專利名稱：一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，屬于過濾技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來隨著膜行業(yè)的發(fā)展，反滲透膜技術(shù)的應(yīng)用越來越多的引起人們的關(guān)注。反滲透是一個脫鹽過程，廣泛應(yīng)用于海水淡化領(lǐng)域。它以壓力推動，能量的一部分通過原水流入反滲透膜，一部分存在于濃水中。濃水中含有很大一部分壓力能量，如果按照通常40%的水回收率計算，濃水中約有60%的進(jìn)料壓力能量，具有巨大的回收價值和意義。然而目前，反滲透膜濃水通常被排放掉，沒有回收利用，浪費了大量能量。而且，由于反滲透膜需要很高的進(jìn)水壓力，使得在一些電力成本較高的地區(qū)，限制了海水淡化的大規(guī)模應(yīng)用。因此，如何將濃水中的能量回收利用，降低反滲透膜的進(jìn)水壓力，進(jìn)而降低運行成本日益受到關(guān)注。目前國內(nèi)在濃水利用方面取得的成效不大，有很多原因，其中政策導(dǎo)向、市場需求和技術(shù)革新是主要因素。隨著北方地區(qū)水資源的日益短缺，而現(xiàn)有的反滲透濃水排放大多占總處理水量的60%以上。提高濃水的利用是根本上解決RO產(chǎn)水效率的關(guān)鍵。目前，對于反滲透濃水常用的處置方法有:1)將濃水與其他廢水進(jìn)行混合后排放；2)用于噴灑或澆灑地坪等。將濃水與其他水或廢水進(jìn)行混合后排放會直接增加生產(chǎn)廢水的排放量，不符合國家節(jié)水政策。濃水利用技術(shù)不僅與反滲透濃水的水質(zhì)特點及處理方式有關(guān)，如主要包括反滲透濃水的直接或間接排放和再利用，還與 濃水的再脫鹽技術(shù)密切相關(guān)。能量回收技術(shù)是膜法海水淡化工藝的一個伴生技術(shù)，正是膜技術(shù)與能量回收技術(shù)的共同進(jìn)步，促使海水淡化工藝的成本逐步降低。目前已有不少研究人員在這方面進(jìn)行了大量研究和測試應(yīng)用，如想通過設(shè)計渦輪機、助推器、能量傳動桿、水輪等能量轉(zhuǎn)化裝置將濃水的能量轉(zhuǎn)化成二次能量輸入，即“能量再生”。但是，這些能量回收裝置的回收率僅為50%-80%，關(guān)鍵技術(shù)上仍然存在能量轉(zhuǎn)化最大化的欠缺，理想過程中的能耗遠(yuǎn)大于實際的情形，從而難以到達(dá)能量回收率的最大化。而美國Energy Recovery等企業(yè)開發(fā)的正位移式轉(zhuǎn)輪能量回收裝置可使系統(tǒng)濃水能量的回收率達(dá)到95%以上，進(jìn)而使海水淡化的電耗指標(biāo)降至1.6-1.7kw.h/m3,但是這一技術(shù)存在技術(shù)復(fù)雜,成本過高等缺點，限制了其廣泛應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置。鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，為將反滲透系統(tǒng)濃水中含有的能量進(jìn)行回收的多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，它是依靠一個水力動能和勢能的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，通過機械轉(zhuǎn)子來實現(xiàn)能量的傳遞，來實現(xiàn)濃水能量的回收，從而降低高壓泵輸送原水的升壓壓力，降低了對高壓水泵的能耗的要求，節(jié)約了大量能源，實現(xiàn)節(jié)約投資成本和運行成本。本實用新型具有占地面積小、長期的可靠性以及使用壽命長等特性。本實用新型能量轉(zhuǎn)換效率非常高，可高達(dá)98%以上。一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，給水泵通過管道連接第二閥體；第二閥體的另一端與第三閥體和第一閥體連接；第一閥體的另一端連接高壓泵；第三閥體的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置；高壓泵通過管道連接第四閥體；水壓平衡器的一端連接第四閥體的另一端和反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水端和多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的出水端；水壓平衡器的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)水端和反滲透系統(tǒng)的出水端。上述的連接為通過管道連接。