。控制系统1用于根据第一流量计211采集的第一液压泵203的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值，控制第三电机401驱动第二液压泵402向海水淡化装置301输出相应的液压油。预设液压油流量的具体数值可以根据实际情况而定，具体地，当第一液压泵203的实际液压油流量小于预设液压油流量时，即表明第一液压泵203的液压油流量不足，此时控制系统1可以控制第二液压泵402输出与上述差值等量的液压油，使得第一液压泵203和第二液压泵402的液压油流量的总和等于预设液压油流量。本申请实施例提供的海水淡化试验平台增加了电机驱动液压泵模拟系统4，可以利用第一液压泵203和第二液压泵402逼真地模拟风机驱动液压泵协同电机驱动液压泵向海水淡化装置301输出液压油的工作过程，通过分析试验结果验证方案的可行性，有助于预先发现该方案中可能存在的缺陷，为该方案后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

可选地，本申请实施例中，电机驱动液压泵模拟系统4还包括：第三变频器403。控制系统1通过第三变频器403电连接至第三电机401的控制端，控制系统1用于根据第一液压泵203的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值，通过第三变频器403控制第三电机401驱动第二液压泵402向海水淡化装置301输出相应的液压油。

可选地，本申请实施例中，第二液压泵402包括定排量液压泵。当第二液压泵402具体为定排量液压泵时，第二液压泵402的液压油输出流量取决于第二液压泵402的转速。因此，控制系统1可以根据第一液压泵203的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值，控制第三变频器403向第三电机401输出相应频率的电源，使得第三电机401以相应的转速驱动第二液压泵402，进而使得第二液压泵402输出相应的液压油。

可选地，本申请实施例中，电机驱动液压泵模拟系统4还包括：用于采集第二液压泵402的液压油流量的第二流量计404。第二流量计404与控制系统1电连接。控制系统1获取第二流量计404采集的第二液压泵402的液压油流量，判断第二液压泵402的液压油流量是否为第一液压泵203的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值，即相当于判断第一液压泵203和第二液压泵402的液压油流量的总和等于预设液压油流量，若否，则通过第三变频器403控制第三电机401调整转速，以调整第二液压泵402的液压油流量，使得第一液压泵203和第二液压泵402的液压油流量的总和等于预设液压油流量。也就是说，控制系统1可以通过第二流量计404实现对第三变频器403、第三电机401和第二液压泵402的闭环控制，提高控制精度和反馈速度。

本申请实施例中，控制系统1包括上位机101和总控器102，上位机101与总控器102电连接。总控制用于向该试验平台的相应对象发送执行指令，也用于获取相应信息进行计算和判断，上位机101用于存储总控器102获取的信息以及相关的计算结果，将相关信息以及相关的计算结果以图形或表格等形式可视化地显示给用户，以便用户直观地观测海水淡化试验平台的各项数据和参数的动态。

以图1为例，总控器102与第一变频器204、第一控制器205、扭矩传感器206、第一转速传感器207、第二转速传感器208、压力传感器210、第二控制器209、第一流量计211、第二变频器308、第三变频器403和第二流量计404电连接，用于向上述对象发送执行指令或获取相应的信息。

上位机101可以在同一坐标系下，将的风机特性中对应不同工况的风机输出功率的变化趋势生成变化曲线，将对应不同工况的第一驱动装置21的实际输出功率的变化趋势生成变化曲线，用户可以根据两条变化曲线的拟合度，判断海水淡化试验平台中第一驱动装置21的输出功率是否达到预期的控制目标和控制精度；同样地，上位机101还可以在同一坐标系下，将对应不同工况的第一液压泵203和第二液压泵402的液压油输出流量的总和的变化趋势生成变化曲线，将对应不同工况的预设液压油输出流量的变化趋势生成变化曲线。本领域的技术人员可以理解，上位机还可以将其他类型的信息的生成为相应的曲线或表格等可视化形式，供用户直观查看，此处不再赘述。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1、在本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，控制系统根据风机特性中的不同工况条件，控制第一驱动装置输出与风机的工况条件对应的输出功率，驱动第一液压泵向海水淡化装置输出液压油，海水淡化装置以该液压油作为动力来源实现海水淡化，上述过程逼真地模拟了发明人构设的海水淡化系统中，在某一工况条件下，风机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油，使得海水淡化装置实现淡化海水的工作过程。应用本申请实施例提供的海水淡化试验平台可以验证海水淡化系统的可行性，有助于预先发现该海水淡化系统可能存在的缺陷，为该海水淡化系统后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

