CN201538698U - 反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置，能量回收装置包括原水端、浓水端，原水端与浓水端之间设有无轴转子，无轴转子沿轴向开有多个孔道，原水端与浓水端之间通过多个孔道相通。采用直接接触正位移技术，高、低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。能量回收装置与高压泵并联使用，在相同产水量的情况下通过减少高压泵的流量来降低能耗。能够提高浓水能量回收效率，降低海水淡化系统整体运行费用。

Description

反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置
技术领域
本实用新型涉及一种反渗透海水淡化技术，尤其涉及一种反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置。
背景技术
在通过反渗透淡化海水时，高压浓水排放管上安装高效能量回收装置，可大大降低海水淡化系统的运行费用。海水反渗透膜工作压力一般在400～800psi，而排放的浓盐水具有几乎相同的压力，如果反渗透膜后带有大量压力能的浓盐水通过节流阀直接排放，按照产水回收率30％计算的话，将会有70％左右的高压能量被排放浪费掉。因此，高压浓盐水的能量回收是降低反渗透制水成本的关键措施之一。
现有技术中，能量回收技术发展较快，各种新型能量回收装置不断涌现，如：涡轮透平助推电机的装置、利用透平直接驱动水泵的装置、差动式能量回收装置等。
上述现有技术至少存在以下缺点：
结构复杂、浓水能量回收效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、浓水能量回收效率较高的反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的反渗透浓水能量回收装置，包括原水端、浓水端，所述原水端设有原水进口和原水出口，所述浓水端设有浓水进口和浓水出口；
所述原水端与浓水端之间设有无轴转子，所述无轴转子沿轴向开有多个孔道，所述原水端与浓水端之间通过所述多个孔道相通。
本实用新型的车载海水淡化装置，包括反渗透装置，所述反渗透装置连接有权利要求1或2所述的反渗透浓水能量回收装置。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置，由于原水端与浓水端之间设有无轴转子，无轴转子沿轴向开有多个孔道，原水端与浓水端之间通过多个孔道相通。高、低压流体可以在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。结构简单、浓水能量回收效率较高。
附图说明
图1为本实用新型反渗透浓水能量回收装置的结构示意图；
图2为本实用新型车载海水淡化装置的结构原理图。
图中，4.海水，5.混合水，6.浓水，A.总进水，B.进入能量回收装置的海水，C.高压泵出水，D.能量回收装置出水，E.反渗透膜进水，F.反渗透产水，G.反渗透浓水，H.能量回收装置浓水排放。
具体实施方式
本实用新型的反渗透浓水能量回收装置，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括原水端1、浓水端3，原水端1设有原水进口和原水出口，浓水端3设有浓水进口和浓水出口；
原水端1与浓水端3之间设有无轴转子2，无轴转子2沿轴向开有多个孔道，原水端1与浓水端3之间通过多个孔道相通。具体可以是原水进口与浓水出口相通；原水出口与浓水进口相通。也可以采用其它的贯通方式。
本实用新型的车载海水淡化装置，其较佳的具体实施方式如图2所示，包括反渗透装置，反渗透装置连接有上述的反渗透浓水能量回收装置。
反渗透装置排出的浓水进入反渗透浓水能量回收装置的浓水端的浓水进口，之后由所述浓水端的浓水出口排出；海水由反渗透浓水能量回收装置的原水端的原水进口进入，并有原水端的原水出口进入反渗透装置。原水出口与反渗透装置之间可以连接有增压泵8。
反渗透装置还可以连接有高压泵7，高压泵7与反渗透浓水能量回收装置并联连接，海水可以经高压泵直接进入反渗透装置。
本实用新型的工作原理是：
反渗透浓水能量回收装置采用的是直接接触正位移技术，主要部件为一个无轴转子，其沿轴向开有数个孔道，高、低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。
再参见图1，低压流体与高压流体在转子轴向孔道中直接接触，在转子高速旋转中通过碰撞实现压力能交换。孔道中，两种流体交汇处形成小于3％的混合区域，该混合区域成为压力能交换的液体活塞，高速旋转状态下混合区域液体混合情况随流量变化非常小，有效阻止高低压流体进一步混合。
能量回收具体实现过程如下：携带高压能量的反渗透浓盐水G由浓水进口进入能量回收装置，而低压海水B由原水进口进入，随着无轴转子的旋转，在转子孔道中浓水和海水交换能量，获得压力能的海水D由原水出口出去经增压泵增压后进入反渗透膜，卸压力能的浓水H由浓水出口外排。
本实用新型采用直接接触正位移技术，能量回收装置与高压泵并联使用，在相同产水量的情况下通过减少高压泵的流量来降低能耗。能够提高浓水能量回收效率，降低海水淡化系统整体运行费用。
具体实施例：
再参见图2，能量回收装置与高压泵7并联，进入反渗透膜的水有两路，一路是通过能量回收装置和增压泵8进入反渗透膜，另一路则直接经过高压泵7。能量回收装置采用的是直接接触正位移技术，主要部件为一个无轴转子，其沿轴向开有数个孔道，高低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。在忽略摩擦和泄露的情况下，该能量回收装置效率理论上可以达到100％。
下面以海水淡化反渗透膜产水量10m3/h为例，进一步说明本实用新型的能量回收效率和节能数据。附图中A、B、C、D、E、F、G、H各路段的水量和压力如表1所示：
表1、反渗透浓水能量回收装置的各路段的水量和压力：
Figure G200920109748XD00031
根据以上数据计算出，能量回收装置的效率为：
Q H × P H + Q D × P D Q B × P B + Q G × P G = 13.8 × 73 + 13.4 × 744 13.4 × 81 + 13.8 × 755 = 95.4 %
本实用新型中，在车载海水淡化装置中反渗透浓水的能量回收系统采用直接接触正位移技术，反渗透浓盐水能量回收效率可达95％，吨水能量消耗仅为2.25～2.35KWh/m3，在不同的操作流量以及产水回收率下，效率曲线及能耗曲线基本保持平稳，适应性较强。能有效降低反渗透装置运行成本，节约能源。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种反渗透浓水能量回收装置，其特征在于，包括原水端、浓水端，所述原水端设有原水进口和原水出口，所述浓水端设有浓水进口和浓水出口；
所述原水端与浓水端之间设有无轴转子，所述无轴转子沿轴向开有多个孔道，所述原水端与浓水端之间通过所述多个孔道相通。
2.根据权利要求1所述的反渗透浓水能量回收装置，其特征在于，所述原水进口与所述浓水出口相通；所述原水出口与所述浓水进口相通。
3.一种车载海水淡化装置，包括反渗透装置，其特征在于，所述反渗透装置连接有权利要求1或2所述的反渗透浓水能量回收装置。
4.根据权利要求3所述的车载海水淡化装置，其特征在于，所述反渗透装置排出的浓水进入所述反渗透浓水能量回收装置的浓水端的浓水进口，之后由所述浓水端的浓水出口排出；
海水由所述反渗透浓水能量回收装置的原水端的原水进口进入，并有所述原水端的原水出口进入所述反渗透装置。
5.根据权利要求4所述的车载海水淡化装置，其特征在于，所述原水出口与所述反渗透装置之间连接有增压泵。
6.根据权利要求4或5所述的车载海水淡化装置，其特征在于，所述反渗透装置连接有高压泵，所述高压泵与所述反渗透浓水能量回收装置并联连接，海水经所述高压泵进入所述反渗透装置。
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