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    能量 回收 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201580015911.4

    申请日:

    2015.03.13

    公开号:

    CN106132514A

    公开日:

    2016.11.16

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):B01D 61/06申请日:20150313|||公开
    IPC分类号: B01D61/06; B01D61/58; C02F1/44; F01D15/08; F01D15/10; F04B23/00 主分类号: B01D61/06
    申请人: 株式会社荏原制作所
    发明人: 后藤彰; 泷田茂雄
    地址: 日本东京都
    优先权: 2014.03.27 JP 2014-065903
    专利代理机构: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 陈伟;刘伟志
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201580015911.4

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.02.08|||2016.11.16

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及使用了从海水除去盐分的反渗透膜法的海水淡化设备中的能量回收系统。能量回收系统将通过高压泵(5)对原水进行加压而得到的高压水向反渗透膜滤筒(8)供给,将从反渗透膜滤筒排出的浓缩水向容积式能量回收装置(21)供给并回收浓缩水的压力能量,对供给到容积式能量回收装置的原水的一部分进行加压,使原水的加压水与被高压泵加压后的高压水合流。能量回收系统具有:升压泵(44),其进行从反渗透膜滤筒排出的浓缩水的升压;和能量回收涡轮(14),其利用经由容积式能量回收装置的原水的加压水与从高压泵排出的高压水之间的压力差来进行能量回收。

    权利要求书

    1.一种能量回收系统,将从对原水进行加压的高压泵排出的高压水向通过反渗透膜进
    行膜处理而生成处理水的反渗透膜滤筒供给,将从反渗透膜滤筒排出的浓缩水向容积式能
    量回收装置供给并回收浓缩水的压力能量,对供给到所述容积式能量回收装置的原水的一
    部分进行加压而成为原水的加压水,使所述原水的加压水与被所述高压泵加压后的高压水
    合流,所述能量回收系统的特征在于,具有:
    升压泵,其设置在所述反渗透膜滤筒与所述容积式能量回收装置之间,且进行从所述
    反渗透膜滤筒排出的浓缩水的升压;和
    能量回收涡轮,其利用经由所述容积式能量回收装置的所述原水的加压水与从所述高
    压泵排出的高压水之间的压力差来进行能量回收。
    2.如权利要求1所述的能量回收系统,其特征在于,
    具有通过反渗透膜对从所述升压泵排出的浓缩水进行膜处理而生成处理水的第二反
    渗透膜滤筒,
    将未经所述反渗透膜处理而从所述第二反渗透膜滤筒排出的浓缩水向所述容积式能
    量回收装置供给。
    3.如权利要求1或2所述的能量回收系统,其特征在于,
    所述能量回收涡轮将由该能量回收涡轮回收的能量利用于所述高压泵的驱动。
    4.如权利要求3所述的能量回收系统,其特征在于,
    所述能量回收涡轮由将涡轮和所述高压泵配置在同一旋转轴上的结构构成。
    5.如权利要求4所述的能量回收系统,其特征在于,
    具有将所述涡轮和所述高压泵的旋转分离的联轴器。
    6.如权利要求1或2所述的能量回收系统,其特征在于,
    所述能量回收涡轮将由该能量回收涡轮回收的能量利用于所述升压泵的驱动。
    7.如权利要求6所述的能量回收系统,其特征在于,
    所述能量回收涡轮由将涡轮和所述升压泵配置在同一旋转轴上的结构构成。
    8.如权利要求7所述的能量回收系统,其特征在于,
    具有将所述涡轮和所述升压泵的旋转分离的联轴器。
    9.如权利要求1至8中任一项所述的能量回收系统,其特征在于,
    从将所述反渗透膜滤筒和所述升压泵连接的管路分支而设有旁通管路,将该旁通管路
    与将所述升压泵和所述容积式能量回收装置连接的管路连接,并在所述旁通管路上设有
    阀。
    10.如权利要求1至8中任一项所述的能量回收系统,其特征在于,
    从将所述反渗透膜滤筒和所述升压泵连接的管路分支而设有旁通管路,将该旁通管路
    与将所述第二反渗透膜滤筒和所述容积式能量回收装置连接的管路连接,并在所述旁通管
    路上设有阀。
    11.如权利要求1至10中任一项所述的能量回收系统,其特征在于,
    从向所述容积式能量回收装置供给浓缩水的管路分支而设有将该浓缩水向系统外排
    出的具有阀的管路。
    12.一种海水淡化系统,作为原水而将海水通过泵升压并通入反渗透膜滤筒,作为处理
    水而分离出淡水,作为浓缩水而分离出浓缩海水,从而从海水生成淡水,所述海水淡化系统
    的特征在于,
    具有回收从所述反渗透膜滤筒排出的浓缩海水的压力能量的权利要求1至11中任一项
    所述的能量回收系统。
    13.如权利要求12所述的海水淡化系统,其特征在于,
    在所述海水淡化系统起动时,打开从将所述反渗透膜滤筒和升压泵连接的管路分支的
    旁通管路的阀,起动所述高压泵,然后起动所述升压泵。
    14.如权利要求12所述的海水淡化系统,其特征在于,
    在所述海水淡化系统起动时,打开从将所述容积式能量回收装置和所述能量回收涡轮
    连接的管路分支的涡轮旁通管路的阀,使所述容积式能量回收装置成为稳定运转状态,然
    后封闭所述涡轮旁通管路的阀。

