申请/专利权人：浙江大农实业股份有限公司

申请日：2018-01-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN108557955B

主分类号：C02F1/44

分类号：C02F1/44;B01D61/06;C02F103/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2019.10.22#实质审查的生效;2018.09.21#公开

摘要：本发明提供了一种反渗透海水淡化能量回收系统及能量回收方法，属于海水淡化技术领域。它包括柱塞泵，所述的柱塞泵的出水口连接第一调压阀，第一调压阀连接反渗透膜组，反渗透膜组的高压侧连接第一单向阀，第一单向阀连接第二调压阀，第二调压阀连接柱塞泵的进水口。本发明在不增加外部设备的情况下，能够直接回收带压卤水的能量，作用于柱塞，达到降低输入功率，节约能源的效果。

主权项：1.一种反渗透海水淡化能量回收系统，包括柱塞泵（1），其特征在于，所述的柱塞泵（1）的出水口（2）连接第一调压阀（3），第一调压阀（3）连接反渗透膜组（4），反渗透膜组（4）的高压侧连接第一单向阀（5），第一单向阀（5）连接第二调压阀（6），第二调压阀（6）连接柱塞泵（1）的进水口（7），所述的柱塞泵（1）包括连接进水口（7）的泵头压力端（13），泵头压力端上设有柱塞滑动轴承（14），在柱塞滑动轴承（14）和泵头压力端（13）之间设有高压密封件（15），反渗透膜组（4）的高压侧和第一单向阀（5）之间设有带压卤水接收器（9），所述的第一调压阀（3）和第二调压阀（6）分别连接有溢流管路（10），所述的第二调压阀（6）还连接有外部带压卤水源（11），在第二调压阀（6）和外部带压卤水源（11）之间设有第二单向阀（12），所述的高压密封件（15）有若干个并沿泵头压力端（13）的轴向相互紧贴排列，通过将反渗透膜组（4）的高压侧卤水作为动力源，连接进水口（7），直接将压力作用于进水口（7）中的单向阀，推开单向阀后并将压力作用于柱塞上，推动柱塞向后运动，间接转化为曲轴的旋转运动。

