一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于能量傳送設(shè)備領(lǐng)域，一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組，包括海底過濾器、低壓水泵、低壓泵電機、預(yù)處理裝置、法蘭接離合軸高壓泵、反滲透膜組件、活性碳吸附罐以及飲用水儲存罐，法蘭接離合軸高壓泵的法蘭排出口與反滲透膜組件前腔的高壓進口之間連接有高壓管路，作為改進：法蘭接離合軸高壓泵的法蘭回壓接口與反滲透膜組件前腔的截留水出口之間連接有回壓管路，法蘭接離合軸高壓泵的法蘭排泄接口處有排泄管路；反滲透膜組件前腔在高壓進口與截留水出口之間有導(dǎo)流隔板；法蘭接離合軸高壓泵整體還包括法蘭接口殼體、方頭泵軸、水機五弧軸、水機轉(zhuǎn)輪、水泵葉輪、法蘭吸入端蓋和法蘭回壓端蓋。
【專利說明】一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于能量傳送設(shè)備領(lǐng)域，國際專利分類為C02F，具體涉及反滲透海水淡化系統(tǒng)中關(guān)于能量回收設(shè)備的一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組。

【背景技術(shù)】
[0002]填海造島，為當(dāng)代海洋經(jīng)濟之首舉，早期海水淡化采用蒸餾法，如多級閃蒸技術(shù)，能耗在9.0kWh / m3，20世紀70年代反滲透海水淡化技術(shù)投入應(yīng)用，從80年代初以前建成的多數(shù)反滲透海水淡化系統(tǒng)的過程能耗6.0kWh / m3，其最主要的改進是將處理后的高壓濃鹽水的能量有效回收利用。
[0003]當(dāng)今世界在海水淡化領(lǐng)域液體能量回收利用的壓力交換器主要有以下兩種:
[0004]1.傳統(tǒng)的活塞液壓缸結(jié)構(gòu)類似柱塞泵，優(yōu)點是工作液體介質(zhì)與廢棄高壓液體不直接接觸，最高效率可達95%，缺點液壓缸結(jié)構(gòu)的活塞以及活塞桿自身都有很大的摩擦功耗，特別是活塞桿的往復(fù)密封技術(shù)最難達到理想效果，實際效率往往低于90%，特別是摩擦損耗導(dǎo)致設(shè)備停機頻繁、維護費用高。專利號:2010102952.2，于2010年7月21日公布的我國實用新型專利:用于海水淡化系統(tǒng)的差動式能量回收裝置及方法，就屬于傳統(tǒng)活塞液壓缸結(jié)構(gòu)；
[0005]2.其它形式一國際上對海水淡化投入較早的其它發(fā)達國家，如:德國、日本、英國、美國、荷蘭、瑞典、挪威以及丹麥等，都未能在壓力交換方面獲得理想、完美結(jié)構(gòu)，其實際交換效率也都沒有超過75%的，且配套工程龐大，外來電器驅(qū)動和切換閥門等控制元件過多導(dǎo)致意外事故頻繁發(fā)生，最終導(dǎo)致大幅度增大設(shè)備投資和日常管理維護等額外費用。
[0006]3.最新應(yīng)用的水泵水輪機，雖然在能量回收關(guān)鍵技術(shù)上具備諸多優(yōu)點，但因其水泵葉輪與水輪機轉(zhuǎn)輪處于同軸結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致啟動功率大，而且還容易發(fā)生啟動事故。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以法蘭接離合軸高壓泵作為關(guān)鍵技術(shù)，能將原本要廢棄的高壓液體能量再次轉(zhuǎn)換利用，具備顯著節(jié)能的海水淡化機組。