    说明书

    能量回收系统

    技术领域

    本发明尤其适于用作使用了反渗透膜法的海水淡化设备中的、作为耗能减少机构
    的能量回收系统,其中海水淡化设备用于从海水除去盐分。

    背景技术

    使用反渗透膜法的海水淡化设备主要由前处理系统、高压泵、反渗透膜滤筒
    (cartridge)、能量回收系统构成。在该海水淡化设备中,被取入的海水通过前处理系统而
    被调整为规定的水质条件后,被高压泵加压,并向反渗透膜滤筒加压输送。反渗透膜滤筒内
    的高压海水的一部分克服渗透压力而从膜通过,作为除去了盐分的淡水被取出。其他的海
    水在盐度变高且被浓缩的状态下,作为废弃水(reject)而从反渗透膜滤筒排出。海水淡化
    设备中的作为最大运用成本的电费的一半以上被花费在基于高压泵进行的海水加压上。因
    此,提出有效地回收从反渗透膜滤筒排出的高盐度且高压的废弃水所保有的压力能量的各
    种方法。

    例如,具有如下的能量回收涡轮:通过喷嘴等使高压的废弃水成为高速喷流,并通
    过涡轮对其动能进行能量回收,从而将其作为驱动高压泵的马达动力的辅助。在该系统中,
    将压力能量转换成涡轮动力,并进一步将该涡轮动力利用于高压泵的叶轮的驱动,由此以
    再次转换成海水的压力能量的形式来回收废弃水的压力能量。图1示出这样的系统,称为现
    有技术A。在该系统中,为流体的能量经由从流体能量到轴动力、然后从轴动力到流体能量
    的两次能量转换而被回收的形式,存在如下问题:即使涡轮和高压泵各自的效率为90%,综
    合的能量回收效率为两者的乘积(90%×90%=81%)而效率降低。另外,泵叶轮和涡轮叶
    轮配置在同轴上,因此难以追随运转条件的变化地始终以最适条件来使涡轮运转,而且也
    存在发生效率降低的问题。

    作为解决上述问题的能量回收系统,具有采用了容积式能量回收装置的系统,其
    中该容积式能量回收装置通过高压废弃水并经由腔室内的活塞而直接推压低压的前处理
    海水,由此使低压的前处理海水升压,从而通过容积式活塞泵式的作用来进行能量回收。该
    系统将废弃水所保有的压力能量通过容积式能量回收装置以一次能量转换来回收为流体
    能量,因此具有综合的能量回收效率高、为90~98%的特征。此外,关于腔室内的活塞,既存
    在作为圆筒状的物体而物理性地在前处理海水与废弃水之间设置隔壁的情况,也存在采取
    前处理海水与废弃水之间的界面这一假想的流体活塞的形态的情况。在该系统中,由于对
    在系统内产生的压力损失进行了补偿,并在此基础上使升压后的前处理海水在高压管路中
    合流,所以需要在容积式能量回收装置的下游设置升压泵。图2示出这样的系统,称为现有
    技术B。在该系统中,需要追随温度和/或盐度等的环境变化、膜的垢层(scaling)等系统内
    的压力损失的变化地对压力进行补偿,因此需要设法对升压泵的驱动采用可变速电动马达
    来进行变频控制。升压泵的入口压成为与高压泵的排出压接近的高压条件,因此存在作为
    升压泵而需要对密封构造有所考虑的特殊规格的泵这一缺点。而且,在起动时和停止时等
    运转条件发生变化的过渡性的运转条件下需要对控制加以注意。

