利索能及
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专利号: 2023108523548
申请人: 东和恩泰热能技术(江苏)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种海水淡化节能方法,其特征在于:所述该方法包括以下步骤:步骤一:通过ROSA软件模拟海水温度、海水回收率、进料海水浓度三个参数分别对系统能耗的影响,对反渗透过程能耗进行经验预测计算分析;

步骤二:同步分析能量回收装置对回收浓海水的能耗变化影响,包括针对能量回收装置的状态定性控制分析;

所述针对能量回收装置的状态定性控制分析的方法步骤,包括:

通过调节高压泵转速间接改变能量回收装置流量条件的方式,调节反渗透海水系统中的能量回收装置的工作压力,设置能量回收装置不工作状态和能量回收装置工作状态,并调整系统中反渗透膜前压力和流量,记录系统中产水率的数据变化,分析此时的产水能耗变化;

反渗透海水淡化系统的能耗主要由电机驱动高压海水泵产生高压水的耗能和电机驱动能量回收装置发生压力能交换和增压耗能两部分组成,能量回收装置是耦合在反渗透系统中的,实现将低压海水压力提升至反渗透膜进水压力,在增压过程中,高压盐水的压力传递给增压海水,增压海水的压力能与高压盐水的压力能的比值被称为增压过程直接效率,通过对不同海水浓度条件下的单位产水能耗和总能耗进行对比,分析不同参数浓度的海水溶液的总耗能与海水溶液的总能耗的大小,判断总能耗曲线的变化;

步骤三:基于得出的参数能耗影响和装置能耗影响进行反渗透海水的淡化。

2.根据权利要求1所述的一种海水淡化节能方法,其特征在于:所述对反渗透过程能耗进行经验预测计算分析的步骤,包括:利用ROSA软件模拟测量海水温度、海水回收率、进料海水浓度三个参数分别对系统能耗的影响,固定其中两个参数量,利用另一个参数量的单独变化分析其对能耗的影响规律。

3.根据权利要求2所述的一种海水淡化节能方法,其特征在于:所述通过ROSA软件模拟海水温度、海水回收率、进料海水浓度三个参数分别对系统能耗的影响的步骤,包括:利用ROSA软件模拟测量海水温度对能耗的影响方法为:通过将海水浓度值P和膜组件的回收率K固定,将进料海水的温度T设定为固定范围变化,此时的系统能耗值X的计算公式为: ,即系统能耗随着海水温度的上升而下降,即海水温度在固定范围内的升高会使得系统压力随之下降;

利用ROSA软件模拟测量海水回收率对能耗的影响方法为:将进料海水的温度和进料海水浓度固定,将海水回收率在给定的范围值内进行由小到大的输入,判断系统的能耗随着膜组件回收率提高的变化;

利用ROSA软件模拟测量进料海水浓度对能耗的影响方法为:将进料海水温度和膜组件的回收率固定,让海水浓度在固定范围值由小到大的升高,判断系统中进料海水的浓度的变化,判断当海水浓度逐渐提高后系统膜组件的反渗透难易程度。

4.根据权利要求3所述的一种海水淡化节能方法,其特征在于:所述分析能量回收装置对回收浓海水的能耗变化影响的步骤,包括:通过对不同海水浓度条件下的单位产水能耗和总能耗进行对比,分析不同参数浓度的海水溶液的总耗能与海水溶液的总能耗的大小,判断总能耗曲线的变化。

5.根据权利要求4所述的一种海水淡化节能方法,其特征在于:所述进行反渗透海水淡化的方法步骤,包括:步骤1:低压原海水由测试水箱经过滤器后,将其中一部分经过流量调节阀进入高压海水泵,另一部分经过流量调节阀进入能量回收装置的低压新鲜海水入口;

步骤2:经高压泵加压后的高压海水进入反渗透膜组件,成为淡水经流量调节阀析出运行产水回流测试水箱,未透过反渗透膜的高压浓盐水进入能量回收装置的压力交换器高压浓盐水入口;

步骤3:通过调节高压泵的变频器和改变高压管路旁路阀开度两种方式调控系统的运行压力,通过改变增压泵的变频器输出频率来调节能量回收装置高压流体流量,通过改变低压给水泵变频器频率和泄压盐水背压阀开度来进行调节能量回收装置的低压流体流量;

步骤4:在能量回收装置高速旋转状态下,低压新鲜海水与高压浓盐水发生反应,实现压力能到压力能的交换,高压浓盐水变为低压浓盐水,经能量回收装置的低压浓盐水出口和流量调节阀排出;

步骤5:排出后经由流量调节阀进入能量回收装置的低压新鲜海水能量碰撞中获得能量,变为高压新鲜海水进入到能量回收装置的增压泵,经柱塞式增压泵实现增压,增压后的高压新鲜海水输出至反渗透膜前再次淡水产出。

6.执行如权利要求1所述的一种海水淡化节能方法的海水淡化节能系统,其特征在于:所述该系统包括:

参数能耗影响分析模块,用于分析海水温度、海水回收率、进料海水浓度三个参数分别对海水淡化系统的能耗的影响;

装置能耗影响分析模块,用于分析能量回收装置对回收浓海水的能耗变化影响;

海水淡化节能模块,用于基于得出的参数能耗影响和装置能耗影响进行反渗透海水的淡化。

7.根据权利要求6所述的海水淡化节能系统,其特征在于:所述参数能耗影响分析模块包括:ROSA软件模拟模块,用于利用ROSA软件模拟测量多参数分别对系统能耗的影响;

能耗影响规律分析模块,用于固定两个模拟的参数量,利用另一个参数量的单独变化分析其对能耗的影响规律;

经验预测计算分析模块,用于对反渗透过程能耗进行经验预测计算分析。

8.根据权利要求7所述的海水淡化节能系统,其特征在于:所述装置能耗影响分析模块包括:能量回收装置模块,用于分析作为高压泵输出压力和流量的负载元件的能量回收装置;

总能耗曲线变化判断模块,用于分析不同参数浓度的海水溶液的总耗能与海水溶液的总能耗的大小,判断总能耗曲线的变化;

产水能耗变化分析模块,用于在调整反渗透膜前压力和流量时分析系统此时的产水能耗变化;

定性分析模块,用于设置系统中能量回收装置的工作状态进行定性分析对能耗的影响。

9.根据权利要求8所述的海水淡化节能系统,其特征在于:所述海水淡化节能模块包括:反渗透海水淡化模块,用于进行反渗透海水淡化;

综合水平反应模块,用于根据海水淡化系统的能量输出和产出的比值分析反渗透海水淡化系统的综合水平;

单位能耗曲线获取模块,用于获取不同海水浓度下单位能耗曲线。