[0008]一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組，包括海底過濾器、低壓水泵、低壓泵電機、預(yù)處理裝置、法蘭接離合軸高壓泵、反滲透膜組件、活性碳吸附罐以及淡水儲存罐，所述的海底過濾器與所述的低壓水泵之間有低壓泵吸管連接，所述的低壓水泵輸入軸連接著所述的低壓泵電機，所述的低壓水泵與所述的預(yù)處理裝置之間有低壓泵排管連接，所述的預(yù)處理裝置與所述的法蘭接離合軸高壓泵的法蘭吸入口之間有低壓管路連接，所述的法蘭接離合軸高壓泵的方孔輸入軸外端固定連接著變頻電機輸出端；所述的法蘭接離合軸高壓泵的法蘭排出口與所述的反滲透膜組件前腔的高壓進口之間連接有高壓管路，所述的反滲透膜組件后腔的淡化水出口依次連接著所述的活性碳吸附罐和所述的淡水儲存罐；所述的低壓泵吸管上串聯(lián)有垂直止回閥，所述的低壓管路上串聯(lián)有水平止回閥，作為改進:所述的法蘭接離合軸高壓泵的法蘭回壓接口與所述的反滲透膜組件前腔的截留水出口之間連接有回壓管路，所述的法蘭接離合軸高壓泵的法蘭排泄接口處有排泄管路；所述的反滲透膜組件前腔在所述的高壓進口與所述的截留水出口之間有導(dǎo)流隔板；所述的法蘭接離合軸高壓泵整體還包括法蘭接口殼體、方頭泵軸、水機五弧軸、水機轉(zhuǎn)輪、水泵葉輪、法蘭吸入端蓋和法蘭回壓端蓋。
[0009]作為進一步改進:所述的法蘭接口殼體上下兩側(cè)分別有水泵蝸殼和水機蝸殼，所述的法蘭接口殼體上的殼體內(nèi)孔兩側(cè)都有殼體法蘭分別對著所述的水泵蝸殼內(nèi)腔以及所述的水機蝸殼內(nèi)腔；
[0010]所述的水泵蝸殼上垂直于所述的殼體內(nèi)孔的切線方向上有法蘭排出口，所述的水泵蝸殼的泵頭端孔與所述的法蘭吸入端蓋的泵蓋臺階面可拆卸密閉緊固；所述的法蘭排出口上的泵排法蘭端面上有至個泵排法蘭孔；所述的水機蝸殼上垂直于所述的殼體內(nèi)孔的切線方向上有法蘭排泄接口，所述的水機蝸殼的水機端孔與所述的法蘭回壓端蓋的機蓋臺階面可拆卸密閉緊固；所述的法蘭排泄接口上的機泄法蘭端面上有至個機泄法蘭孔；
[0011]所述的法蘭吸入端蓋上有法蘭吸入口與所述的泵蓋臺階面中心軸線成垂直布置，所述的法蘭吸入端蓋上有泵蓋軸孔與所述的泵蓋臺階面中心軸線成同軸布置，所述的泵蓋軸孔與所述的方孔輸入軸之間為間隙配合，所述的泵蓋軸孔上的填料密封槽中有密封圈擠壓著所述的方孔輸入軸外圓面；所述的方孔輸入軸下端的軸端方孔與所述的方頭泵軸上端的泵軸方端之間為軸線可滑動配合；所述的法蘭吸入口上的泵吸法蘭端面上有至個泵吸法蘭孔；
[0012]所述的法蘭回壓端蓋上有法蘭回壓接口與所述的機蓋臺階面中心軸線成同軸布置，所述的法蘭回壓接口上的機吸法蘭端面上有至個機吸法蘭孔；
[0013]所述的殼體內(nèi)孔上半部分過渡配合固定著一對水泵軸承外圓，所述的一對水泵軸承內(nèi)孔分別過盈配合固定著所述的方頭泵軸的泵上軸承段和泵下軸承段；所述的殼體內(nèi)孔下半部分過渡配合固定著一對水機軸承外圓，所述的一對水機軸承內(nèi)孔分別過盈配合固定著所述的水機五弧軸的機上軸承段和機下軸承段；所述的方頭泵軸上方側(cè)自上而下依次有所述的泵軸方端、泵螺紋段、泵平鍵段和所述的泵上軸承段，所述的方頭泵軸下方側(cè)依次有所述的泵下軸承段和擋肩端軸；所述的水機五弧軸上方側(cè)有所述的機上軸承段，機上軸承段端面?zhèn)扔形鍌€離合孔斜弧面，離合孔斜弧面一側(cè)有棘輪檔位面，離合孔斜弧面底端有棘輪孔退刀槽；
[0014]所述的水機五弧軸下方側(cè)依次有所述的機下軸承段、機螺紋段以及機端光軸；所述的擋肩端軸與每一個所述的離合孔斜弧面之間有一根棘輪五齒圓棒；一對所述的軸承緊固圈外螺紋與所述的殼體法蘭調(diào)節(jié)固定著一對所述的水泵軸承和一對所述的水機軸承的軸向位置；所述的水機轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋與所述的機螺紋段螺旋配合緊固；所述的水泵葉輪的通孔內(nèi)圓與所述的泵平鍵段外圓過渡配合，所述的軸端方孔內(nèi)的方孔四壁與所述的泵軸方端上的方軸四面之間為滑動配合。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]整體結(jié)構(gòu)采用法蘭連接密閉固定安全可靠，其中法蘭接離合軸高壓泵中的水泵葉輪和水機轉(zhuǎn)輪分別固定安裝在方頭泵軸和水機五弧軸上，且方頭泵軸和水機五弧軸為同軸設(shè)置，特別是方頭泵軸上的擋肩端軸與水機五弧軸上的每一個離合孔斜弧面49之間都有棘輪五齒圓棒，實現(xiàn)了以下兩點最突出的優(yōu)點:
[0017]啟動階段水機轉(zhuǎn)輪還沒有受到被高密度滲透膜截留的58%至59%高壓濃鹽水作用時，方頭泵軸作順時針啟動旋轉(zhuǎn)，帶動棘輪五齒圓棒滑到棘輪檔位面，這時的棘輪五齒圓棒位于離合孔斜弧面與擋肩端軸之間的寬闊之處，而使得方頭泵軸與水機五弧軸脫離，方頭泵軸旋轉(zhuǎn)不會帶動水機五弧軸旋轉(zhuǎn)，方頭泵軸完全由變頻電機控制；
