反滲透海水淡化系統(tǒng)外驅(qū)型旋轉(zhuǎn)式壓力交換器試驗研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和能源問題的日益突出，節(jié)能已經(jīng)越來越成為人們普遍關(guān)注的焦點。在世界范圍內(nèi)，過程工業(yè)領(lǐng)域正在不斷應(yīng)用流體能量回收技術(shù)以實現(xiàn)能量的最優(yōu)化和最高效配置，流體壓力能回收綜合利用技術(shù)及裝置的研究已經(jīng)成為近年來反滲透脫鹽(Desalination)工業(yè)中的熱點。 本文綜合評定比較了現(xiàn)有的各種流體壓力能能量回收技術(shù)以及相應(yīng)的各種裝置的性能、特點，選擇目前國內(nèi)研究較少的基于正位移(PositiveDisplacement)原理

2、的旋轉(zhuǎn)式壓力交換器(RotaryPressureExchanger)為主要研究對象，結(jié)合反滲透海水淡化(SWRO)系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用背景，采用以試驗為主，計算為輔的方法，著重進行了以下幾方面的研究工作： (1)在自驅(qū)型旋轉(zhuǎn)式壓力交換器試驗研究的基礎(chǔ)上，首次采用以外動力驅(qū)動轉(zhuǎn)子的方式，設(shè)計建立了外驅(qū)型旋轉(zhuǎn)式壓力交換器(PD-RPE)的能量回收裝置模型； (2)結(jié)合反滲透海水淡化(SWRO)的應(yīng)用背景，設(shè)計建立了外驅(qū)型旋轉(zhuǎn)式壓力

3、交換器在反滲透海水淡化系統(tǒng)中試驗流程結(jié)構(gòu)； (3)根據(jù)流程結(jié)構(gòu)，對PD-RPE高低壓端面在轉(zhuǎn)子靜止和運轉(zhuǎn)，常壓和加壓等各種工況下的泄漏現(xiàn)象進行試驗分析； (4)試驗并計算PD-RPE在反滲透海水淡化中的壓力回收比和能量回收效率，并分析影響能量回收效率的各種因素； (5)以定性和定量的試驗方法，分析了高低壓流體在PD-PRE轉(zhuǎn)子通道中的摻混現(xiàn)象，并計算出了摻混率的大小。 試驗結(jié)果表明，PD-RPE轉(zhuǎn)子端面與

4、定子之間的間隙是影響各種試驗結(jié)果的最主要的因素，且在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，所設(shè)計PD-RPE樣機的端面泄漏率最大約為12﹪，最高回收壓力1.35MPa，最大摻混率約為11.8﹪，壓力回收比恒定為60﹪，在高低壓端進流流量匹配時，最高能量回收效率為53.5﹪。 本文首次設(shè)計建立的PD-RPE能量回收裝置模型尚處于試驗階段，還有很多需要更加完善和改進的地方。本文為自驅(qū)型旋轉(zhuǎn)式壓力交換器的設(shè)計和完善提供相關(guān)試驗依據(jù)，并為國內(nèi)基于正位移壓力