WO1998011979A1 - Motorangetriebene umkehrosmose-pumpvorrichtung - Google Patents

Motorangetriebene umkehrosmose-pumpvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO1998011979A1
WO1998011979A1 PCT/EP1997/005128 EP9705128W WO9811979A1 WO 1998011979 A1 WO1998011979 A1 WO 1998011979A1 EP 9705128 W EP9705128 W EP 9705128W WO 9811979 A1 WO9811979 A1 WO 9811979A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
reverse osmosis
solution
line
rod
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/005128
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rosario Umberto Occhipinti
Original Assignee
Telme S.P.A.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telme S.P.A. filed Critical Telme S.P.A.
Priority to AU47042/97A priority Critical patent/AU4704297A/en
Publication of WO1998011979A1 publication Critical patent/WO1998011979A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/06—Energy recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B5/00—Machines or pumps with differential-surface pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/08—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid
    • F04B9/10—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid
    • F04B9/103—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber
    • F04B9/107—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being fluid the fluid being liquid having only one pumping chamber rectilinear movement of the pumping member in the working direction being obtained by a single-acting liquid motor, e.g. actuated in the other direction by gravity or a spring
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Definitions

  • the innovation concerns a motor-driven reverse osmosis pumping device.
  • the innovation is therefore based on the task of creating a motor-driven reverse osmosis pumping device with which, with the simplest possible arrangement, flawless operation with a reasonably interesting yield of purified liquid can be achieved.
  • the purpose is achieved to use less energy and at the same time to keep the productivity of the device at the same level as the known devices. This object is achieved by the features of the characterizing part of the protection claim 1.
  • FIG. 1 of the drawing shows a device according to the innovation which has a pair of piston-cylinder arrangements or units 11 and 12 which are driven by a common motor 13. Two suitably associated motors can also be provided.
  • the two piston-cylinder arrangements 11 and 12 are each connected to an inlet line 14 of the solution to be treated, for example salt water, and to a pressure line 15 which leads to a reverse osmosis module 16, in which an osmosis membrane, schematically designated 17, is located.
  • the correspondingly concentrated solution flows from the reverse osmosis module 16 into a return line 19 of the concentrated solution opens into a central space 20 of a valve arrangement 21, which is only assigned to the first piston-cylinder arrangement 11.
  • This first piston-cylinder arrangement 11 has a cylinder body 22 in which a working piston 23 is arranged to be axially displaceable, the rod 24 of which is articulatedly connected to the engine 13 during both the pressure stroke and the discharge stroke.
  • the cylinder 22 On its head 25, the cylinder 22 has a suction valve 27 and a pressure valve 28 in a section 26 of its body, which are each arranged on corresponding sections of the lines 14 and 15. Also on the side opposite the head 25 of the cylinder 22, the piston 23 has a rod 24 'which is the same as the rod 24 in order to compensate for the pressures exerted on the two piston surfaces. As a result, this piston-cylinder arrangement 11 acts as a circulation pump for pressurized or non-pressurized liquid.
  • the second piston-cylinder arrangement 12 is used, which is expediently dimensioned depending on the liquid to be treated.
  • a rod 29 of a piston 30 of this second arrangement 12 is also connected to the motor 13, a suction and a pressure valve being provided in the previously very similar manner. Via the piston 30, it is possible to generate a certain additional action in addition to that of the first arrangement, which allows a certain internal pressure to be built up.
  • the valve arrangement 21 it should be mentioned that it essentially has a control body 31 in which a reciprocating body 32 with control piston-shaped end faces 33 and 34 can be displaced. If necessary, an opposing spring element 35 can also be arranged at the end 34.
  • the middle space 20 can be connected both to the return line 19 of the concentrated solution and to a line 36 which leads the concentrated solution to the outside.
  • the body 31 is connected to the cylinder body 22 of the first arrangement 11 via two end lines 37 and 38 and a central line 39.
  • the two end lines 37 and 38 serve practically as control lines of the reciprocating body 32 so that the appropriate amounts of liquid are supplied to the device.
  • valve arrangement 21 connected to the piston-cylinder arrangement 11 enables energy to be recovered which would otherwise be lost in order to apply liquid to the reverse osmosis module 16.
