海水淡化能量回收装置专利最新动态

海水淡化能量回收装置专利最新动态

海水淡化技术发展的一个重要目标是降低运行成本，在运行成本的构成中能耗所占的比重最大，所以降低能耗是降低海水淡化成本最有效的手段。反渗透海水淡化是目前海水淡化的主流技术之一，反渗透海水淡化过程需消耗大量电能提升进水压力以克服水的渗透压，反渗透膜排出的浓水余压高达5.5 ~ 6.5MPa，按照40%的回收率计算，排放的浓盐水中还蕴含约60% 的进料水压力能量，将这一部分能量回收变成进水能量可大幅降低反渗透海水淡化的能耗，而这一目的实现有赖于利用能量回收技术。

自70 年代以来，随着反渗透技术应用于海水/苦咸水淡化，各种形式的能量回收装置

也相继出现。能量回收装置目前有水力透平式能量回收装置和功交换式能量回收装置两大类。最早的能量回收装置是水力透平式，瑞士Calder. AG公司的Pe1 ton Whee 1 透平机和Pump Ginard 公司的Francis 透平机，效率一般为50% -70%，其原理是利用浓盐水驱动涡轮转动，通过轴与泵和电机相连，将能量输送至进料原海水，过程需要经过“水压能——机械能——水压能”两步转换。在上面的基础上经过改进，出现了一些独特的设计，其中具代表性

的有丹麦Grundfos 公司生产的BMET 透平直驱泵和美国PEI 公司生产的Hydraulic Turbochargero 两者均是透平与泵一体化设计，一根转轴连接两个叶轮，全部封装在一个壳体中，浓盐水流过叶轮时冲击叶片推动叶轮转动，从而驱动透平轴旋转。透平轴直接带动增压泵工作输出机械功，浓水能量转换成原海水的能量转换效率可提高至65% -80%。高压

泵与透平增压泵两级串联完成原海水的压力提升，通过透平增压降低高压泵所需要的扬程，减少电机动力消耗。但是，由于水力透平式能量回收装置原理上都要经过“水压能一一机械

能一一水压能”两步转换，增加了机械能损耗，因此效率较低。80年代，出现了一种新的能量回收技术，其工作原理是“功交换”通过界面或隔离物，直接把高压浓盐水的压力传递给进料海水，过程得到简化，只需要经过“水压能一一水压能”一步能量转换，能量回收效率可得到提高。目前反渗透海水淡化工程中应用的功交换式能量回收装置主要为转子式压力交换器和活塞式阀控压力交换器两类，效率可高达90-97%。转子式压力交换器以美国ERI公司的PX 转子式压力交换能量回收装置为代表。原理是高压浓盐水推动圆周开有多个纵向沟槽(类似于多个微型液缸)的无轴陶瓷转子旋转。活塞式阀控压力交换器以瑞士Calder. AG公司的DWEER 双功交换能量回收装置、德国KSB公司的SalTec DT压力交换器、德国Siemag Transplan公司的PES 压力交换系统及Ionics公司的DYPREX动力压力交换器为代表。原

理是采用两个大直径液缸，其中一个液缸中高压浓水推动活塞将能量传递给低压原海水向外排液，另一个液缸中供料泵压入低压原海水补液并排出低压浓水，两液缸在PLC 和浓水换

向阀的控制下交替排补海水，实现把浓水能量转换成原海水能量的回收过程。目前，这两种能量回收装置主要靠国外进口，造价比较高。

以下介绍近年来海水淡化能量回收装置的相关专利技术，供企业、研究机构及相关人员参考。

[技术目的]：提供一种可简化反渗透流程，运行可靠、效率高，并且制造成本低的反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵。

[技术方案]：该反渗透海水淡化系统用联合活塞自增压能量回收泵包括两个液压缸、连接件、高压换向阀4 低压换向阀、两个封头、活塞杆、两个活塞、多个螺栓及螺母；其中两个液压缸的一端分别连接在连接件的两个侧面上:连接件的中心沿轴向贯通形成有一个活塞杆导向孔，活塞杆导向孔的外侧沿轴向贯通形成有一个高压换向阀阀腔和一个低压换向阀阀腔，而连接件的外部边缘则沿径向形成有两个分别与高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔相连通的高压盐水孔和泄压盐水孔；两个封头分别设置在两个液压缸的外端，并且每个封头上形成有两个呈直角形且连通液压缸内外部的液流孔；多个螺栓贯穿两个封头及连接件的外部边缘而设置在两个液压缸的外部，并且两端用螺母固定:活塞杆贯穿设置在连接件上的活塞杆导向孔内:两个具有联合加压作用的活塞分别连接在活塞杆的两端，并且外径分别与两个液压缸的内径相同；而高压换向阀和低压换向阀则分别安装在高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔的内部，并且其上形成有能够分别与高压换向阀阀腔和低压换向阀阀腔相连通的孔。

