CFD的反滲透海水淡化高壓泵的性能預(yù)測

結(jié)合反滲透海水淡化高壓泵的能耗狀況,合理選擇了萬噸級反滲透海水淡化高壓泵的泵型,提出了一種軸向吸入節(jié)段式高壓多級泵的新型結(jié)構(gòu)型式.在已有高效水力模型的基礎(chǔ)上,對影響效率的幾個關(guān)鍵水力尺寸進行不同的優(yōu)化組合,設(shè)計了6種葉輪模型和2種導(dǎo)葉模型,組合成6組水力模型.應(yīng)用cfd方法對6組水力模型進行了性能預(yù)測,挑選出2組效率高(預(yù)測)的水力模型制作成2臺單級模型泵進行試驗研究.2組水力模型試驗表明,泵的流量、揚程滿足高壓泵的要求,其中最優(yōu)模型的效率達到了79.72%.

結(jié)合反滲透海水淡化高壓泵的能耗狀況,合理選擇了萬噸級反滲透海水淡化高壓泵的泵型,提出了一種軸向吸入節(jié)段式高壓多級泵的新型結(jié)構(gòu)型式.在已有高效水力模型的基礎(chǔ)上,對影響效率的幾個關(guān)鍵水力尺寸進行不同的優(yōu)化組合,設(shè)計了6種葉輪模型和2種導(dǎo)葉模型,組合成6組水力模型.應(yīng)用cfd方法對6組水力模型進行了性能預(yù)測,挑選出2組效率高(預(yù)測)的水力模型制作成2臺單級模型泵進行試驗研究.2組水力模型試驗表明,泵的流量、揚程滿足高壓泵的要求,其中最優(yōu)模型的效率達到了79.72%.

21世紀將是水的世紀。20世紀初,國際上就有"19世紀爭煤、20世紀爭石油、21世紀爭水"的說法,第47屆聯(lián)合國大會更是將每年的3月22日定為"世界水日",號召世界各國對全球普遍存在的淡水資源緊缺問題引起高度警覺。從全球范圍來看,根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計,全球淡水消耗量20世紀初以來增加了約6-7倍,比人口增長速度高2倍,全球目前有14億人缺乏安全清潔的飲用水,即平均每5人中就有1人缺水。

針對提升泵存在軸頭力過大的問題,采用調(diào)整口環(huán)直徑、前蓋板加裝輔助葉片、降低轉(zhuǎn)速等方法進行軸向力平衡,對于2500t/d反滲透海水淡化的提升泵,通過降低轉(zhuǎn)速增加葉輪尺寸的方法來平衡軸向力使結(jié)構(gòu)更趨合理.結(jié)合反滲透海水淡化的工藝流程,提出提升泵性能參數(shù)的確定方法.鑒于提升泵入口高壓的運行環(huán)境,選擇單級懸臂、雙蝸殼、三推力軸承組合結(jié)構(gòu)形式,采用較粗的軸徑和較小的懸臂比,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性.應(yīng)用新型的上游泵送機械密封,通過100h的運轉(zhuǎn)試驗,在較高的壓力環(huán)境下運行,仍能保持良好的密封性能,且斷面無接觸,磨損量小,解決了高壓環(huán)境下軸封反復(fù)失效的問題.

反滲透海水淡化水具有潔凈、純度高和供給穩(wěn)定的特點,可緩解淡水資源匱乏的問題。文章介紹海灣國家、美國和中國反滲透海水淡化水市政應(yīng)用現(xiàn)狀以及一些典型案例,在此基礎(chǔ)上,提出政策扶持和企業(yè)協(xié)調(diào)并重、推進裝備核心部件和關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化以及建立健全相關(guān)標準和加強監(jiān)管等建議,以期促進我國反滲透海水淡化水的大規(guī)模市政應(yīng)用。

針對反滲透海水淡化提升泵效率的問題,在已有水力模型基礎(chǔ)上,設(shè)計出3種水力模型方案。運用fluent軟件,采用多參考坐標系,基于雷諾時均的n-s方程和標準k–ε湍流模型,對3種水力模型的內(nèi)部流場進行數(shù)值模擬與性能預(yù)測;基于預(yù)測的結(jié)果,選取一組性能符合要求,效率最高的模型方案制作成模型泵,并進行試驗研究。性能預(yù)測和模型試驗結(jié)果表明:預(yù)測值與試驗值總體吻合較好,其中預(yù)測揚程與試驗揚程在設(shè)計工況點比較接近,偏離設(shè)計工況點存在一定誤差;通過理論計算優(yōu)選后得到的水力模型實際泵效率為81.3%,達到了海水淡化泵的效率要求。