全文数据：反渗透海水淡化能量回收系统及能量回收方法技术领域[0001]本发明属于海水淡化技术领域，涉及一种反渗透海水淡化能量回收系统及能量回收方法。背景技术[0002]反渗透膜组有高压侧和低压侧，低压侧为淡水，高压侧为卤水，卤水带有压力，如果直接排放则会造成高压侧高压的浪费，也即能量的浪费，而柱塞泵在做吸水行程时，需要用栗内柱塞的真空打开进水口内的单向阀，这个过程需要将电能转化过柱塞的动能。膜法海水淡化有大量带压卤水源，直接排放会造成大量能源浪费，直接增加海水淡化成本。发明内容[0003]本发明的目的是针对上述问题，提供一种反渗透海水淡化能量回收系统。[0004]本发明的另一目的是提供一种反渗透海水淡化能量回收方法。[0005]为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案:一种反渗透海水淡化能量回收系统，包括柱塞泵，所述的柱塞栗的出水口连接第一调压阀，第一调压阀连接反渗透膜组，反渗透膜组的高压侧连接第一单向阀，第一单向阀连接第二调压阀，第二调压阀连接柱塞泵的进水口。[0006]在上述的反渗透海水淡化能量回收系统中，反渗透膜组的低压侧连接无盐水接收器，反渗透膜组的高压侧和第一单向阀之间设有带压卤水接收器。[0007]在上述的反渗透海水淡化能量回收系统中，所述的第一调压阀和第二调压阀分别连接有溢流管路。[0008]在上述的反渗透海水淡化能量回收系统中，所述的第二调压阀还连接有外部带压卤水源。[0009]在上述的反渗透海水淡化能量回收系统中，在第二调压阀和外部带压卤水源之间设有第二单向阀。[0010]在上述的反渗透海水淡化能量回收系统中，所述的柱塞栗包括连接进水口的泵头压力端，泵头压力端上设有柱塞滑动轴承，在柱塞滑动轴承和泵头压力端之间设有高压密封件。[0011]在上述的反渗透海水淡化能量回收系统中，所述的高压密封件有若干个并沿栗头压力端的轴向相互紧贴排列。[0012]一种反渗透海水淡化能量回收方法，柱塞泵的出水口连接第一调压阀，第一调压阀连接反渗透膜组，反渗透膜组的高压侧连接第一单向阀，第一单向阀连接第二调压阀，第二调压阀连接柱塞栗的进水口，所述的第二调压阀还连接有外部带压卤水源，在第二调压阀和外部带压卤水源之间设有第二单向阀，调节由第二调压阀进入到进水口的原水流量Q3小于反渗透膜组4高压侧的流量Q1和外部带压卤水源11的流量Q2之和，再调节第一调压阀，使第一调压阀的压力P1大于第二调压阀的压力P2,使第二调压阀的原水压力直接作用在柱塞泵的柱塞上，推动柱塞后退。[0013]在上述的反渗透海水淡化能量回收方法中，柱塞栗包括连接进水口的泵头压力端，泵头压力端上设有柱塞滑动轴承，在柱塞滑动轴承和栗头压力端之间设有高压密封件。[0014]在上述的反渗透海水淡化能量回收方法中，在于反渗透膜组的低压侧连接无盐水接收器，反渗透膜组的高压侧和第一单向阀之间设有带压卤水接收器，所述的第一调压阀和第二调压阀分别连接有溢流管路，所述的高压密封件有若干个并沿栗头压力端的轴向相互紧贴排列。[0015]与现有的技术相比，本发明的优点在于：[0016]1、膜法海水淡化带压卤水直接通入柱塞泵进水口，相当于此能量回收泵串联于带压管路后部，当柱塞做吸水行程时，带压卤水直接推开进水单向阀，并作用于柱塞上，直接推动柱塞向后运动，间接转化为曲轴的旋转运动，从而降低输入功率，在不增加设备的同时达到节能降耗的目的。[0017]2、原有高压柱塞栗结构大多数为高低压两道密封结构，其中低压密封前端和水栗进水管路相通，也就是说进水口不能承受高压，所以也不能作为能量回收栗用，此发明的栗头部分为专门设计用于进水口承受高压的设计，以保证泵的稳定可靠运行。[0018]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明[0019]图1是本发明的结构示意图。[0020]图中，柱塞栗1、出水口2、第一调压阀3、反渗透膜组4、第一单向阀5、第二调压阀6、进水口7、无盐水接收器8、带压卤水接收器9、溢流管路10、外部带压卤水源11、第二单向阀12、泵头压力端13、柱塞滑动轴承14、高压密封件15。具体实施方式[0021]实施例1[0022]如图1所示，一种反渗透海水淡化能量回收系统，包括柱塞栗1，所述的柱塞泵1的出水口2连接第一调压阀3,第一调压阀3连接反渗透膜组4,反渗透膜组4的高压侧连接第一单向阀5,第一单向阀5连接第二调压阀6,第二调压阀6连接柱塞泵1的进水口7。[0023]本领域技术人员应当理解，反渗透膜组4即为0A膜，在反渗透膜组4有高压侧和低压侧，低压侧为淡水，高压侧为卤水，卤水带有压力，如果直接排放则会造成高压侧高压的浪费，也即能量的浪费，而柱塞栗在做吸水行程时，需要用泵内柱塞的真空打开进水口内的单向阀，这个过程需要将电能转化过柱塞的动能，本发明，通过将反渗透膜组4的高压侧卤水作为动力源，连接进水口2，直接将压力作用于进水口2中的单向阀，推开单向阀后并将压力作用于柱塞上，推动柱塞向后运动，间接转化为曲轴的旋转运动，从而降低输入功率，在不增加设备的同时达到节能降耗的效果。