JPS6363750B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6363750B2 JPS6363750B2 JP59213942A JP21394284A JPS6363750B2 JP S6363750 B2 JPS6363750 B2 JP S6363750B2 JP 59213942 A JP59213942 A JP 59213942A JP 21394284 A JP21394284 A JP 21394284A JP S6363750 B2 JPS6363750 B2 JP S6363750B2
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- JP
- Japan
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- rotor
- seawater
- nozzle
- fluid
- energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 16
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B17/00—Other machines or engines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、海水淡水化装置から排出される未淡
水化流体の圧力エネルギを再利用するためのエネ
ルギ回収装置に関する。
水化流体の圧力エネルギを再利用するためのエネ
ルギ回収装置に関する。
従来、海水淡水化プラントでは、海水を50〜60
Kg／cm2程度まで昇圧し、これを逆浸透装置に供給
することにより淡水化を行つている。
Kg／cm2程度まで昇圧し、これを逆浸透装置に供給
することにより淡水化を行つている。
しかしながら、この逆浸透装置においては淡水
化率は約40％程度で、残りの60％は海水のまま排
出され、高圧ポンプで昇圧された高圧の流体エネ
ルギが無駄に消費されている。
化率は約40％程度で、残りの60％は海水のまま排
出され、高圧ポンプで昇圧された高圧の流体エネ
ルギが無駄に消費されている。
このエネルギを回収するために、海水淡水化プ
ラントにエネルギ回収装置を備え、逆浸透装置か
らの未淡水化海水を供給して、例えば電力として
回収するシステムが現在行われている。
ラントにエネルギ回収装置を備え、逆浸透装置か
らの未淡水化海水を供給して、例えば電力として
回収するシステムが現在行われている。
エネルギ回収装置としては、第６図に示すよう
に高圧流体に適した多段のタービンポンプ５０が
一般に用いられ、流出口５１から海水を供給しタ
ービン羽根５２を取りつけた軸５３を回転させ、
この軸５３回転を出力として取り出すものであ
る。このタービンポンプ５０では、タービン羽根
５２が多段に配置されているので、供給された流
体のエネルギを効率的に回収し、未淡水化海水を
流入口５４から排出できる構成となつている。
に高圧流体に適した多段のタービンポンプ５０が
一般に用いられ、流出口５１から海水を供給しタ
ービン羽根５２を取りつけた軸５３を回転させ、
この軸５３回転を出力として取り出すものであ
る。このタービンポンプ５０では、タービン羽根
５２が多段に配置されているので、供給された流
体のエネルギを効率的に回収し、未淡水化海水を
流入口５４から排出できる構成となつている。
しかし、タービンポンプ５０をエネルギ回収用
として用いる場合、供給する流体の流量は比較的
大きく通常２〜３m3／minを必要とする。
として用いる場合、供給する流体の流量は比較的
大きく通常２〜３m3／minを必要とする。
従つて、流量の大きなプラントではエネルギ回
収が可能であるが、離島等の海水淡水化装置では
供給流量は0.1〜0.5m3／min程度である場合が多
く、タービンポンプ５０を回転駆動させるに十分
でなく、エネルギ回収は不可能であつた。
収が可能であるが、離島等の海水淡水化装置では
供給流量は0.1〜0.5m3／min程度である場合が多
く、タービンポンプ５０を回転駆動させるに十分
でなく、エネルギ回収は不可能であつた。
本発明の目的は、海水淡水化装置からの未淡水
化海水の流量が小さくとも流体の圧力エネルギを
機械的運動に変換して、エネルギ回収を可能とす
ることである。
化海水の流量が小さくとも流体の圧力エネルギを
機械的運動に変換して、エネルギ回収を可能とす
ることである。
本発明の構成は、ケーシング内にロータを連結
した出力軸を配置し、ロータ内に未処理海水を噴
射するノズルを設け、ロータの側壁にロータ内部
