[发明专利]反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵

说明书

技术领域

本发明属于海水反渗透或苦咸水反渗透淡化系统中压力能回收技术，特别是涉及一种反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵。

背景技术

反渗透海水淡化技术是利用高压泵将原料海水加压，使其压力达到反渗透操作压力5.0～7.0MPa(视海水盐度不同而定)，然后使加压后的海水流向反渗透膜器中的反渗透膜，其中透过反渗透膜的淡水成为产品水，而未透过反渗透膜的浓盐水则从膜的上游侧排出。由于被排出的浓盐水仍然具有很高的压力(接近但低于上述操作压力)，此压力称为浓盐水余压，如果这部分压力不能加以回收利用，则每吨淡化水的耗电量将高达10kW·h以上。

回收浓盐水余压能的设备称为能量回收装置。现有的能量回收装置是使上述排出的高压浓盐水通过能量回收器来加压一部分原料海水(流量与高压浓盐水流量相当)。但这部分原料海水在回收浓盐水余压之后，即使高压浓盐水中的压力能100％地传递给原料海水，其压力尚不能达到反渗透操作压力，因此需要再设一个增压泵以提升这部分原料海水的压力。

因此，在一个典型的反渗透海水淡化系统中，对原料海水进行加压需要采用两套设备：一套是高压泵，用于将部分原料海水(与淡水流量相当)直接加压到反渗透淡化所要求的操作压力；另一套为增压泵，用于将已回收余压的那部分原料海水升压到反渗透操作压力。上述这两部分原料海水汇合后再进入反渗透膜器，以实现淡化过程。由于上述这种已有的反渗透海水淡化系统需要两套加压设备，这样不仅投资高，而且运行及维护的难度增加，因此部分小规模海水淡化和大量苦咸水淡化系统都很少或根本不采用能量回收装置，由此造成巨大的能耗。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种可简化反渗透流程，运行可靠、效率高，并且制造成本低的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵。

为了达到上述目的，本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵包括两个液压缸、连接件、高压换向阀、低压换向阀、两个封头、活塞杆、两个活塞、多个螺栓及螺母；其中两个液压缸的一端分别连接在连接件的两个侧面上；连接件的中心沿轴向贯通形成有一个活塞杆导向孔，活塞杆导向孔的外侧沿轴向贯通形成有一个高压换向阀阀腔和一个低压换向阀阀腔，而连接件的外部边缘则沿径向形成有两个分别与高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔相连通的高压盐水孔和泄压盐水孔；两个封头分别设置在两个液压缸的外端，并且每个封头上形成有两个呈直角形且连通液压缸内外部的液流孔；多个螺栓贯穿两个封头及连接件的外部边缘而设置在两个液压缸的外部，并且两端用螺母固定；活塞杆贯穿设置在连接件上的活塞杆导向孔内；两个具有联合加压作用的活塞分别连接在活塞杆的两端，并且外径分别与两个液压缸的内径相同；而高压换向阀和低压换向阀则分别安装在高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔的内部，并且其上形成有能够分别与高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔相连通的孔。

所述的两个液压缸等径等长。

所述的高压盐水孔和泄压盐水孔、高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔相对设置。

所述的每个封头上的液流孔相对设置。

所述的封头和液压缸、液压缸和连接件、连接件和活塞杆、活塞和液压缸以及活塞和活塞杆之间的连接处设有密封装置。

本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵是利用低压海水的压力能和高压浓盐水的压力能一起来驱使活塞运动，直接将原料海水的压力提升至反渗透膜器入口操作压力。由于该能量回收泵用于反渗透海水淡化系统时只需配备一台具有中低输出压头的原料海水供水泵来驱动，无需专门设置增压泵和高压泵，所以系统的能耗和设备投资都较低。另外，本装置的能量回收率高达90％以上，并且设备成本低，因此利于在中小型反渗透海水淡化系统中推广使用。

附图说明

图1为本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵外部结构示意图。

图2为本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵纵向结构剖视图。

图3为本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵中高压换向阀和低压换向阀部位结构剖视图。

图4为安装有本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵的反渗透海水淡化系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵进行详细说明。