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移動式太陽能反滲透高壓泵裝置的制作方法

文檔序號:12351476閱讀:439來源:國知局
移動式太陽能反滲透高壓泵裝置的制作方法

本發(fā)明涉及太陽能海水淡化技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種移動式太陽能反滲透高壓泵裝置。



背景技術(shù):

太陽能是用之不盡、取之不竭的可再生能源,清潔無毒且無環(huán)境污染,而缺水干旱的地區(qū),往往都是太陽能資源豐富的地區(qū);在太陽能輻射強烈的季節(jié),也正好是需求淡水最多的季節(jié)。

因此,利用太陽能海水淡化不失為一項利國利民并有利于環(huán)境的工程,未來的太陽能海水淡化技術(shù),在近期內(nèi)將仍以蒸餾方法為主;利用太陽能發(fā)電進行海水淡化,雖在技術(shù)上沒有太大障礙,但在經(jīng)濟上仍不能跟傳統(tǒng)海水淡化技術(shù)相比擬;人們進一步認識到,太陽能海水淡化裝置的根本出路應(yīng)是與常規(guī)的現(xiàn)代海水淡化技術(shù)緊密結(jié)合起來,取之先進的制造工藝和強化傳熱傳質(zhì)新技術(shù),使之與太陽能的具體特點結(jié)合起來,實現(xiàn)優(yōu)勢互補,才能極大地提高太陽能海水淡化裝置的經(jīng)濟性,才能為廣大用戶所接受,也才能進一步推動我國的太陽能海水淡化技術(shù)向前發(fā)展。

有機朗肯循環(huán)簡稱ORC是一種新型環(huán)保型的發(fā)電技術(shù),ORC技術(shù)在低溫熱功轉(zhuǎn)換過程中有顯著的優(yōu)點和廣闊的應(yīng)用前景,可以廣泛應(yīng)用于各種低溫熱能領(lǐng)域,如廢熱回收、太陽能集熱、地熱等,其工作原理為:利用被低溫加熱的有機熱媒對膨脹機做功進而帶動膨脹機旋轉(zhuǎn)。

反滲透高壓泵是反滲透海水淡化的核心動力部件,一般采用電能直接驅(qū)動反滲透高壓泵,將濃海水送入反滲透膜進行淡化處理,其耗功巨大;而如果采用ORC系統(tǒng)的膨脹機直連的形式驅(qū)動反滲透高壓泵選擇,又存在膨脹機運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,直接影響反滲透高壓泵的工作效率,同時還存在反滲透高壓泵超速沖毀反滲透膜的危害。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種在反滲透高壓泵超速時能夠緊急停機的移動式太陽能反滲透高壓泵裝置。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:

移動式太陽能反滲透高壓泵裝置,包括太陽能集熱器、蒸發(fā)器、膨脹機、反滲透高壓泵、冷凝器和工質(zhì)泵,其特征在于:還包括設(shè)置在熱媒管道上的電磁三通閥和設(shè)置在膨脹機上的轉(zhuǎn)速傳感器,所述電磁三通閥入口連接蒸發(fā)器出口,所述電磁三通閥出口分別連接膨脹機入口和冷凝器入口,所述膨脹機通過聯(lián)軸器或皮帶與反滲透高壓泵連接。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:所述蒸發(fā)器出口管道上設(shè)有溫度傳感器,所述冷凝器入口管道上設(shè)有壓力傳感器Ⅰ,所述膨脹機入口管道上設(shè)有壓力傳感器Ⅱ。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:所述工質(zhì)泵的轉(zhuǎn)速和所述電磁三通閥的轉(zhuǎn)換均由控制器控制,所述溫度傳感器、壓力傳感器Ⅰ、壓力傳感器Ⅱ和轉(zhuǎn)速傳感器測量的數(shù)據(jù)均由控制器采集處理并輸出至顯示器顯示,所述顯示器采用觸摸屏。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:所述移動式太陽能反滲透高壓泵裝置還包括儲液罐,所述儲液罐入口連接冷凝器出口,所述儲液罐出口連接工質(zhì)泵入口。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:所述熱媒采用有機工質(zhì)R245fa或R123液體,所述儲液罐出口設(shè)有將熱媒導入膨脹機潤滑部位的潤滑油泵。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:所述移動式太陽能反滲透高壓泵裝置還包括在膨脹機超速時進行報警的報警裝置。

本發(fā)明技術(shù)方案的進一步改進在于:所述移動式太陽能反滲透高壓泵裝置集成在矩形框架內(nèi),所述矩形框架底部設(shè)有滾輪,并且矩形框架頂部設(shè)有吊耳。

由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明取得的技術(shù)進步是:

本發(fā)明采用膨脹機直接驅(qū)動反滲透高壓泵運轉(zhuǎn),比電驅(qū)動效率更高,采用太陽能進行集熱,有效保護環(huán)境的同時使本發(fā)明使用起來更加方便,在使用過程中如出現(xiàn)膨脹機或者高壓泵超速時能夠緊急停機,避免設(shè)備損壞。

本發(fā)明通過實時監(jiān)測由蒸發(fā)器加熱的熱媒參數(shù),控制具有合格參數(shù)的熱媒進入膨脹機,使膨脹機的工作效率達到最優(yōu),工況更穩(wěn)定;本發(fā)明利用工質(zhì)泵調(diào)節(jié)熱媒的流量,在一定范圍內(nèi)能夠控制膨脹機的轉(zhuǎn)速,提高膨脹機的穩(wěn)定性;本發(fā)明采用控制器自動控制調(diào)節(jié)膨脹機的轉(zhuǎn)速,減少人工成本,避免操作失誤;本發(fā)明采用能夠作為膨脹機潤滑油的有機工質(zhì)R245fa或R123液體作為熱媒,既能對膨脹機做功又能對膨脹機進行潤滑,簡化了膨脹機的潤滑系統(tǒng);本發(fā)明設(shè)置在矩形框架內(nèi)方便移動,能夠在野外獨立使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明原理流程示意圖;

