[發明專利]一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置

有效

• 申請號: 201110151044.0
• 申請日: 2011-06-08
• 公開（公告）號: CN102276016A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 吳速;麻常選;由長林;徐青松
• 申請（專利權）人: 吳速
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;C02F103/08
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種用于海水淡化的設備，具體是一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置。

背景技術

海水淡化現已經成為解決全球水資源危機的重要途徑，目前應用反滲透膜的反滲透法應用最為廣泛。反滲透法是利用反滲透膜只允許溶劑透過、不允許溶質透過的特有性能，將海水與淡水分隔開的，反滲透裝置工作動力是壓力差，由高壓泵將經預處理的海水升壓達到反滲透的工作壓力，通常為5.0～6.9MPa使反滲透過程得以進行。?

反滲透法海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關鍵，而高壓泵的耗電又占了運行成本的70%左右，其使用范圍受到電力或能源供應的局限，難于在更大范圍，尤其在眾多島嶼等電力匱乏的區域普遍推廣使用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種投資省、效率高的風電互補的液壓驅動海水淡化裝置，以風力直接驅動液壓泵產生高壓油，以高壓油作為液壓水壓增壓泵的主要動力進行海水反滲透淡化，目的在于降低反滲透法海水淡化成本。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明的一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置，包括海水增壓系統和風力驅動的液壓增壓系統。

所述海水增壓系統包括液壓水壓增壓泵及電動水泵，所述液壓水壓增壓泵的進水口連通低壓海水管路，并通過電控閥與液壓水壓增壓泵出水口連接，液壓水壓增壓泵的出水口與電控三通閥的入口連接，電控三通閥的第一出水口與所述電動水泵的進水口連接，電控三通閥的第二出水口與總出水口及所述電動水泵的出水口連接，所述總出水口連接反滲透海水淡化設施。在液壓水壓增壓泵出水口和海水增壓系統的總出水口分別安裝有壓力傳感器。

在液壓水壓增壓泵的前級設有海水預處理工序，目的是給水壓增壓泵提供較清潔的低壓海水。

所述液壓增壓系統包括油箱、低壓油泵、輸油管及風力驅動的液壓增壓機組，所述風力驅動的液壓增壓機組包括機艙、安裝于機艙前部的風力機葉輪及安裝于機艙內部的葉輪主軸、葉輪主軸支承軸承、加速齒輪箱、聯軸器和液壓泵、所述葉輪主軸與所述加速齒輪箱的輸入軸固定連接、所述加速齒輪箱的輸出軸通過聯軸器與所述液壓泵的主軸連接，所述聯軸器的表面設置有電控液壓制動器，所述液壓泵的主軸上設置有轉速傳感器，所述液壓泵的輸出高壓油通過高壓輸油管驅動所述液壓水壓增壓泵，所述低壓油泵的輸入端與油箱相通，所述低壓油泵的輸出端通過低壓輸油管與所述液壓泵的進油端連接。

進一步的，本發明的一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置，還可以包括連接于所述風力驅動的液壓增壓機組與所述液壓水壓增壓泵之間的緩沖壓力容器、溢流閥、流量控制閥及單向閥，以及連接于低壓油泵前級的濾清器。這樣可以有效穩定油路壓力，保證液壓泵正常運行。

進一步的，本發明的一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置，還包括支撐所述機艙的塔架，所述塔架是管柱結構或桁架結構，塔架上端通過機艙底座與機艙連接，塔架下端固定于塔架底座上。

進一步的，本發明的一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置，還包括電控裝置，具體包括PLC控制器、變頻器、電控液壓制動器、轉速傳感器及出水壓力傳感器。

PLC控制器根據轉速傳感器、和出水壓力傳感器的傳感信號，控制電控閥、和電控三通閥的動作并通過變頻器控制電動水泵的起、停和調速，以此來完成風能驅動、電能驅動或兩種動力互補的驅動模式，根據風力大小控制電控液壓制動器的動作及液壓泵的工作狀態。根據風向控制偏航裝置來調整風力機的迎風方向。

進一步的，本發明的一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置，還包括反滲透海水淡化設施。

本發明一種風電互補的液壓驅動海水淡化裝置的工作原理是：風力驅動的液壓增壓機組通過風力機葉輪將風能轉換為機械能，經加速齒輪箱加速后驅動液壓泵產生高壓油，高壓油通過輸油管驅動液壓水壓增壓泵，液壓水壓增壓泵對低壓海水進行加壓。

低壓油泵通過電力驅動，汲取油箱的液壓油經過加壓送入塔架頂部液壓泵。當風力較強時，如液壓泵的主軸滿足預先設定的轉速值或液壓水壓增壓泵的壓力達到設定值，則海水直接泵入反滲透海水淡化設施淡化為淡水輸出；當液壓水壓增壓泵的壓力不足或液壓泵的主軸轉速不足時，電控裝置自動控制電動水泵二次加壓，以保證反滲透壓力；當無風時，根據需要電控裝置自動控制電動水泵直接對低壓海水加壓產生高壓水，進入反滲透海水淡化設施，以此來完成風能驅動、電能驅動或兩種動力互補的驅動模式。

本方案的有益效果；