經過兩年多的不斷改進和持續攻關,一種具有升壓功能的反滲透淡化用能量回收裝置在我所研制成功。
能量回收設備和反滲透膜、高壓泵并稱為反滲透海水淡化技術三大關鍵設備,而能量回收技術的發展更是近年來反滲透海水淡化成本不斷降低的重要原因,對反滲透淡化技術的產業化推廣起到非常大的促進作用。能量回收該技術屬于高端技術,目前僅被少數幾個發達國家所掌握。在我國反滲透膜、高壓泵均已有自主研發產品問世,而能量回收裝置雖然也有高校、研究所在研究,但由于一些關鍵技術沒有解決,尚未成功研制出可以工程應用的定型產品,國內反滲透海水淡化工程所用的能量回收設備全部依靠進口。
我所研制的能量回收裝置采用功交換原理,包括能量交換缸、兩位五通換相閥、配流閥、蓄能器、自控系統等五個主要部分。通過巧妙的設計及實驗驗證,解決了將原水通過能量回收設備直接升壓至所需壓力、五通換向閥精確換相、消除輸出壓力波動等關鍵技術,實驗表明,研制的能量回收設備平均有效能量回收效率達到96.3%,輸出壓力波動僅±0.1MPa,各項運行指標均達到同類產品的先進水平,而制造成本不足同類進口產品價格的一半。
在研究過程中試制了樣機一臺,經嚴格測試,各項指標均達到要求后,安裝在我所質檢中心反滲透膜性能檢測平臺上。能量回收樣機的使用,使檢測平臺的高壓泵所配電機負荷從37kW降低到5kW,不但節約了檢測平臺的制造成本,降低了檢測平臺能耗,也大大降低了設備噪音,使實驗室具有較好的工作環境。目前,檢測平臺已經承擔了多次反滲透海水膜檢測任務,在膜檢測的過程中,能量回收設備運行穩定,表現出了良好的工作性能,為膜測試工作提供了設備保障。
該型能量回收設備的研制成功,是我所反滲透海水淡化關鍵設備研發的一項重要突破,對推進我國反滲透淡化裝置關鍵設備的國產化,促進我國反滲透海水淡化技術的進步有著重要的意義。