    另外,为了降低通过海水淡化设备生产的淡水的造水成本,提高回收率而从同量
    的取入海水取出更多的淡水是有效的。因此,提出进一步通过第二反渗透膜滤筒对来自上
    述的反渗透膜滤筒的废弃水进行处理的两级反渗透膜系统。来自第一反渗透膜滤筒的废弃
    水与取入海水相比为高盐度,因此为了能够克服其渗透压增大,存在在第二反渗透膜滤筒
    的近前配置第二高压泵而进一步将来自第一反渗透膜滤筒的废弃水升压的情况。在该情况
    下,来自第二反渗透膜滤筒的废弃水也具有高的压力能量,将其回收为朝向第一及第二反
    渗透膜滤筒的高压海水的压力能量来减少系统整体的能量消耗量是重要的,这一方面与一
    级反渗透膜系统的情况相同。

    以下详细地说明现有技术。

    (现有技术A)

    列举使用反渗透膜法的海水淡化设备来具体地说明现有技术的课题。

    如图1所示,通过送水泵2向系统供给的海水1在通过前处理装置3被调整为规定的
    水质条件后,被由电动马达6驱动的高压泵5加压,并向反渗透膜滤筒8加压输送。反渗透膜
    滤筒内的高压室9中的海水的一部分克服渗透压力而从反渗透膜10通过,并作为除去了盐
    分的脱盐水12而被从低压室11取出。其他海水作为盐度变高且被浓缩的废弃水,从反渗透
    膜滤筒8向废弃水管路13排出。从反渗透膜滤筒8排出的高压废弃水所保有的压力能量通过
    具有旋转的叶轮的能量回收涡轮14而被回收为轴动力?;厥盏亩τ兄诩跎儆胛新忠堵?br />以同轴结合的电动马达6的轴驱动动力。由于涡轮的作用而失去了压力能量的废弃水被从
    排出管路15向系统外废弃。

    (现有技术B)

    通过图2来说明采用容积式的能量回收装置的现有技术B。在该现有技术B中,利用
    来自反渗透膜滤筒的废弃水所保有的高压能量并通过容积式活塞泵式的作用来将前处理
    海水升压,其中容积式活塞泵式的作用是指,通过在多个压力转换腔室内以废弃水推压腔
    室内的活塞来对前处理海水进行了加压后依次从腔室排出。

    通过送水泵2向系统供给的海水1在通过前处理装置3被调整为规定的水质条件
    后,被由电动马达6驱动的高压泵5加压,并经过高压管路7向反渗透膜滤筒8加压输送。另一
    方面,反渗透膜滤筒内的高压室9中的海水的一部分克服渗透压力而从反渗透膜10通过,并
    作为除去了盐分的脱盐水12而从低压室11取出。其他海水作为盐度变高且被浓缩的废弃
    水,从反渗透膜滤筒8向废弃水管路13排出。从滤筒排出的高压废弃水所保有的压力能量经
    由控制阀19而依次向压力转换腔室20导入,驱动该腔室内的活塞来对腔室20内的前处理海
    水加压。驱动了活塞后的腔室内的废弃水通过控制阀19从废弃水管路13分离,并以通过从
    给水管路4向腔室20供给的前处理水而被置换的形式,作为低压的废弃水从腔室20经由排
    出管路15向系统外废弃。置换了废弃水的腔室20内的低压的前处理海水被通过控制阀19向
    腔室20新导入的高压废弃水加压,重复上述的循环。通过这样构成的容积式能量回收装置
    21,给水管路4中的海水的一部分被泵送(pump up),而向排出管路22排出,并最终在来自高
    压泵5的出口的高压管路7中合流。但是,由于反渗透膜滤筒8和配管的压力损失、控制阀19
    中的损失等,排出管路22内的流体与高压管路7中的流体相比成为低压力。因此,为了使该
    两者合流,在排出管路22与高压管路7之间设置有由可变速电动马达18驱动的升压泵17。