2、本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，控制系统可以根据扭矩传感器和第一转速传感器采集的信息计算离合器的实际输出功率，用以判断离合器的输出功率是否为风机特性中期望模拟的工况所对应的风机输出功率，实现对第一电机和离合器的闭环控制，提高控制精度和反馈速度。

3、本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，第一截止阀、第二截止阀和减压阀用于模拟真实的海水淡化装置中反渗透模组的工作情况。

4、本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，一部分由第一出水口流出的高压原海水，通过第一截止阀和第二进水口输入至另一个工作联合体的海水缸靠近油缸一侧缸体内，配合油缸的活塞杆共同驱动该海水缸的进程运动，实现能量的回收，该过程可以模拟真实的海水淡化系统中反渗透膜组输出高压浓盐水，高压浓盐水进入海水缸实现能量回收的过程。

5、本申请实施例提供的海水淡化试验平台中，一部分由第一出水口流出的高压原海水依次通过第二截止阀和减压阀回流至原水箱；第一个海水缸的能量回收过程结束后，该海水缸靠近油缸一侧缸体内的高压原海水转换为低压原海水，该海水缸进行回程运动将低压原海水经第二出水口回流至原水箱，上述过程可以保证原水箱中的原海水可以被循环利用，即节约了水资源，也节省了定期向原水箱中补充原海水的操作。

6、本申请实施例提供的海水淡化试验平台增加了电机驱动液压泵模拟系统，可以利用第一液压泵和第二液压泵逼真地模拟风机驱动液压泵协同电机驱动液压泵向海水淡化装置输出液压油的工作过程，通过分析试验结果验证方案的可行性，有助于预先发现该方案中可能存在的缺陷，为该方案后续的研发、完善以及实施工作提供准确的数据支持。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (12)

1.一种海水淡化试验平台，其特征在于，包括：控制系统(1)、风机直驱液压泵模拟系统(2)和海水淡化模拟系统(3)；

所述风机直驱液压泵模拟系统(2)包括传动连接的第一驱动装置(21)和第一液压泵(203)，

所述第一驱动装置(21)和所述第一液压泵(203)分别与所述控制系统(1)电连接；所述第一液压泵(203)与所述海水淡化模拟系统(3)的海水淡化装置(301)连通；

所述控制系统(1)用于根据模拟的风机特性中不同工况条件与风机的输出功率之间的对应关系，控制第一驱动装置(21)输出该风机的工况条件对应的功率，以驱动所述第一液压泵(203)向所述海水淡化装置(301)输出液压油；

所述第一驱动装置(21)包括：第一电机(201)和离合器(202)；所述第一电机(201)、所述离合器(202)和所述第一液压泵(203)依次传动连接；所述第一电机(201)和所述离合器(202)分别与所述控制系统(1)电连接；所述控制系统(1)用于根据模拟的风机特性，控制第一电机(201)输出相应的转速，并控制离合器(202)对第一电机(201)的输出扭矩进行调整以输出相应的功率，并输出至所述第一液压泵(203)；

所述风机直驱液压泵模拟系统(2)还包括：用于采集所述第一驱动装置(21)的输出扭矩的扭矩传感器(206)，以及用于采集所述第一驱动装置(21)的输出转速的第一转速传感器(207)；

所述扭矩传感器(206)和所述第一转速传感器(207)分别与所述控制系统(1)电连接；所述第一驱动装置(21)通过所述扭矩传感器(206)与所述第一液压泵(203)传动连接；

所述控制系统(1)用于根据所述扭矩传感器(206)采集的输出扭矩以及所述第一转速传感器(207)采集的输出转速，计算所述第一驱动装置(21)的实际输出功率；并根据所述第一驱动装置(21)的实际输出功率与所述模拟的风机特性中的风机输出功率之间的差值，调整所述第一驱动装置(21)的输出功率。

2.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述第一驱动装置(21)还包括：第一变频器(204)和第一控制器(205)；

