[发明专利]一种可变流量的太阳能海水淡化装置

摘要

本发明提供了一种可变流量的太阳能海水淡化装置，由光伏太阳能供电系统、反渗透海水淡化处理系统以及变频控制系统组成，反渗透海水淡化系统有两个并联的分路，第一分路自前至后依次设有海水中压泵、第一单向止回阀、差压式能量回收装置，被输送液通过海水中压泵增压后进入差压式能量回收装置，经差压式能量回收装置进一步升压到反渗透膜组器的额定压力；第二分路自前至后依次设有海水高压泵和第二单向止回阀，由海水高压泵直接将被输送液升压到反渗透膜组器的额定压力。本发明可利用太阳能独立运行，设备成本及运行和维护成本低，并能利用太阳能发电具有峰谷的特点，最大限度地增加产水量，适于偏远海岛、船舶以及缺乏电力供应的家庭使用。

主权项

一种可变流量的太阳能海水淡化装置，由光伏太阳能供电系统、反渗透海水淡化处理系统以及变频控制系统组成，其特征在于所述光伏太阳能供电系统包括光伏太阳能电池、太阳能控制器、逆变器和蓄电池，所述太阳能光伏电池板的输出端与所述太阳能控制器连接，蓄电池与所述太阳能控制器连接；所述太阳能控制器与逆变器连接；逆变器与智能控制器连接，所述太阳能控制器用于控制光伏太阳能电池所发之电向蓄电池的充电以及蓄电池放电；所述的变频控制系统设有所述智能控制器、多个变频器以及处在反渗透海水淡化处理系统中的压力传感器、流量传感器、液位开关，所述变频器包括超滤水泵的变频器、海水中压泵的变频器以及海水高压泵的变频器，所述多个变频器以及压力传感器、流量传感器、液位开关与智能控制器连接，所述智能控制器通过控制所述变频器的工作，使对海水中压泵的供电优先于海水高压泵；所述的反渗透海水淡化系统设有海水总路，所述海水总路自前至后依次串接海水取水泵、净水器、水箱、所述超滤水泵、超滤装置、中间水箱、中间水泵、保安滤器；所述取水泵用于抽取原海水，其与智能控制器直接连接，蓄电池的放电经逆变器转化为交流电后作为取水泵的电源；所述净水器，用于将海水净化成符合超滤进水要求；所述超滤水泵用于超滤装置进水增压，使之达到超滤装置进水压力要求，其先与变频器连接，再通过变频器与智能控制器连接，蓄电池的放电经逆变器转化为交流电后作为超滤水泵的电源；所述中间水泵将超滤产水增压至0.1~0.5MPa，使之通过保安滤器进入海水中压泵以及海水高压泵，其与智能控制器直接连接，蓄电池的放电经逆变器转化为交流电后作为中间水泵的电源；所述保安滤器用于防止海水中剩余的微小颗粒进入海水高压泵和反渗透膜组器中的膜组件；所述的海水取水泵、超滤水泵、中间水泵、海水中压泵、海水高压泵均为交流水泵，所述的海水中压泵和海水高压泵均先连接各自的变频器，再通过变频器与智能控制器连接，蓄电池的放电经逆变器转化为交流电后作为海水中压泵和海水高压泵的电源；所述反渗透海水淡化系统在海水总路之后连有两个并联的分路，两个并联的分路再连至反渗透膜组器的高压海水进水总路，高压海水进水总路再连至反渗透膜组器的高压海水进口端，在高压海水进水总路上旁路连接高压压力储罐；所述分路中的第一分路自前至后依次设有所述海水中压泵、第一单向止回阀、所述差压式能量回收装置，被输送液通过海水中压泵增压后进入差压式能量回收装置，经差压式能量回收装置进一步升压到反渗透膜组器的额定压力；在第一单向止回阀和差压式能量回收装置之间的管路上旁路连接中压压力储罐；所述的差压交换式能量回收装置由一个二位四通电磁换向阀、四只单向阀、两只差压缸以及一对行程开关组成；所述两只差压缸同轴放置，两只差压缸之间设有活塞杆，差压缸中设置有活塞，所述活塞杆的两端分别与两只差压缸的活塞相对接触，差压缸被所述活塞分为无杆腔和有杆腔；所述四只单向阀平分成两组分别和每只差压缸的无杆腔连通，每组中的两只单向阀的方向相反；两只方向为供差压交换式能量回收装置向外压出被输送液的单向阀，其出口通过管路相连后与高压海水进水总路连通；两只方向为向差压交换式能量回收装置输入被输送液的单向阀，其进口通过管路相连后与第一单向止回阀连通；所述的二位四通电磁换向阀设有阀杆、供阀杆直线运动的阀腔，阀腔具有第P通口、第A通口、第B通口、第O通口，第A通口和第B通口分别和一只差压缸的有杆腔连通，第P通口是所述差压交换式能量回收装置的废弃液进口，接反渗透膜组器的高压浓海水排放口，第O通口是所述差压交换式能量回收装置的废弃液排放口；第O通口在阀腔处有左右两个进口，在阀腔上，沿轴向依次为第O通口左侧进口、第B通口、第P通口、第A通口、第O通口右侧进口；第P通口、第A通口、第B通口、第O通口的位置与阀杆有以下配合关系：阀杆有第一工作位和第二工作位；阀杆处于第一工作位，第P通口与第A通口接通，第O通口与第B通口接通；阀杆处于第二工作位，第P通口与第B通口接通，第O通口与第A通口接通；所述两个差压缸之间设有一根推杆和一对行程开关，所述推杆的两端插入两个差压缸的有杆腔中，在有杆腔的推杆外套有复位助推弹簧，当活塞退到极限位置时推动推杆向一侧运动，推杆触动行程开关，控制二位四通电磁换向阀电磁铁的得失电，实现能量回收装置状态切换；所述分路中的第二分路自前至后依次设有海水高压泵和第二单向止回阀，由海水高压泵直接将被输送液升压到反渗透膜组器的额定压力，与第一分路被输送液汇合后接反渗透膜组器的高压海水进水总路。