水力自驱旋转式能量回收装置的转速推导

为建立海水淡化水力自驱旋转式能量回收装置（HRERD,Hydro-Drive Rotary Energy Recovery Device）转子转速与系统流量间的关联关系,对特定几何规格的能量回收装置的转速变化规律进行了理论推导和实验验证。运用动量定理建立了转子受流体水力冲击而产生的动力矩与转子转速的关系式;以微元法为基础,运用牛顿黏性定律建立了转子周面和端面因流体黏性阻力而产生的阻力矩与转子转速的关系式;利用转子稳定时所受动力矩与阻力矩间的平衡关系,推导得到装置转速与系统流量间的理论公式。对装置在系统流量分别为4.4、5.0、6.0和7.1 m³·h^-1时的理论转速与实验转速比较分析表明,理论转速略高于实验转速,两者相对误差不超过12%,对误差形成的可能原因也进行了分析说明。     

旋转式能量回收装置的启动与运行特性

能量回收装置是降低反渗透海水淡化（SWRO）系统运行能耗和制水成本的关键设备之一。本文开发并试制了一种具有新型端盘结构的旋转式能量回收装置,并对其启动方式进行了研究优化,测试分析了装置的动密封性能和效率特性,并对装置连续运行稳定性进行了考核。结果表明,旋转式能量回收装置在转速增至额定值后再进行升压操作的启动方式下驱动扭矩最小;装置泄漏量随操作压力增高而增大,在6.0 MPa时,为0.58 m3/h;在转速为500 r/min、处理量为8.0 m3/h及操作压力为6.0 MPa时,装置连续运行稳定,能量回收效率为93%。这些研究结果对旋转式能量回收装置的开发和工程应用具有一定的指导意义。     

正位移式阀控能量回收装置盐水连续进料过程特性研究

能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键设备之一,对降低系统运行能耗和造水成本至关重要。正位移式阀控能量回收装置以反渗透淡化系统排放的高压盐水作为进料,通过在水压缸中直接增压原料海水的方式来实现压力能回收利用。但在装置运行过程中常常存在高压盐水进料不连续（即流量有较大波动）等问题,直接影响了反渗透淡化系统运行的稳定性。本丈在分析造成上述问题原因的基础上,通过改进控制方案,使得高压盐水进料过程中的流量和压力波动问题得到有效解决,保证了盐水进料的连续性。针对阀控能量回收装置运行过程中低压进料海水仍存在流量和压力波动的现象,文章提出了两个具体的措施,即通过多套装置并联运行及在进料海水管路上设置旁路的方式来解决。     

反渗透淡化系统余压水力能量回收装置的研究进展

本文介绍了几种在工业上应用较为广泛的余压水力能量回收装置，评述了它们的优劣，重点结合反渗透技术在水处理中的应用，提出值得继续研究和改进的地方，并展望余压力能量回收装置的应用前景。     

海水淡化能量回收装置用分腔式切换器研究

能量回收装置是降低反渗透海水淡化系统能耗的关键设备,阀控能量回收装置是其中最主要的产品类型之一。针对现有阀控能量回收装置流量和压力波动的问题,本文设计和制造了用于阀控能量回收装置的分腔式流体切换器,并分析了切换器高压腔和低压腔结构设计特点。对安装有此切换器的阀控能量回收装置的流体力学特性进行了实验测试。结果表明,通过设置适宜的切换器高压腔流道开度,可有效实现阀控能量回收装置高压盐水增压原料海水过程中流量供给的连续性和流体压力的平稳性;所研制的分腔式切换器对保证装置运行安全性及降低设备制造成本具有实用价值。     

旋转式能量回收装置混合过程优化研究

旋转式能量回收装置（RERD）是反渗透海水淡化系统中的关键设备之一,对降低系统运行成本起到重要作用。本研究采用流体力学软件FLUENT,建立RERD装置三维非稳态滑移网格模型,研究分析了转速和流速对装置盐度场分布、混合度和效率的影响规律,获得了可实现装置混合度≤4%和能量回收效率≥98%运行效果的适宜操作条件,模拟结果对RERD实用化开发具有理论指导意义。     

外驱旋转式能量回收装置的设计和性能测试

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 m³/h及转子转速为500 r/min时,装置的泄漏量为0.57 m³/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 m³/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%。     

反渗透海水淡化中差动式能量回收装置的研究

研究了一种应用于中小型反渗透海水淡化装置的新型差动式能量回收装置.结果表明,使用本能量回收装置的日产10m3反渗透海水淡化装置的单位淡水能耗只有3.6kWh/m^3,不考虑高压泵及电机自身损耗的影响时,单位淡水能耗为2.3～2.7kWh/m^3,装置能耗显著降低,能量回收效率达到97%.此能量回收装置不需要其它附加增压设备,并且能有效改进由于阀门开闭导致系统压力波动而造成的淡水产量不稳定的问题,保护了反渗透膜、高压泵等系统内的重要设备.     

