[发明专利]一种膜法海水淡化曳引推挽式一体化叠压装置

说明书

本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种膜法海水淡化曳引推挽式一体化叠压装置。包括送水泵、压力变换器、反渗透膜组，还设置有海水供应部以及无齿轮曳引机，所述送水泵、海水供应部、压力变换器依次连接，所述压力变换器包括第一海水缸和第二海水缸，所述第一海水缸的第一海水活塞两侧分别设置有活塞杆和第一曳引活塞杆，所述第二海水缸的第二海水活塞两侧分别设置有活塞杆和第二曳引活塞杆，所述第一曳引活塞杆和第二曳引活塞杆通过无齿轮曳引机曳引升降。系统可靠性提高,维修成本低。系统适应性强,负荷调节灵活。

技术领域

本发明涉及海水淡化技术领域，尤其涉及一种膜法海水淡化曳引推挽式一体化叠压装置。

背景技术

海水淡化常用的有热法和膜法两种。其中，采用反渗透膜的膜法海水淡化技术，因其成本低、耗能少而得到广泛应用，并逐步成为主流。

在海水淡化系统中，经过预处理的含盐量较低的进入淡化系统的海水为原海水，经过加压后形成高压原海水，一部分经过反渗透膜组后成为低压淡水，余下的则成为高压浓盐水，经过能量回收释放压力能后成为低压浓盐水被排出。

该技术包含三大核心部件：反渗透膜、高压泵和能量回收装置。高压泵将原海水压力提升到5～7MPa，使其中40％左右的淡水透过反渗透膜，而余下的60％左右的浓盐水仍然具有4～6MPa左右的压力势能，需要通过能量回收系统将其传递到原海水中，以减少总的能量消耗。

如何降低高压泵与能量回收装置的投资成本、运营成本与能耗，是该技术的关键。二者的成本之和约占总投资成本的1/3左右，电耗则占总电耗的2/3以上，电耗成本占营运成本1/3以上，目前该法所产淡水的吨耗电量在3.5kWh，而在现有膜技术水平下，极限耗电量应当在2.5kWh左右，尚有1/3的节能空间。

目前国内反渗透海水淡化工程中使用的高压泵主要以进口的多级离心泵和往复系为主。

多级离心泵通过高速旋转的叶轮叶片带动流体转动，在离心力的作用下将流体甩出，通过釆用多级结构从而可输送较高压力的液体。当前海水淡化用的多级离心泵主要分为三种水平中开式：多级离心泵适用流量大于220m³/h的场合，最高效率可达75～85％，结抅一般较大；节段式多级离心泵流量范围在80～220m³/h，效率在65～80％，体积较小；不锈钢冲压泵的通常流量一般不超过95m³/h，但是效率一般小于70％。

多级离心泵输出流量较大而且稳定，但工作效率与容积式泵相比偏低，并且随着压力的增大而降低。目前海水淡化多级离心高压泵的厂商有德国KSB公司、瑞士Sulzer公司、丹麦Grounfos公司等。由于该类泵在流量较大时才具有相对较高的效率，从减少能耗的角度来看在中小型海水淡化系统中使用不够经济。

往复泵属于容积式泵，通过活塞在体内的往复运动使内工作容积周期性的增大和缩小，并通过单向阀相应的关闭和开启作用来输送高压液体。往复泵的额定流量一般不超过120m³/h，由于是容积式泵，效率一般大于85％，但受固有结构的影响，输出流量具有脉动特性。目前海水淡化往复式高压泵的厂商主要有美国CAT公司、美国MYERS公司等。往复泵结构较为复杂，体积较大，但具有较高的工作效率，并且在不同压力等级下效率能够保持稳定，适合在中小型海水淡化系统中使用。

近年来，随着水液压技术的发展，长期从事水液压元件制造的丹麦Danfoss公司开发了系列海水淡化用高压轴向柱塞泵。该系列泵为端面配流的轴向柱塞结构，具有较好的自吸能力，从而可以以较高的转速工作，能够使得较小体积的泵输出较大的流量。该系列泵的关键摩擦副直接釆用海水润滑，维护性好，避免了油脂泄漏引起的污染。