[0018]當(dāng)被高密度滲透膜截留的58%至59%高壓濃鹽水對水機轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生作用時，推動水機轉(zhuǎn)輪高速旋轉(zhuǎn)，水機五弧軸作順時針旋轉(zhuǎn)且略快于方頭泵軸旋轉(zhuǎn)速度，動棘輪五齒圓棒切入到離合孔斜弧面與擋肩端軸之間的狹窄之處，而使得方頭泵軸與水機五弧軸相結(jié)合，助推方頭泵軸旋轉(zhuǎn)，分擔(dān)了變頻電機負荷達50%，實現(xiàn)了降能目的。
[0019]本實用新型在反滲透膜組件前腔的高壓進口與截留水出口之間有導(dǎo)流隔板，使得注入到反滲透膜組件前腔的高壓清海水與高密度滲透膜充分接觸。被高密度滲透膜截留的58%至59%高壓濃鹽水從所述的截留水出口流出注入到法蘭回壓接口里參與能量轉(zhuǎn)換，使得經(jīng)反滲透海水淡化系統(tǒng)所獲取每立方淡水的過程電耗降到2.9度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型關(guān)鍵技術(shù)的法蘭接離合軸高壓泵60的剖面示意圖。
[0021]圖2是圖1中的方頭泵軸33與水機五弧軸38結(jié)合處局部放大示意圖。
[0022]圖3是圖2中的A-A剖面圖，方頭泵軸33與水機五弧軸38處于脫離狀態(tài)。
[0023]圖4是圖2中的A-A剖面圖，方頭泵軸33與水機五弧軸38處于結(jié)合狀態(tài)。
[0024]圖5是本實用新型的應(yīng)用示意圖。
[0025]圖6是圖1中的軸承緊固圈75剖面示意圖。
[0026]圖7是圖6中的軸承緊固圈75俯視圖。
[0027]圖8是圖1中的水泵螺母72所處局部放大剖面示意圖。
[0028]圖9是圖8中的B-B剖面圖。
[0029]圖10是圖8中的C-C剖面圖。
[0030]圖11是圖8中的D-D剖面圖。
[0031]圖12是圖8中方孔輸入軸77的軸端方孔71部位放大圖。
[0032]圖13是圖8中方頭泵軸33的泵平鍵段34以及傳動平鍵11部位放大圖。
[0033]圖14是圖1中的止退銷釘19所處局部放大剖面示意圖。
[0034]圖15是圖14中的E-E剖面圖。
[0035]圖16是圖14中方頭泵軸33的機螺紋段36部位放大圖。
[0036]圖17是圖14中水機轉(zhuǎn)輪88的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋26部位剖面放大圖。
[0037]圖18是圖1中的法蘭接口殼體61剖面示意圖。
[0038]圖19是圖1中的法蘭吸入端蓋41剖面示意圖。
[0039]圖20是圖1中的法蘭回壓端蓋81剖面示意圖。

【具體實施方式】
[0040]結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理以及在反滲透海水淡化系統(tǒng)中的應(yīng)用作進一步闡述:
[0041]一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組，包括海底過濾器10、低壓水泵20、低壓泵電機30、預(yù)處理裝置50、法蘭接離合軸高壓泵60、反滲透膜組件90、活性碳吸附罐78以及淡水儲存罐79，所述的海底過濾器10與所述的低壓水泵20之間有低壓泵吸管21連接，所述的低壓水泵20輸入軸連接著所述的低壓泵電機30，所述的低壓水泵20與所述的預(yù)處理裝置50之間有低壓泵排管25連接，所述的預(yù)處理裝置50與所述的法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭吸入口 65之間有低壓管路56連接，所述的法蘭接離合軸高壓泵60的方孔輸入軸77外端固定連接著變頻電機70輸出端；所述的法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭排出口 69與所述的反滲透膜組件90前腔的高壓進口 96之間連接有高壓管路94，所述的反滲透膜組件90后腔的淡化水出口 