  • solution to be treated is conducted in a pressurized circuit, without any effort, except for the flow losses due to the resistance of the lines and the mechanical losses.
  • the new motor-driven device works as follows:
  • the pistons 23 and 30 within the two piston-cylinder arrangements 11 and 12 begin to suck the solution to be treated from the inlet line 14 via the suction valves 27, 28.
  • the liquid flows from a half space 40 formed in the cylinder body 22 via the line 38 to the rear part of the valve arrangement 21, the reciprocating body 32 being shifted to the left when looking at the figure.
  • the return line 19 of the concentrated solution is closed and the outlet line 36 of the same concentrated solution is opened. So the concentrated solution is led to the outside, whereby the very small force to be used is mainly due to the flow losses.
  • the solution flows from the half-space 40 through the central line 39 to the central space 20 and from here to the outlet line 36. At the same time, solution to be treated is sucked out of the inlet line 14 into the corresponding half-spaces 41 and 43 of the two piston-cylinder arrangements 11 and 12 .
  • the motor 13 which continues to run, promotes the solution drawn in by the two piston-cylinder arrangements 11 and 12.
  • the pistons 23 and 30 are set in motion by the motor 13 and in doing so exert pressure forces by which the solution to be treated is pressed into the reverse osmosis module via the pressure line.
  • the body 32 controls the corresponding control piston 33, which closes the line 36 to the outlet of the au-concentrated solution, while the other control piston 34 opens the return line 19 of the concentrated solution coming from the reverse osmosis module 16.
  • the part of the solution pressed through the membrane 17 is treated and emerges as a cleaned liquid from the line 18 of the module.
  • part of the solution is returned to the central space 20 of the valve arrangement 21 and flows from the same through the central line 39 into the half space 40 of the first piston-cylinder arrangement 11, where the movement of the piston 23 is thereby supported.
  • the pressure required for the reverse osmosis process is built up in that the volume (half space 40) released on the side of the rod 24 of the piston 23 is smaller than the volume of the solution displaced from the pressure spaces 41 and 43.
  • the osmosis membrane 17 acts as a pressure equalization and maintenance element due to its elasticity.
  • the amount of the pure liquid flowing through the osmosis membrane 17 corresponds to the volume difference between the different half-spaces.
  • the second arrangement 12 is used to build up the pressure in the device, while the first arrangement 11 serves to circulate the solution to be treated.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2 essentially corresponds to the exemplary embodiment of FIG. 1.
  • the design of the piston 30 of the second piston-cylinder unit 12 and the connection of the lines 14 and 15 to this piston-cylinder unit are different.
  • the inlet line 14 is connected, as before, to the half space 43 without a rod 29.
  • line 15 to osmosis module 16 is attached to half-space 42 with rod 29. closed.
  • the piston 30 has a through opening 44, into which a check valve 45 is inserted, which closes during the suction stroke of the piston 30.
  • this modified piston-cylinder arrangement 12 is therefore as follows: During the suction stroke, the solution to be processed is sucked in via line 14, as before, since the check valve 45 is closed. During the pressure stroke, the valve 45 opens and the sucked-in solution passes from the half-space 43 into the half-space 42. During continuous operation of the device, there is therefore always a solution in the half-space 42, which solution is therefore supplied to the reverse osmosis module 16 via line 15 during the suction stroke of the piston 30 .
  • the reversing of the reciprocating body 32 within the valve arrangement 21 takes place automatically and reliably via a corresponding actuation of the rod 24 of the piston 23. If it is necessary to ensure that this movement takes place in the correct sequence, on a spring 35 may be provided on one side of the reciprocating body 32.
  • a device according to the innovation can be used particularly advantageously for seawater desalination plants.
  • a pressure membrane can be used, which can be loaded by a piston rod in a very similar manner to the piston described in both directions required for the proper functioning of the device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Motorangetriebene Umkehrosmose-Pumpvorrichtung mit einer von außen mittels mit wenigstens einem Motor (13) verbundener Stangen betätigbaren, doppelten Kolben-Zylinderanordnung (11, 12), wobei der ersten Anordnung (11) eine Ventilanordnung (21) zur selektiven Verbindung mit einer Ausgangsleitung (19) der Lösung und einer Auslaßleitung (36) der aufkonzentrierten Lösung zugeordnet ist und beide Kolben-Zylinderanordnungen über Druck- und Saugventile an ein Umkehrosmosemodul (16) mit Osmosemembran (17) angeschlossen sind, die die reine Flüssigkeit hindurchläßt und an eine Leitung (18) für die gereinigte Flüssigkeit bzw. für das Permeat abgibt.