[0024]优选方案，反渗透膜组4的低压侧连接无盐水接收器8,无盐水接收器8可以是管路，也可以是储罐等，反渗透膜组4的高压侧和第一单向阀5之间设有带压卤水接收器9，高压侧出来的卤水进入到带压卤水接收器9中，得以储存，但在带压卤水接收器9中，卤水与反渗透膜组4高压侧相连，也即，在带压卤水接收器9中的卤水也带有高压，带压卤水接收器9可以是压力储罐，或者直接是压力管道。[0025]第一调压阀3和第二调压阀6分别连接有溢流管路10。[0026]第二调压阀6还连接有外部带压卤水源11，外部带压卤水源11可以是需要淡化的海水，用增压泵连接第二调压阀6,具有一定的压力。[0027]在第二调压阀6和外部带压卤水源11之间设有第二单向阀12。[0028]柱塞泵1包括连接进水口7的栗头压力端13,泵头压力端上设有柱塞滑动轴承14，在柱塞滑动轴承14和栗头压力端13之间设有高压密封件15。[0029]现有的柱塞栗大多为为高低压两道密封结构，其中低压密封前端和柱塞栗进水口相通，也就是说进水口不能承受高压，所以作为能量回收栗用时会存在困难，本实施例中，进水口7的栗头压力端设置柱塞滑动轴承14和高压密封件15后，采用一道密封结构，不分高低压密封，能够承受进水口的高压，可以直接连接带压卤水的，从而回收带压卤水的压力，保证的柱塞泵稳定可靠的运行。[0030]优选方案，高压密封件15有若干个并沿泵头压力端13的轴向相互紧贴排列。[0031]本发明的工作原理是：[0032]设定反渗透膜组4高压侧的流量为Q1，外部带压卤水源11的流量为Q2,连接进水口7的流量为Q3,第二调压阀6的溢流管路10有部分溢流，使Q1+Q2略大于Q3,调节第一调压阀3和第二调压阀6的压力分别为P1和P2，并使PIP2，Q3流量进入进水口7推开进水口7中的单向阀，压力作用在柱塞上推动柱塞后退，达到降低输入功率，在不增加设备的同时达到节能降耗的目的。[0033]实施例2[0034]—种反渗透海水淡化能量回收方法，柱塞栗1的出水口2连接第一调压阀3，第一调压阀3连接反渗透膜组4,反渗透膜组4的高压侧连接第一单向阀5,第一单向阀5连接第二调压阀6，第二调压阀6连接柱塞栗1的进水口7，所述的第二调压阀6还连接有外部带压卤水源11，在第二调压阀6和外部带压卤水源11之间设有第二单向阀12,调节由第二调压阀进入到进水口的原水流量Q3小于反渗透膜组4高压侧的流量Q1和外部带压卤水源11的流量Q2之和，再调节第一调压阀，使第一调压阀的压力P1大于第二调压阀的压力P2,使第二调压阀的原水压力直接作用在柱塞泵的柱塞上，推动柱塞后退，间接转化为曲轴的旋转运动，从而降低输入功率，在不增加设备的同时达到节能降耗的效果。[0035]优选方案，柱塞泵1包括连接进水口7的栗头压力端13,泵头压力端上设有柱塞滑动轴承14,在柱塞滑动轴承14和泵头压力端I3之间设有高压密封件15,所述的高压密封件15有若干个并沿泵头压力端13的轴向相互紧贴排列。现有的柱塞泵大多为为高低压两道密封结构，其中低压密封前端和柱塞栗进水口相通，也就是说进水口不能承受高压，所以作为能量回收栗用时会存在困难，本实施例中，进水口7的泵头压力端设置柱塞滑动轴承14和高压密封件15后，采用一道密封结构，不分高低压密封，能够承受进水口的高压，可以直接连接带压卤水的，从而回收带压卤水的压力，保证的柱塞泵稳定可靠的运行。[0036]更有选的方案，反渗透膜组4的低压侧连接无盐水接收器8，无盐水接收器8可以是管路，也可以是储罐等，反渗透膜组4的高压侧和第一单向阀5之间设有带压卤水接收器9，高压侧出来的卤水进入到带压卤水接收器9中，得以储存，但在带压卤水接收器9中，卤水与反'心•透膜组4高压侧相连，也即，在带压卤水接收器9中的卤水也带有高压，带压卤水接收器9可以是压力储罐，或者直接是压力管道。所述的第一调压阀3和第二调压阀6分别连接有溢流管路10。[0037]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。[0038]尽管本文较多地使用了柱塞泵1、出水口2、第一调压阀3、反渗透膜组4、第一单向阀5、第二调压阀6、进水口7、无盐水接收器8、带压卤水接收器9、溢流管路10、外部带压卤水源11、第二单向阀I2、栗头压力端13、柱塞滑动轴承14、高压密封件I5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方1地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