所述控制系统(1)，通过所述第一变频器(204)电连接至所述第一电机(201)的控制端，通过所述第一控制器(205)电连接至所述离合器(202)的控制端；

所述控制系统(1)用于根据模拟的风机特性，通过所述第一变频器(204)控制第一电机(201)输出相应的转速，通过所述第一控制器(205)控制离合器(202)对第一电机(201) 的输出扭矩进行调整以输出相应的功率，并输出至所述第一液压泵(203)。

3.根据权利要求1所述的试验平台，其特征在于，所述风机直驱液压泵模拟系统(2)还包括：第二控制器(209)；所述控制系统(1)通过所述第二控制器(209)电连接至所述第一液压泵(203)的控制端。

4.根据权利要求3所述的试验平台，其特征在于，所述风机直驱液压泵模拟系统(2)还包括：用于采集所述第一液压泵(203)的液压油压力的压力传感器(210)，以及用于采集所述第一液压泵(203)的液压油流量的第一流量计(211)；

所述压力传感器(210)和所述第一流量计(211)分别与所述控制系统(1)电连接。

5.根据权利要求4所述的试验平台，其特征在于，所述第一液压泵(203)包括变排量液压泵，所述变排量液压泵包括比例电磁铁。

6.根据权利要求4所述的试验平台，其特征在于，所述海水淡化模拟系统(3)还包括：原水箱(302)和第一截止阀(303)；

所述海水淡化装置(301)的第一进水口与所述原水箱(302)的出水口液路连通；

所述海水淡化装置(301)的第一出水口通过所述第一截止阀(303)与所述海水淡化装置(301)的第二进水口液路连通。

7.根据权利要求6所述的试验平台，其特征在于，所述海水淡化模拟系统(3)还包括：第二截止阀(304)和减压阀(305)；

所述海水淡化装置(301)的第一出水口，依次通过所述第二截止阀(304)和所述减压阀(305)与所述原水箱(302)的进水口液路连通；所述海水淡化装置(301)的第二出水口与所述原水箱(302)的进水口液路连通。

8.根据权利要求6所述的试验平台，其特征在于，所述海水淡化模拟系统(3)还包括：第一水泵(306)和第二电机(307)；

所述海水淡化装置(301)的第一进水口通过所述第一水泵(306)与所述原水箱(302)的出水口连通；所述第二电机(307)与所述第一水泵(306)传动连接；所述第二电机(307)与所述控制系统(1)电连接；

所述控制系统(1)用于控制所述第二电机(307)驱动所述第一水泵(306)将原水升压后向所述海水淡化装置(301)输出。

9.根据权利要求6所述的试验平台，其特征在于，所述海水淡化模拟系统(3)还包括：液压阀块(309)；所述第一液压泵(203)通过所述液压阀块(309)与所述海水淡化装置(301)的液压油接口连通。

10.根据权利要求9所述的试验平台，其特征在于，还包括：电机驱动液压泵模拟系统(4)；

所述电机驱动液压泵模拟系统(4)包括传动连接的第三电机(401)和第二液压泵(402)，且所述第三电机(401)和所述第二液压泵(402)分别与所述控制系统(1)电连接；

所述第二液压泵(402)通过所述液压阀块(309)与所述海水淡化模拟系统(3)的海水淡化装置(301)的液压油接口连通；

所述控制系统(1)用于根据所述第一流量计(211)采集的第一液压泵(203)的实际液压油流量与预设液压油流量之间的差值，控制所述第三电机(401)驱动所述第二液压泵(402)向所述海水淡化装置(301)输出相应的液压油。

11.根据权利要求10所述的试验平台，其特征在于，所述电机驱动液压泵模拟系统(4)还包括：第三变频器(403)；

所述控制系统(1)通过所述第三变频器(403)电连接至所述第三电机(401)的控制端；

所述控制系统(1)用于根据所述第一液压泵(203)的实际液压油流量与所述预设液压油流量之间的差值，通过所述第三变频器(403)控制所述第三电机(401)驱动所述第二液压泵(402)向所述海水淡化装置(301)输出相应的液压油。

12.根据权利要求11所述的试验平台，其特征在于，所述电机驱动液压泵模拟系统(4)还包括：用于采集所述第二液压泵(402)的液压油流量的第二流量计(404)；所述第二流量计(404)与所述控制系统(1)电连接；

和/或，所述第二液压泵(402)包括定排量液压泵。