專利名稱：反滲透濃水能量回收裝置及車載海水淡化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種反滲透海水淡化技術(shù)，尤其涉及一種反滲透濃水能量回收裝
置及車載海水淡化裝置。
背景技術(shù)：
在通過反滲透淡化海水時(shí)，高壓濃水排放管上安裝高效能量回收裝置，可大大降 低海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。海水反滲透膜工作壓力一般在400 800psi，而排放的濃鹽 水具有幾乎相同的壓力，如果反滲透膜后帶有大量壓力能的濃鹽水通過節(jié)流閥直接排放， 按照產(chǎn)水回收率30%計(jì)算的話，將會有70%左右的高壓能量被排放浪費(fèi)掉。因此，高壓濃 鹽水的能量回收是降低反滲透制水成本的關(guān)鍵措施之一。 現(xiàn)有技術(shù)中，能量回收技術(shù)發(fā)展較快，各種新型能量回收裝置不斷涌現(xiàn)，如渦輪 透平助推電機(jī)的裝置、利用透平直接驅(qū)動水泵的裝置、差動式能量回收裝置等。
上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點(diǎn) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、濃水能量回收效率較低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、濃水能量回收效率較高的反滲透濃水能 量回收裝置及車載海水淡化裝置。 本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 本實(shí)用新型的反滲透濃水能量回收裝置，包括原水端、濃水端，所述原水端設(shè)有原 水進(jìn)口和原水出口 ，所述濃水端設(shè)有濃水進(jìn)口和濃水出口 ； 所述原水端與濃水端之間設(shè)有無軸轉(zhuǎn)子，所述無軸轉(zhuǎn)子沿軸向開有多個(gè)孔道，所 述原水端與濃水端之間通過所述多個(gè)孔道相通。 本實(shí)用新型的車載海水淡化裝置，包括反滲透裝置，所述反滲透裝置連接有權(quán)利 要求1或2所述的反滲透濃水能量回收裝置。 由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型所述的反滲透濃水能量 回收裝置及車載海水淡化裝置，由于原水端與濃水端之間設(shè)有無軸轉(zhuǎn)子，無軸轉(zhuǎn)子沿軸向 開有多個(gè)孔道，原水端與濃水端之間通過多個(gè)孔道相通。高、低壓流體可以在孔道中交換能 量，并依靠轉(zhuǎn)子的連續(xù)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。結(jié)構(gòu)簡單、濃水能量回收效率較高。

圖1為本實(shí)用新型反滲透濃水能量回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型車載海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖中，4.海水，5.混合水，6.濃水，A.總進(jìn)水，B.進(jìn)入能量回收裝置的海水，C.高 壓泵出水，D.能量回收裝置出水，E.反滲透膜進(jìn)水，F(xiàn).反滲透產(chǎn)水，G.反滲透濃水，H.能 量回收裝置濃水排放。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的反滲透濃水能量回收裝置，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖l所示，包 括原水端1、濃水端3，原水端1設(shè)有原水進(jìn)口和原水出口，濃水端3設(shè)有濃水進(jìn)口和濃水出 □; 原水端1與濃水端3之間設(shè)有無軸轉(zhuǎn)子2，無軸轉(zhuǎn)子2沿軸向開有多個(gè)孔道，原水 端1與濃水端3之間通過多個(gè)孔道相通。具體可以是原水進(jìn)口與濃水出口相通；原水出口 與濃水進(jìn)口相通。也可以采用其它的貫通方式。 本實(shí)用新型的車載海水淡化裝置，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖2所示，包括反滲 透裝置，反滲透裝置連接有上述的反滲透濃水能量回收裝置。 反滲透裝置排出的濃水進(jìn)入反滲透濃水能量回收裝置的濃水端的濃水進(jìn)口，之后 由所述濃水端的濃水出口排出；海水由反滲透濃水能量回收裝置的原水端的原水進(jìn)口進(jìn) 入，并有原水端的原水出口進(jìn)入反滲透裝置。原水出口與反滲透裝置之間可以連接有增壓 泵8。 反滲透裝置還可以連接有高壓泵7，高壓泵7與反滲透濃水能量回收裝置并聯(lián)連
接，海水可以經(jīng)高壓泵直接進(jìn)入反滲透裝置。 本實(shí)用新型的工作原理是 反滲透濃水能量回收裝置采用的是直接接觸正位移技術(shù)，主要部件為一個(gè)無軸轉(zhuǎn) 子，其沿軸向開有數(shù)個(gè)孔道，高、低壓流體在孔道中交換能量，并依靠轉(zhuǎn)子的連續(xù)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。 再參見圖l，低壓流體與高壓流體在轉(zhuǎn)子軸向孔道中直接接觸，在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)中 通過碰撞實(shí)現(xiàn)壓力能交換?？椎乐?，兩種流體交匯處形成小于3%的混合區(qū)域，該混合區(qū)域 成為壓力能交換的液體活塞，高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下混合區(qū)域液體混合情況隨流量變化非常小， 有效阻止高低壓流體進(jìn)一步混合。 