[发明专利]一种用于测试转子式能量回收装置的测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及海水淡化系统，具体涉及一种测试海水淡化系统中转子式能量回收装置的测试系统。

背景技术

目前，在反渗透海水淡化系统中反渗透膜的工作压力为5.0-8.0MPa，从反渗透膜堆排放的浓盐水余压高达4.0-6.0MPa，如果按照通常40％的产水率计算，约有60％的浓盐水余压能量将浪费，因此回收反渗透膜堆的浓盐水余压可以大幅降低海水淡化的运营成本和制水成本。能量回收装置作为反渗透法海水淡化系统的主要设备之一，按其作用原理可以分为水力透平式和正位移式能量回收装置。前者的工作原理为“水压能-机械能-水压能”的间接能量交换方式，由于能量经过二次交换后损失较大，因此能量回收效率只有65％-80％，而后者采用了正位移机械原理，能量经过“水压能-水压能”的直接交换方式后，其能量回收效率可以达到90％-97％。

正位移式能量回收装置按照压力交换过程实现的方式不同又可分为转子式和阀控式两类。阀控式能量回收装置由于其中包含有较多的进出口阀门和控制单元，因此系统复杂，可靠性差，而运动部件为转子的转子式能量回收装置，由于无需进出口阀门和控制部件，系统可靠性强，使用寿命长，能量回收效率高而得到越来越广泛的市场应用。

能量回收装置的性能优劣对大幅降低膜法海水淡化系统的运行成本和制水成本至关重要。实际中，只能在海水淡化系统运行时对能量回收装置的性能进行测试，因此测试不方便、成本高。而且，在膜法海水淡化系统中，不仅包括了能量回收装置，还有主体设备反渗透堆，因此，测试的精确性、可靠性存在一定问题。

因此，需要开发一种专门针对海水淡化系统中转子式能量回收装置的各项性能进行测试的测试系统，其能够在海水淡化系统不运行的情况下，对转子式能量回收装置进行包括能量回收效率、润滑流量、进出口压降、系统稳定性、混合度等各项性能进行测试，而且易于控制、操作快速、方便、精确可靠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测试转子式能量回收装置的测试系统。其能够模拟海水淡化系统的运行，但不包括主体设备反渗透堆，而且，能够控制和采集相关数据，从而对转子式能量回收装置进行测试的测试系统。

为实现该目的，本发明提供了一种用于测试转子式能量回收装置的测试系统，其特征在于：

所述测试系统包括低压管路部分、高压管路部分、系统控制与数据采集单元；

所述系统控制与数据采集单元控制所述低压管路部分和所述高压管路部分并采集相应的运行数据，所述运行数据用于评价所述转子式能量回收装置的性能。

一优选实施例中，所述运行数据包括转子式能量回收装置进出口高低压管路的流量数据和压力数据。

另一优选实施例中，

所述低压管路部分中的设备包括用于提供原水供应的原水供水泵，用于过滤原水的过滤器，用于流量调节和控制的调节阀、检修阀和止回阀，以及用于原水储存的原水箱；

所述高压管路部分中的设备包括用于排除系统空气的排气阀，用于防止系统过压的安全阀，用于调节系统压力的调压阀，用于系统加压的高压泵，用于高压循环管路增压的增压泵，用于水泵损坏的止回阀及用于取样的取样阀；

所述系统控制与数据采集单元包括控制台、PLC控制柜、压力变送器、以及电磁流量计。

优选地，上述实施例中，所述低压管路部分中，所述过滤器的过滤精度高于150μm。

优选地，上述实施例中，所述系统控制与数据采集单元通过调节所述增压泵转速，从而控制高压管路部分流量，以及通过所述调节阀的开关度控制低压管路的流量。

优选地，上述实施例中，所述系统控制通过调节所述调压阀的开关度以达到所述高压管路部分和所述低压管路部分的流量平衡，通过改变所述调节阀的开关度以平衡所述供水泵出口流量和低压管路的流量要求。

优选地，上述实施例中，所述系统控制与数据采集单元通过设置低压开关的压力值以保护高压泵的运转。

优选地，上述实施例中，所述系统控制与数据采集单元通过设置安全阀的最高允许压力以避免高压管路部分的压力过高。

优选地，上述实施例中，当增压泵停止运行时，所述系统控制与数据采集单元连锁控制使高压泵马上停止运行。

优选地，上述实施例中，所述系统控制与数据采集单元自动采集数据，所述自动采集的数据包括通过所述压力变送器采集的高低压管路的压力值，通过所述电磁流量计采集的高低压管路的流量值，以及通过所述在线电导率仪采集的高低压管路的电导率值。