92依次連接著所述的活性碳吸附罐78和所述的淡水儲存罐79 ;所述的低壓泵吸管21上串聯(lián)有垂直止回閥40，所述的低壓管路56上串聯(lián)有水平止回閥80，作為改進:所述的法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭回壓接口 89與所述的反滲透膜組件90前腔的截留水出口 98之間連接有回壓管路87，所述的法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭排泄接口 82處有排泄管路28 ；所述的反滲透膜組件90前腔在所述的高壓進口 96與所述的截留水出口 98之間有導(dǎo)流隔板97 ;所述的法蘭接離合軸高壓泵60整體還包括法蘭接口殼體61、方頭泵軸33、水機五弧軸38、水機轉(zhuǎn)輪88、水泵葉輪44、法蘭吸入端蓋41和法蘭回壓端蓋81。
[0042]作為進一步改進:所述的法蘭接口殼體61上下兩側(cè)分別有水泵蝸殼67和水機蝸殼66，所述的法蘭接口殼體61上的殼體內(nèi)孔63兩側(cè)都有殼體法蘭62分別對著所述的水泵蝸殼67內(nèi)腔以及所述的水機蝸殼66內(nèi)腔；
[0043]所述的水泵蝸殼67上垂直于所述的殼體內(nèi)孔63的切線方向上有法蘭排出口 69，所述的水泵蝸殼67的泵頭端孔64與所述的法蘭吸入端蓋41的泵蓋臺階面46可拆卸密閉緊固；所述的法蘭排出口 69上的泵排法蘭端面53上有4至8個泵排法蘭孔55 ;所述的水機蝸殼66上垂直于所述的殼體內(nèi)孔63的切線方向上有法蘭排泄接口 82,所述的水機蝸殼66的水機端孔68與所述的法蘭回壓端蓋81的機蓋臺階面86可拆卸密閉緊固；所述的法蘭排泄接口 82上的機泄法蘭端面83上有4至8個機泄法蘭孔85 ；
[0044]所述的法蘭吸入端蓋41上有法蘭吸入口 65與所述的泵蓋臺階面46中心軸線成垂直布置，所述的法蘭吸入端蓋41上有泵蓋軸孔47與所述的泵蓋臺階面46中心軸線成同軸布置，所述的泵蓋軸孔47與所述的方孔輸入軸77之間為間隙配合，所述的泵蓋軸孔47上的填料密封槽74中有密封圈擠壓著所述的方孔輸入軸77外圓面；所述的方孔輸入軸77下端的軸端方孔71與所述的方頭泵軸33上端的泵軸方端31之間為軸線可滑動配合；所述的法蘭吸入口 65上的泵吸法蘭端面43上有4至8個泵吸法蘭孔45 ；
[0045]所述的法蘭回壓端蓋81上有法蘭回壓接口 89與所述的機蓋臺階面86中心軸線成同軸布置，所述的法蘭回壓接口 89上的機吸法蘭端面93上有4至8個機吸法蘭孔95 ；
[0046]所述的殼體內(nèi)孔63上半部分過渡配合固定著一對水泵軸承73外圓，所述的一對水泵軸承73內(nèi)孔分別過盈配合固定著所述的方頭泵軸33的泵上軸承段35和泵下軸承段37 ;所述的殼體內(nèi)孔63下半部分過渡配合固定著一對水機軸承42外圓,所述的一對水機軸承42內(nèi)孔分別過盈配合固定著所述的水機五弧軸38的機上軸承段51和機下軸承段52 ;所述的方頭泵軸33上方側(cè)自上而下依次有所述的泵軸方端31、泵螺紋段32、泵平鍵段34和所述的泵上軸承段35，所述的方頭泵軸33下方側(cè)依次有所述的泵下軸承段37和擋肩端軸57 ;所述的水機五弧軸38上方側(cè)有所述的機上軸承段51，機上軸承段51端面?zhèn)扔形鍌€離合孔斜弧面49,離合孔斜弧面49 一側(cè)有棘輪檔位面409,離合孔斜弧面49底端有棘輪孔退刀槽48 ；
[0047]所述的水機五弧軸38下方側(cè)依次有所述的機下軸承段52、機螺紋段36以及機端光軸39 ;所述的擋肩端軸57與每一個所述的離合孔斜弧面49之間有一根棘輪五齒圓棒308 ;一對所述的軸承緊固圈75外螺紋與所述的殼體法蘭62調(diào)節(jié)固定著一對所述的水泵軸承73和一對所述的水機軸承42的軸向位置；所述的水機轉(zhuǎn)輪88的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋26與所述的機螺紋段36螺旋配合緊固；所述的水泵葉輪44的通孔內(nèi)圓22與所述的泵平鍵段34外圓過渡配合，所述的軸端方孔71內(nèi)的方孔四壁13與所述的泵軸方端31上的方軸四面14之間為滑動配合。