Description

Motorangetriebene Umkehrosmose-Pumpyorrichtung
Die Neuerung betrifft eine motorangetriebene Umkehrosmose- Pumpvorrichtung.
Es sind verschiedene Umkehrosmose-Pumpvorrichtungen bekannt, die sowohl von Hand betätigt als auch motorangetrieben sind.
Die bei solchen bekannten Vorrichtungen feststellbaren und möglichen Nachteile bestehen darin, daß Motoren mit einer höheren Leistung vorgesehen werden müssen, um dann die Trennung einer nur äußerst beschränkten Flüssigkeitsmenge zu erzielen.
Dadurch entstehen angesichts der beschränkten tatsächlichen Ausbeute an gereinigter Flüssigkeit beträchtliche Fertigungs- und Auf Stellungskosten.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine motorangetriebene Umkehrosmose-Pumpvorrichtung zu schaffen, mit der sich bei einer möglichst einfachen Anordnung eine einwandfreie Arbeitsweise mit einer einigermaßen interessanten Ausbeute an gereinigter Flüssigkeit erzielen läßt. Dabei wird der Zweck erreicht, weniger Energie zu verbrauchen und gleichzeitig die Produktivität der Vorrichtung auf demselben Niveau der bekannten Vorrichtungen zu halten. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Schutzanspruches 1 gelöst.
Funktions- und Konstruktionsmerkmale einer neuerungsgemäßen Vorrichtung werden nachstehend anhand der in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten nicht beschränkenden Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung näher beschrieben.
In der Figur 1 der Zeichnung ist eine neuerungsgemäße Vorrichtung gezeigt, die ein Paar Kolben-Zylinderanordnungen oder -Einheiten 11 und 12 aufweist, die durch einen gemeinsamen Motor 13 angetrieben sind. Es können auch zwei zweckmäßig einander zugeordnete Motoren vorgesehen werden. Die beiden Kolben-Zylinderanordnungen 1 1 und 12 sind jeweils an eine Einlaßleitung 14 der zu behandelnden Lösung, zum Beispiel Salzwasser, und an eine Druckleitung 15 angeschlossen, die zu einem Umkehrosmosemodul 16 führt, in welchem sich eine schematisch mit 17 bezeichnete Osmosemembran befindet.
Aufgrund des hohen, von den beiden Kolben-Zylinderanordnungen 1 1 und 12 erzeugten Druckes wird eine gewisse Menge reiner Flüssigkeit durch die Osmosemembran 17 hindurchgepreßt und fließt dann aus einer am Umkehrosomosemodul 16 vorgesehenen Leitung 18 für die gereinigte Flüssigkeit bzw. für das Permeat heraus.
Die entsprechend aufkonzentrierte Lösung fließt aus dem Umkehrosmosemodul 16 in eine Rücklaufleitung 19 der aufkonzentrierten Lösung, die in einen Mittelraum 20 einer Ventilanordnung 21 mündet, die nur der ersten Kolben-Zylinderanordnung 11 zugeordnet ist.
Diese erste Kolben-Zylinderanordnung 11 weist einen Zylinderkörper 22 auf, in dem ein Arbeitskolben 23 axial verschiebbar angeordnet ist, dessen Stange 24 sowohl beim Druck- als auch beim Abflußhub gelenkig mit dem Motor 13 verbunden ist.
An seinem Kopf 25 weist der Zylinder 22 in einem Abschnitt 26 seines Körpers ein Saugventil 27 und ein Druckventil 28 auf, die jeweils an entsprechenden Abschnitten der Leitungen 14 und 15 angeordnet sind. Auch an der dem Kopf 25 des Zylinders 22 gegenüberliegenden Seite weist der Kolben 23 eine der Stange 24 gleiche Stange 24' auf, um die auf die beiden Kolbenflächen ausgeübten Drücke auszugleichen. Dadurch wirkt diese Kolben-Zylinderanordnung 11 als Umlaufpumpe für unter Druck oder nicht unter Druck stehende Flüssigkeit.
