[實(shí)用新型]海水淡化高壓泵

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821703648.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209494704U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉新;萬(wàn)彬;張慶慶;李威;孫祥超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張玉新
• 主分類(lèi)號(hào): F04C11/00
• 分類(lèi)號(hào): F04C11/00;F04C2/02;F04C15/00;F03C2/02
• 代理公司: 青島澤為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37237
• 代理人: 姚繼偉;邵桂禮

本實(shí)用新型提供一種海水淡化高壓泵，包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸，貫穿該主軸依次串聯(lián)安裝的多級(jí)增壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)、多級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)和多級(jí)能量回收渦盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中，多級(jí)增壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)置成能夠接收來(lái)自外部的原始海水并在主軸的驅(qū)動(dòng)下逐級(jí)加壓原始海水以輸出高壓海水，多級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)置成在主軸的驅(qū)動(dòng)下其每一級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)都能夠?qū)M(jìn)入其內(nèi)的反滲透后海水進(jìn)行補(bǔ)壓并輸出補(bǔ)壓后海水，多級(jí)能量回收渦盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)置成能夠接收反滲透后的高壓濃鹽水，且能夠?qū)⒏邏簼恹}水的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)橹鬏S的動(dòng)能并輸出低壓濃鹽水。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、占地面積小，更利于運(yùn)行自動(dòng)控制，便于檢修和維護(hù)，并且提高反滲透模組的使用壽命，降低了能量消耗。

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型涉及流體機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型結(jié)構(gòu)的海水淡化高壓泵。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)幾乎所有的海水淡化工藝皆是采用反滲透膜串聯(lián)工作，如圖1所示，六級(jí)反滲透膜100串聯(lián)布置在護(hù)管200內(nèi)。偶有新型反滲透膜一體凈化系統(tǒng)采用反滲透膜并聯(lián)工作，如圖2和圖3所示，該新型反滲透膜一體凈化系統(tǒng)包括電機(jī)300、膜泵一體分離凈化器400、反滲透膜部件500、進(jìn)水段600、出水段700、海水接入口A1、清水匯集接出口B1、濃海水接出口C1。然而，目前不論是圖1所示的串聯(lián)工作模式還是圖2和圖3所示的并聯(lián)工作模式，均需在其進(jìn)口配置一臺(tái)高壓泵800，如圖4所示，以滿足反滲透膜的滲透壓需求。

對(duì)于圖1所示的老式反滲透膜串聯(lián)工作配置高壓泵工藝，其存在如下缺陷：占用空間面積大，基建投資費(fèi)用高；反滲透膜內(nèi)壓力逐級(jí)遞減，滲透膜出水量逐級(jí)遞減，分離效率低（這是因?yàn)椋汉ＫM(jìn)入第一級(jí)反滲透膜時(shí)鹽濃度較低，壓力較高，反滲透部分淡水后，進(jìn)入下一級(jí)反滲透膜，會(huì)導(dǎo)致鹽濃度逐級(jí)增高，級(jí)數(shù)越靠后的反滲透膜需要更高的反滲透壓）；反滲透膜的利用率不等，其使用壽命不一；反滲透膜100嵌裝在同一護(hù)管200內(nèi)，不利于監(jiān)測(cè)和檢修。

對(duì)于圖2和圖3所示的新型反滲透膜一體凈化系統(tǒng)配置高壓泵工藝，其存在如下缺陷：此并聯(lián)結(jié)構(gòu)占用空間面積稍大；高壓泵800（見(jiàn)圖4）和反滲透膜一體凈化系統(tǒng)均單獨(dú)配有電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電路接線難度增加，且一定程度上增加了系統(tǒng)的自動(dòng)控制難度；高壓泵800的存在增加了隱形故障點(diǎn)的數(shù)量；高壓泵800和電機(jī)300相互獨(dú)立，不利于能源的綜合利用。

實(shí)用新型內(nèi)容

為克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、便于控制和維修的全新設(shè)計(jì)的海水淡化高壓泵將是有利的。

本實(shí)用新型的主旨思想是在海水淡化高壓泵中提供增壓區(qū)（包括多級(jí)增壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)）、補(bǔ)壓區(qū)（包括多級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)）和能量回收區(qū)（包括多級(jí)能量回收渦盤(pán)結(jié)構(gòu)），單臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)多級(jí)渦盤(pán)穿軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和進(jìn)出口的交錯(cuò)布置，為海水淡化機(jī)組實(shí)現(xiàn)各級(jí)反滲透膜組都能有適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Γ瑏?lái)大幅提高淡水的產(chǎn)出效率，并節(jié)能降耗（能量回收區(qū)是把經(jīng)過(guò)海水淡化后產(chǎn)生的高壓濃鹽水轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪簼恹}水的裝置，此過(guò)程中把壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)橛行лS功進(jìn)行能量回收）。

為此，本實(shí)用新型提供一種海水淡化高壓泵，其特征在于包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸，貫穿該主軸依次串聯(lián)安裝的多級(jí)增壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)、多級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)和多級(jí)能量回收渦盤(pán)結(jié)構(gòu)，其中，多級(jí)增壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)置成能夠接收來(lái)自外部的原始海水并在主軸的驅(qū)動(dòng)下逐級(jí)加壓原始海水以輸出高壓海水，多級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)置成在主軸的驅(qū)動(dòng)下其每一級(jí)補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)都能夠?qū)M(jìn)入其內(nèi)的反滲透后海水進(jìn)行補(bǔ)壓并輸出補(bǔ)壓后海水，多級(jí)能量回收渦盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)置成能夠接收反滲透后的高壓濃鹽水，且能夠?qū)⒏邏簼恹}水的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)橹鬏S的動(dòng)能并輸出低壓濃鹽水。

在本實(shí)用新型中，由于增壓、補(bǔ)壓以及能量回收的結(jié)構(gòu)都貫穿同一根由單臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸安裝，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、占地面積小，更利于運(yùn)行自動(dòng)控制，便于檢修和維護(hù)；補(bǔ)壓渦盤(pán)結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以為沒(méi)有達(dá)到壓力要求的海水提高壓力已滿足輸出要求；多級(jí)能量回收渦盤(pán)結(jié)構(gòu)以穿軸方式串聯(lián)在主軸上，并且動(dòng)渦盤(pán)在高壓濃鹽水的作用下進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)主軸，實(shí)現(xiàn)壓力能向機(jī)械能（軸功）的轉(zhuǎn)化，能量回收效率約60%～80%，這樣反過(guò)來(lái)可以減少驅(qū)動(dòng)主軸的電機(jī)的能量輸出，從而完成能量回收，進(jìn)而降低能量消耗。