[发明专利]一种无能耗反渗透海水淡化装置的增压方式及其用途

说明书

技术领域

本发明公开了一种无能耗反渗透海水淡化装置的增压方式及其用途，属于水处理及海水淡化领域。

技术背景

目前公知的淡化海水装置都是使用电力或内燃机为动力，带动高压水泵实现反渗透膜进行海水淡化过程所要求高压力海水的增压方式，这种方式能耗高，因500Mp高压海水引爆管道和过滤设施的潜在危险是海水淡化工程建设者必须正视的首要问题，而且由于高能耗原因使海水淡化成本过高成为阻碍反渗透技术淡化海水普及推广的直接障碍。可以建立数学模型模拟并以自身结构实现完全无能耗的反渗透海水淡化装置的增压方式目前尚无报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无能耗反渗透海水淡化装置的增压方式，它建立在数学基础的理论上，组合的定积分公式指导下，直接利用流体力学由大截面变换到小截面产生压强变化的原理，让装置本身在海水里产生的浮力，海水的潮汐力、涌力、波浪力量在漏斗增压器的作用下，实现无能耗增压，经过均压保压器实现压力均衡后作为本海水淡化装置的无能耗动力源。本装置在海洋里实际产生的力量满足下列数学公式：

本发明的无能耗反渗透海水淡化设备的增压装置，是由漏斗增压器、均压保压器、反渗透连接端口、测试探头端口、排气阀构件组成。

作为本海水淡化装置的无能耗动力源，海水可由较小的自然压力经过漏斗增压器、保压器进行无能耗增压和均压处理可以提高内部海水压力达到反渗透过滤所需要的压力数值，然后把高压海水经反渗透连接端口送入过滤器经过多层过滤与反渗透处理，完成无能耗的海水淡化处理过程，淡化后的水留存在与反渗透组件出水口的管材部供使用人员任意饮用。本装置的特征是漏斗增压器、均压保压器可为一体、与反渗透部件之间是通过反渗透连接端口密封无渗水连接的，并在组件与管壁内部之间没有泄露，并具备抗高压能力。

工作原理：海水在较小的自然压力经过漏斗增压器、均压保压器进行无能耗增压处理，直接提高增压器内部海水压力以满足预过滤器和反渗透过滤对被处理水的压力要求，这种增压处理过程满足前面的数学公式；再通过反渗透连接端口密封送入过滤器经过多层过滤与反渗透处理，完成整个淡化处理过程，淡化后的水留存在反渗透出水口相连接的容器内或直接取出，可供使用人员任意饮用，无须其他能源消耗而使水达到淡化，实现无能耗海水淡化过程保证淡水供给的目的。同样，对于其他水质的被处理对象，也可实现无能耗处理。

海水/苦咸水通过本装置的增压处理，为各种过滤器提供无能耗高压海水/苦咸水，通过过滤器的处理最终实现在无动力淡化海水或产生纯净水的目的。

结构介绍：本发明的无能耗反渗透海水淡化设备的增压装置，由是由漏斗增压器、均压保压器、反渗透连接端口、测试探头端口、排气阀构件组成。大截面到小截面几何变化的漏斗增压器实现增压，与之密封连接的密封容器为均压保压器完成均衡容器中的被处理水的压力，反渗透连接端口、测试探头端口、排气阀构件组成一个装置。各组件的功能是：增压器为大截面端口直径不小于10厘米的小截面为标准管件尺寸的几何漏斗形状部件，均压保压器为密封容器，其间可以包容漏斗，输出为反渗透连接端口，通过反渗透连接端口与过滤器或反渗透组件可实现高压密封连接，测试探头端口为实时监测海水情况设置，排气阀在安装初期或维护期由人工将容器中的空气排出避免出现气堵现象发生。增压器、均压保压器、过滤器及反渗透组件之间使用机械构件、黏结或其他连接方式使组件成为一个功能性装置，组件之间密封无泄露，并具备抗高压能力，淡水输出容器上部可加盖防止海水溅入内部。

工作时本装置被垂直或倾斜放入海水中，海水深度根据不同压力需求而确定。在1米到30米深度范围使用，也可以安装在船舶，潜艇上供无能耗淡化海水使用；也可以安装在水坝墙体、水池完成无能耗增压被处理水体，实现无能耗水处理过程。

采用了上述组成获得的无能耗反渗透海水淡化设备增压装置，其增压性能好，在水深5米时直径55厘米的端口增压装置可产生550Mp的压力，可允许饱和过滤海水或自然水；反渗透速度快，其反渗透指标与使用机械力或电力产生高压进行反渗透的指标一致，电导率基本一致在140-150，最小100以内，完全达到国家关于纯净水技术指标要求。实际应用提高了人类对淡水需求的保障能力和维持时间，减少了对紧张的天然淡水资源的依赖。

附图说明

图1为本发明结构示意图。