[发明专利]一种用于反渗透海水淡化系统的磁控式能量回收泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量回收泵，尤其是涉及一种用于反渗透海水淡化系统的磁控式能量回收泵。

背景技术

我国已经处于严重的水资源缺乏状态，而且缺水的情况还在日益恶化中，针对这一状况我国也出台了“最严格水资源管理制度”。海水淡化技术作为缓解水资源缺乏的重要手段，受到了越来越多的重视。在众多的海水淡化技术中，反渗透法由于成本更低，已经逐步成为市场主流技术手段。

反渗透海水淡化技术是利用高压泵将原料海水加压，使其压力达到反渗透操作压力5.0～7.0MPa(视海水盐度不同而定)，然后使加压后的海水流向反渗透膜器中的反渗透膜，其一部分透过反渗透膜成为淡水，另一部分变成浓盐水排出。由于浓盐水中压力仍很高，如不加以利用，则每产一吨淡水所需要的耗电量在10KW.h以上。

早期采用反渗透法的海水淡化系统为降低每吨产水耗电量，多采用了提高反渗透膜前压力的方法。但这一方法受到反渗透膜最高承受压力、存难溶盐极限回收率、浓差极化极限回收率以及高压泵扬程的制约，耗电量仍停留在在8KW.h以上。在20世纪80年代能量回收技术被大量采用，其采用的是逆转泵和佩尔顿叶轮型能量回收装置，其能够有效的回收废弃高压海水中的能量，从而使耗电量大大降低；后期又研制出了水力透平型能量回收装置，使吨水功耗进一步降低；近年来随着流体直接接触正位移技术的发展，以活塞式功交换器与旋转式压力交换器为代表的新一代能量回收装置能量回收效率已达到90％以上，从而使每产一吨淡水的耗电量降低至4KW.h以下。

目前采用的活塞式功交换器技术类型有三种。第一种是等压交换式，如阿科凌公司的DWEER型活塞式功交换器为等面积活塞，使交换器内高压浓水压力与进入腔内的原水压力相等，从而实现压力能回收的目的；第二种是升压交换式，如天津海水淡化与综合利用研究所研制的升压式能量回收装置为单活塞杆活塞，高压浓水作用于无活塞杆一面而原水作用于有活塞杆一面，从而使原水压力较高压浓水压力高，实现了能量回收与增压的作用；第三种是差压交换式，如美国Spactra公司的Clark泵，其类似于两只单活塞杆活塞缸相连，通过利用高压部分活塞面积差和低压部分压力差达到能量回收与增压的目的。在以上三种技术中，前两种需要使用高压泵，不具有增压泵的功能；而第三种则由于具有自增压功能，因此不需要使用高压泵，可称之为能量回收泵。

差压交换式能量回收泵由于无须使用高压泵，所以系统成本能够大大降低，具有非常大的市场潜力。但目前差压交换式能量回收泵均为水压式控制，在其内部流道中设置了功能上类似于控制阀门的部件，从而使其结构较为复杂；且其大多采用焊接结构，可维修性较差，同时成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、易于维护、成本低、能耗低的用于反渗透海水淡化系统的磁控式能量回收泵。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于反渗透海水淡化系统的磁控式能量回收泵，包括活塞、活塞杆、磁环、缸筒、联接台座、端盖、拉杆，所述的联接台座设置于缸筒中间，将缸筒分成左侧缸筒和右侧缸筒，所述的活塞包括左侧活塞和右侧活塞，其中左侧活塞置于左侧缸筒内，右侧活塞置于右侧缸筒内，所述的活塞杆两端穿过联接台座分别连接左侧活塞和右侧活塞，所述的磁环安装在活塞或活塞杆上，所述的端盖密封连接在缸筒两端，所述的缸筒、联接台座、端盖通过拉杆紧固连接。

所述的端盖包括左侧端盖和右侧端盖，左侧端盖连接在缸筒左端，右侧端盖连接在缸筒右侧，均通过密封圈密封。

所述的缸筒与联接台座以及活塞之间均通过密封圈密封。

所述的活塞与活塞杆之间通过螺栓紧固，所述的端盖、联接台座上设置有供拉杆安装的安装孔，拉杆从安装孔中穿过后采用螺母紧固。

所述的磁环包括左侧磁环和右侧磁环，分别安装在左侧活塞或右侧活塞底部或端面，或者安装在活塞杆上。即磁环安装于活塞柱段；可以以磁块或其它形式安装于活塞柱段、活塞端面以及活塞杆上。

所述的活塞、联接台座和端盖将缸筒分成四个密封腔室：左侧端盖与左侧活塞之间形成第一腔室、左侧活塞与联接台座之间形成第二腔室、联接台座与右侧活塞之间形成第三腔室，右侧活塞与右侧端盖之间形成第四腔室，其中左侧端盖上设有连通外部管道与第一腔室的第一通道，联接台座下部设有连通第二腔室和外部管道的第二通道，联接台座上部设有连通外部管道和第三腔室的第三通道，右侧端盖上设有连通第四腔室和外部管道的第四通道。