    现有技术文献

    专利文献

    专利文献1:日本特开2010-284642号公报

    发明内容

    本发明是鉴于上述方面而研发的,其目的在于提供一种减少海水淡化设备中的总
    耗能、且对于流体物性的变化和工艺环境的变化等具有自我追随性的能量回收系统。

    为了实现上述的目的,本发明的能量回收系统将从对原水进行加压的高压泵排出
    的高压水向通过反渗透膜进行膜处理而生成处理水的反渗透膜滤筒供给,将从反渗透膜滤
    筒排出的浓缩水向容积式能量回收装置供给并回收浓缩水的压力能量,对供给到上述容积
    式能量回收装置的原水的一部分进行加压而成为原水的加压水,使上述原水的加压水与被
    上述高压泵加压后的高压水合流,上述能量回收系统的特征在于,具有:升压泵,其设置在
    上述反渗透膜滤筒与上述容积式能量回收装置之间,且进行从上述反渗透膜滤筒排出的浓
    缩水的升压;和能量回收涡轮,其利用经由上述容积式能量回收装置的上述原水的加压水
    与从上述高压泵排出的高压水之间的压力差来进行能量回收。

    本发明的优选方式的特征在于,具有通过反渗透膜对从上述升压泵排出的浓缩水
    进行膜处理而生成处理水的第二反渗透膜滤筒,将未经上述反渗透膜处理而从上述第二反
    渗透膜滤筒排出的浓缩水向上述容积式能量回收装置供给。

    本发明的优选方式的特征在于,上述能量回收涡轮将由该能量回收涡轮回收的能
    量利用于上述高压泵的驱动。

    本发明的优选方式的特征在于,上述能量回收涡轮由将涡轮和上述高压泵配置在
    同一旋转轴上的结构构成。

    本发明的优选方式的特征在于,具有将上述涡轮和上述高压泵的旋转分离的联轴
    器。

    本发明的优选方式的特征在于,上述能量回收涡轮将由该能量回收涡轮回收的能
    量利用于上述升压泵的驱动。

    本发明的优选方式的特征在于,上述能量回收涡轮由将涡轮和上述升压泵配置在
    同一旋转轴上的结构构成。

    本发明的优选方式的特征在于,具有将上述涡轮和上述升压泵的旋转分离的联轴
    器。

    本发明的优选方式的特征在于,从将上述反渗透膜滤筒和上述升压泵连接的管路
    分支而设有旁通管路,将该旁通管路与将上述升压泵和上述容积式能量回收装置连接的管
    路连接,并在上述旁通管路上设有阀。

    本发明的优选方式的特征在于,从将上述反渗透膜滤筒和上述升压泵连接的管路
    分支而设有旁通管路,将该旁通管路与将上述第二反渗透膜滤筒和上述容积式能量回收装
    置连接的管路连接,并在上述旁通管路上设有阀。

    本发明的优选方式的特征在于,从向上述容积式能量回收装置供给浓缩水的管路
    分支而设有将该浓缩水向系统外排出的具有阀的管路。

    本发明的海水淡化系统作为原水而将海水通过泵升压并通入反渗透膜滤筒,作为
    处理水而分离出淡水,作为浓缩水而分离出浓缩海水,从而从海水生成淡水,上述海水淡化
    系统的特征在于,具有回收从上述反渗透膜滤筒排出的浓缩海水的压力能量的上述能量回
    收系统。

    本发明的优选方式的特征在于,在上述海水淡化系统起动时,打开从将上述反渗
    透膜滤筒和升压泵连接的管路分支的旁通管路的阀,起动上述高压泵,然后起动上述升压
    泵。