PX能量回收装置在纳滤精制卤水中的应用分析

针对纳滤精制卤水过程中的节能需求,在工业化项目中采用PX能量回收装置,结果表明能量回收系统的应用运行稳定良好,能量回收率高达96.4%,有效降低了纳滤精制卤水运行能耗。     

基于AMESim的海水淡化斜盘柱塞式能量回收装置运行性能分析

为满足中小型海水淡化系统节能降耗需求,设计开发了一种新型斜盘柱塞式能量回收装置,并基于AMESim仿真分析软件构建了斜盘柱塞式能量回收装置的液压仿真模型及与之配套的反渗透海水淡化系统流体计算模型,对斜盘柱塞式能量回收装置在海水淡化系统中的耦合运行性能进行了模拟研究.结果 表明:在装置高压进流压力为6.0 MPa,设计处...     

能量回收液力透平的研究进展

从液力透平本身的性能、回收装置的配置和装置运行工况的调节3个方面研究了液力透平能量回收装置,指出了3种液力透平各自的优势,并描述了其研究进展及后续研究中应关注的问题.     

竖管多效蒸发海水淡化系统的启动特性

建立大型竖管多效蒸发海水淡化系统的动态启动控制模型,通过数值分析研究,对系统的启动过程和启动特性进行理论探索.分析了初始原料海水流量以及最高饱和温度等运行参数的选择对系统启动过程的影响.研究了启动阶段,原料海水流量与系统的造水比以及启动时间之间的耦合影响;计算结果为原料海水流量的优化提供了依据.研究还表明,在启动之初,系统即可稳定地承担作为热源的低温核供热堆的额定产热量,显示该系统和核供热堆具有良好的耦合特性.建立的启动模型在经过实验验证加以完善之后,可以作为分析系统动态运行特性的理论基础.     

反渗透海水淡化系统中的能量回收

反渗透海水淡化中的能量回收问题一直是研究的热点。本文介绍了能量回收技术的发展、不同技术在操作和设计上的差异，重点说明了能量回收装置在反渗透海水淡化降低能耗的重要作用，能量回收技术的不断进步使得反渗透海水淡化应用日益广泛。     

能量回收装置在海水纳滤脱盐系统中的应用分析

纳滤膜分离技术对2价离子的独特分离功能,使其在海水淡化脱盐、水软化处理等领域具有广泛的市场应用。针对实际工程中海水纳滤脱盐系统的节能需求,建立了"纳滤+能量回收"耦合工艺流程;研究分析了自主开发的能量回收装置产品与纳滤脱盐系统的耦合运行特性,及能量回收装置对系统运行能耗降低的实际贡献率。结果表明,自主开发的能量回收装置与海水纳滤脱盐系统的耦合运行稳定性良好,装置能量回收效率高达96.28%,对纳滤脱盐系统本体运行能耗的降低幅度可达44%。     

国外反渗透淡化系统余压回收技术研究概况

综述了目前世界上较先进的几种用于反渗透淡化系统的余压回收技术，包括HTC、HPB、WEER、PX、PES及正在研究中的VARI－RO和Clark Pump技术，介绍了其工作原理、技术特点和应用情况，并指出了中国开展相关技术研究的必要性和紧迫性。     

能量回收液力透平泵在净化脱碳系统的应用

从液力透平泵的工作原理出发,简述了液力透平泵在净化脱碳系统的能量回收工艺过程,并分析对比了不同型号的液力透平泵在该系统应用后的节电效果,得出结论:液力透平泵的正确选型及运行工况的合理调节是煤化工厂脱碳系统能量回收的关键。     

海水淡化及其对经济持续发展的作用

经济增长、人口增加以及水体的污染,导致我国当前淡水资源严重短缺,成为经济持续发展的重要障碍。本文评述了国内外缺水的现状,系统介绍了国内外海水淡化技术的发展形势和应用规模,以及本科研组近年来在海水淡化方面的研发成果。到2009年全世界已有150个国家应用海水淡化技术,数亿人饮用或使用淡化水,淡化水以年增长率10%~12%的速度增加。10年来我国海水淡化厂的投建,以及相关产业迅速发展,使我国成为国际前十大淡化技术应用市场之一。但我国在海水淡化产业方面仍处于初期阶段,设备制造业和大型装置的开发设计能力与国际先进水平差距尚大。还需进一步加大投入,并通过国际合作加快进入国际水准的技术领域和市场竞争。