發(fā)布時(shí)間：2020-07-05 02:59

【摘要】：我國(guó)是水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家,海水淡化是解決水資源短缺問題的最為有效的辦法之一。目前應(yīng)用最為廣泛海水淡化方法是反滲透膜法,其中高壓泵所消耗電能占系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用約35%,是影響淡水成本的主要因素之一。通常,在反滲透海水淡化(RO)系統(tǒng)中反滲透膜的操作壓力為4.0~8.0MPa,從膜器中排放的濃海水壓力約為4.5~6.5MPa,約占總流量的60%,將這部分余壓能回收輸入至高壓泵中對(duì)原料海水做功,便可以減少高壓泵電機(jī)輸出的電能,從而降低淡水生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)對(duì)余壓能的回收利用,本文提出一種多作用內(nèi)曲線徑向活塞泵。以多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá)為基礎(chǔ)結(jié)合海水淡化特定工況,采用端面配流方式,并將普通柱塞替換成從新設(shè)計(jì)的活塞,將含有高壓能的濃海水通過配流盤導(dǎo)入活塞的有桿腔,利用其壓力能對(duì)原料海水做功,從而實(shí)現(xiàn)在電機(jī)帶動(dòng)泵工作的基礎(chǔ)之上,利用濃海水的壓力能和電機(jī)一起帶動(dòng)泵工作,減少電機(jī)輸出電能,從而達(dá)到節(jié)能目的。本文主要做了以下工作:(1)了解國(guó)內(nèi)外海水淡化能量回收與高壓泵技術(shù)的研究情況,確定課題研究?jī)?nèi)容。(2)提出一種多作用內(nèi)曲線徑向活塞泵方案,完成柱塞組件、配流盤等結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì),在原理上實(shí)現(xiàn)對(duì)余壓能的回收,減少電能輸入。(3)參考多作用內(nèi)曲線徑向馬達(dá)與柱塞泵的有關(guān)設(shè)計(jì)資料,結(jié)合實(shí)際海水淡化項(xiàng)目,設(shè)計(jì)導(dǎo)軌曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,對(duì)活塞組件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析,完成結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)與應(yīng)力校核等;對(duì)配流與潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行具體分析,確定配流副尺寸與水膜厚度。(4)建立多作用內(nèi)曲線徑向活塞泵流體域模型,結(jié)合Fluent的動(dòng)網(wǎng)格、滑移網(wǎng)格以及UDF等技術(shù),確定相應(yīng)算法與參數(shù),完成對(duì)泵內(nèi)部流場(chǎng)的數(shù)值模擬與分析,確定新方案的可行性,與同流量高壓泵相比的節(jié)能效率。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P747
【圖文】：

第 1 章 緒 論透海水淡化能量回收裝置國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀外的研究現(xiàn)狀后廢棄濃海水剩余壓力能回收裝置是專門用于回收海水經(jīng)過滲濃海水中的壓能。二十世紀(jì)中后期國(guó)外就開始了對(duì)反滲透海水回收進(jìn)行了研究，能量回收裝置的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段。紀(jì) 80 年代，誕生了第一代能量回收裝置，隨即應(yīng)用于反滲透膜。第一代能量回收裝置采用當(dāng)時(shí)己有的技術(shù)，從反滲透膜組件水通過能量回收裝置將余壓能轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，從而帶動(dòng)同輸入，實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目標(biāo)。主要的產(chǎn)品有反轉(zhuǎn)型透平(Reve佩爾頓裝置(Pelton Wheel Device)、卡普蘭型(Kaplan)、法蘭西斯

圖 1-3 HTC 式能量回收回收原理完全不同于前兩代能量回收裝置，不需要使用泵連接，而是采用正位移原理，直接利用淡化后的高壓增壓，在兩種海水之間通過活塞等屏障進(jìn)行隔離，防止20 世紀(jì) 90 年代末，第三代能量回收裝置的廣泛應(yīng)用于率（>90%），在反滲透海水淡化市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)地位。al Tec DT 系列產(chǎn)品，F(xiàn)lowserve 公司的 DWEER 系列產(chǎn)，SIEMAG 的公司 PES 產(chǎn)品等[11-12]。供增壓泵高壓泵高壓海水海水缸反滲透膜高壓濃海水淡水

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本文編號(hào)：2741983