反滲透(SWRO)海水淡化高壓泵的選型方法

反滲透海水淡化高壓多級離心泵為新型軸向吸入節(jié)段式多級泵.為了提高其效率以及轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性,利用ansys有限元分析軟件,對不同級數(shù)的海水淡化多級泵轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析,計(jì)算了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界速度,研究了臨界轉(zhuǎn)速與級數(shù)的關(guān)系以及對數(shù)衰減率與級數(shù)的關(guān)系,并結(jié)合多級泵效率與級數(shù)的關(guān)系,討論了海水淡化高壓泵級數(shù)的最優(yōu)選擇.綜合轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率兩方面因素,海水淡化用高壓多級泵選用6級較為合適.可為設(shè)計(jì)過程中對參數(shù)的合理選擇提供一些參考依據(jù).

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(jìn)行不同的優(yōu)化組合,設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)行試驗(yàn)研究.2組水力模型試驗(yàn)表明,泵的流量、揚(yáng)程滿足高壓泵的要求,其中最優(yōu)模型的效率達(dá)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(jìn)行不同的優(yōu)化組合,設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)行試驗(yàn)研究.2組水力模型試驗(yàn)表明,泵的流量、揚(yáng)程滿足高壓泵的要求,其中最優(yōu)模型的效率達(dá)到了79.72%.

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(jìn)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(yùn)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(jī)械密封,通過100h的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn),在較高的壓力環(huán)境下運(yùn)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.

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(jī),二級高壓泵選擇變頻電機(jī);配件采用標(biāo)配,使得高壓泵設(shè)備采購成本降低20-30%,運(yùn)行4年設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

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(jī)構(gòu)的計(jì)算程序,設(shè)計(jì)了平衡盤與平衡鼓相結(jié)合的軸向力平衡機(jī)構(gòu).設(shè)計(jì)中使平衡盤具有較高的靈敏度,通過計(jì)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(jī)構(gòu)各個部件的尺寸.為了避免平衡盤端面接觸摩擦,在計(jì)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(jì)算程序所得泄露率與試驗(yàn)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(jī)構(gòu),有效解決了較大的軸向力平衡問題,試驗(yàn)所得泄漏量僅為流量的2.6%,遠(yuǎn)低于一般多級泵平衡機(jī)構(gòu)的泄漏量.

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(jì)出3種水力模型方案。運(yùn)用fluent軟件,采用多參考坐標(biāo)系,基于雷諾時均的n-s方程和標(biāo)準(zhǔn)k–ε湍流模型,對3種水力模型的內(nèi)部流場進(jìn)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(jìn)行試驗(yàn)研究。性能預(yù)測和模型試驗(yàn)結(jié)果表明:預(yù)測值與試驗(yàn)值總體吻合較好,其中預(yù)測揚(yáng)程與試驗(yàn)揚(yáng)程在設(shè)計(jì)工況點(diǎn)比較接近,偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)存在一定誤差;通過理論計(jì)算優(yōu)選后得到的水力模型實(shí)際泵效率為81.3%,達(dá)到了海水淡化泵的效率要求。

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(diǎn)進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(dá)到83.07%,體積流量220m3/h,揚(yáng)程620m。并成功應(yīng)用于年產(chǎn)萬噸級海水淡化示范工程。

反滲透海水淡化水具有潔凈、純度高和供給穩(wěn)定的特點(diǎn),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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)和加強(qiáng)監(jiān)管等建議,以期促進(jìn)我國反滲透海水淡化水的大規(guī)模市政應(yīng)用。

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(diǎn)以及應(yīng)用場合。

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(jìn)口。要實(shí)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(shí)現(xiàn)反滲透海水淡化高壓泵的國產(chǎn)化,可達(dá)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(biāo)。合肥華升泵閥有限責(zé)任公司一直致力于進(jìn)口泵設(shè)備國產(chǎn)化技術(shù)的消化吸收和再創(chuàng)新。

反滲透海水淡化作為一項(xiàng)新型技術(shù),正在得到越來越多的重視。文章結(jié)合工程實(shí)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(jìn)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。

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

設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 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(jìn)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(xiàn)標(biāo)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(diǎn)[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

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(bǔ)給的重?fù)?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(bǔ)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(shí)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(shí)時顯示，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時自動報(bào)警，并啟動保護(hù)措施。 3.根據(jù)客戶進(jìn)水水質(zhì)條件量身定制標(biāo)準(zhǔn)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

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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(jì)算得出其壽命均大于25000h,從理論上證明了該方法的可行性。

對碳鋼在海水淡化一級反滲透產(chǎn)水中生成的銹層進(jìn)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(kuò)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(jìn)行,導(dǎo)致碳鋼的腐蝕速度一直維持在高位。

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精心整理 ·······65噸/天 反滲透海水淡化工程 設(shè)計(jì)方案 designingscheme · 目錄 1、設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 2、工藝流程及說明 3、控制系統(tǒng)說明 4、設(shè)備技術(shù)規(guī)范 5、技術(shù)服務(wù)內(nèi)容 6、技術(shù)保證 7、供配電和原材料供應(yīng) 8、環(huán)境處理 9、投資方式與運(yùn)行管理 10、建設(shè)內(nèi)容與施工期 11、投資估算 精心整理 12、經(jīng)濟(jì)效益及社會效益評價 前言 據(jù)甲方公司提供的信息，我公司對籌建“65噸/日的反滲透海水淡化工程” 進(jìn)行工程投資并參與建設(shè)，現(xiàn)就“65噸/日的反滲透海水淡化工程”進(jìn)行方案 設(shè)計(jì)，提供以下設(shè)計(jì)方案，以供負(fù)責(zé)項(xiàng)目部門參考。 1.0設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1.1本方案涉及的流程及設(shè)備是能滿足制備生活飲用水，有如下要求； 1.1.1產(chǎn)水用途：生活飲用水。 1.1.2系統(tǒng)出力：65m3/d（25℃）。 1.1.3系統(tǒng)回收率：35%~40%。 1.2本方案主要依據(jù)

自吸泵的選型方法

膜法海水淡化技術(shù)的應(yīng)用與進(jìn)展——介紹反滲透、電滲析兩種膜分離技術(shù)在海水淡化中的應(yīng)用與進(jìn)展.高鹽度溶液的脫鹽技術(shù)正向廢水資源化擴(kuò)展.膜集成水處理技術(shù)將會在我國大規(guī)模推廣應(yīng)用。