Um die ganze Vorrichtung auf den gewünschten Druck zu bringen, wird die zweite Kolben-Zylinderanordnung 12 verwendet, die je nach der zu behandelnden Flüssigkeit zweckmäßig zu bemessen ist.
Wie die Figur 1 deutlich zeigt, ist mit dem Motor 13 auch eine Stange 29 eines Kolbens 30 dieser zweiten Anordnung 12 verbunden, wobei in der vorhergehenden ganz ähnlichen Weise ein Saug- und ein Druckventil vorgesehen sind. Über den Kolben 30 ist die Erzeugung einer gewissen zu derjenigen der ersten Anordnung zusätzlichen Beaufschlagung möglich, die den Aufbau eines gewissen Innendruckes gestattet. Zurückkommend auf die Ventilanordnung 21 ist zu erwähnen, daß sie im wesentlichen einen Steuerkörper 31 aufweist, in dem ein hin- und herbeweglicher Körper 32 mit steuerkolbenförmigen Endflächen 33 und 34 verschiebbar ist. Am Ende 34 kann erforderlichenfalls auch ein entgegenwirkendes Federelement 35 angeordnet werden. In einem zwischen den beiden kolbenförmigen Enden 33 und 34 liegenden Bereich des Körpers 32 ist also der oben erwähnte Mittelraum 20 abgegrenzt und an den kolbenförmigen Enden 33, 34 sind Dichtungen vorgesehen, um die Möglichkeit einer radial abgedichteten Axialbewegung der Teile innerhalb des zylin- derförmigen Körpers 31 zu gewähren.
Der Mittelraum 20 kann sowohl an die Rücklaufleitung 19 der aufkonzentrierten Lösung als auch an eine Leitung 36 angeschlossen werden, die die aufkonzentrierte Lösung nach außen führt. Über zwei Endleitungen 37 und 38 und eine Mittelleitung 39 ist der Körper 31 mit dem Zylinderkörper 22 der ersten Anordnung 1 1 verbunden. Die beiden Endleitungen 37 und 38 dienen praktisch als Steuerleitungen des hin- und herbeweglichen Körpers 32, damit der Vorrichtung die angemessenen Flüssigkeitsmengen zugeführt werden.
Die mit der Kolben-Zylinder-Anordnung 11 verbundene Ventilanordnung 21 ermöglicht die Zurückgewinnung von Energie, die sonst zur Beaufschlagung des Umkehrosmosemoduls 16 mit Flüssigkeit verlorengehen würde. Außerdem wird die zu behandelnde Lösung in einem unter Druck stehenden Kreislauf geführt, und zwar ohne jegliche Mühe, bis auf die wegen des Widerstandes der Leitungen entstehenden Strömungsverluste und auf die mechanischen Verluste. Die neuerungsgemäße motorangetriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Ausgehend von der in der Figur 1 dargestellten Lage fangen bei Betätigung des Motors 13 die Kolben 23 und 30 innerhalb der beiden Kolben- Zylinderanordnungen 11 und 12 damit an, über die Saugventile 27, 28 die zu behandelnde Lösung aus der Einlaßleitung 14 zu saugen. In der ersten Kolben-Zylindranordnung 11 fließt dabei die Flüssigkeit aus einem im Zylinderkörper 22 ausgebildeten Halbraum 40 über die Leitung 38 zum rückwärtigen Teil der Ventilanordnung 21 , wobei der hin- und herbewegliche Körper 32 bei Blick auf die Figur nach links verschoben wird. Dadurch wird die Rücklaufleitung 19 der aufkonzentrierten Lösung geschlossen und die Auslaßleitung 36 derselben aufkonzentrierten Lösung wird geöffnet. So wird die aufkonzentrierte Lösung nach außen geführt, wobei die sehr kleine dazu anzuwendende Kraft vor allem auf die Strömungsverluste zurückzuführen ist. Die Lösung fließt nämlich aus dem Halbraum 40 durch die Mittelleitung 39 zum Mittelraum 20 und von hier aus zur Auslaßleitung 36. Gleichzeitig wird aus der Einlaßleitung 14 neu zu behandelnde Lösung in die entsprechenden Halbräume 41 und 43 der beiden Kolben-Zylinderanordnungen 1 1 und 12 gesaugt.