其中,1、蒸發(fā)器,2、冷凝器,3、膨脹機,4、工質(zhì)泵,5、儲液罐,6、電磁三通閥,7、溫度傳感器,8、壓力傳感器Ⅰ,9、壓力傳感器Ⅱ,10、轉(zhuǎn)速傳感器,11、潤滑油泵,12、反滲透高壓泵,13、太陽能集熱器,14、矩形框架,15、滾輪,16、控制器。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明:

如圖1、圖2所示,移動式太陽能反滲透高壓泵裝置,包括太陽能集熱器15、蒸發(fā)器1、膨脹機3、反滲透高壓泵12、冷凝器2和工質(zhì)泵4,還包括設(shè)置在熱媒管道上的電磁三通閥6,所述電磁三通閥6入口連接蒸發(fā)器1出口,所述電磁三通閥6出口分別連接膨脹機3入口和冷凝器2入口,由蒸發(fā)器1加熱的熱媒可選擇進入膨脹機3做功或是直接進入冷凝器2,其流動方向由電磁三通閥6進行切換,在熱媒由膨脹機3切換進入冷凝器2后,膨脹機3便失去動力,之后膨脹機3轉(zhuǎn)速便迅速下降;轉(zhuǎn)速傳感器10設(shè)置在膨脹機3上或者設(shè)置在高壓泵12上,用于實時監(jiān)測膨脹機3和高壓泵12的轉(zhuǎn)速;所述膨脹機3通過聯(lián)軸器或皮帶與反滲透高壓泵12連接,膨脹機3機械驅(qū)動反滲透高壓泵12運轉(zhuǎn),高壓泵12的轉(zhuǎn)速與膨脹機3的轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系,采用機械驅(qū)動比用電驅(qū)動反滲透高壓泵12更加有效率,并且節(jié)省了發(fā)電機的費用;所述蒸發(fā)器1采用太陽能集熱的方式利用太陽能,太陽能作為清潔能源還具有方便取得的特點,為本發(fā)明的可移動式提供方便。

如圖1、圖2所示,蒸發(fā)器1出口管道上設(shè)有溫度傳感器7,溫度傳感器7實時監(jiān)測由蒸發(fā)器1加熱的熱媒的溫度;冷凝器2入口管道上設(shè)有壓力傳感器Ⅰ8,壓力傳感器Ⅰ8實時監(jiān)測進入冷凝器2的熱媒壓力;膨脹機3入口管道上設(shè)有壓力傳感器Ⅱ9,壓力傳感器Ⅱ9實時監(jiān)測進入膨脹機3的熱媒壓力;這樣無論熱媒處于怎樣的流動方向,均能得到由蒸發(fā)器1加熱后的溫度和壓力參數(shù),根據(jù)熱媒的溫度和/或壓力參數(shù),控制熱媒是否進入膨脹機3做功,保證膨脹機3能夠穩(wěn)定高效的運行,從而保證膨脹機3所帶動的反滲透高壓泵12運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

如圖1、圖2所示,工質(zhì)泵4的轉(zhuǎn)速和電磁三通閥3的轉(zhuǎn)換均由控制器16控制,溫度傳感器7、壓力傳感器Ⅰ8、壓力傳感器Ⅱ9和轉(zhuǎn)速傳感器10測量的數(shù)據(jù)均由控制器16采集處理并輸出至顯示器顯示,顯示器采用觸摸屏。

如圖1、圖2所示,所述移動式太陽能反滲透高壓泵裝置還包括儲液罐5,所述儲液罐5入口連接冷凝器2出口,所述儲液罐5出口連接工質(zhì)泵4入口;從膨脹機3出來的熱媒進入冷凝器2中被冷凝為具有一定過冷度的液體,隨后進入儲液罐5中進行緩沖,工質(zhì)泵4將儲液罐5中的熱媒送到蒸發(fā)器1中完成下一循環(huán)。

如圖1、圖2所示,所述熱媒采用有機工質(zhì)R245fa或R123液體,有機工質(zhì)R245fa或R123液體可以直接作為膨脹機3的潤滑油,儲液罐5出口設(shè)有將熱媒導入膨脹機3潤滑部位的潤滑油泵11,從而實現(xiàn)對膨脹機3的潤滑。

如圖1、圖2所示,所述移動式太陽能反滲透高壓泵裝置還包括在膨脹機3超速時進行報警的報警裝置,當膨脹機3超速后報警裝置自動開啟,以提醒工作人員注意。

如圖1、圖2所示,所述移動式太陽能反滲透高壓泵裝置全部集成在矩形框架14內(nèi),所述矩形框架14底部設(shè)有滾輪15,并且矩形框架14頂部設(shè)有吊耳;移動式太陽能反滲透高壓泵作為一個整體存在與矩形框架14內(nèi),在使用時無需組裝,使用方便;矩形框架14底部的滾輪15方便在平地上移動,同時滾輪15所占用的空間將矩形框架14騰空一定高度,方便叉車對矩形框架14叉起移動;矩形框架14頂部設(shè)有吊耳,方便用于吊車吊運。

如圖1、圖2所示,本發(fā)明所述膨脹機3為透平膨脹機或者螺桿膨脹機。

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