[技术效果]：该能量回收泵是利用低压海水的压力能和高压浓盐水的压力能一起来驱使活塞运动，直接将原料海水的压力提升至反渗透膜器入口操作压力。由于该能量回收泵用于反渗透海水淡化系统时只需配备一台具有中低输出压头的原料海水泵来驱动，无需专门设置增压泵和高压泵，所以系统的能耗和设备投资都较低。另外，本装置的能量回收率高达90％以上，并且设备成本低，因此利于在中小型反渗透海水淡化系统中推广使用。

方案2

[技术目的]：提供一种能够弥补现有技术的缺陷，回收反渗透海水淡化高压浓盐水余压能量的差动式能量回收装置及方法，用以提升低压原海水的压力，完成两种高低压液体之间的能量交换，实现节约能源的目的。

[技术方案]：该海水淡化系统的差动式能量回收装置，包括连接于低压原水泵出水口的低压原水进口、连接于高压原水泵出水口的高压原水出口、连接于反渗透装置高压浓水出水口的高压浓水进口，还包括完全相同的内部设置有第一活塞的第一液缸和内部设置有第二活塞的第二液缸，所述第一活塞将所述第一液缸分割为第一腔体和第二腔体，所述第一活塞固接有第一活塞杆，所述第二活塞将所述第二液缸分割为第三腔体和第四腔体，所述第二活塞固接有第二活塞杆。

[技术效果]：该海水淡化系统的差动式能量回收装置采用液缸直接增压原理进行特殊设计，采用一次能量转换，经过压力交换后的高压海水压力大于浓盐水压力，不需要增压泵再次增压，能量转换效率高，节省了运行成本，进一步降低了反渗透系统的能耗。

[技术目的]：提供一种结构简单、浓水能量回收效率较高的反渗透浓水能量回收装置及车载海水淡化装置。

[技术方案]：该反渗透浓水能量回收装置，包括原水端、浓水端，所述原水端设有原水进口和原水出口，所述浓水端设有浓水进口和浓水出口。所述原水端与浓水端之间设有无轴转子，所述无轴转子沿轴向开有多个孔道，所述原水端与浓水端之间通过所述多个孔道相遇。

[技术效果]：该反渗透浓水能量回收装置采用直接接触正位移技术，高、低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。能量回收装置与高压泵并联使用，在相同产水量的情况下通过减少高压泵的流量来降低能耗。能够提高浓水能量回收效率，降低海水淡化系统整体运行费用。

我国研制出海水淡化能量回收装置

经过两年多的不断改进和持续攻关，一种具有升压功能的新型反渗透淡化用能量回收装置近日在国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所研制成功。它的研究成功标志着我国有了自主知识产权的海水淡化能量回收装置，将结束我国海水淡化能量回收设备依靠进口的历史，有力地推动我国海水淡化产业化的发展。

据了解，能量回收设备、反渗透膜和高压泵并称为反渗透海水淡化技术三大关键设备。能量回收技术的发展更是近年来反渗透海水淡化成本不断降低的重要原因，对反渗透淡化技术的产业化具有非常大的促进作用。在国际上，此类能量回收技术属于高端技术，目前仅被少数几个发达国家所掌握。在我国反渗透膜、高压泵均已有自主研发产品问世，而能量回收装置虽然也有高校、研究所在进行研究，但由于一些关键技术没有解决，尚未成功研制出可以工程应用的定型产品，国内反渗透海水淡化工程所用的能量回收设备全部依靠进口。

该所研制的能量回收装置采用功交换原理，包括能量交换缸、两位五通换相阀、配流阀、蓄能器、自控系统等5个主要部分。通过巧妙的设计及实验验证，解决了将原水通过能量回收设备直接升压至所需压力、五通换相阀精确换相、消除输出压力波动等关键技术。实验表明：新研制出的该能量回收设备平均有效能量回收效率达到96.3%，输出压力波动仅为±0.1兆帕，各项运行指标均达到同类产品的先进水平，而制造成本不足同类进口产品价格的一半。

