一种反渗透海水淡化能量回收装置性能测试系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于海水淡化反渗透能量回收技术领域，涉及一种用于海水淡化反渗透能量回收装置的测试系统，包括水箱、提升泵、高压泵、增压泵，其中，出水口连接被测能量回收装置的低压进口和高压泵；高压泵，采用扬程符合能量回收测试压力要求的柱塞式高压泵，高压泵的出水口连接到被测能量回收装置的高压进口，采用离心式增压泵，用于弥补能量回装置测试期间能量回收过程中的压力损失和高压回路的水头损失，所述的增压泵的扬程范围仅需弥补高压回路压力损失即可。本发明专利技术同时提供一种采用上述系统实现的测试方法。本发通过对能量回收装置实际运行工况的模拟，实现其工作性能的测试，具有投资小、能耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于海水淡化反渗透能量回收
，涉及一种用于海水淡化反渗透能量回收装置的测试系统，包括水箱、提升泵、高压泵、增压泵，其中，出水口连接被测能量回收装置的低压进口和高压泵；高压泵，采用扬程符合能量回收测试压力要求的柱塞式高压泵，高压泵的出水口连接到被测能量回收装置的高压进口，采用离心式增压泵，用于弥补能量回装置测试期间能量回收过程中的压力损失和高压回路的水头损失，所述的增压泵的扬程范围仅需弥补高压回路压力损失即可。本专利技术同时提供一种采用上述系统实现的测试方法。本发通过对能量回收装置实际运行工况的模拟，实现其工作性能的测试，具有投资小、能耗低的优点。【专利说明】
: 本专利技术涉及海水淡化反渗透能量回收
，是一种能量回收装置性能的测试方法，通过对能量回收装置实际运行工况的模拟，实现能量回收装置工作性能的测试，具有投资小、能耗低的优点，可适用于能量回收装置性能检测、能量回收装置研发等领域使用。
技术介绍
: 海水淡化技术发展的主要目标是降低造水成本，降低淡化水的价格。对于目前发展最快的反渗透海水淡化技术来说，电耗是造水成本中占比最大的一项。对反渗透浓水的余压进行再利用的能量回收技术是降低反渗透海水淡化电耗和成本的最有效方法。通过能量回收可降低反渗透系统电耗50%以上，也正是能量回收技术的快速发展，使得反渗透海水淡化成本得以大幅下降，得到快速推广。因此，能量回收为反渗透海水淡化系统中三大关键设备之一。 目前市场上有多种功交换式能量回收装置，鉴于能量回收装置在工程投资及项目运营中的重要地位，我国多家企业也在开发有关能量回收产品，因此，能量回收装置性能测试评价的需求很大，一方面，所有的能量回收生产厂家都要对产品出厂前进行性能测试评价，另一方面，对市场上不同厂家不同型式的能量回收产品在相同方法下进行测试和评价，有助于对不同产品的性能进行科学比较。 为测试能量回收装置的实际工作性能，需要建立能量回收装置的运行工况，附图2即为一个能量回收装置性能测试评价的常用测试工况，在该测试过程中，需配置提升泵、高压泵、增压泵，如实现对一台浓水流量70m3/h能量回收装置进行测试，需要配置水泵总运行功率达到155.0kW，具体水泵配置见下表。 表1.测试70m3/h能量回收传统配置水泵及运行功率 耗电设备~?~~Si~运率电率 ia ____kW__kW__ 提升泵1302010.011.0-测试期间一直开启高压泵60600138.9160.0测试期间一直开启增压泵7018 6.17.5测试期间一直开启 合计155.0178,5 可以看出，上述方法采用的高压泵功率很大，不但价格高昂、占地面积大，测试过程中电耗也非常高，且需专用高负荷的配电系统。 专利《用于测试能量回收装置的测试系统》(申请号201110341643.9)公开了一种能量回收装置的测量装置，采用两个减压阀模拟能量回收的运转工况，省去了通常测试工况中的反渗透膜，对减少测试系统的投资和运行成本在一定程度上起到了良好作用，但仍存在装置运行功率偏高、减压阀故障率较高等问题。经估算，采用该装置测试70m3/h能量回收装置运行能耗约需23kW。 随着反渗透海水淡化能量回收技术的快速发展，适应能量回收装置研发及产品性能评价的需求，亟需一种投资低、运行费用小、运行状况稳定的能量回收性能检测与评价方法。
技术实现思路