    本发明的优选方式的特征在于,在上述海水淡化系统起动时,打开从将上述容积
    式能量回收装置和上述能量回收涡轮连接的管路分支的涡轮旁通管路的阀,使上述容积式
    能量回收装置成为稳定运转状态,然后封闭上述涡轮旁通管路的阀。

    发明效果

    根据本发明,在使通过容积式能量回收装置进行了升压的原水的加压水与通过高
    压泵进行了升压的高压水合流时,在容积式能量回收装置的管路与高压泵的管路之间配置
    涡轮,由此能够以自我调整地追随因环境条件的变化而导致的损失的变化的形式来补偿在
    反渗透膜、配管、容积式能量回收装置内的控制阀等中产生的压力损失。

    附图说明

    图1是表示具备一级反渗透膜滤筒和能量回收涡轮的能量回收系统的现有技术的
    基本结构的示意图。

    图2是表示具备一级反渗透膜滤筒和容积式能量回收装置的能量回收系统的现有
    技术的基本结构的示意图。

    图3是表示本发明的能量回收系统的第1方式的图。

    图4是表示本发明的能量回收系统的第2方式的图。

    图5是表示本发明的能量回收系统的第2方式的各种阀的设置形态的图。

    具体实施方式

    以下,通过图3来说明本发明的能量回收系统的实施方式。通过送水泵2向系统供
    给的海水1在通过前处理装置3被调整为规定的水质条件后,被由电动马达6驱动的高压泵5
    加压,经过高压管路7而向反渗透膜滤筒8加压输送。反渗透膜滤筒内的高压室9中的海水的
    一部分克服渗透压力而从反渗透膜10通过,并作为除去了盐分的脱盐水12而从低压室11取
    出。其他海水作为盐度变高且被浓缩的废弃水,从反渗透膜滤筒8向废弃水管路13排出。废
    弃水在通过由电动马达45驱动的升压泵44被进一步升压后,经由控制阀19向压力转换腔室
    20导入,而驱动该腔室内的活塞。驱动活塞而完成了能量转换的废弃水从排出管路15向系
    统外废弃。通过这样构成的容积式能量回收装置21,给水管路4的前处理海水的一部分被泵
    送,而向排出管路22排出,最终在来自高压泵5的出口的高压管路7中合流。排出管路22的流
    体由于升压泵44的作用而被设定为压力比高压管路7的流体的压力高,通过在排出管路22
    与高压管路7之间配置能量回收涡轮14,而将两管路之间的落差能量有效地转换成涡轮叶
    轮的轴动力。在能量回收涡轮14中回收的动力有助于减少经由旋转轴16而与涡轮叶轮以同
    轴结合的电动马达6的轴驱动动力。此外,也可以设置将能量回收涡轮14和高压泵5的旋转
    分离的联轴器。通过将旋转分离,高压泵5能够顺畅地起动,在稳定运转时通过将旋转结合
    而能够减少电动马达6的动力。

    在本发明的系统中,具有如下的特征:能够通过升压泵44来补偿从高压管路7到容
    积式能量回收装置21的排出管路22之间产生的压力损失,且对于包含因海水温度、膜的垢
    层等而导致的经时变化在内的运转条件的变化,使系统自我调整地进行追随。在现有技术B
    中需要的容积式能量回收装置特有的升压泵17的可变速马达控制等也不再需要,而得到能
    够实现控制自由的系统结构的这一大优点。例如,在海水温度变化或膜产生垢层时,在为了
    维持规定的脱盐水量而使朝向反渗透膜滤筒8的高压管路7的压力变化来进行调整的情况
    下,从高压管路7到排出管路22为止的管路压力整体也大致同样地变化,因此高压管路7与
    排出管路22之间的落差能量不会从设计值大幅变化,涡轮14能够自我调整地维持良好效率
    下的运转。此外,转换成对两管路之间的落差能量进行了回收的涡轮叶轮的轴动力的落差
    能量可以转换成电力来使高压泵5和/或升压泵44运转,也可以使涡轮叶轮与上述升压泵44
    同轴从而有助于升压泵44的运转。另外,优选从将反渗透膜滤筒8和升压泵44连接的管路分
    支而设置旁通管路40,优选将该旁通管路40与将升压泵44和容积式能量回收装置21连接的
    管路连接,并在旁通管路40上设置阀41。这是因为,在起动海水淡化系统时,可以有效地在
    避免升压泵44的连动旋转的情况下起动系统。而且,优选从将容积式能量回收装置21和涡
    轮14连接的管路分支而设置涡轮旁通管路47,优选将该涡轮旁通管路47与高压管路7连接,
    并在涡轮旁通管路47上设置阀48。这是因为,在起动海水淡化系统时,为了能够确?;谌?br />积式能量回收装置21产生的充分的压力转换流量而在成为稳定运转状态后进行涡轮运转,
    由此,可以有效地在避免因涡轮14而导致的封堵的情况下起动系统。