Am Ende des Saughubes sorgt der weiter laufende Motor 13 für die Förderung der durch die beiden Kolben-Zylinderanordnungen 11 und 12 angesaugten Lösung. Zu diesem Zweck werden, sobald die Saugventile geschlossen und die Druckventile geöffnet sind, die Kolben 23 und 30 durch den Motor 13 in Bewegung gesetzt und üben dabei Druckkräfte aus, durch die die zu behandelnde Lösung über die Druckleitung in das Umkehrosmosemodul gepreßt wird. Zunächst fließt die in der Halbkammer 41 vorhandene Lösung bei geschlossenem Saugventil 27 und noch geschlossenem Druckventil 28 durch die Endleitung 37 am entsprechenden Ende in den Steuerkörper 31 hinein und löst dabei eine Bewegung des Körpers 32 aus, der sich in die andere in der Figur 1 gezeigte Lage verschiebt. In dieser Lage steuert der Körper 32 den entsprechenden Steuerkolben 33 an, der die Leitung 36 zum Auslaß der au-konzentrierten Lösung schließt, während der andere Steuerkolben 34 die Rücklaufleitung 19 der vom Umkehrosmosemodul 16 kommenden, aufkonzentrierten Lösung öffnet. So wird der durch die Membran 17 hindurchgepreßte Teil der Lösung behandelt und tritt als gereinigte Flüssigkeit aus der Leitung 18 des Moduls heraus. Gleichzeitig wird ein Teil der Lösung in den Mittelraum 20 der Ventilanordnung 21 zurückgeführt und fließt aus demselben durch die Mittelleitung 39 in den Halbraum 40 der ersten Kolben- Zylinderanordnung 1 1 , wo dadurch die Bewegung des Kolbens 23 unterstützt wird.
Es liegt auf der Hand, daß der zum Verfahren der Umkehrosmose erforderliche Druck dadurch aufgebaut wird, daß das an der Seite der Stange 24 des Kolbens 23 freiwerdende Volumen (Halbraum 40) kleiner als das Volumen der aus den Druckräumen 41 und 43 verdrängten Lösung ist. Während sich der Druck aufbaut, wirkt die Osmosemembran 17 wegen ihrer Elastizität als Druckausgleich und -aufrechterhaltungselement. Sobald der osmotische Druck erreicht wird, entspricht die Menge der durch die Osmosemembran 17 fließenden reinen Flüssigkeit dem Volumenunterschied zwischen den verschiedenen Halbräumen.
Bei einer solchen Anordnung war es möglich, festzustellen, daß die Menge der mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung behandelten Flüssigkeit an- nähernd der Menge des von der zweiten Kolben-Zylinderanordnung 12 behandelten Flüssigkeit entspricht.
Es ergibt sich daher, daß die zweite Anordnung 12 zum Aufbau des Druk- kes in der Vorrichtung benutzt wird, w-ährend die erste Anordnung 1 1 zum Umwälzen der zu behandelnden Lösung dient.
Man könnte behaupten, daß die zur Funktion der Vorrichtung erforderliche Kraft praktisch der Arbeit entspricht, die notwendig ist, um nur die Menge der von der zweiten Kolben-Zylinderanordnung 12 behandelten Flüssigkeit unter Druck zu setzen, wobei diese Menge mit einer gewissen Annäherung der Menge der gereinigten Flüssigkeit oder des erzeugten Permeats entsprechen würde.