針對海水淡化高壓多級泵產(chǎn)生較大軸向力的平衡問題,利用vb6.0編寫海水淡化高壓多級泵軸向力平衡機構(gòu)的計算程序,設(shè)計了平衡盤與平衡鼓相結(jié)合的軸向力平衡機構(gòu).設(shè)計中使平衡盤具有較高的靈敏度,通過計算軟件研究平衡盤外徑與平衡鼓受力比的關(guān)系,最終確定平衡鼓受力比為70%,平衡盤靈敏度k的范圍為0.23~0.28,由此確定了平衡機構(gòu)各個部件的尺寸.為了避免平衡盤端面接觸摩擦,在計算程序中研究了間隙b2與平衡力波動的關(guān)系,并且比較了計算程序所得泄露率與試驗的結(jié)果,誤差僅為5.11%.結(jié)果表明:海水淡化高壓多級泵的平衡機構(gòu),有效解決了較大的軸向力平衡問題,試驗所得泄漏量僅為流量的2.6%,遠低于一般多級泵平衡機構(gòu)的泄漏量.

反滲透海水淡化作為一項新型技術(shù),正在得到越來越多的重視。文章結(jié)合工程實際,著重介紹海水淡化系統(tǒng)原理,從應(yīng)用和研究等方面進行積極探索,對反滲透海水淡化系統(tǒng)有一定的指導(dǎo)意義。

設(shè)計經(jīng)驗 反滲透海水淡化的預(yù)處理工藝選擇 姚吉倫,　胡海修,　吳　恬,　丁昭霞 (后勤工程學(xué)院水暖教研室,重慶400041) 　　摘　要:　針對不同的海水水質(zhì)、使用方式、處理規(guī)模等因素,介紹了6種不同的預(yù)處理工藝流 程,并對其進行了綜合比較。 　　關(guān)鍵詞:　海水淡化;　反滲透;　預(yù)處理工藝 中圖分類號:tu991.64　　文獻標識碼:c　　文章編號:1000-4602(2001)08-0034-02 　　反滲透海水淡化工藝由于設(shè)備投資省、能量消 耗低、建設(shè)周期短等諸多優(yōu)點[1],近年來發(fā)展迅速, 工程應(yīng)用也較多,正日益成為海水淡化的主導(dǎo)技術(shù)。 反滲透海水淡化技術(shù)的關(guān)鍵是反滲透膜,雖然膜及 組件的生產(chǎn)已相當(dāng)成熟,膜的脫鹽率>99.3%[2],但 膜的平均使用壽命只有5年,這是

針對反滲透海水淡化提升泵的入口壓力高,存在較大的軸頭力的情況,通過分析提升泵中軸向力與徑向力產(chǎn)生的原因,提出了針對不同規(guī)模的反滲透海水淡化用提升泵軸向力的平衡方法。對于2500t/d反滲透海水淡化的提升泵,采用調(diào)整葉輪口環(huán)直徑,葉輪前蓋板加副葉片的方法可以增加前后蓋板的作用力以平衡軸向力,而通過降低轉(zhuǎn)速增加葉輪尺寸的方法來平衡軸向力則可使結(jié)構(gòu)更趨合理;采用雙蝸殼結(jié)構(gòu)平衡徑向力。通過軸承壽命的計算得出其壽命均大于25000h,從理論上證明了該方法的可行性。

為了降低反滲透海水淡化高壓泵投資成本和能耗,對高壓泵的結(jié)構(gòu)特點進行了分析,提出1種兩端水潤滑軸承支撐、軸向吸入節(jié)段式多級泵新型結(jié)構(gòu),通過數(shù)值模擬和實驗研究提高泵水力模型效率;結(jié)合多級泵效率與級數(shù)以及可靠性與級數(shù)的關(guān)系,優(yōu)選了高壓泵的級數(shù);通過軸向力及軸向力平衡的研究,優(yōu)化設(shè)計出泄漏量較小、靈敏度高、恢復(fù)力合適的平衡裝置;開發(fā)出的高壓泵產(chǎn)品效率達到83.07%,體積流量220m3/h,揚程620m。并成功應(yīng)用于年產(chǎn)萬噸級海水淡化示范工程。