とケーシング外部を連通さる流路を設け、さらに
ロータの内周壁面にノズルからの噴射流体を受け
る迎え面を設け、前記流路を流体がロータの外周
端から求心的に流れるようにかつロータ回転方向
に向け凹となる弓状に形成したものである。
した出力軸を配置し、ロータ内に未処理海水を噴
射するノズルを設け、ロータの側壁にロータ内部
とケーシング外部を連通さる流路を設け、さらに
ロータの内周壁面にノズルからの噴射流体を受け
る迎え面を設け、前記流路を流体がロータの外周
端から求心的に流れるようにかつロータ回転方向
に向け凹となる弓状に形成したものである。
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を説
明する。
明する。
第１図は本発明にかかるエネルギ回収装置１の
断面図、第２図は第１図の―線矢視による断
面図である。
断面図、第２図は第１図の―線矢視による断
面図である。
このエネルギ回収装置１は第５図に示すような
海水淡水化プラントに配置されるもので、同図に
おいて４０は海水を淡水化処理する逆浸透装置、
４１はこの逆浸透装置４０に高圧の海水を供給す
る高圧ポンプ、４２は高圧ポンプ４１駆動用の電
動機である。
海水淡水化プラントに配置されるもので、同図に
おいて４０は海水を淡水化処理する逆浸透装置、
４１はこの逆浸透装置４０に高圧の海水を供給す
る高圧ポンプ、４２は高圧ポンプ４１駆動用の電
動機である。
エネルギ回収装置１には逆浸透装置４０から排
出される未淡水化海水が供給され、流体エネルギ
を回転運動に変換して電動機４２の駆動を補助す
ることによりエネルギ回収するシステムとなつて
いる。
出される未淡水化海水が供給され、流体エネルギ
を回転運動に変換して電動機４２の駆動を補助す
ることによりエネルギ回収するシステムとなつて
いる。
第１図において、エネルギ回収装置１のケーシ
ング２内に出力軸３が軸受４，５に支持されて配
置され、この出力軸３の一端には中空ドラム状の
ロータ６が連結されている。
ング２内に出力軸３が軸受４，５に支持されて配
置され、この出力軸３の一端には中空ドラム状の
ロータ６が連結されている。
ケーシング２の外部には、逆浸透装置４０から
の未淡水化海水をロータ６内に供給するととも
に、エネルギ回収後の流体を排出するための継手
７が連結され、この継手７には流入口８、流出口
９及びロータ６内に連通する排出チヤンバ１０が
夫々形成されている。
の未淡水化海水をロータ６内に供給するととも
に、エネルギ回収後の流体を排出するための継手
７が連結され、この継手７には流入口８、流出口
９及びロータ６内に連通する排出チヤンバ１０が
夫々形成されている。
１１はロータ６内に位置しケーシング２内外を
挿通する連結管８ａにより継手７の流入口８に連
結されたノズルで、ロータ６の中心から半径方向
に屈曲伸延し、ロータ６内周面の近傍において噴
出口１２がロータ６の回転方向を指向して開口し
ている。
挿通する連結管８ａにより継手７の流入口８に連
結されたノズルで、ロータ６の中心から半径方向
に屈曲伸延し、ロータ６内周面の近傍において噴
出口１２がロータ６の回転方向を指向して開口し
ている。
ロータ６の内周面にはノズル１１からの噴流を
受ける溝１３が波状に定ピツチで形成され、この
溝１３はロータ６の中心線に対する角αが小さい
迎え面１４と、中心線に対する角βが大きくしか
も円周方向長さが迎え面１４に比べて長い送り面
１５を夫々有している。
受ける溝１３が波状に定ピツチで形成され、この
溝１３はロータ６の中心線に対する角αが小さい
迎え面１４と、中心線に対する角βが大きくしか
も円周方向長さが迎え面１４に比べて長い送り面
１５を夫々有している。
１６はロータ６のノズル１１挿通側に配置され
てロータ６の一面を閉塞するカバーで、ノズル１
１挿通部分にはラビリンス式のシール１７を備え
ている。
てロータ６の一面を閉塞するカバーで、ノズル１
１挿通部分にはラビリンス式のシール１７を備え
ている。
カバー１６の内面には複数の開口１８が円周方
向に定ピツチで設けられ、開口１８から中心方向
に流路１９がカバー１６内部に形成される。ロー
タ６内部はこの流路１９からシール部２０を経て
排出チヤンバ１０に連通し、流入口８からの海水
はノズル１１からロータ６内に流入し、開口１８
から流路１９を通過して排出チヤンバ１０に至
り、排出口９から排出される流路系を構成する。
向に定ピツチで設けられ、開口１８から中心方向
に流路１９がカバー１６内部に形成される。ロー
タ６内部はこの流路１９からシール部２０を経て
排出チヤンバ１０に連通し、流入口８からの海水
はノズル１１からロータ６内に流入し、開口１８
から流路１９を通過して排出チヤンバ１０に至