[0048]作為進一步改進:所述的水機轉(zhuǎn)輪88上的轉(zhuǎn)輪葉片84布置角度與所述的水機五弧軸38旋轉(zhuǎn)中心軸線成46度夾角。
[0049]作為進一步改進:所述的軸承緊固圈75 —側(cè)端面上有2個操作盲孔76。
[0050]作為進一步改進:所述的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋26底端的轉(zhuǎn)輪光孔29與所述的機端光軸39滑動配合，所述的轉(zhuǎn)輪光孔29上有7個轉(zhuǎn)輪螺孔15，所述的機端光軸39上有4個光軸銷孔16，止退銷釘19外螺紋段與所述的轉(zhuǎn)輪螺孔15旋轉(zhuǎn)緊固，所述的止退銷釘19圓柱銷段與所述的光軸銷孔16之間為滑動配合。
[0051]作為進一步改進:所述的軸端方孔71的方孔四壁13深度為43至45毫米，所述的方孔四壁13兩對邊距離為23至25毫米，所述的方孔四壁13端口有1.2X45度的方孔坡口 23 ;所述的泵軸方端31的方軸四面14長度為40至42毫米，所述的方孔四壁13兩對邊距離為23至25毫米，所述的方軸四面14端口有1.2X45度的方軸坡口 24，且所述的方軸四面14的四個相鄰邊上都有1.2X45度的方軸倒角17。
[0052]實施例中:
[0053]軸端方孔71的方孔四壁13深度為44毫米，方孔四壁13兩對邊距離為24毫米，精度公差為H6 ;泵軸方端31的方軸四面14長度為41毫米，方軸四面14兩對邊距離為24毫米，精度公差為g5。
[0054]本實用新型的工作過程如下:
[0055]一、法蘭接離合軸高壓泵60組裝:
[0056]1.為避免陶瓷軸承在高溫條件下引起崩裂，采用將方頭泵軸33和水機五弧軸38分別人工降溫至零下120至125度，并持續(xù)至12分鐘取出，I分鐘之內(nèi)將一對水泵軸承73和一對水機軸承42分別套在泵上軸承段35和泵下軸承段37以及機上軸承段51和機下軸承段52 ;將裝有一對水泵軸承73的方頭泵軸33從水泵蝸殼67側(cè)整體放置在殼體內(nèi)孔63之中，將裝有一對水機軸承42的水機五弧軸38從水機蝸殼66側(cè)整體放置在殼體內(nèi)孔63之中，同時，將四根棘輪五齒圓棒308放置在擋肩端軸57與五個離合孔斜弧面49之間
[0057]2.一對軸承緊固圈75分別旋轉(zhuǎn)在殼體內(nèi)孔63兩側(cè)的殼體法蘭62上，由專用套筒調(diào)整工具對準操作盲孔76調(diào)整到位，確保水泵葉輪44和水機轉(zhuǎn)輪88同時分別精確位于水泵蝸殼67和水機蝸殼66之中；
[0058]3.水機轉(zhuǎn)輪88上的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋26與機螺紋段36旋轉(zhuǎn)配合預(yù)緊，當(dāng)轉(zhuǎn)輪光孔29上的7個轉(zhuǎn)輪螺孔15中的I個轉(zhuǎn)輪螺孔15與機端光軸39上的4個光軸銷孔16中的任何I個光軸銷孔16對準時，將止退銷釘19外螺紋段與轉(zhuǎn)輪螺孔15旋轉(zhuǎn)緊固，使得止退銷釘19圓柱銷段與光軸銷孔16之間為滑動配合。就能確保止退銷釘19同時對準轉(zhuǎn)輪螺孔15和光軸銷孔16，實現(xiàn)水機轉(zhuǎn)輪88相對于方頭泵軸33可承受正反轉(zhuǎn)而不會松開，快捷安全；
[0059]4.法蘭回壓端蓋81的機蓋臺階面86與所述水機蝸殼66的水機端孔68對準，并用12顆螺釘分別穿越機蓋臺階面86上的12個通孔，密閉緊固在水機端孔68周邊的12個螺孔之中；
[0060]5.水泵葉輪44通孔上的鍵槽對準泵平鍵段34上的傳動平鍵11壓入，水泵葉輪44的通孔內(nèi)圓22與泵平鍵段34外圓采用過渡配合；
[0061]6.水泵螺母72與泵螺紋段32旋轉(zhuǎn)緊固；
[0062]7.法蘭吸入端蓋41的泵蓋臺階面46與水泵蝸殼67的泵頭端孔64對準，并用10顆螺釘分別穿越泵蓋臺階面46上的10個通孔，密閉緊固在泵頭端孔64周邊的10個螺孔之中；
[0063]8.方孔輸入軸77的軸端方孔71由外向內(nèi)穿越法蘭吸入端蓋41上的泵蓋軸孔47，借用泵蓋軸孔47上有填料密封槽74中有密封圈擠壓著方孔輸入軸77外圓面構(gòu)成動密封。