一、應(yīng)用背景膜法反滲透海水淡化高壓泵是反滲透海水淡化工程中的關(guān)鍵設(shè)備,目前主要依賴進口。要實現(xiàn)海水淡化的產(chǎn)業(yè)化,其關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化是急需解決的問題。實現(xiàn)反滲透海水淡化高壓泵的國產(chǎn)化,可達到提高反滲透海水淡化工程性能、降低造價和節(jié)約能耗的目標。合肥華升泵閥有限責(zé)任公司一直致力于進口泵設(shè)備國產(chǎn)化技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新。

本文主要分析目前國內(nèi)外反滲透海水淡化系統(tǒng)中所使用的高壓離心泵的型式、結(jié)構(gòu)、特點以及應(yīng)用場合。

為進一步降低海水淡化的成本，同時提高資源利用效率，提出一個精細的離網(wǎng)型風(fēng)電海水淡化系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計模型。該優(yōu)化設(shè)計模型以風(fēng)電、儲能設(shè)備和海水淡化裝置的物理模型為基礎(chǔ)，通過求解數(shù)學(xué)規(guī)劃問題，可得到系統(tǒng)各部分的最優(yōu)容量配置和實時運行方式。該模型最大的特點是考慮了風(fēng)能的波動性，在風(fēng)能動態(tài)變化的前提下，得到的優(yōu)化設(shè)計結(jié)果比靜態(tài)的設(shè)計更具現(xiàn)實意義。

高壓泵是反滲透工藝的動力驅(qū)動設(shè)備,其選型和配件對設(shè)備價格成本影響較大。結(jié)合工況需求,優(yōu)化選擇對一級高壓泵選擇普通電機,二級高壓泵選擇變頻電機;配件采用標配,使得高壓泵設(shè)備采購成本降低20-30%,運行4年設(shè)備運行穩(wěn)定。

領(lǐng)先流體過濾與分離技術(shù)解決方案服務(wù)商 天津反滲透工業(yè)化海水淡化 技術(shù)方案 2019年11月5日 領(lǐng)先流體過濾與分離技術(shù)解決方案服務(wù)商 天津反滲透工業(yè)化海水淡化 海水承載著水資源戰(zhàn)略儲備和補給的重擔(dān)。海水淡化，即為了提供飲 用水和農(nóng)業(yè)用水，利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，增加淡水總量，且不受時空和 氣候影響，水質(zhì)好、價格漸趨合理，保證沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水 等穩(wěn)定供水。 天津反滲透工業(yè)化海水淡化優(yōu)勢 1.適用水質(zhì)范圍廣，可以適用于tds在15000mg/l-43000mg/l范圍的 海水。 2.反滲透系統(tǒng)實行自動控制，一鍵啟停。對系統(tǒng)水質(zhì)、溫度、流量等 相關(guān)模擬量參數(shù)實時顯示，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時自動報警，并啟動保護措施。 3.根據(jù)客戶進水水質(zhì)條件量身定制標準化方案，采用多種組合工藝， 確保系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，保證客戶用水需求。 4.系統(tǒng)選用能量回收裝置，可以回收35%-95%的濃水端能量

介紹了低壓給水泵在海水淡化反滲透法中的作用及運行方式,對目前典型變頻器配置的低壓給水泵啟動運行進行了分析,根據(jù)低壓水泵在系統(tǒng)中的作用提出了改進,做了改進后的啟動和運行試驗。試驗結(jié)果表明:這一改進措施能夠保證反滲透系統(tǒng)運行的可靠性,使低壓給水泵在反滲透系統(tǒng)啟動運行切換過程中運行平穩(wěn)。并減少投資成本,減化程序控制,為實際應(yīng)用提供了參考。