り、排出口９から排出される流路系を構成する。
この流路１９は第３図で示すように、通過流体
によりロータ６に回転力が負荷されるように、ロ
ータ６回転方向に向け凹の円弧状に形成される。
によりロータ６に回転力が負荷されるように、ロ
ータ６回転方向に向け凹の円弧状に形成される。
上記構成のエネルギ回収装置１は、第５図で示
した海水淡水化プラントにおいて、逆浸透装置４
０から高圧の未淡水化海水が流入口８に供給され
る。
した海水淡水化プラントにおいて、逆浸透装置４
０から高圧の未淡水化海水が流入口８に供給され
る。
尚、海水の流量は0.1〜0.5m3／min、圧力は約
60Kg／cm2である。
60Kg／cm2である。
この高圧海水は連結管８ａからノズル１１に流
下し、噴出口１２からロータ６の内周面に高速流
動となつて噴射され、溝１３の迎え面１４に衝撃
力を負荷してロータ６を第２図の矢印方向に高速
回転させる。
下し、噴出口１２からロータ６の内周面に高速流
動となつて噴射され、溝１３の迎え面１４に衝撃
力を負荷してロータ６を第２図の矢印方向に高速
回転させる。
さらに、ノズル１１から噴射された海水は、流
出口９によつて大気開放している低圧側のカバー
１６内の流路１９に開口１８から流入する。この
流路１９は第３図で示すように開口１８からロー
タ６中心に至るまで回転方向に凹となるような弓
状の径路であるので、タービンポンプのように流
動する流体により回転力を負荷される。
出口９によつて大気開放している低圧側のカバー
１６内の流路１９に開口１８から流入する。この
流路１９は第３図で示すように開口１８からロー
タ６中心に至るまで回転方向に凹となるような弓
状の径路であるので、タービンポンプのように流
動する流体により回転力を負荷される。
即ち、開口１８はタービンポンプの流体入口に
均等な要素となり、この開口１５における速度三
角形は第３図に付したようになり、カバー１６は
周速u1を与えられる。
均等な要素となり、この開口１５における速度三
角形は第３図に付したようになり、カバー１６は
周速u1を与えられる。
以上のように、高圧の海水が持つエネルギは、
まずノズル１１の噴射によつてロータ６の回転に
変換され、次いでカバー１６の流路１９入口の開
口１８における回転力負荷によりさらにエネルギ
変換され、出力軸３が高速回転して電動機４２を
補助駆動してエネルギを回収することができる。
まずノズル１１の噴射によつてロータ６の回転に
変換され、次いでカバー１６の流路１９入口の開
口１８における回転力負荷によりさらにエネルギ
変換され、出力軸３が高速回転して電動機４２を
補助駆動してエネルギを回収することができる。
尚、流体供給時におけるロータ６の回転数は約
5000rpmから5500rpmであるが、ロータ６内の溝
１３は通常の羽根形状とは異なつて噴流に対する
迎え角が寝た迎え面１４を形成したことから、噴
流の衝撃力を平滑化でき、高速回転時でも振動の
発生が抑制され、危険速度における共振現象も低
減可能である。
5000rpmから5500rpmであるが、ロータ６内の溝
１３は通常の羽根形状とは異なつて噴流に対する
迎え角が寝た迎え面１４を形成したことから、噴
流の衝撃力を平滑化でき、高速回転時でも振動の
発生が抑制され、危険速度における共振現象も低
減可能である。
本発明は、供給される高圧の未淡水化海水の流
量が小さい場合でも、流体の持つエネルギを出力
軸の回転運動に変換できるので、小規模の淡水化
プラントにおいてもエネルギ回収を効率良く行え
るという効果を有する。
量が小さい場合でも、流体の持つエネルギを出力
軸の回転運動に変換できるので、小規模の淡水化
プラントにおいてもエネルギ回収を効率良く行え
るという効果を有する。
第１図は本発明に係るエネルギ回収装置の断面
図、第２図は同第１図の―線矢視による断面
図、第３図はカバーの正面図、第４図は同カバー
の断面図、第５図は海水淡水化プラントの概略
図、第６図は大流量用として従来から用いられて
いる多段タービンポンプの概念図である。 １……エネルギ回収装置、２……ケーシング、
３……出力軸、６……ロータ、８……流入口、９
……流出口、１１……ノズル、１３……溝、１６
……カバー、１８……開口、１９……流路。
図、第２図は同第１図の―線矢視による断面
図、第３図はカバーの正面図、第４図は同カバー
の断面図、第５図は海水淡水化プラントの概略
図、第６図は大流量用として従来から用いられて
いる多段タービンポンプの概念図である。 １……エネルギ回収装置、２……ケーシング、
３……出力軸、６……ロータ、８……流入口、９
……流出口、１１……ノズル、１３……溝、１６
……カバー、１８……開口、１９……流路。
Claims (1)