能量回收具體實(shí)現(xiàn)過程如下攜帶高壓能量的反滲透濃鹽水G由濃水進(jìn)口進(jìn)入能 量回收裝置，而低壓海水B由原水進(jìn)口進(jìn)入，隨著無軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子孔道中濃水和海 水交換能量，獲得壓力能的海水D由原水出口出去經(jīng)增壓泵增壓后進(jìn)入反滲透膜，卸壓力 能的濃水H由濃水出口外排。 本實(shí)用新型采用直接接觸正位移技術(shù)，能量回收裝置與高壓泵并聯(lián)使用，在相同 產(chǎn)水量的情況下通過減少高壓泵的流量來降低能耗。能夠提高濃水能量回收效率，降低海 水淡化系統(tǒng)整體運(yùn)行費(fèi)用。 具體實(shí)施例 再參見圖2，能量回收裝置與高壓泵7并聯(lián)，進(jìn)入反滲透膜的水有兩路，一路是通 過能量回收裝置和增壓泵8進(jìn)入反滲透膜，另一路則直接經(jīng)過高壓泵7。能量回收裝置采用 的是直接接觸正位移技術(shù)，主要部件為一個(gè)無軸轉(zhuǎn)子，其沿軸向開有數(shù)個(gè)孔道，高低壓流體 在孔道中交換能量，并依靠轉(zhuǎn)子的連續(xù)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。在忽略摩擦和泄露的情 況下，該能量回收裝置效率理論上可以達(dá)到100%。 下面以海水淡化反滲透膜產(chǎn)水量10mVh為例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的能量回收 效率和節(jié)能數(shù)據(jù)。附圖中A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H各路段的水量和壓力如表1所示[0028] 表1、反滲透濃水能量回收裝置的各路段的水量和壓力
項(xiàng)目單位路段ABCDEFGH
流量(Q)m3/h23.813.410.413.423.810.013.813.8
壓力(P)psi8181772744772075573 根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算出，能量回收裝置的效率為
&/xi^+QDxPD 13.8x73 + 13.4x744 n ， ^~tf D~^ =-= 95.4% 本實(shí)用新型中，在車載海水淡化裝置中反滲透濃水的能量回收系統(tǒng)采用直接接觸 正位移技術(shù)，反滲透濃鹽水能量回收效率可達(dá)95%，噸水能量消耗僅為2. 25 2. 35KWh/ m 在不同的操作流量以及產(chǎn)水回收率下，效率曲線及能耗曲線基本保持平穩(wěn)，適應(yīng)性較 強(qiáng)。能有效降低反滲透裝置運(yùn)行成本，節(jié)約能源。 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種反滲透濃水能量回收裝置，其特征在于，包括原水端、濃水端，所述原水端設(shè)有原水進(jìn)口和原水出口，所述濃水端設(shè)有濃水進(jìn)口和濃水出口；所述原水端與濃水端之間設(shè)有無軸轉(zhuǎn)子，所述無軸轉(zhuǎn)子沿軸向開有多個(gè)孔道，所述原水端與濃水端之間通過所述多個(gè)孔道相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的反滲透濃水能量回收裝置，其特征在于，所述原水進(jìn)口與所 述濃水出口相通；所述原水出口與所述濃水進(jìn)口相通。
3. —種車載海水淡化裝置，包括反滲透裝置，其特征在于，所述反滲透裝置連接有權(quán)利 要求1或2所述的反滲透濃水能量回收裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車載海水淡化裝置，其特征在于，所述反滲透裝置排出的濃 水進(jìn)入所述反滲透濃水能量回收裝置的濃水端的濃水進(jìn)口 ，之后由所述濃水端的濃水出口 排出；海水由所述反滲透濃水能量回收裝置的原水端的原水進(jìn)口進(jìn)入，并有所述原水端的原 水出口進(jìn)入所述反滲透裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載海水淡化裝置，其特征在于，所述原水出口與所述反滲 透裝置之間連接有增壓泵。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的車載海水淡化裝置，其特征在于，所述反滲透裝置連接有 高壓泵，所述高壓泵與所述反滲透濃水能量回收裝置并聯(lián)連接，海水經(jīng)所述高壓泵進(jìn)入所 述反滲透裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種反滲透濃水能量回收裝置及車載海水淡化裝置，能量回收裝置包括原水端、濃水端，原水端與濃水端之間設(shè)有無軸轉(zhuǎn)子，無軸轉(zhuǎn)子沿軸向開有多個(gè)孔道，原水端與濃水端之間通過多個(gè)孔道相通。采用直接接觸正位移技術(shù)，高、低壓流體在孔道中交換能量，并依靠轉(zhuǎn)子的連續(xù)轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。能量回收裝置與高壓泵并聯(lián)使用，在相同產(chǎn)水量的情況下通過減少高壓泵的流量來降低能耗。能夠提高濃水能量回收效率，降低海水淡化系統(tǒng)整體運(yùn)行費(fèi)用。
文檔編號C02F1/44GK201538698SQ200920109748
公開日2010年8月4日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者套格圖, 毛文斌, 韋蘭春 申請人:北京中聯(lián)動力技術(shù)有限責(zé)任公司