本實用新型的有益效果是:本實用新型采用多轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，高壓濃水通過轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)后將能量傳遞給從另一端進(jìn)入能量回收裝置的低壓水，經(jīng)過加壓的低壓水補充到原水中，進(jìn)入反滲透膜，從而降低了對高壓水泵的能耗的要求，節(jié)約并回收了大量能源，實現(xiàn)投資成本和運行成本的大幅降低，也避免了能源的浪費，具有顯著的經(jīng)濟效益，有助于反滲透技術(shù)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。本實用新型的操作壓力為5.0 6.0MPa之間，利用膜組器中排放高壓濃海水高達(dá)
4.8 5.8MPa的余壓。如果按照通常40%的水回收率計算，濃海水中約有60%的進(jìn)料壓力能量，具有巨大的回收價值和意義。本實用新型的系統(tǒng)能量回收技術(shù)，開發(fā)內(nèi)置無阻力轉(zhuǎn)子、噴嘴和水壓平衡器等新型能量回收關(guān)鍵部件，以實現(xiàn)多點能量回收，大大提高回收效率；通過工藝優(yōu)化，實現(xiàn)高低能濃水、新水交互切換；采用低阻壓補水技術(shù)，通過優(yōu)化運行工藝和運行方式，實現(xiàn)容量自調(diào)和壓差平衡。

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本實用新型以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定，如圖其中:圖1是本實用新型的一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的布流板的右視圖；圖4是多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的布流板的側(cè)視圖；圖5是多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的布流板的俯視圖；其中:給水泵I ;高壓泵2 ;反滲透系統(tǒng)3 ;水壓平衡器4 ;多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5 ；第四閥體6、第一閥體7、第二閥體8、第三閥體9、渦流式葉片10、布流板11、噴嘴12、隔板13 ;環(huán)形凹槽14 ;殼體15 ;進(jìn)、出水管16 ;無阻力轉(zhuǎn)子17 ；
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。
具體實施方式
[0028]顯然，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本實用新型的宗旨所做的許多修改和變化屬于本實用新型的保護(hù)范圍。實施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，給水泵I通過管道連接第二閥體8 ；第二閥體8的另一端與第三閥體9和第一閥體7連接；第一閥體7的另一端連接高壓泵2 ；第三閥體9的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5 ；高壓泵2通過管道連接第四閥體6 ;水壓平衡器4的一端連接第四閥體6的另一端和反滲透系統(tǒng)3的進(jìn)水端和多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5的出水端；水壓平衡器4的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5的進(jìn)水端和反滲透系統(tǒng)3的出水端；上述的連接為通過管道連接。多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5包括一殼體15，殼體15分為左右兩箱，右側(cè)為能量轉(zhuǎn)換箱腔A，左側(cè)為能量回收箱腔B，中間是布流板11，該布流板11同時也起著隔流的作用，其上面設(shè)計為環(huán)形凹槽14，多個無阻力轉(zhuǎn)子17鑲嵌在布流板11上，無阻力轉(zhuǎn)子17的上端沿與環(huán)形凹槽14的低端齊平。能量轉(zhuǎn)換箱腔A和能量回收箱腔B中分別設(shè)有一隔板13，隔板13起著隔離高壓水和低壓水的作用。出膜后的濃水，通過噴嘴12，進(jìn)入能量轉(zhuǎn)換箱腔A，其余壓通過上述的布流板11，均水布流，將能量傳遞給布流板11上的無阻力轉(zhuǎn)子17，實現(xiàn)無阻力轉(zhuǎn)子17的高速旋轉(zhuǎn)，帶動無阻力轉(zhuǎn)子17另一側(cè)的一體化葉片10轉(zhuǎn)動，獨特設(shè)計的渦流式葉片10在該裝置的能量回收箱腔B —端，它的高速旋轉(zhuǎn)開始剪切收受的低壓來水，使低壓來水在短時間內(nèi)快速攪動加速，在能量回收箱腔B內(nèi)形成增壓水，從而實現(xiàn)A腔的濃水余壓高效地傳遞給能量回收箱腔B的低壓來水，形成增壓水，它返回到膜的進(jìn)水端，并與高壓原水混合。