cat海水淡化高壓柱塞泵 如您有需要海水淡化高壓柱塞泵，卻苦于國內(nèi)工 藝達不到你們的要求，在此cat高壓柱塞泵能滿足你的要求。 欲想了解更多信息請咨詢盧工15260489612 cat高壓柱塞泵主要用于回收濃水（鎳離子），海水淡化，污水 處理，高壓清洗，硫化，高壓噴霧及造霧等領(lǐng)域，常規(guī)型號國外 都備有大量現(xiàn)貨 cat高壓柱塞泵提供全系列高壓三柱塞循環(huán)泵。美國現(xiàn)貨供應(yīng)的 泵的標準規(guī)格：最大流量320gpm，最高壓力7000psi,材料為 銅、鍍鎳鋁青銅、316ssl、ss不銹鋼等。 cat高壓柱塞泵是高能效、低維護、持久耐用型工業(yè)泵。它們高 質(zhì)量的材料、嚴格的制造精度、獨特的密封材料和設(shè)計以及同 心密實的陶瓷活塞，可為您提供一年又一年的持續(xù)的連續(xù)運轉(zhuǎn)。 每臺泵都可選配以下系統(tǒng)：如：調(diào)壓閥、卸壓閥、二級安全閥、 脈動抑制器（蓄能器）、壓力表、過濾器、柔性進料和

超濾用于高濁度海水淡化反滲透預(yù)處理的現(xiàn)場試驗 作者：張敬東，劉炎偉，羅發(fā)奎，曾惠明，劉芬芬，周江華，周媛，葉春松，zhang jingdong，liuyanwei，luofakui，zenghuiming，liufenfen，zhoujianghua， zhouyuan，yechunsong 作者單位：張敬東,劉炎偉,羅發(fā)奎,劉芬芬,周江華,周媛,zhangjingdong,liuyanwei,luofakui,liu fenfen,zhoujianghua,zhouyuan(武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院環(huán)境工程系,湖北,武漢 ,430079)，曾惠明,zenghuiming(武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院環(huán)境工程系,湖北,武漢 ,430079;武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院水質(zhì)科學(xué)系,湖北,武漢,430072)，葉春松,ye

為提高反滲透海水淡化高壓泵軸向力計算的準確性,應(yīng)用cfd技術(shù)對模型泵內(nèi)部的流動進行數(shù)值模擬,得到不同流量下前后泵腔的靜壓分布。并對模型泵樣機進行試驗研究,實測出不同流量下前后泵腔在不同半徑處的靜壓值。應(yīng)用多項式擬合分別繪制出兩種方法下的壓力分布曲線,對蓋板進行面積分,計算軸向力大小。與通過試驗數(shù)據(jù)計算出的結(jié)果相比,數(shù)值模擬計算出來的軸向力相對誤差在9%以內(nèi),而經(jīng)驗公式計算的軸向力相對誤差為14%,采用數(shù)值模擬方法計算軸向力具有更高的精度,對多級離心泵軸向力平衡的研究具有指導(dǎo)意義。

為提高反滲透海水淡化高壓泵的效率,降低反滲透海水淡化系統(tǒng)的能耗,對往復(fù)式高壓泵的液力端進行了優(yōu)化設(shè)計.設(shè)計兩種過流性能較好的組合閥方案,采用數(shù)值分析的方法,用三維造型軟件solidworks2007分別對兩個方案的流道進行數(shù)學(xué)建模,然后導(dǎo)入fluent6.2的前處理軟件gambit2.2.30進行網(wǎng)格劃分,再應(yīng)用流場計算軟件fluent6.2對流場進行數(shù)值分析.結(jié)果表明:方案二具有過流性能好、水力損失小、水力效率高等優(yōu)點.根據(jù)方案二的漩渦分布情況,對方案二做了進一步的優(yōu)化設(shè)計,從而得到了適合反滲透海水淡化工況的高壓泵液力端.經(jīng)優(yōu)化設(shè)計后,泵效率高達93.36%,機組效率高于88%.

對碳鋼在海水淡化一級反滲透產(chǎn)水中生成的銹層進行sem、ir和xrd分析,并結(jié)合電化學(xué)測量,研究其腐蝕行為。結(jié)果表明,碳鋼在一級反滲透產(chǎn)水中腐蝕過程受氧擴散控制,腐蝕產(chǎn)物包括γ-feooh、fe_3o_4以及少量的α-feooh。銹層具有雙層結(jié)構(gòu),外銹層很薄,主要成分為γ-feooh;內(nèi)層占整個銹層比重很大,主要成分為fe_3o_4。一級反滲透產(chǎn)水的弱酸性促使腐蝕產(chǎn)物γ-feooh迅速轉(zhuǎn)化為fe_3o_4,致使fe_3o_4在金屬表面大量堆積。由于fe_3o_4層的導(dǎo)電性及不連續(xù)性,銹層不能阻礙陰極過程的進行,導(dǎo)致碳鋼的腐蝕速度一直維持在高位。