摘要：介紹了自主研制的反滲透海水淡化水壓閥控式能量回收裝置(HVCPX．1000)的工作原理和特點(diǎn)，并對(duì)其過程特性進(jìn)行了研究 結(jié)果表明，HVCPX．1000能量回收裝置的鹽水處理量約65m3~h～，工作壓力約6．0MPa，能量回收效率達(dá)96．27％，系統(tǒng)壓力、流量波動(dòng)均較小。

關(guān)鍵詞：反滲透；海水淡化；能量回收裝置；壓力交換器；過程特性

反滲透海水淡化能量回收裝置的研制 反滲透技術(shù)屬于壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離技術(shù)，其過 程操作中采用的半滲透膜有機(jī)地將淡水和鹽水分離 開。在半滲透膜兩側(cè)因濃度差別存在有滲透壓(對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)海水而言，其滲透壓約為2．5 MPa)，只有進(jìn) 料海水的操作壓力大于海水的滲透壓時(shí)才能使海水 中的淡水通過半透膜而被分離。通常，我國(guó)反滲透 海水淡化系統(tǒng)的操作壓力一般在5．0~6．0 MPa，從 膜組器中排放的濃海水壓力仍高達(dá)4．8～5．8]~IPa。 如果按照通常40％的水回收率計(jì)算，濃海水中約有 60％的進(jìn)料壓力能量，具有巨大的回收價(jià)值和意義。

反滲透海水淡化能量回收裝置的作用就是把反 滲透系統(tǒng)高壓濃海水的壓力能量回收再利用，從而 大幅降低反滲透海水淡化的制水能耗和制水成本。 按照工作原理，能量回收裝置主要分為水力渦輪式 和功交換式兩大類。
在水力渦輪式能量回收裝置中，能量的轉(zhuǎn)換過程 為“壓力能一機(jī)械能(軸功)一壓力能”，其能量回收 效率約35％~70％。功交換式能量回收裝置，只需經(jīng) 過“壓力能一壓力能”一步轉(zhuǎn)化過程，其能量回收效 率高達(dá)94％以上，已成為國(guó)內(nèi)外研究和推廣的重點(diǎn)。 目前功交換式能量回收裝置西方國(guó)家處于技術(shù)壟斷 地位，價(jià)格昂貴，其代表產(chǎn)品包括DWEER(Work ex． changer energy recovery)、PX (Pressure exchanger)、 ARt(Aqualyng recuperator)等。 本文介紹了自主研制的干噸級(jí)水壓閥控式能量 回收裝置(HVCPX一1000)的工作原理和特點(diǎn)，并對(duì) 其過程特性進(jìn)行了研究。

1 HVCPX．1000

HVCPX 1000由3個(gè)壓力交換單元組成，設(shè)計(jì) 負(fù)荷(濃海水)處理量為2 000 m ·d一，設(shè)計(jì)工作壓 力6．4 MPa，與1 000 m3· 反滲透海水淡化工程配 套設(shè)計(jì)。HVCPX．1000采用等壓壓力交換原理，利用 反滲透處理系統(tǒng)高壓濃海水直接增壓低壓進(jìn)料海 水，實(shí)現(xiàn)濃鹽水余壓能能量回收、利用，達(dá)到節(jié)能的 目的。

1．1 能量回收單元回路分析

壓力交換單元回路如圖1所示。圖1所示每個(gè) 壓力交換單元由1只三位四通電磁換向閥、2只水 壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行閥、2只配流單向閥、1根壓力交換管構(gòu) 成。HVCPX．1000壓力交換管采用316 L不銹鋼材料， 長(zhǎng)6．8m，內(nèi)徑 207mm，內(nèi)置1個(gè)自由活塞，用來(lái)隔 離海水和濃海水以減少混合。電磁換向閥先導(dǎo)控制水 壓驅(qū)動(dòng)閥按一定規(guī)律動(dòng)作。其中間位主要用來(lái)防止壓 力交換管增壓、泄壓切換瞬間發(fā)生高低壓水串流。

圖1 能量回收單元回路

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