腔體外設(shè)有水壓平衡器4用于實現(xiàn)容量自調(diào)和壓差平衡。實施例2:—種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，包括多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5，多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置5的殼體分為左右兩箱，右側(cè)為能量轉(zhuǎn)換箱A腔，左側(cè)為能量回收箱B腔，中間是布流板，該布流板同時也起著隔流的作用，其上面設(shè)計為環(huán)形凹槽，多個無阻力轉(zhuǎn)子(Multiple-Rotor)鑲嵌在布流板上，轉(zhuǎn)子的上端沿與凹槽的低端齊平。A腔和B腔中分別設(shè)有一隔板，隔板起著隔離高壓水和低壓水的作用。這個裝置的工作原理為:出膜后的濃水，通過噴嘴，進(jìn)入該裝置A腔，其余壓通過上述的布流板，均水布流，將能量傳遞給布流板上的轉(zhuǎn)子，實現(xiàn)無阻轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，帶動轉(zhuǎn)子另一側(cè)的一體化葉片轉(zhuǎn)動，獨特設(shè)計的渦流式葉片在該裝置的B端，它的高速旋轉(zhuǎn)開始剪切收受的低壓來水，使低壓來水在短時間內(nèi)快速攪動加速，在B腔內(nèi)形成增壓水，從而實現(xiàn)A腔的濃水余壓高效地傳遞給B腔的低壓來水，葉片的高速旋轉(zhuǎn)剪切收受的低壓來水，使低壓來水在短時間內(nèi)快速攪動加速，形成增壓水，并返回到膜的進(jìn)水端，與高壓原水混合。本實用新型結(jié)構(gòu)材料:無阻力轉(zhuǎn)子:采用高強度剛玉(氧化鋁)陶瓷制成。這種材料不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，具有耐腐蝕性、硬度高。[0043]殼體:采用耐腐蝕性不銹鋼。布流板:采用耐腐蝕性不銹鋼。如上所述，對本實用新型的實施例進(jìn)行了詳細(xì)地說明，但是只要實質(zhì)上沒有脫離本實用新型的發(fā)明點及效果可以有很多的變形，這對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，其特征在于給水泵通過管道連接第二閥體； 第二閥體的另一端與第三閥體和第一閥體連接； 第一閥體的另一端連接高壓泵； 第三閥體的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置； 高壓泵通過管道連接第四閥體； 水壓平衡器的一端連接第四閥體的另一端和反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水端和多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的出水端； 水壓平衡器的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)水端和反滲透系統(tǒng)的出水端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，其特征在于連接為通過管道連接。
專利摘要一種多轉(zhuǎn)子能量回收裝置，給水泵通過管道連接第二閥體；第二閥體的另一端與第三閥體和第一閥體連接；第一閥體的另一端連接高壓泵；第三閥體的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置；高壓泵通過管道連接第四閥體；水壓平衡器的一端連接第四閥體的另一端和反滲透系統(tǒng)的進(jìn)水端和多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的出水端；水壓平衡器的另一端連接多轉(zhuǎn)子能量轉(zhuǎn)換裝置的進(jìn)水端和反滲透系統(tǒng)的出水端。本實用新型葉片的高速旋轉(zhuǎn)剪切收受的低壓來水，使低壓來水在短時間內(nèi)快速攪動加速，形成增壓水，并返回到膜的進(jìn)水端，與高壓原水混合，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化回收。
文檔編號C02F1/44GK203030193SQ20122073888
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者梁霖, 吳強, 梁鐵紅 申請人:內(nèi)蒙古東源水務(wù)科技發(fā)展有限公司