[发明专利]一种风电互补的液压驱动海水淡化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于海水淡化的设备，具体是一种风电互补的液压驱动海水淡化装置。

背景技术

海水淡化现已经成为解决全球水资源危机的重要途径，目前应用反渗透膜的反渗透法应用最为广泛。反渗透法是利用反渗透膜只允许溶剂透过、不允许溶质透过的特有性能，将海水与淡水分隔开的，反渗透装置工作动力是压力差，由高压泵将经预处理的海水升压达到反渗透的工作压力，通常为5.0～6.9MPa使反渗透过程得以进行。 

反渗透法海水淡化，能耗是直接决定其成本高低的关键，而高压泵的耗电又占了运行成本的70%左右，其使用范围受到电力或能源供应的局限，难于在更大范围，尤其在众多岛屿等电力匮乏的区域普遍推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种投资省、效率高的风电互补的液压驱动海水淡化装置，以风力直接驱动液压泵产生高压油，以高压油作为液压水压增压泵的主要动力进行海水反渗透淡化，目的在于降低反渗透法海水淡化成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种风电互补的液压驱动海水淡化装置，包括海水增压系统和风力驱动的液压增压系统。

所述海水增压系统包括液压水压增压泵及电动水泵，所述液压水压增压泵的进水口连通低压海水管路，并通过电控阀与液压水压增压泵出水口连接，液压水压增压泵的出水口与电控三通阀的入口连接，电控三通阀的第一出水口与所述电动水泵的进水口连接，电控三通阀的第二出水口与总出水口及所述电动水泵的出水口连接，所述总出水口连接反渗透海水淡化设施。在液压水压增压泵出水口和海水增压系统的总出水口分别安装有压力传感器。

在液压水压增压泵的前级设有海水预处理工序，目的是给水压增压泵提供较清洁的低压海水。

所述液压增压系统包括油箱、低压油泵、输油管及风力驱动的液压增压机组，所述风力驱动的液压增压机组包括机舱、安装于机舱前部的风力机叶轮及安装于机舱内部的叶轮主轴、叶轮主轴支承轴承、加速齿轮箱、联轴器和液压泵、所述叶轮主轴与所述加速齿轮箱的输入轴固定连接、所述加速齿轮箱的输出轴通过联轴器与所述液压泵的主轴连接，所述联轴器的表面设置有电控液压制动器，所述液压泵的主轴上设置有转速传感器，所述液压泵的输出高压油通过高压输油管驱动所述液压水压增压泵，所述低压油泵的输入端与油箱相通，所述低压油泵的输出端通过低压输油管与所述液压泵的进油端连接。

进一步的，本发明的一种风电互补的液压驱动海水淡化装置，还可以包括连接于所述风力驱动的液压增压机组与所述液压水压增压泵之间的缓冲压力容器、溢流阀、流量控制阀及单向阀，以及连接于低压油泵前级的滤清器。这样可以有效稳定油路压力，保证液压泵正常运行。

进一步的，本发明的一种风电互补的液压驱动海水淡化装置，还包括支撑所述机舱的塔架，所述塔架是管柱结构或桁架结构，塔架上端通过机舱底座与机舱连接，塔架下端固定于塔架底座上。

进一步的，本发明的一种风电互补的液压驱动海水淡化装置，还包括电控装置，具体包括PLC控制器、变频器、电控液压制动器、转速传感器及出水压力传感器。

PLC控制器根据转速传感器、和出水压力传感器的传感信号，控制电控阀、和电控三通阀的动作并通过变频器控制电动水泵的起、停和调速，以此来完成风能驱动、电能驱动或两种动力互补的驱动模式，根据风力大小控制电控液压制动器的动作及液压泵的工作状态。根据风向控制偏航装置来调整风力机的迎风方向。

进一步的，本发明的一种风电互补的液压驱动海水淡化装置，还包括反渗透海水淡化设施。

本发明一种风电互补的液压驱动海水淡化装置的工作原理是：风力驱动的液压增压机组通过风力机叶轮将风能转换为机械能，经加速齿轮箱加速后驱动液压泵产生高压油，高压油通过输油管驱动液压水压增压泵，液压水压增压泵对低压海水进行加压。

低压油泵通过电力驱动，汲取油箱的液压油经过加压送入塔架顶部液压泵。当风力较强时，如液压泵的主轴满足预先设定的转速值或液压水压增压泵的压力达到设定值，则海水直接泵入反渗透海水淡化设施淡化为淡水输出；当液压水压增压泵的压力不足或液压泵的主轴转速不足时，电控装置自动控制电动水泵二次加压，以保证反渗透压力；当无风时，根据需要电控装置自动控制电动水泵直接对低压海水加压产生高压水，进入反渗透海水淡化设施，以此来完成风能驱动、电能驱动或两种动力互补的驱动模式。

本方案的有益效果；