    通过图4来说明本发明的能量回收系统的更期望的第2方式。通过送水泵2向系统
    供给的海水1在通过前处理装置3被调整为规定的水质条件后,被由电动马达6驱动的高压
    泵5加压,经过高压管路7而向第一反渗透膜滤筒8加压输送。反渗透膜滤筒内的高压室9中
    的海水的一部分克服渗透压力而从反渗透膜10通过,并作为除去了盐分的脱盐水12而从低
    压室11取出。其他海水作为盐度变高且被浓缩的废弃水,从反渗透膜滤筒8向废弃水管路13
    排出。废弃水在通过由电动马达45驱动的升压泵44而进一步被升压后,经过高压管路25而
    向第二反渗透膜滤筒26加压输送。第二反渗透膜滤筒内的高压室27中的海水的一部分克服
    渗透压力而从反渗透膜28通过,并作为除去了盐分的脱盐水12而从低压室29取出。其他海
    水作为盐度变高且被进一步浓缩的废弃水,从第二反渗透膜滤筒26向废弃水管路30排出。

    从第二反渗透膜滤筒26向废弃水管路30排出的高压废弃水所保有的压力能量经
    由控制阀19向压力转换腔室20导入,而驱动该腔室内的活塞。通过驱动活塞而完成了能量
    转换的废弃水从排出管路15向系统外废弃。通过这样构成的容积式能量回收装置21,给水
    管路4的前处理海水的一部分被泵送,而向排出管路22排出,最终在来自高压泵5的出口的
    高压管路7中合流。但是,排出管路22的压力因两级升压的效果而比高压管路7高,因此通过
    在排出管路22与高压管路7之间配置能量回收涡轮14,而将两管路之间的落差能量转换成
    涡轮叶轮的轴动力。在能量回收涡轮14中回收的动力有助于减少经由旋转轴16而与涡轮叶
    轮以同轴结合的电动马达6的轴驱动动力。此外,也可以设置将能量回收涡轮14和高压泵5
    的旋转分离的联轴器。通过将旋转分离,高压泵5能够顺畅地起动,在稳定运转时通过将旋
    转结合而能够减少电动马达6的动力。

    在本发明的系统中,能够采用高效率的容积式能量回收装置21,且排除以往需要
    的由可变速电动马达18驱动且成为吸入压高的特殊泵的升压泵17,另外能够对于包含因海
    水温度、膜的垢层等而导致的经时变化在内的系统整体的运转条件的变化而使系统自我调
    整地进行追随。容积式能量回收装置特有的可变速马达控制不再需要,而得到能够实现控
    制自由的系统结构的这一大优点。根据本发明,在采用为了增加造水量而采用的两级升压
    反渗透膜法的系统等、因过渡性的运转等而需要复杂控制的系统中,尤其有效。例如,在海
    水温度变化、膜产生垢层时,在为了维持规定的脱盐水量而使朝向反渗透膜滤筒8的高压管
    路7的压力变化来进行调整的情况下,从高压管路7到排出管路22为止的管路压力整体也大
    致同样地变化,因此高压管路7与排出管路22之间的落差能量不会从设计值大幅变化,涡轮
    14能够自我调整地维持良好效率下的运转。此外,转换成对两管路之间的落差能量进行了
    回收的涡轮叶轮的轴动力的落差能量可以转换成电力来使高压泵5和/或升压泵44运转,也
    可以使涡轮叶轮与上述升压泵44同轴从而有助于升压泵44的运转。另外,如图5所示,优选
    从将反渗透膜滤筒8和升压泵44连接的管路分支而设置旁通管路40,优选将该旁通管路40
    与将升压泵44和容积式能量回收装置21连接的管路连接,并在旁通管路40上设置阀41。这
    是因为,在起动海水淡化系统时,可以有效地在避免升压泵44的连动旋转的情况下起动系
    统。而且,如图5所示,优选从将容积式能量回收装置21和涡轮14连接的管路分支而设置涡
    轮旁通管路47,优选将该涡轮旁通管路47与高压管路7连接,并在涡轮旁通管路47上设置阀
    48。这是因为,在起动海水淡化系统时,为了能够确?;谌莼侥芰炕厥兆爸?1产生的充
    分的压力转换流量而在成为稳定运转状态后进行涡轮运转,由此,可以有效地在避免因涡
    轮14而导致的封堵的情况下起动系统。

