針對(duì)小規(guī)模海水淡化需要解決能量回收裝置的能回效率與空間問(wèn)題,將能量回收裝置與壓力提升泵進(jìn)行集成一體化設(shè)計(jì),研究了一種雙缸耦合閥控式能量回收系統(tǒng)。系統(tǒng)兩液壓缸內(nèi)活塞各由一個(gè)電動(dòng)推桿推動(dòng),疊加高壓濃海水壓力實(shí)現(xiàn)壓力交換,同時(shí)進(jìn)行活塞推力的耦合控制,避免了壓力交換過(guò)程中活塞的壓力脈沖波動(dòng),保障了反滲透膜工作壓力穩(wěn)定;基于小型海水淡化裝置,根據(jù)壓力能流反滲透工藝節(jié)點(diǎn)壓力流進(jìn)行了計(jì)算分析,得出電動(dòng)推桿推力壓力0.5 MPa左右的補(bǔ)償壓力曲線(xiàn)。通過(guò)AMESim進(jìn)行液壓仿真分析,結(jié)果表明在系統(tǒng)回收率為30%,高壓濃海水進(jìn)口壓力為4.8 MPa,增壓海水壓力4.6 MPa的情況下,通過(guò)壓力補(bǔ)充增壓海水壓力可增壓到5.0 MPa,反滲透膜壓力與流量波動(dòng)較小,滿(mǎn)足反滲透海水淡化的壓力需求。 

【文章來(lái)源】：海洋工程. 2020,38(03)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

小型反滲透海水淡化裝置工藝流程

小型海水淡化裝置系統(tǒng)回收率一般較低[12]，參照《陶氏反滲透和納濾膜元件產(chǎn)品與技術(shù)手冊(cè)2016年V2版》，文中所涉及的小型海水淡化裝置的兩支反滲透膜組件串聯(lián)連接，淡水系統(tǒng)回收率為30%，總進(jìn)水量2 600 L/h，淡水產(chǎn)水量780 L/h，高壓海水進(jìn)入反滲透膜組件工作壓力5.0 MPa。根據(jù)納濾膜廠(chǎng)商提供的技術(shù)參數(shù)可知，通過(guò)兩段納濾膜元件的壓力損失不超過(guò)0.18 MPa[13]，液壓缸內(nèi)高壓濃海水將壓力能傳遞給原海水時(shí)，部分能量轉(zhuǎn)化為原海水的動(dòng)能，期間壓力損失約為0.12 MPa[14]。因此，如小型海水淡化裝置不安裝壓力提升泵的情況下，通過(guò)上述分析可知在能量回收裝置環(huán)節(jié)需對(duì)其進(jìn)行約0.3 MPa的壓力提升，小型反滲透海水淡化裝置工藝節(jié)點(diǎn)參數(shù)如圖2所示。2 反滲透雙缸耦合閥控式能量回收裝置

反滲透雙缸耦合閥控式能量回收系統(tǒng)的增壓過(guò)程循環(huán)工作周期T可分為三個(gè)時(shí)間階段，即增壓開(kāi)始充壓耦合階段T1、穩(wěn)定增壓階段T2和增壓結(jié)束充壓耦合階段T3，其中泄壓過(guò)程時(shí)間與穩(wěn)定增壓階段T2時(shí)間相同，液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的壓力變化如圖4所示。圖4 液壓缸耦合工作壓力簡(jiǎn)圖

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