CN1156334C - 反渗透淡化系统阀控余压回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种反渗透淡化系统阀控余压回收装置。属于液体余压能量回收技术。该余压回收装置主要由水压缸及缸体内的自由活塞和缸体两端分别连接的高、低压三通电磁阀所构成。两电磁阀的阀芯位置和动作时间由电脑程序控制，使高压浓盐水进口和增压海水出口同时启闭，而原料海水入口和排放浓盐水出口也同时启闭。从而实现在高压浓盐水进入水压缸的同时，从缸体的另一端排出增压海水。之后，原料海水进入水压缸，又将缸体中的浓盐水通过排放管压出。本发明结构简单，运行可靠，用于反渗透淡化系统中进行浓盐水的余压回收，效率可达70%～90%。

Description

反渗透淡化系统阀控余压回收装置
                              技术领域
本项发明涉及一种反渗透淡化系统浓盐水的阀控水压缸余压回收装置。属于液体余压能量回收装置的创新。
                              背景技术
液体余压回收装置目前有水力透平型、液压型和压力交换型。这三种设计，其能量交换的主体结构均采用较为复杂的运动部件。此外，前二者的效率偏低，一般回收效率在30％～50％之间，而后者的处理能力偏小，对于一个较大的工业体系，往往需要许多个单元装置并联使用，造成了装置的复杂化。
海水或苦咸水反渗透淡化过程中，其排放浓盐水的余压为5.5～6MPa。压力回收装置的作用在于将浓盐水压力转移给用普通低压泵供给的原料水，以提高反渗透器的供水压力，从而大幅度节省电能。
                              发明内容
本发明的目的在于提供一种反渗透淡化系统浓盐水阀控水压缸余压回收装置。该装置结构简单，运行可靠，能量回收效率高。
上述目的本发明是通过下述方案实现的：主要由水压缸构成的反渗透淡化系统阀控余压回收装置，其特征在于：在水压缸体内设置有能自由滑动的活塞，在水压缸的两端分别设置电磁三通阀，高压端电磁阀的进水口与高压浓盐水管连接，它的出水口与浓盐水排放管连接。低压端电磁阀的进水口与原料海水管连接，它的出水口与增压海水管连接。两电磁阀阀芯动作时间和位置由电脑控制，并保证高压端浓盐水进口和低压端的增压海水出口同步，同时处于关闭或开启状态；高压端排放盐水出口和低压端原料海水口同时处于关闭或开启状态。
上述的余压回收装置可采用至少两个单元并联组成，所述的单元是由一个水压缸和两个电磁三通阀构成。
本发明的优越性首先在于其结构简单，没有快速运动部件，使用可靠性高，另外，电磁阀的动作可通过电脑程序控制，控制精度高，余压回收效率可达70％～90％。
                            附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为水压缸处于排出增压海水状态时的原理图；
图3为增压缸处于排出浓盐水状态时的原理图；
图4为由两个单元组成的装置海水流量曲线；
图5为由四个单元组成的装置海水流量曲线。
图中：1-水压缸，2-高压端电磁三通阀，3-低压端电磁三通阀，
4-电磁头，5-电脑控制器，6-阀芯，7-滑动活塞，
8-高压浓盐水进口，9-增压海水出口，10-原料海水进口，
11-排放浓盐水出口
                          具体实施方式
原理和实施方式结合各附图加以说明。图1为装置示意图。其原理为图2所示。余压回收装置由水压缸1，高压端电磁阀2和低压端电磁阀3组成，两个电磁阀都属于三通阀，阀杆上端为电磁头4，而电磁头各自的动作时间均由电脑5准确控制。
系统各股水的压力存在以下关系：P1＞P2＞P3＞P4。
当两个阀的阀芯6向下时，排放浓盐水管11和原料海水管10同时截断，而高压浓盐水管8与增压海水管9开通。因P1＞P2，则高压浓盐水进入水压缸，并将缸中的海水压出，同时把海水的压力增至P2，进入反渗透器前的海水加压管路。为了尽量减少浓盐水与原料海水的混合，在水压缸中可设置一个自由滑动活塞7，该活塞为轻质不锈材料做成，其本身不起加压作用，只起隔离作用，而且不至于被卡在缸内。
当增压海水接近排空时，受电脑控制的电磁阀向上运动，从而截断高压浓盐水和增压海水的流路，开启排放浓盐水和原料海水流路(图3)。此时因P3＞P4，则原料海水将存于水压缸中的浓盐水压出，进入排放浓盐水管路。如此反复进行，可实现高压浓盐水的压力回收和原料海水的增压。
由一个水压缸和两个电磁阀组成为一个单元，此单元在一个往复周期后，增压海水的流量曲线为图4中实线所示。为了改善供给反渗透器海水的脉动性，可设置两个同样的单元。在电脑控制下，第二个单元的海水流量曲线示于图4中的虚线。
进一步改善海水供水平稳性的方法有二：
一是采用缓冲容器法，如往复泵后面的缓冲容器一样；
二是再增加两个相同的单元，即四个单元(□，□，□，□)并联，在电脑控制下，各单元的动作顺序与流动曲线示于图5。
实际上几个单元都可以装在一个较大的容器或管子中，组成一个整体，而电磁阀可分别装在容器的两端，加上控制电脑，组成一台更大的装置；或将几个单元如图1那样并联排列形成并排结构。
当生产规模很大时，采用装置并联；规模较小时，则采用单元并联。
由4个单元组成的装置，具有4个水压缸，4×Φ80×2000mm，根据不同的设计条件可用于日产淡水500吨以上的海水反渗透系统。浓盐水余压为5.5MPa，原料海水由低压输水泵送来，其压力为0.1～0.2Mpa(表压)，通过余压回收装置在通常情况下，能量回收效率可达70～90％。

Claims (2)

1.一种反渗透淡化系统阀控余压回收装置，该装置主要由水压缸及其高低压端的三通电磁阀和控制电脑构成，其特征在于：在水压缸体内设置有能自由滑动的活塞，在水压缸的两端分别设置电磁三通阀，高压端电磁阀的进水口与高压浓盐水管连接，其出水口与浓盐水排放管连接；低压端电磁阀的进水口与原料海水管连接，它的出水口与增压海水管连接；两电磁阀阀芯动作时间和位置由电脑控制，并保证高压端浓盐水进口和低压端的增压海水出口同步，即同时处于关闭或开启状态，高压端排放盐水出口和低压端原料海水口同时处于关闭或开启状态。
2.按照权利要求1所说的反渗透淡化系统阀控余压回收装置，其特征在于：余压回收装置可采用至少两个单元并联组成，所述的单元由一个水压缸和两个电磁三通阀构成。
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