    接下来,说明本发明的使用了用于从海水除去盐分的反渗透膜法的海水淡化设备
    的起动方法。

    图5是对控制系统添加了必要的阀和旁通配管而成的第2方式中的系统结构图。

    在将第一反渗透膜滤筒8和升压泵44相连的废弃水管路13、与将第二反渗透膜滤
    筒26和容积式能量回收装置21相连的废弃水管路30之间设有旁通管路40和第一阀41,而
    且,设有从来自第二反渗透膜滤筒26的废弃水管路30将浓缩海水向系统外排出的排出管路
    42和第二阀43。另外,将用于避免起动时高压泵5的连动旋转的阀46设在高压泵5的给水管
    路4上。

    在起动图3至图5的系统时,首先,通过容积式能量回收装置21的控制阀19来使给
    水管路4和排出管路15导通。另外,将阀48打开,使涡轮旁通管路47与高压管路7导通。此外,
    阀48事先产生与涡轮14额定运转时的落差相当的损失。在起动了低压的送水泵2后,将旁通
    管路40的阀41和排出管路42的阀43打开,并在此基础上起动第一高压泵5。此时,为了避免
    因膜压的急剧上升而导致的反渗透膜滤筒的损伤,而优选在高压泵5的电动马达6上具备减
    速起动器(slow starter)。然后,起动升压泵44,关闭旁通管路40的阀41。接着,一边逐渐地
    关闭排出管路42的阀43,一边开始容积式能量回收装置21的控制阀19的控制,在阀43完全
    关闭的时刻使容积式能量回收装置21转移到稳定运转状态。一边逐渐地关闭阀48一边封闭
    涡轮旁通管路47,将所有通入的水向涡轮14切换。通过该切换,根据在排出管路22与高压管
    路7之间产生的压力差来自我调整由能量回收涡轮14回收的轴动力,因此不需要对用于本
    系统的流体设备施加特别的控制。

    到此为止说明了本发明的实施方式,但本发明并不限定于上述的实施方式,在其
    技术思想的范围内当然可以以各种不同的方式来实施。

    工业实用性

    本发明能够利用于海水淡化设备中的作为耗能减少机构的能量回收系统,其中该
    海水淡化设备使用了用于从海水除去盐分的反渗透膜法。

    附图标记说明

    1 海水

    2 送水泵

    3 前处理装置

    4 给水管路

    5 高压泵

    6 电动马达

    7 高压管路

    8 反渗透膜滤筒

    9 高压室

    10 反渗透膜

    11 低压室

    12 脱盐水

    13 废弃水管路

    14 涡轮

    15 排出管路

    16 旋转轴

    17 升压泵

    18 可变速电动马达

    19 控制阀

    20 压力转换腔室

    21 容积式能量回收装置

    22 排出管路

    25 高压管路

    26 第二反渗透膜滤筒

    27 高压室

    28 反渗透膜

    29 低压室

    30 废弃水管路

    40 旁通管路

    41 阀

    42 排出管路

    43 阀

    44 升压泵

    45 电动马达

    46 阀

    47 涡轮旁通管路

    48 阀

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