[发明专利]反渗透海水淡化用的三缸三活塞型能量回收器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种反渗透海水淡化用的三缸三活塞型能量回收器，属于海水反渗透或苦咸水反渗透淡化系统中能量回收技术。

背景技术：

反渗透海水淡化系统的操作压力通常为5.5～7.0MPa，而从反渗透膜组件中排放出的盐水的压力也高达5.0MPa以上。为回收利用盐水的余压能，以降低淡化过程的运行能耗和产品水的成本，则必须在反渗透淡化装置中设置能量回收器。

国内外近年来新投建的大型和特大型反渗透海水淡化工程都配备有能量回收器，而且以正位移式的能量回收器为主选类型。这主要是因为正位移式能量回收器具有90-95％的能量回收效率，节能效果明显。但该类型能量回收器价格通常较昂贵，而且还需要配套使用增压泵，一次性设备投资成本较高。只有大型或特大型反渗透淡化系统才能够通过规模效应抵消或降低设备投资成本增加带来的负面影响。因而，目前国内外中小型反渗透淡化系统基本上都没有配备能量回收器，加之该规模范围的淡化装置数量较多，由此造成的能源浪费也同样可观。

发明内容：

本发明目的在于提供一种反渗透海水淡化用的三缸三活塞型能量回收器。该能量回收器运行可靠、效率高，制造成本低。

本发明是通过下述技术方案加以实现的，一种反渗透海水淡化用的三缸三活塞型能量回收器，其特征在于，该能量回收器包括三段液压缸，其中中间段液压缸6的直径大于两端段液压缸2、9的直径，并且两端段液压缸2、9直径相等；中间段液压缸6与两端段液压缸2、9之间设置连接头5、8，两端段液压缸的外端设置封头1、11，两封头通过贯穿连接头5、8外边缘的螺栓12及螺母13紧固；在三段液压缸内，穿过连接头的中心孔5-4、8-2和活塞杆导向孔5-2、8-4设置活塞杆4，活塞杆的两端安装与端段液压缸2、9呈滑动配合的活塞3、10，活塞杆的轴向中央安装与中间段液压缸呈滑动配合的活塞7。

上述连接头5、8的外边缘为四方形，径向中心开设有轴向连通的中心孔5-2、8-4和活塞杆导向孔5-4、8-2，连接头的一侧制有径向尺寸与中间段液压缸6内径呈紧配合的圆凸台，并且由连接头外边缘至该圆凸台的轴向外侧开设直角形的连通孔5-1、8-1，连接头的另一侧制有径向尺寸与端段液压缸2、9内径呈紧配合的圆凸台，并且由连接头外缘至中心孔壁上，开设直通连通孔5-3、8-3。

上述封头的外边缘为四方形，它的一侧制有径向尺寸与端段液压缸2、9内径呈紧配合的圆凸台，并且由封头外边缘至该圆凸台的轴向侧面开设直角形的连通孔1-1、11-1。

本发明的优点是：本发明在运行过程中，从反渗透器排出的高压浓盐水进入中间段液压缸活塞的一侧推动活塞运动的同时，两端端段液压缸内活塞一侧的海水同时被压缩增压，两端端段液压缸中活塞的另一侧进入的海水为该活塞提供一部分动力，从而提高了设备的容积利用率。中间段液压缸中高压盐水压力与端段液压缸中被增压的海水之间存在较小的压力差，从而有效的提高了连接头的密封性能，实现了高压盐水与被增压的海水之间的零混合，同时减少了中间段液压缸活塞另一侧盐水与端段液压缸中活塞一侧低压的原料海水的渗漏。

传统的能量回收器只能将高压盐水中的压力能回收并传递给与本身流量相等的海水，高压盐水的压力通常低于反渗透进口操作压力，这时即使高压盐水中的压力能100％的传递给海水，被增压的海水的压力仍低于反渗透进口的操作压力，所以必须增设增压泵来提高被增压的海水的压力以达到反渗透进口操作压力。同时由于进入反渗透膜器中的高压海水经反渗透膜器后一部分以淡水产出，其余的以高压盐水的形式排出反渗透膜器，被增压的海水流量小于反渗透进口的额定流量，所以要额外增设高压流量泵来补充相当于淡水流量的那部分高压海水。本发明用海水的压力能和高压浓盐水的压力能一起来驱动活塞运动，直接将海水增压到反渗透入口操作压力，不必额外配套增压泵。由反渗透膜器排出的高压浓盐水和淡水流量之和与出能量回收器的被增压的海水流量相等，所以无需额外配套高压流量泵，从而降低了反渗透系统能耗和设备投资费用。

本发明的能量回收效率高达90％以上，设备成本低，利于在中小反渗透海水淡化系统中推广使用。

附图说明：

图1为本发明三缸三活塞型能量回收器结构示意图。

图1中：1、11-封头；1-1、11-1-液流孔；2、9-端段液压缸；6-中间段液压缸；3、7、10-活塞；4-活塞杆；5、8-连接头；5-1、5-3、8-1、8-3-液流孔；5-2、8-4-活塞杆导向孔；5-4、8-2-中心孔；12-压紧螺栓；13-螺母；14-活塞紧固螺母；15-密封圈；16-活塞定位螺母。

图2为图1中活塞10的结构示意图。