Dadurch läßt sich gegenüber den vorbekannten derartigen Vorrichtungen bei gleichbleibender Menge des behandelten Produktes eine beträchtliche Energieersparnis erzielen. Außerdem wird durch die Umwälzpumpanordnung eine größere Menge der zu behandelnden Lösung an der Membran 17 vorbeigeführt und dadurch der Wirkungsgrad der Vorrichtung verbessert sowie ein Zusetzen der Membran verhindert.
Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt im wesentlichen mit dem Ausführungsbeispiel von Figur 1 überein. Unterschiedlich ist jedoch die Ausgestaltung des Kolbens 30 der zweiten Kolbenzylindereinheit 12 und der Anschluß der Leitungen 14 und 15 an diese Kolbenzylindereinheit. Die Einlaßleitung 14 ist bei diesem Ausführungsbeispiel wie zuvor •an den Halbraum 43 ohne Stange 29 angeschlossen. Dagegen ist die Leitung 15 zum Osmosemodul 16 an den Halbraum 42 mit Stange 29 ange- schlössen. Zudem weist der Kolben 30 eine Durchgangsöffnung 44 auf, in welche ein Rückschlagventil 45 eingesetzt ist, welches beim Saughub des Kolbens 30 schließt.
Die Funktion dieser geänderten Kolben-Zylinderanordnung 12 ist daher wie folgt: Beim Saughub wird, wie zuvor, zu bearbeitende Lösung über die Leitung 14 angesaugt, da das Rückschlagventil 45 geschlossen ist. Beim Druckhub öffnet das Ventil 45 und die angesaugte Lösung gelangt aus dem Halbraum 43 in den Halbraum 42. Bei fortwährendem Betrieb der Vorrichtung ist also im Halbraum 42 stets Lösung vorhanden, die daher beim Saughub des Kolbens 30 über die Leitung 15 dem Umkehrosmosemodul 16 zugeführt wird. Aber auch beim Druckhub des Kolbens 30 wird Lösung über die Leitung 15 dem Umkehrosmosemodul 16 zugeführt, da der Halbraum 42 aufgrund der Kolbenstange 29 kleiner ist als der Halbraum 43 und daher nicht die gesamte beim Druckhub aus dem Halbraum 43 verdrängte Lösung aufnehmen kann. Die Volumendifferenz zwischen den Halbräumen 42 und 43 wird also beim Druckhub dem Umkehrosmosmodul 16 zugeführt. Auf diese Weise wird eine doppelt wirkende Kolben-Zylinderanordnung erhalten, die in beiden Hubrichtungen des Kolbens 30 eine Zufuhr von Lösung zum Umkehrosmosemodul 16 bewirkt. Der Wirkungsgrad der Vorrichtung wird dadurch verbessert.
Offensichtlich erfolgt bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Umsteuerung des hin- und herbeweglichen Körpers 32 innerhalb der Ventilanordnung 21 automatisch und zuverlässig über eine entsprechende Betätigung der Stange 24 des Kolbens 23. Wenn es erforderlich ist, sicherzustellen, daß diese Bewegung in der richtigen Folge stattfindet, kann an der einen Seite des hin- und herbeweglichen Körpers 32 eine Feder 35 vorgesehen werden.
Eine neuerungsgemäße Vorrichtung kann für Meerwasserentsalzungsanlagen besonders vorteilhaft zur Anwendung kommen.
Außerdem kann anstelle des Arbeitskolbens der ersten Kolben- Zylinderanordnung 11 eine Druckmembran durchaus gleichwertig benutzt werden, die durch eine Kolbenstange in ganz ähnlicher Weise wie der oben beschriebene Kolben in beiden zur einwandfreien Funktion der Vorrichtung erforderlichen Richtungen belastet werden kann.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es möglich, mehrere Umlauf- Kolben-Zylinderanordnungen 11 einfach dadurch einander zuzuordnen, daß der Hubraum der Druck-Kolben-Zylinderanordnung 12 vergrößert wird, wobei zum Beispiel größere Zylinder und Kolben benutzt werden, um unterschiedliche Lösungsmengen zu behandeln.