权利要求：1.一种反渗透海水淡化能量回收系统，包括柱塞泵（1，其特征在于，所述的柱塞泵（1的出水口⑵连接第一调压阀⑶，第一调压阀⑶连接反渗透膜组⑷，反渗透膜组⑷的高压侧连接第一单向阀（5，第一单向阀（5连接第二调压阀（6，第二调压阀（6连接柱塞栗1的进水口⑺。2.根据权利要求1所述的反渗透海水淡化能量回收系统，其特征在于，反渗透膜组4的低压侧连接无盐水接收器8，反渗透膜组4的高压侧和第一单向阀（5之间设有带压卤水接收器9。3.根据权利要求1所述的反渗透海水淡化能量回收系统，其特征在于，所述的第一调压阀⑶和第二调压阀⑹分别连接有溢流管路10。4.根据权利要求1所述的反渗透海水淡化能量回收系统，其特征在于，所述的第二调压阀⑹还连接有外部带压卤水源11。5.根据权利要求4所述的反渗透海水淡化能量回收系统，其特征在于，在第二调压阀6和外部带压卤水源11之间设有第二单向阀（12。6.根据权利要求1所述的反渗透海水淡化能量回收系统，其特征在于，所述的柱塞泵1包括连接进水口（7的泵头压力端（13，栗头压力端上设有柱塞滑动轴承（14，在柱塞滑动轴承14和泵头压力端（13之间设有高压密封件15。7.根据权利要求6所述的反渗透海水淡化能量回收系统，其特征在于，所述的高压密封件15有若干个并沿栗头压力端13的轴向相互紧贴排列。8.—种反渗透海水淡化能量回收方法，其特征在于，柱塞泵（1的出水口（2连接第一调压阀（3，第一调压阀⑶连接反渗透膜组4，反渗透膜组4的高压侧连接第一单向阀5，第一单向阀⑸连接第二调压阀6，第二调压阀⑹连接柱塞栗⑴的进水口⑺，所述的第二调压阀6还连接有外部带压卤水源（11，在第二调压阀6和外部带压卤水源（11之间设有第二单向阀（12，调节由第二调压阀进入到进水口的原水流量Q3小于反渗透膜组4高压侧的流量Q1和外部带压卤水源11的流量Q2之和，再调节第一调压阀，使第一调压阀的压力P1大于第二调压阀的压力P2,使第二调压阀的原水压力直接作用在柱塞栗的柱塞上，推动柱塞后退。9.根据权利要求8所述的反渗透海水淡化能量回收方法，其特征在于，柱塞泵（1包括连接进水口⑺的泵头压力端（13，泵头压力端上设有柱塞滑动轴承（14，在柱塞滑动轴承14和泵头压力端13之间设有高压密封件15。10.根据权利要求9所述的反渗透海水淡化能量回收方法，其特征在于，反渗透膜组4的低压侧连接无盐水接收器8，反渗透膜组4的高压侧和第一单向阀（5之间设有带压卤水接收器⑼，所述的第一调压阀⑶和第二调压阀⑹分别连接有溢流管路（10，所述的高压密封件15有若千个并沿栗头压力端13的轴向相互紧贴排列。

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