- １ ケーシング内に中空ドラム状のロータを連結
した出力軸を配置し、該ロータ内に海水淡水化装
置の未処理海水源に連通するノズルを設け、同ロ
ータの側壁にロータ内部とケーシング外部を連通
させる流路を設けてなり、上記ロータはその内周
壁面に前記ノズルからの噴射流体を受ける迎え面
を有し、前記流路は流体がロータの外周端から軸
心方向に流れるように設けかつロータ回転方向に
向け流線が凹となる弓状に形成したことを特徴と
する海水淡水化装置のエネルギ回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213942A JPS6193274A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 海水淡水化装置のエネルギ回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213942A JPS6193274A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 海水淡水化装置のエネルギ回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193274A JPS6193274A (ja) | 1986-05-12 |
| JPS6363750B2 true JPS6363750B2 (ja) | 1988-12-08 |
Family
ID=16647595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213942A Granted JPS6193274A (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | 海水淡水化装置のエネルギ回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6193274A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102822449A (zh) * | 2010-05-31 | 2012-12-12 | 株式会社东芝 | 液体处理装置的动力回收装置 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL207226B1 (pl) * | 2005-01-25 | 2010-11-30 | Bukowski Zbigniew Granipol Construction | Wysokoimpulsywny hydrodynamiczny silnik |
| CA2604610C (fr) * | 2007-11-05 | 2015-03-31 | Nabil H. Frangie | Machine hydroelectrique |
| WO2009078411A1 (ja) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Nitto Denko Corporation | スパイラル型膜エレメント及びこれを備えたスパイラル型膜濾過装置、並びに、これを用いた膜濾過装置管理システム及び膜濾過装置管理方法 |
| CN101888897A (zh) * | 2007-12-17 | 2010-11-17 | 日东电工株式会社 | 螺旋型膜过滤装置和安装部件以及使用了它的膜过滤装置管理系统和膜过滤装置管理方法 |
| JP5379464B2 (ja) * | 2007-12-17 | 2013-12-25 | 日東電工株式会社 | スパイラル型膜エレメント及びこれを備えたスパイラル型膜濾過装置 |
| CN117263320B (zh) * | 2023-10-23 | 2024-03-05 | 德州海纳祺环保科技有限公司 | 一种海水反渗透净化能量回收系统和能量回收方法 |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP59213942A patent/JPS6193274A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102822449A (zh) * | 2010-05-31 | 2012-12-12 | 株式会社东芝 | 液体处理装置的动力回收装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6193274A (ja) | 1986-05-12 |
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