Claims

Ansprüche
1. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung mit einer von außen mittels einer Kolbenstange (24) betätigbaren, einen hin- und herverschiebbaren Kolben (23) aufweisenden Kolben-Zylinderanordnung (1 1), wobei ein erster, der Kolbenstange (24) abgewandter Halbraum (41) über ein Saugventil (27) an eine Einlaßleitung (14) der Lösung und über ein Druckventil (28) an ein Umkehrosmosemodul (16) angeschlossen ist, in dem die Lösung unter hohem Druck an einer Osmosemembran (17) entlanggeführt wird, die die reine Flüssigkeit hindurchläßt und an eine Leitung ( 18) für die gereinigte Flüssigkeit bzw. für das Permeat abgibt und außerdem die entsprechend aufkonzentrierte, noch unter Druck stehende Lösung über eine Lösungsausgangsleitung (19) zu einer Ventilanordnung (21) führt, die beim Druckhub des Kolbens (23) die Lösungsausgangsleitung (19) mit dem Halbraum (40) der Kolbenstange verbindet und beim Saughub schließt und statt dessen den Halbraum (40) der Kolbenstange mit einer Auslaßleitung (36) der aufkonzentrierten Lösung verbindet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß noch eine zweite Kolben-Zylinderanordnung (12) vorgesehen ist, die einen hin- und herverschiebbaren Kolben (30) aufweist und über eine Kolbenstange (29) von außen betätigt werden kann, wobei beide Kolbenstangen (24, 29) über wenigstens einen Motor ( 13) angetrieben sind und auch diese zweite Kolben-Zylinderanordnung (12) über entsprechende Ventile an die Einlaßleitung (14) und an das Umkehrosmosemodul (16) angeschlossen ist.
2. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem hin- und herbeweglichen Körper (32) ein Rückholelement (35) zugeordnet ist, das auf den Körper (32) eine ständig in einer vorgegebenen Richtung wirkende Kraft ausübt.
3. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückholelement eine Feder (35) ist.
4. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolbenstangen (24, 29) über ein und denselben Motor (13) angetrieben sind.
5. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (23) der ersten Kolben-Zylinderanordnung (11) an beiden entgegengesetzten Enden Stangen (24, 24') aufweist, die zwei gleich große Halbräume (41, 40) bilden.
6. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) der zweiten Kolben-Zylinderanordnung (12) an nur einem Ende eine Stange (29) aufweist und dabei zwei unterschiedliche Halbräume (42, 43) bildet.
7. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Halbraum (43) ohne Stange (29) die Einlaßleitung (14) und die Leitung (15) zum Umkehrosmosemodul (16) angeschlossen sind.
8. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßleitung (14) an den Halbraum (43) ohne Stange (29) und die Leitung (15) zum Umkehrosmosemodul (16) an den Halbraum (42) mit Stange (29) angeschlossen ist, und daß der Kolben (30) eine Durchlaßöffnung (44) mit Rückschlagventil (45) aufweist, welches beim Saughub schließt.
9. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine weitere erste Kolben-Zylinder- Anordnung (11) vorgesehen ist.
10. Umkehrosmose-Pumpvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Entsalzen von Meerwasser verwendet wird.
PCT/EP1997/005128 1996-09-19 1997-09-18 Motorangetriebene umkehrosmose-pumpvorrichtung WO1998011979A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU47042/97A AU4704297A (en) 1996-09-19 1997-09-18 Motor-driven reverse-osmosis pumping device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI96U000626 1996-09-19
IT1996MI000626U IT240896Y1 (it) 1996-09-19 1996-09-19 Dispositivo motorizzato di pompaggio per osmosi inversa

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998011979A1 true WO1998011979A1 (de) 1998-03-26

Family

ID=11373826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/005128 WO1998011979A1 (de) 1996-09-19 1997-09-18 Motorangetriebene umkehrosmose-pumpvorrichtung

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU4704297A (de)
IT (1) IT240896Y1 (de)
WO (1) WO1998011979A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2795141A1 (fr) * 1999-06-15 2000-12-22 Bernard Marinzet Pompe a pistons, procede et installation de filtration d'eau
WO2004016947A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-26 Colin Pearson Energy recycling pump
WO2005080750A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Norsk Hydro Asa Method and actuator device
EP1752662A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-14 Seneca S.A. Vorrichtung zum Aufkonzentrieren einer Flüssigkeit und Differentialkolbenpumpe
CN104791214A (zh) * 2015-04-22 2015-07-22 秦皇岛永纯洁海水淡化技术工程有限公司 可利用废弃流体能量的容积式流体泵
WO2018109521A1 (fr) * 2016-12-12 2018-06-21 Arkling Limited Dispositif de transfert de pression pour une installation de traitement de fluide par osmose inverse

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850650A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-04 Hestermann Gerhard Geraet zur durchfuehrung der umkehrosmose
EP0018128A1 (de) * 1979-04-06 1980-10-29 Seagold Industries Corporation Verfahren und Vorrichtung für Umkehrosmose
DE3146588A1 (de) * 1981-11-25 1983-06-30 Gerhard 7990 Friedrichshafen Hestermann Geraet zur teilweisen trennung fluessiger loesungen nach dem prinzip der umkehrosmose
JPS63143904A (ja) * 1986-12-05 1988-06-16 Sasakura Eng Co Ltd 逆浸透膜濃縮装置
US4929347A (en) * 1988-07-11 1990-05-29 Sasakura Engineering Co., Ltd. Concentrating apparatus with reverse osmosis membrane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2850650A1 (de) * 1978-11-22 1980-06-04 Hestermann Gerhard Geraet zur durchfuehrung der umkehrosmose
EP0018128A1 (de) * 1979-04-06 1980-10-29 Seagold Industries Corporation Verfahren und Vorrichtung für Umkehrosmose
DE3146588A1 (de) * 1981-11-25 1983-06-30 Gerhard 7990 Friedrichshafen Hestermann Geraet zur teilweisen trennung fluessiger loesungen nach dem prinzip der umkehrosmose
JPS63143904A (ja) * 1986-12-05 1988-06-16 Sasakura Eng Co Ltd 逆浸透膜濃縮装置
US4929347A (en) * 1988-07-11 1990-05-29 Sasakura Engineering Co., Ltd. Concentrating apparatus with reverse osmosis membrane

