反滲透海水淡化系統(tǒng)余壓能量回收裝置過(guò)程特性的研究.pdf

1、反滲透海水淡化過(guò)程的比能耗是決定淡化水成本高低的主要因素之一。現(xiàn)有淡化技術(shù)的比能耗是理論計(jì)算值的4-5倍，降低過(guò)程比能耗進(jìn)而降低產(chǎn)品水成本是廣泛推廣海水淡化技術(shù)的有效方法之一。本文所研究的閥控余壓能量回收裝置通過(guò)回收高壓濃鹽水余壓能來(lái)有效降低系統(tǒng)比能耗。能量回收裝置按照工作原理可分為透平式和正位移式兩種類(lèi)型，早期興建的反滲透系統(tǒng)大多采用透平式能量回收裝置，但其能量回收效率較低。而正位移式能量回收裝置近年來(lái)應(yīng)用較多，已成為廣大科研工作者研

2、究的熱點(diǎn)問(wèn)題。 本文所研究的閥控余壓能量回收裝置采用正位移原理，利用高壓鹽水直接增壓進(jìn)料海水，采用兩個(gè)水壓缸(功交換器)交替工作來(lái)減小鹽水和海水的流量/壓力波動(dòng)。本文開(kāi)發(fā)了多種閥門(mén)控制方案，自行編制了PLC控制軟件，對(duì)各控制條件下能量回收裝置的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了測(cè)試和分析。 本論文采用時(shí)間控制、流量積算儀控制兩種方案來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的有規(guī)律開(kāi)閉。前者通過(guò)設(shè)定合理的增壓及泄壓時(shí)間來(lái)控制相應(yīng)電磁閥開(kāi)閉，后者通過(guò)儀表設(shè)定合理的流量累積體

3、積來(lái)控制相應(yīng)電磁閥開(kāi)閉。每種控制方案都能實(shí)現(xiàn)鹽水不連續(xù)進(jìn)料與連續(xù)進(jìn)料兩種操作過(guò)程。時(shí)間控制方案投資及運(yùn)行成本較低，但對(duì)系統(tǒng)流量穩(wěn)定性要求較高，如果鹽水或海水流量增大，則有可能出現(xiàn)活塞堵撞水壓缸端部的現(xiàn)象。而流量積算儀控制方案在各流量下操作穩(wěn)定，不易發(fā)生活塞卡殼危險(xiǎn)，控制精確，但裝置投資費(fèi)用較高。 鹽水不連續(xù)進(jìn)料操作過(guò)程中，高壓鹽水和低壓海水流量均成周期性向下波動(dòng)趨勢(shì)；高壓鹽水和低壓海水壓力均成周期性向上波動(dòng)趨勢(shì)，而增壓海水壓力基