[0064]利用方孔四壁13的端口有1X45度的方孔坡口 23，以及方軸四面14的端口有1X45度的方軸坡口 24，將軸端方孔71對準導(dǎo)入到泵軸方端31上。
[0065]二、法蘭接離合軸高壓泵60管路連接:
[0066]法蘭接離合軸高壓泵60的方孔輸入軸77外端固定連接著變頻電機70輸出端；
[0067]法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭吸入口 65與預(yù)處理裝置50出口處之間連接有低壓管路56，法蘭吸入口 65上的泵吸法蘭端面43與低壓管路56上的法蘭端面密閉對接，法蘭吸入口 65上的泵吸法蘭孔45與低壓管路56上的法蘭孔對準用六付螺栓螺母組件緊固；
[0068]法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭排出口 69與反滲透膜組件90前腔的高壓進口 96之間連接有高壓管路94，法蘭排出口 69上的泵排法蘭端面53與高壓管路94上的法蘭端面密閉對接，法蘭排出口 69上的泵排法蘭孔55與高壓管路94上的法蘭孔對準用六付螺栓螺母組件緊固；
[0069]法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭回壓接口 89與反滲透膜組件90前腔的截留水出口 98之間連接有回壓管路87，法蘭回壓接口 89上的機吸法蘭端面93與回壓管路87上的法蘭端面密閉對接，法蘭回壓接口 89上的機吸法蘭孔95與回壓管路87上的法蘭孔對準用六付螺栓螺母組件緊固；
[0070]法蘭排泄接口 82上的機泄法蘭端面83與排泄管路28上的法蘭端面密閉對接，法蘭排泄接口 82上的機泄法蘭孔85與排泄管路28上的法蘭孔對準用六付螺栓螺母組件緊固；法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭排泄接口 82處連接到排泄管路28上排放掉，或者將排泄管路28繼續(xù)連接到工業(yè)用鹽基地208作為工業(yè)用鹽原料。
[0071]三、海水淡化裝置以及法蘭接離合軸高壓泵60運行過程:
[0072]圖1和圖5中，低壓泵電機30輸出端驅(qū)動低壓水泵20旋轉(zhuǎn)，吸取退潮海水依次經(jīng)過海底過濾器10、低壓泵吸管21、低壓泵排管25后注入到預(yù)處理裝置50中備用；啟動變頻電機70大功率驅(qū)動法蘭接離合軸高壓泵60，帶動法蘭接離合軸高壓泵60的水泵葉輪44高速旋轉(zhuǎn)，由法蘭排出口 69排出的壓力高達6.8MPa的高壓清海水由高壓進口 96注入到反滲透膜組件90前腔，其中41%至42%的高壓清海水能滲透穿越了反滲透膜組件90的高密度滲透膜91后并成為凈化淡水從反滲透膜組件90后腔的淡化水出口 92出來，注入到活性碳吸附罐78再次凈化后流入到淡水儲存罐79中備用。
[0073]圖1、圖2和圖5中，法蘭接離合軸高壓泵60中的水泵葉輪44和水機轉(zhuǎn)輪88分別固定安裝在方頭泵軸33和水機五弧軸38上,且方頭泵軸33和水機五弧軸38為同軸設(shè)置，特別是方頭泵軸33上的擋肩端軸57與水機五弧軸38上的每一個離合孔斜弧面49之間都有棘輪五齒圓棒308，實現(xiàn)了以下兩點最突出的優(yōu)點:
[0074]圖1、圖3和圖5中，啟動階段水機轉(zhuǎn)輪88還沒有受到被高密度滲透膜91截留的58%至59%高壓濃鹽水作用時，方頭泵軸33作順時針啟動旋轉(zhuǎn)，帶動棘輪五齒圓棒308滑到棘輪檔位面409，這時的棘輪五齒圓棒308位于離合孔斜弧面49與擋肩端軸57之間的寬闊之處，而使得方頭泵軸33與水機五弧軸38脫離，方頭泵軸33旋轉(zhuǎn)不會帶動水機五弧軸38旋轉(zhuǎn)，方頭泵軸33完全由變頻電機70控制；
[0075]圖1、圖4和圖5中，當(dāng)被高密度滲透膜91截留的58%至59%高壓濃鹽水對水機轉(zhuǎn)輪88產(chǎn)生作用時，推動水機轉(zhuǎn)輪88高速旋轉(zhuǎn)，水機五弧軸38作順時針旋轉(zhuǎn)且略快于方頭泵軸33旋轉(zhuǎn)速度，優(yōu)選為快I個百分點，帶動棘輪五齒圓棒308切入到離合孔斜弧面49與擋肩端軸57之間的狹窄之處，而使得方頭泵軸33與水機五弧軸38相結(jié)合，助推方頭泵軸33旋轉(zhuǎn)，分擔(dān)了變頻電機70負荷達50%，實現(xiàn)了降能目的。經(jīng)能量交換后的58%至59%高壓濃鹽水從法蘭接離合軸高壓泵60的法蘭排泄接口 82處連接到排泄管路28上排放掉或作為工業(yè)用鹽原料，周而復(fù)始，連續(xù)工作。
