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反渗透阀控能量回收装置用分腔式切换器设计和性能

收藏本文 2024-02-03 点赞:20275 浏览:85982 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要: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。流体切换器做为能量回收装置的核心,主要用来引导高压盐水和泄压盐水有规律的进出能量回收装置。流体切换器的设计开发对于能量回收装置至关重要。本论文在课题组对阀控能量回收装置探讨的基础上,针对现有切换器结构复杂、高压盐水流量压力不稳定等不足,设计开发了用于阀控能量回收装置的分腔式流体切换器,浅析了切换器高压腔和低压腔结构设计特点,制造了高压腔通道无重叠和有重叠的两种切换器。建立了能量回收装置“一键式”制约平台及相应的数据采集存储系统。在目标流量为1.0m~3/h和2.0m~3/h时,对安装有两种切换器的阀控能量回收装置的流体力学特性分别进行了实验测试和浅析。结果表明:无重叠切换器对应系统的高压盐水流量Qbi、低压海水流量Qsi、泄压盐水流量Qbo、增压海水流量Qso、泄压盐水压力Pbo、增压海水压力Pso均呈周期性向下波动的走势,高压盐水压力Pbi和低压海水压力Psi均呈现与流量对应的周期性向上波动,这均与切换器转换工作位历程转芯处于密封区引起的断流、憋压有关。有重叠切换器对应系统的高压盐水流量Qbi、增压海水流量Qso、高压盐水压力Pbi、增压海水压力Pso波动很小,基本实现了无波动运转,这是因为高压腔流道开度的增大使得切换器在转换工作位历程,高压盐水能够连续的供给,保证了其流量和压力的稳定性。变工况或实际操作等历程可能出现流量不匹配的情况。为了检测所设计的分腔式切换器对流量不匹配的适应性,论文分别对安装有两种结构分腔式切换器的能量回收装置进行了流量不匹配实验。实验结果表明,所设计的分腔式切换器,尤其是有重叠分腔式切换器在流量不匹配的情况下,流量压力的波动较小,对流量不匹配情况的适应性较好。另外,与过流相比,过冲情况下高压盐水和增压海水的流量压力波动性更小。关键词:反渗透海水淡化论文阀控能量回收装置论文分腔式切换器论文高压流道重叠论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-8

    前言8-10

    第一章 反渗透海水淡化与能量回收技术10-30

    1.1 反渗透海水淡化技术探讨概况11-16

    1.1.1 反渗透膜及组件11-12

    1.1.2 反渗透海水淡化系统的节能策略12-16

    1.2 能量回收技术的进展和近况16-29

    1.2.1 能量回收装置的进展历程17

    1.2.2 透平式能量回收装置17-19

    1.2.3 正位移式能量回收装置19-28

    1.2.4 国内能量回收装置的进展28-29

    1.3 本论文的主要探讨内容29-30

    第二章 实验装置及制约案例30-45

    2.1 能量回收装置工作原理30-31

    2.2 设备设计31-38

    2.2.1 分腔式切换器的设计31-36

    2.2.2 双向自泄压活塞的设计36-38

    2.3 工艺流程38-40

    2.4 实验制约案例40-44

    2.4.1 “一键式”制约程序开发40-42

    2.4.2 操作界面说明42-44

    2.5 本章小结44-45

    第三章 无重叠分腔式切换器性能探讨45-56

    3.1 流量匹配时的实验探讨45-51

    3.1.1 高压盐水和增压海水的流量变化特性45-46

    3.1.2 泄压盐水和低压海水的流量变化特性46-48

    3.1.3 高压盐水和增压海水的压力变化特性48-49

    3.1.4 泄压盐水和低压海水的压力变化特性49-50

    3.1.5 压力交换缸海水端的压力变化特性50-51

    3.2 流量不匹配时的实验探讨51-55

    3.2.1 高压盐水和增压海水的流量变化特性51-52

    3.2.2 泄压盐水和低压海水的流量变化特性52-53

    3.2.3 高压盐水和增压海水的压力变化特性53

    3.2.4 泄压盐水和低压海水的压力变化特性53-54

    3.2.5 压力交换缸海水端的压力变化特性54-55

    3.3 本章小结55-56

    第四章 有重叠分腔式切换器性能探讨56-67

    4.1 流量匹配时的实验探讨56-63

    4.1.1 高压盐水和增压海水的流量变化特性56-57

    4.1.2 泄压盐水和低压海水的流量变化特性57-59

    4.1.3 高压盐水和增压海水的压力变化特性59-60

    4.1.4 泄压盐水和低压海水的压力变化特性60-61

    4.1.5 压力交换缸海水端的压力变化特性61-63

    4.2 流量不匹配时的实验探讨63-66

    4.2.1 高压盐水和增压海水的流量变化特性63

    4.2.2 泄压盐水和低压海水的流量变化特性63-64

    4.2.3 高压盐水和增压海水的压力变化特性64-65

    4.2.4 泄压盐水和低压海水的压力变化特性65

    4.2.5 压力交换缸海水端的压力变化特性65-66

    4.3 本章小结66-67

    第五章 结论和展望67-69

    5.1 结论67-68

    5.2 展望68-69

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