: 本专利技术在于提供一种系统简洁、投资低、装机功率小、电耗少的能量回收装置性能测试方法，尤其适用于大型反渗透能量回收装置的性能检测与评价。本专利技术的技术方案如下: 一种用于海水淡化反渗透能量回收装置的测试系统，所述的被测能量回收装置具有四个接口:低压进口(LPin)、低压出口(LPout)、高压进口(HPin)和高压出口(HPout)，所述的测试系统包括水箱、提升泵、高压泵、增压泵，其特征在于， 水箱，容纳测试所需海水或淡水，接纳被测能量回收装置的低压回水； 提升泵，进水口连接水箱，出水口连接被测能量回收装置的低压进口和高压泵，为能量回收和高压泵提供满足压力要求的进水； 高压泵，采用扬程符合能量回收测试压力要求的柱塞式高压泵，高压泵的出水口连接到被测能量回收装置的高压进口，为系统初期运行建立压力； 增压泵，采用离心式增压泵，用于弥补能量回装置测试期间能量回收过程中的压力损失和高压回路的水头损失，所述的增压泵的扬程范围仅需弥补高压回路压力损失即可。 本专利技术同时提供一种所述的海水淡化反渗透能量回收装置测试系统实现的测试方法，其特征在于，测试过程包括“测试压力建立”、“稳定工况能量回收装置性能测试”、“测试完成后压力释放”三个过程: ①测试压力建立:通过提升泵向测试系统高压回路和低压回路注水，由柱塞式高压泵为被测能量回收装置高压进口加压，被测能量回收装置将利用进水口的水压为进入被测能量回收装置的低压进水加压，并通过高压回路再次进入被测能量回收装置的高压进口，形成高压回路，建立系统压力； ②稳定工况能量回收装置性能测试:在高压回路的系统压力建立之后，不需柱塞式高压泵提供系统压力，只需增压泵提供高压回路中能量回收过程中的压力损失、以及管路阀门的水头损失即可维持能量回收的稳定运转，通过测试所述的被测能量回收装置的低压进口、高压进口、高压出口的压力和流量，即可实现对能量回收装置实际运行效果的测试，并计算出有效能量转换效率； ③测试完成后压力释放:测试完成后，将高压管路中有压水向水箱泄水排压，管路中的存水通过管路低处排水口可进行排空。 本专利技术的技术核心在于，采用小流量大扬程高压泵建立测试系统高压回路的压力，模拟能量回收在反渗透系统的使用工况，形成能量回收装置有效能量转换效率的测试条件，实现对能量回收装置的性能测试。建立起测试工况进行测试时，系统仅需增压泵克服高压水能量转换中的能量损失及管路水头损失，省去了通常系统中配置的高流量、高扬程高压泵，大幅降低了测试系统的投资、占地及测试能耗。 采用本专利所提出的测试方法，如测试流量为70m3/h的能量回收装置，需配备的用电设备如下: 表2.采用本专利提出的方法测试70m3/h能量回收的系统配置水泵及运行功率 耗电设备 ~~~~ ____kW__kW__ 提升泵80206.27.5 测试期间一直开启高压栗 2,5 600 5,8 7,5 式压力^ ______阶段升启_ ieJS?X70184.95.5 测试”阶段开启 测试阶段运行功率为合计 11.1(12.0) 20.5 11.1kW,压力建立阶 _____段运行功率12.0kW 与
技术介绍
中提到的测试70m3/h能量回收装置通常所用的测试系统相比，采用本专利提出的方法进行测试，最大运行功率从155.0kff降到12.0kW、降低92.26%，装机功率从178.5kff降到20.5kW、降低88.52%，大幅降低了系统装机功率及运行能耗。 与
技术介绍
中所述的专利《用于测试能量回收装置的测试系统》相比，本专利提出的方法，在测试过程中无需开启高压泵，可进一步降低测试运行能耗约50%，省去了系统中配置的减压阀(特别是第一减压阀)，提升了测试系统的稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于海水淡化反渗透能量回收装置的测试系统，所述的被测能量回收装置具有四个接口：低压进口(LPin)、低压出口(LPout)、高压进口(HPin)和高压出口(HPout)，所述的测试系统包括水箱、提升泵、高压泵、增压泵，其特征在于，水箱，容纳测试所需海水或淡水，接纳被测能量回收装置的低压回水；提升泵，进水口连接水箱，出水口连接被测能量回收装置的低压进口和高压泵，为能量回收和高压泵提供满足压力要求的进水；高压泵，采用扬程符合能量回收测试压力要求的柱塞式高压泵，高压泵的出水口连接到被测能量回收装置的高压进口，为系统初期运行建立压力；增压泵，采用离心式增压泵，用于弥补能量回装置测试期间能量回收过程中的压力损失和高压回路的水头损失，所述的增压泵的扬程范围仅需弥补高压回路压力损失即可。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王生辉，闫玉莲，赵河立，王晓玲，陈芃，邵天宝，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12