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 405 (C - 539) 26 October 1988 (1988-10-26) *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2795141A1 (fr) * 1999-06-15 2000-12-22 Bernard Marinzet Pompe a pistons, procede et installation de filtration d'eau
US6652741B1 (en) 1999-06-15 2003-11-25 Bernard Marinzet Piston pump, method and installation for filtering water
WO2004016947A1 (en) * 2002-08-15 2004-02-26 Colin Pearson Energy recycling pump
WO2005080750A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Norsk Hydro Asa Method and actuator device
US7819196B2 (en) 2004-02-20 2010-10-26 Norsk Hydro Asa Method for operating actuator and an actuator device for use in drainage pipe used for producing oil and/or gas
EP1752662A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-14 Seneca S.A. Vorrichtung zum Aufkonzentrieren einer Flüssigkeit und Differentialkolbenpumpe
WO2007016988A1 (de) * 2005-08-09 2007-02-15 Seneca S.A. Vorrichtung zum aufkonzentrieren einer flüssigkeit und differentialkolbenpumpe
CN104791214A (zh) * 2015-04-22 2015-07-22 秦皇岛永纯洁海水淡化技术工程有限公司 可利用废弃流体能量的容积式流体泵
WO2018109521A1 (fr) * 2016-12-12 2018-06-21 Arkling Limited Dispositif de transfert de pression pour une installation de traitement de fluide par osmose inverse

Also Published As

Publication number Publication date
ITMI960626U1 (it) 1998-03-19
AU4704297A (en) 1998-04-14
IT240896Y1 (it) 2001-04-11
ITMI960626V0 (de) 1996-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3141033A1 (de) Fluessigkeitsfoerdersystem mit energierueckgewinnungseinrichtung
DE2708311A1 (de) Vorrichtung zur umkehrosmose- reinigung von wasser oder von anderen medien
EP1204460B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entsalzen von wasser
DE3048776A1 (de) Druckwandlergeraet
DE10066033A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Entsalzen von Wasser
WO1998011979A1 (de) Motorangetriebene umkehrosmose-pumpvorrichtung
DE3022342A1 (de) Schiffs-rudermaschine mit notsteuereinrichtung
DE3101694A1 (de) "verfahren und vorrichtung zur energierueckgewinnung in mit einem gasfoermigen oder fluessigen druckmedium betriebenen kreisprozessen"
DE3146588C2 (de)
EP0007109B1 (de) Vorrichtung zum Dosieren einer Chemikalienlösung in strömende Frischflüssigkeit
DE1288433B (de) Verfahren und Vorrichtung zur UEbertragung von Energie eines Antriebsmediums auf eine angetriebenes Medium
DE3712716C2 (de)
DE2850663A1 (de) Geraet zur durchfuehrung der umkehrosmose (ii)
DE2109704A1 (de) Hydraulischer Druckübersetzer
DE2416951A1 (de) Hydraulischer verstaerker
EP2835533A1 (de) Lösungsmittelpumpe
CH688287A5 (de) Kombination von Verdraengerpumpe und Verdraengermotor, dessen Einlass- und Auslass-Ventilaggregat durch Druckpulsationen der Verdraengerpumpe gesteuert und betaetigt wird.
DE3935185C2 (de) Anordnungen in einer Pumpe für hohe Drücke
DE2626971A1 (de) Kolbenpumpe zur verwendung mit einer druckoel fuehrenden hydraulikanlage
DE2334245C2 (de) Beim Saug- und beim Druckhub fördernder PreBwassererzeuger
DE3243726C2 (de) Hochdruckplungerpumpe
DE1528522C (de) Hochdruckpumpenanlage
DE2407805C2 (de) Vorrichtung zur Versorgung von mindestens zwei Spannelementen mit Druckmittel
DE153374C (de)
AT40465B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vergrößerung der Saughöhe von Schleuder- oder anderen Pumpen.

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CU CZ DE DK EE ES FI GB GE HU IL IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MD MG GH

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH KE LS MW SD SZ UG ZW AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 1998514296

Format of ref document f/p: F

122 Ep: pct application non-entry in european phase