[发明专利]逆渗透系统和能量回收装置

权利要求书

1.一种逆渗透系统，包括能量回收装置（2）和用于逆渗透的膜单元（3），

- 所述膜单元（3）具有膜（31）、接收供给流体的入口（32）、排出透过流体的透过物出口（33）和排出浓缩流体的浓缩物出口（34），

- 所述能量回收装置（2）具有涡轮部（21）、泵部（22）、马达（23）和用于控制所述马达（23）的马达控制单元（24），所述涡轮部（21）具有涡轮转子（211）、涡轮入口（212）和涡轮出口（213），所述泵部（22）具有泵转子（221）、泵入口（222）和泵出口（223），所述马达（23）具有马达转子（231），其中所述涡轮转子（211）、所述泵转子（221）和所述马达转子（231）通过抗转矩连接被操作地联接，

所述逆渗透系统还包括

- 被连接到所述泵入口（222）以给所述泵部（22）提供处于低压的所述供给流体的低压入口管线（6），

- 将所述泵出口（223）与所述膜单元（3）的入口（32）连接以给所述膜单元（3）提供处于高压的所述供给流体的高压入口管线（7），以及

- 将所述浓缩物出口（34）与所述涡轮入口（212）连接以给所述涡轮部（21）提供所述浓缩流体的浓缩物管线（8），

其特征在于，

- 所述泵部（22）是用于将所述供给流体从所述低压增压到所述高压的唯一的泵，

- 所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被设计为具有共同壳体（20），在所述共同壳体（20）中，所述泵转子（221）和所述涡轮转子（211）被布置为在联接到所述马达转子（231）的共用轴（26）上直接彼此相邻，

- 所述泵部（22）、所述涡轮部（21）和所述马达（23）被设计为一结构单元，

其中，所述泵部（22）被布置在所述涡轮部（21）和所述马达（23）之间，或者

其中，所述涡轮部（21）被布置在所述泵部（22）和所述马达（23）之间，并且其中，

- 所述泵部（22）被设计为转速为每分钟至少4000转的离心泵，并且其中，

- 所述涡轮部（21）被设计为轴向辐流式涡轮或逆运转离心泵，并且其中，

- 与所述高压入口管线（7）或所述浓缩物管线（8）操作地连接的至少一个压力传感器与控制单元（24）通信，所述控制单元（24）控制所述马达（23）并确定所述马达（23）的期望转速，

所述逆渗透系统还包括：

被布置和被设计为控制所述透过物出口（33）下游的所述透过流体的流量的第一阀（12），

被布置和被设计为控制所述涡轮出口（213）下游的所述浓缩流体的流量的第二阀（13），

其中，所述膜单元（3）的浓缩物出口（34）和涡轮入口（212）之间的流动连接没有控制阀，

其中，所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被相对于彼此竖直地布置，或者被相对于彼此水平地布置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述泵部（22）被设计为每分钟至少20000转的转速。

3.一种使用根据权利要求1或2所述的系统的方法，所述方法用于水的除盐，或者用于半咸水的处理，或者用于借助于逆渗透对任意流体进行的处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述水是海水。

5.一种用于逆渗透系统的能量回收装置，所述逆渗透系统包括具有膜（31）、接收供给流体的入口（32）和排出浓缩流体的浓缩物出口（34）的膜单元（3），所述能量回收装置（2）具有涡轮部（21）、泵部（22）、马达（23）和控制所述马达（23）的马达控制单元（24），所述涡轮部（21）具有涡轮转子（211）、涡轮入口（212）和涡轮出口（213），所述泵部（22）具有泵转子（221）、泵入口（222）和泵出口（223），所述马达（23）具有马达转子（231），其中所述涡轮转子（211）、所述泵转子（221）和所述马达转子（231）通过抗转矩连接被操作地连接，

其中，

所述泵入口（222）适合于接收来自低压入口管线（6）的处于低压的所述供给流体，

所述泵出口（223）适合于将处于高压的所述供给流体提供给所述膜单元（3），并且

所述涡轮入口（212）适合于接收来自所述逆渗透系统的所述膜单元（3）的浓缩流体，

其特征在于，

- 所述泵部（22）是用于将所述供给流体从所述低压增压到所述高压的唯一的泵，

- 所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被设计为具有共同壳体（20），在所述共同壳体（20）中，所述泵转子（221）和所述涡轮转子（211）被布置为在联接到所述马达转子（231）的共用轴（26）上直接彼此相邻，

- 所述泵部（22）、所述涡轮部（21）和所述马达（23）被设计为一结构单元，

其中，所述泵部（22）被布置在所述涡轮部（21）和所述马达（23）之间，或者

其中，所述涡轮部（21）被布置在所述泵部（22）和所述马达（23）之间，并且其中，

- 所述泵部（22）被设计为转速为每分钟至少4000转的离心泵，并且其中，

- 所述涡轮部（21）被设计为轴向辐流式涡轮或逆运转离心泵，并且其中，

- 与所述高压入口管线（7）或所述浓缩物管线（8）操作地连接的至少一个压力传感器与控制单元（24）通信，所述控制单元（24）控制所述马达（23）并确定所述马达（23）的期望转速，

所述逆渗透系统还包括：

被布置和被设计为控制透过物出口（33）下游的所述透过流体的流量的第一阀（12），

被布置和被设计为控制所述涡轮出口（213）下游的所述浓缩流体的流量的第二阀（13），

其中，所述膜单元（3）的浓缩物出口（34）和涡轮入口（212）之间的流动连接没有控制阀，

其中，所述泵部（22）和所述涡轮部（21）被相对于彼此竖直地布置，或者被相对于彼此水平地布置。