[实用新型]一种反渗透系统余压能量回收再利用装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及反渗透领域，具体地，涉及一种反渗透系统余压能量回收再利用装置。

背景技术

反渗透亦称逆渗透，是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜分离出来，进而使溶液达到提取、纯化和浓缩的目的。在各种膜分离技术中，反渗透技术近年来取得了令人瞩目的飞速发展，已广泛应用于海水、苦咸水、各种工业纯水、电子、制药、医疗、食品、饮料、酒类、环保等国民经济的各个领域。

反渗透工艺中高压浓缩液释放时所携带的高压液体能量非常巨大，约占进料原液压力能量的60％，若将这部分能量加以回收并转化成进液能量，则反渗透工艺电能消耗可降低55％～60％左右，这样将会大幅降低反渗透的能耗，进而降低成本，而这一目的实现有赖于利用能量回收技术。

自70年代以来，随着反渗透技术应用于海水/苦咸水淡化，各种形式的能量回收装置也相继出现，按照能量回收装置的工作原理可将其分为透平式能量回收装置和功交换式能量回收装置两大类。根据配流方式不同，功交换式能量回收装置又可细分为转子式压力交换器和活塞式阀控压力交换器两类。它们尚存在的不足之处在于：(1)透平式能量回收装置，由于其原理上都要经过“压力能—机械能—压力能”两次转换，增加了机械能损耗，有效能量转换效率一般仅为50％～80％，因此回收效率偏低。(2)转子式压力交换器，存在由于浓盐水向原水渗漏造成进膜原水盐度增加而引起脱盐能耗额外增高的问题；而且需要独立的增压泵，会降低总体效率，成本比较高；另外，转子旋转尖利刺耳、噪声大，一旦转子中进入气泡、杂质等，就非常容易发生损坏，可靠性差。(3)活塞式阀控压力交换器，加工难度大，并且对密封要求也很高，目前主要依赖于进口，代价很高；即使有些基于固定缸体有活塞的阀配流结构进行改进设计的活塞式阀控压力交换器无需再设置增压泵，效率得到提高，但是存在控制机构比较复杂的问题。

另外，目前我国大型反渗透项目中的能量回收装置一直被国外垄断，在浪费外汇额度的同时也给设备的后期维护带来众多不便。研发具有自主知识产权、实用且高效的能量回收装置对我国反渗透事业的发展将具有深远意义。

实用新型内容

针对上述存在问题，本实用新型旨在弥补现有技术的缺陷，提供一种用于反渗透系统的余压能量回收再利用装置，以实现降低成本、提高效率和可靠性、节约能源的目的。

为了实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案来实现：

本实用新型公开的反渗透系统余压能量回收再利用装置包括：高压原液出口、压力表、第一单向阀、第一加热器、主罐体、第一冷却器、第二单向阀、能量回收单元、第三单向阀、低压原液进口、浓缩液排放口和高压浓缩液进口。其中，能量回收单元包括：第一排液阀、第一腔体、第一进液阀、第二加热器、第二冷却器、第二排液阀、第二进液阀、第一增压器、第一气阀、第二腔体、第三进液阀、第三加热器、第三冷却器、第三排液阀、第二增压器、第二气阀、第四排液阀、第三腔体、第四进液阀、第四加热器、第四冷却器、第五排液阀、第五进液阀。

所述高压原液出口处安装有压力表；所述第一单向阀的出液口与高压原液出口相连，第一单向阀的进液口与主罐体的下端口相连；所述主罐体的内部充有一定体积的惰性气体，并且安装有第一加热器和第一冷却器。

所述第二单向阀的出液口与主罐体的侧端口相连，第二单向阀的进液口通过第一排液阀、第四排液阀分别与第一腔体、第三腔体的下端口相连。

所述低压原液进口通过第三单向阀与主罐体的上端口相连，并通过第二进液阀、第五进液阀分别与第一腔体、第三腔体的侧端口相连。

所述浓缩液排放口通过第二排液阀、第三排液阀、第五排液阀分别与第一腔体、第二腔体、第三腔体的下端口相连。

所述高压浓缩液进口通过第一进液阀、第三进液阀、第四进液阀分别与第一腔体、第二腔体、第三腔体的下端口相连。

所述第一腔体的内部充有一定体积的惰性气体，并且安装有第二加热器和第二冷却器；第一腔体的上端口通过并联的第一气阀和第一增压器与第二腔体的上端口相连。所述第二腔体的内部充有一定体积的惰性气体，并且安装有第三加热器和第三冷却器；第二腔体的上端口通过并联的第二气阀和第二增压器与第三腔体的上端口相连。所述第三腔体的内部充有一定体积的惰性气体，并且安装有第四加热器和第四冷却器。

上述的第一排液阀、第一进液阀、第二排液阀、第二进液阀、第一气阀、第三进液阀、第三排液阀、第二气阀、第四排液阀、第四进液阀、第五排液阀、第五进液阀均为采用电磁控制的开关阀。