摘要：针对中小型海水/苦咸水淡化系统简化工艺、降低能耗的要求,在海水淡化阀控式能量回收装置的基础上,设计开发了一种自增压式能量回收装置.该装置利用差压式水压缸替代阀控式装置中原有的等径压力交换缸,实现能量回收功能和压力提升功能的有机结合.将自增压式能量回收装置与纳滤脱盐系统耦合,在进水水质为苦咸水(1.06%)、操作压力为2.0 MPa条件下研究分析了自增压式能量回收装置与纳滤脱盐系统的耦合运行特性及对系统节能降耗的贡献.结果表明,自增压式能量回收装置现场运行稳定性良好,能量回收效率为95.55%,与未配备自增压式能量回收装置的系统相比,节能降耗贡献率达27.61%,与配备阀控式能量回收装置的系统相比,不仅简化了工艺,而且降低了系统投资和产水能耗.

摘要：海水淡化旋转式能量回收装置(RERD)高、低压流体间的泄漏主要在转子与端盘的配合间隙中发生,这种泄漏直接影响到装置的能量回收效率水平。本文通过在平面端盘上引入阻尼孔和静压支承槽,构建了静压支承端盘方案,将静压支承技术应用到自主开发的电驱RERD装置中,以解决其运行过程中泄漏量大、能量回收效率低等问题。在转子与上、下端盘配合总间隙为0.04mm、转子转速为500r/min的条件下,RERD分别使用平面端盘和静压支承端盘进行对比实验研究。结果表明,在操作压力为4.5MPa和处理量为13m^3/h的工况下,与平面端盘相比,采用1#静压支承端盘(静压支承槽槽宽为2.0mm)时,装置的泄漏量从0.45m^3/h减小至0.28m^3/h,能量回收效率从91.3%提升至92.7%。采用2#静压支承端盘(静压支承槽槽宽为3.0mm)的RERD在相同工况下,装置的泄漏量可降低至0.11m^3/h,能量回收效率提升到95.0%。上述研究显示静压支承技术对于减小RERD装置泄漏量、提高装置效率具有显著的效果,对RERD装置密封结构设计与优化具有指导意义。

摘要：旋转式能量回收装置(RERD)作为反渗透海水淡化系统的节能设备,对于降低系统能耗和产水成本具有重要意义。设计和加工了一套新的外驱旋转式能量回收装置,建立了满足其性能评测要求的一套完整的反渗透海水淡化系统。当装置的性能很好地满足工业化运用需求时,对RERD与反渗透淡化系统的耦合运行性能进行了现场测试。实验结果表明:反渗透膜的操作压力为6.0 MPa、RERD的处理量为13 m^3/h及转子转速为500 r/min时,装置的泄漏量为0.57 m^3/h,能量回收效率达到91.2%。保持反渗透膜的操作压力和装置转速不变,当装置的处理量为16 m^3/h时,进出RERD的4股流体的流量和压力波动较小,装置的能量回收效率略有提高,达到92.5%。