[发明专利]反渗透海水淡化自增压能量回收高压泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压泵。特别是涉及一种用于海水及苦咸水反渗透淡化系统中的反渗透海水淡化自增压能量回收高压泵。

背景技术

反渗透淡化技术是利用高压泵将原海水加压，使其压力达到所需的操作压力，加压后的原水流入反渗透膜压力容器中，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带着高压排出。由于被排出的浓盐水仍然具有很高的压力，若不进行利用会造成约60％的能量浪费，将反渗透系统浓盐水余压能回收利用的技术即为能量回收技术。

目前的能量回收装置主要有两种类型，水力透平式能量回收装置和功交换式能量回收装置。典型的反渗透海水淡化系统中，需要高压泵和增压泵两套设备对海水加压：高压泵用于将部分原料海水直接加压到反渗透系统所需的操作压力；增压泵用于将已回收余压的部分原料海水升压到反渗透操作压力。上述两部分原料海水会合后进入反渗透膜进行淡化。由于需要两套加压设备，因此系统流程复杂，投资高，运行维护难度大，不适用于小规模海水淡化系统。

一般来说，对于中大型的反渗透海水淡化装置，吨水能耗已经降到3.8～4.5kWh，而小型的海水淡化装置的吨水能耗却要高达9～12kWh。其中最主要的原因有二：一是用于反渗透海水淡化系统的大型高压泵的效率高于小型高压泵；二是没有特别适用于小型反渗透海水淡化装置的能量回收设备，如果采用较大型反渗透海水淡化装置的能量回收设备型式，或者难以选型，或者投资非常不经济。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种运行可靠、效率高、制造成本低，适用于小型反渗透海水淡化系统，能量回收效率可达90％以上的反渗透海水淡化自增压能量回收高压泵。

本发明所采用的技术方案是：一种反渗透海水淡化自增压能量回收高压泵，包括：

中心块，位于反渗透海水淡化自增压能量回收高压泵的中心，在内部形成有多个内部流道；

换向控制阀，位于中心块的上方，与所述的中心块的内部流道相连通，并设置有高压盐水孔和分别对称位于高压盐水孔两侧的第一排放孔和第二排放孔；

导向控制阀，位于中心块的下方，与所述的中心块的内部流道相连通，并设置有原海水进水孔和分别对称设置于原海水进水孔两侧的第三排放孔和第四排放孔；

第一液压缸，位于中心块的左侧，与所述的中心块的内部流道相连通，并对称设置有第一液流孔和第二液流孔；

第二液压缸，位于中心块的右侧，与所述的中心块的内部流道相连通，并对称设置有第三液流孔和第四液流孔。

所述的中心块包括：沿横向贯通中心块所形成的分别与第一液压缸和第二液压缸相连通的液压活塞杆导向通孔，在液压活塞杆导向通孔的上方形成的用于连通换向控制阀和第一液压缸的第一内部流道，用于连通换向控制阀和第二液压缸的第二内部流道，用于连通换向控制阀和导向控制阀的第三内部流道和第四内部流道。

所述的第一内部流道与第二内部流道相对设置，所述的第三内部流道与第四内部流道相对设置。

所述的换向控制阀包括：设置在换向控制阀的阀腔内的第一换向活塞杆、第二换向活塞杆、第三换向活塞杆、第一换向活塞、第二换向活塞、第三换向活塞和第四换向活塞，其中，所述的第一换向活塞和第二换向活塞分别连接在第二换向活塞杆的两端，第三换向活塞和第四换向活塞分别连接在第三换向活塞杆的两端，而第二换向活塞和第三换向活塞的另一侧分别连接在第一换向活塞杆的两端，所述的高压盐水孔、第一排放孔和第二排放孔分别设置在阀腔的顶部，所述的阀腔的下部开有分别对应与中心块内的第一内部流道、第二内部流道、第三内部流道和第四内部流道相连通的四个液流孔。

所述的导向控制阀，包括：设置在导向控制阀的阀腔内的导向活塞杆、第一导向活塞、第二导向活塞、第一触发杆和第二触发杆，所述的导向活塞杆的两端分别连接第一导向活塞和第二导向活塞，所述第一导向活塞的另一侧连接第一触发杆的一端，所述第二导向活塞的另一侧连接第二触发杆的一端，所述阀腔的两侧各开有一个分别与所述的第一液压缸和第二液压缸相连通的触发杆导向孔，所述的第一触发杆和第二触发杆的另一端分别贯穿所对应的触发杆导向孔，所述的原海水进水孔和分别对称位于原海水进水孔两侧的第三排放孔和第四排放孔设置在所述阀腔的下部，所述阀腔的上部开有两个分别对应与中心块内的第三内部流道和第四内部流道相连通的液流孔。

所述的第一触发杆与第二触发杆等径等长，并且相对设置；分别与所述的第一液压缸和第二液压缸相连通的两个触发杆导向孔相对设置。