[0076]本實用新型整體結(jié)構(gòu)采用法蘭連接密閉固定安全可靠，其中法蘭接口殼體61兩側(cè)中心對稱設(shè)置有水泵蝸殼67和水機蝸殼66，使得整體作用力得到平衡；特別是法蘭接口殼體61上的殼體內(nèi)孔63兩側(cè)都設(shè)置有殼體法蘭62，配用一對軸承緊固圈75由專用套筒調(diào)整工具對準操作盲孔76調(diào)整到位，確保水泵葉輪44和水機轉(zhuǎn)輪88同時分別精確位于水泵蝸殼67和水機蝸殼66之中，經(jīng)實驗顯示其能量轉(zhuǎn)換效率高達68%。
[0077]本實用新型在水機轉(zhuǎn)輪88的轉(zhuǎn)輪光孔29上有七個轉(zhuǎn)輪螺孔15與機端光軸39上的四個光軸銷孔16錯位對應(yīng)，確保水機轉(zhuǎn)輪88的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋26與機螺紋段36之間微小旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，就能確保止退銷釘19同時對準轉(zhuǎn)輪螺孔15和光軸銷孔16，實現(xiàn)水機轉(zhuǎn)輪88相對于水機五弧軸38可承受正反轉(zhuǎn)而不會松開，安全可靠。
[0078]本實用新型在方頭泵軸33的泵螺紋段32外還設(shè)置有泵軸方端31與方孔輸入軸77的軸端方孔71滑動配合，實現(xiàn)了外部動力輸入；且方孔四壁13端口有2X45度的方孔坡口 23，方軸四面14端口有2X45度的方軸坡口 24，便于對準導(dǎo)入；特別是方軸四面14的四個相鄰邊上都有2X45度的方軸倒角17，確保方軸四面14與方孔四壁13之間精密配合傳遞大扭矩。
[0079]本實用新型還省卻了所有外來電器驅(qū)動和切換閥門等控制元件，避免了任何電器意外事故發(fā)生，最終達到大幅度減少投資和日常管理維護費用。此外，在反滲透膜組件90前腔的高壓進口 96與截留水出口 98之間有導(dǎo)流隔板97，使得注入到反滲透膜組件90前腔的高壓清海水與高密度滲透膜91充分接觸。被高密度滲透膜91截留的58%至59%高壓濃鹽水從截留水出口 98流出注入到法蘭回壓接口 89里參與能量轉(zhuǎn)換，使得經(jīng)反滲透海水淡化系統(tǒng)所獲取每立方淡水的過程能耗降到2.9kWh。
【權(quán)利要求】
1.一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組，包括海底過濾器(10)、低壓水泵(20)、低壓泵電機(30)、預(yù)處理裝置(50)、法蘭接離合軸高壓泵(60)、反滲透膜組件(90)、活性碳吸附罐(78)以及淡水儲存罐(79)，所述的海底過濾器(10)與所述的低壓水泵(20)之間有低壓泵吸管(21)連接，所述的低壓水泵(20)輸入軸連接著所述的低壓泵電機(30)，所述的低壓水泵(20)與所述的預(yù)處理裝置(50)之間有低壓泵排管(25)連接，所述的預(yù)處理裝置(50)與所述的法蘭接離合軸高壓泵(60)的法蘭吸入口(65)之間有低壓管路(56)連接，所述的法蘭接離合軸高壓泵(60)的方孔輸入軸(77)外端固定連接著變頻電機(70)輸出端；所述的法蘭接離合軸高壓泵(60)的法蘭排出口(69)與所述的反滲透膜組件(90)前腔的高壓進口(96)之間連接有高壓管路(94)，所述的反滲透膜組件(90)后腔的淡化水出口(92)依次連接著所述的活性碳吸附罐(78)和所述的淡水儲存罐(79);所述的低壓泵吸管(21)上串聯(lián)有垂直止回閥(40)，所述的低壓管路(56)上串聯(lián)有水平止回閥(80)，其特征是:所述的法蘭接離合軸高壓泵(60)的法蘭回壓接口(89)與所述的反滲透膜組件(90)前腔的截留水出口(98)之間連接有回壓管路(87)，所述的法蘭接離合軸高壓泵(60)的法蘭排泄接口(82)處有排泄管路(28);所述的反滲透膜組件(90)前腔在所述的高壓進口(96)與所述的截留水出口(98)之間有導(dǎo)流隔板(97);所述的法蘭接離合軸高壓泵(60)整體還包括法蘭接口殼體(61)、方頭泵軸(33)、水機五弧軸(38)、水機轉(zhuǎn)輪(88)、水泵葉輪(44)、法蘭吸入端蓋(41)和法蘭回壓端蓋(81)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭結(jié)構(gòu)離合軸海水淡化機組，其特征是:所述的法蘭接口殼體(61)上下兩側(cè)分別有水泵蝸殼(67 )和水機蝸殼(66 )，所述的法蘭接口殼體(61)上的殼體內(nèi)孔(63)兩側(cè)都有殼體法蘭(62)分別對著所述的水泵蝸殼(67)內(nèi)腔以及所述的水機蝸殼(66)內(nèi)腔； 所述的水泵蝸殼(67)上垂直于所述的殼體內(nèi)孔(63)的切線方向上有法蘭排出口(69)，所述的水泵蝸殼(67)的泵頭端孔(64)與所述的法蘭吸入端蓋(41)的泵蓋臺階面(46)可拆卸密閉緊固；所述的法蘭排出口(69)上的泵排法蘭端面(53)上有4至8個泵排法蘭孔(55)； 所述的水機蝸殼(66)上垂直于所述的殼體內(nèi)孔(63)的切線方向上有法蘭排泄接口(82)，所述的水機蝸殼(66)的水機端孔(68)與所述的法蘭回壓端蓋(81)的機蓋臺階面(86)可拆卸密閉緊固；所述的法蘭排泄接口(82)上的機泄法蘭端面(83)上有4至8個機泄法蘭孔(85); 所述的法蘭吸入端蓋(41)上有法蘭吸入口(65)與所述的泵蓋臺階面(46)中心軸線成垂直布置，所述的法蘭吸入端蓋(41)上有泵蓋軸孔(47)與所述的泵蓋臺階面(46)中心軸線成同軸布置，所述的泵蓋軸孔(47)與所述的方孔輸入軸(77)之間為間隙配合，所述的泵蓋軸孔(47)上的填料密封槽(74)中有密封圈擠壓著所述的方孔輸入軸(77)外圓面；所述的方孔輸入軸(77)下端的軸端方孔(71)與所述的方頭泵軸(33)上端的泵軸方端(31)之間為軸線可滑動配合；所述的法蘭吸入口(65)上的泵吸法蘭端面(43)上有4至8個泵吸法蘭孔(45); 所述的法蘭回壓端蓋(81)上有法蘭回壓接口(89)與所述的機蓋臺階面(86)中心軸線成同軸布置，所述的法蘭回壓接口(89)上的機吸法蘭端面(93)上有4至8個機吸法蘭孔(95)； 所述的殼體內(nèi)孔(63)上半部分過渡配合固定著一對水泵軸承(73)外圓，所述的一對水泵軸承(73)內(nèi)孔分別過盈配合固定著所述的方頭泵軸(33)的泵上軸承段(35)和泵下軸承段(37);所述的殼體內(nèi)孔(63)下半部分過渡配合固定著一對水機軸承(42)外圓，所述的一對水機軸承(42)內(nèi)孔分別過盈配合固定著所述的水機五弧軸(38)的機上軸承段(51)和機下軸承段(52);所述的方頭泵軸(33)上方側(cè)自上而下依次有所述的泵軸方端(31)、泵螺紋段(32)、泵平鍵段(34)和所述的泵上軸承段(35)，所述的方頭泵軸(33)下方側(cè)依次有所述的泵下軸承段(37)和擋肩端軸(57);所述的水機五弧軸(38)上方側(cè)有所述的機上軸承段(51)，機上軸承段(51)端面?zhèn)扔形鍌€離合孔斜弧面(49)，離合孔斜弧面(49)一側(cè)有棘輪檔位面(409 )，離合孔斜弧面(49 )底端有棘輪孔退刀槽(48 ); 所述的水機五弧軸(38)下方側(cè)依次有所述的機下軸承段(52)、機螺紋段(36)以及機端光軸(39);所述的擋肩端軸(57)與每一個所述的離合孔斜弧面(49)之間有一根棘輪五齒圓棒(308); —對所述的軸承緊固圈(75)外螺紋與所述的殼體法蘭(62)調(diào)節(jié)固定著一對所述的水泵軸承(73)和一對所述的水機軸承(42)的軸向位置；所述的水機轉(zhuǎn)輪(88)的轉(zhuǎn)輪內(nèi)螺紋(26)與所述的機螺紋段(36)螺旋配合緊固；所述的水泵葉輪(44)的通孔內(nèi)圓(22)與所述的泵平鍵段(34)外圓過渡配合，所述的軸端方孔(71)內(nèi)的方孔四壁(13)與所述的泵軸方端(31)上的方軸四面(14)之間為滑動配合。
【文檔編號】C02F9/02GK204058103SQ201420586641
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月12日
【發(fā)明者】張志雄 申請人:張志雄