[发明专利]一种高盐水能量转化装置

说明书

本发明属于能量转化控制领域，涉及一种高盐水能量转化装置，其包括：水压缸体、水压缸活塞，水压缸的一端设置有原水入口，水压缸的另一端设置有浓盐水入口，高压浓盐水推动水压缸活塞向原水侧移动，有效降低了本装置高压出水管道连接的增压泵的扬程，降低系统的建设成本及运行成本,该装置还包括升压管和泄压管，高压浓盐水经过升压管时以极小的流量通过升压管进入水压缸，水压缸开始“预增压”过程，避免止回阀的阀板与阀体瞬间敲击损坏，延长止回阀的使用寿命，水压缸内的高压浓盐水通过泄压管进行泄压，泄压管管径较小，并未有大流量高压浓盐水流出，可“预降压”，避免大流量高压浓盐水与低压浓盐水接触时发生的水锤问题和装置的振动。

技术领域

本发明属于能量转化控制领域，具体涉及一种高盐水能量转化装置。

背景技术

在高盐水处理领域，反渗透膜分离技术是常规处理工艺。对反渗透膜一侧的原水（即高盐水）施加压力，当原水压强超过它的渗透压时，原水中的水会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在反渗透膜的低压侧得到透过的水，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即高压浓盐水。从广义上讲，高盐水是指总含盐（以NaCl为标准）质量分数大于1%的水质。

由于从反渗透膜（或称反渗透装置）排出的浓盐水有较高的压强，因此可将其称为高压浓盐水，若将其直接排放比较浪费，常规做法是采用能量转化装置对浓盐水的能量进行回收，其中，功交换式能量转化装置，因其只需经过“压力能-压力能”一步转化过程，能量转化效率高，现已成为研究的重点。水压缸式能量转化装置属于功交换式能量转化装置，其包括缸体以及缸体内的活塞。浓盐水和原水分别自缸体的两端进入缸体，高压的浓盐水推动活塞压缩原水，将高压浓盐水的压强传递给原水，从而实现能量交换。

常规水压缸式能量转化装置，当流体在设备内流动时存在沿程损失，即水流流动过程中，由于固体壁面的阻滞作用而产生的摩擦阻力所造成的水头损失，从而导致排出缸体的原水压强往往小于进入缸体的浓盐水的压强，即压强转化有损失，需要通过较高扬程、较大功率的增压泵对原水进行压强补充。且水压缸式能量转化装置运行过程中，大流量高压浓盐水充入水压缸后，水压缸内原水迅速升压而导致原水进入端的止回阀迅速关闭使阀板与阀体瞬间敲击，频繁的瞬间敲击大大降低了止回阀的使用寿命。能量转化完成后，调整缸体浓盐水一端的换向装置，具有残余压强的浓盐水自缸体内排出，排出的大流量残压浓盐水与低压浓盐水瞬间接触会产生界面水锤而导致换向装置频繁振动产生噪音，严重影响换向装置的使用寿命和整个能量转化装置的使用安全性。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高盐水能量转化装置以至少解决目前高盐水能量转化压力损失较大、流体压力骤变造成阀体冲击较大而影响阀体的使用寿命、产生噪音等问题。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种高盐水能量转化装置，其特征在于，所述高盐水能量转化装置包括水压缸，所述水压缸包括水压缸体和水压缸活塞；所述水压缸活塞设置于所述水压缸体内，在所述水压缸体内往复运动，所述水压缸的一端设置有原水入口，所述水压缸的另一端设置有高压浓盐水入口，所述水压缸内的原水与高压浓盐水位于所述水压缸活塞的两侧，高压浓盐水推动所述水压缸活塞向原水侧移动；所述水压缸活塞上设置有水压缸活塞导向杆，所述水压缸活塞导向杆的一端与靠近所述水压缸原水入口的水压缸活塞端面连接，另一端从所述水压缸体的一端伸出，所述水压缸活塞导向杆随所述水压缸活塞的运动，在所述水压缸体内自由伸缩；所述水压缸活塞连接所述水压缸活塞导向杆的一侧接触原水的面积小于所述水压缸活塞另一侧接触高压浓盐水的面积，高压浓盐水推动所述水压缸活塞向所述水压缸的原水入口方向移动。