目前该所已试制出了一台样机，经严格测试，各项指标均达到要求后，安装在该所质检中心反渗透膜性能检测平台上。能量回收样机的投入使用，使检测平台的高压泵所配电机负荷从37千瓦降低到5千瓦，不但节约了检测平台的制造成本，降低了检测平台能耗，也大大降低了设备噪音，使实验室具有较好的工作环境。目前，该所检测平台已经承担了多次反渗透海水膜检测任务，在膜检测的过程中，能量回收设备运行稳定，表现出了良好的工作性能，为膜测试工作提供了良好的技术设备保障。

信息来源《中国海洋报》

反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应用

作者：潘献辉时间：2010-12-01

活塞式阀控压力交换器：活塞式阀控压力交换器以瑞士Calder．AG公司的DWEER双功交换能量回收装置、德国KSB公司的SalTec DT压力交换器、德国

Siemag Transplan公司的PES压力交换系统及Ionics公司的DYPREX动力压力交换器为代表[3、4]。原理是采用两个大直径液缸，其中一个液缸中高压浓水推动活塞将能量传递给低压原海水向外排液，另一个液缸中供料泵压入低压原海水补液并排出低压浓水，两液缸在PLC和浓水换向阀的控制下交替排补海水，实现了浓水能量转换成原海水能量的回收过程。

活塞式阀控压力交换器需配备增压泵以使初步升压的原海水进入RO系统，由活塞隔离浓水和原海水，能量回收效率一般高于92％。DWEER能量回收装置见图4。

国内的研究状况

国内对能量回收装置的研究起步较晚，进行反渗透用能量回收装置研究的主要有中科院广州能源所、天津大学、杭州水处理中心和天津海水淡化研究所等4家单位，研发方向均为双液压缸功交换式能量回收装置。

广州能源所研发的试验样机为带活塞杆的双液压缸功交换式能量回收装置(专利号：200510035328．8)，使用电磁阀进行高、低压水的切换，并用蓄能器稳定压力。试验表明，稳定压力的效果不错。

天津大学的双液压缸功交换式能量回收装置使用多个气动阀进行高、低压水的切换，由PLC控制阀门的动作，在1000 m3／d的反渗透海水淡化试验平台上进行了试验，取得了一定效果[5、6]，并申请了专利(专利号：200510014295．9)。

杭州水处理中心设计的能量回收装置主要由双液压缸、止回阀和四通功能阀组成，两台液压缸通过活塞杆定位，并固定在一条直线上。装置设计申请了发明专利(专利号：200510050117．1)。

天津海水淡化研究所自主研发了一台具备升压功能的差动式反渗透能量回收装置，流量可达18 m3／h。在反渗透海水淡化试验平台上进行了系统试验，通过168 h的连续不间断运转测试表明：装置运行稳定，有效能量回收率>90％，压力波动<0．2 MPa。已申请发明专利1项、实用新型专利2项(专利号分别为201010122952．2、201020129553．4、2010201 29553．4)。

上述几家单位的研究成果虽然还没有在海水淡化工程中得到推广应用，但工业化发展及应用前景良好。

能量回收装置性能比较及发展趋势

几种国外能量回收装置的性能对比见表1。

表1中前两种为水力透平式，用于与高压泵串联安装，通过降低高压泵所需的扬程达到节能的目的，不需要增压泵和自动阀门，但效率较低，特别是低流量时效率更低；后三种为功交换式，用于与高压泵并联安装，通过减小高压泵所需的流量达到节能的目的，需要配置增压泵，在很宽的流量范围内均能达到较高的效率。

功交换式能量回收装置由于具有较高的能量回收效率，能更有效地降低反渗透海水淡化系统能耗的优势，已成为国内外研究和开发的热点，其产品市场占有率也呈逐年快速增长的发展趋势。

能量回收装置在国内的应用

国外能量回收装置在我国海水淡化工程中的应用情况见表2。

表2中除PX为功交换式能量回收装置外，其他均为水力透平式能量回收装置。从发展趋势来看，前几年水力透平式应用较多，但近几年功交换式能量回收装置特别是PX在建成的海水淡化工程中已被普遍采用。

SWRO能量回收装置主要有水力透平式和功交换式两大类。水力透平式用于与高压泵串联安装，通过降低高压泵所需扬程达到节能的目的，不需要增压泵和自动阀门，单机流量大，但效率较低，特别是低流量时效率更低；功交换式用于与高压泵并联安装，通过减小高压泵所需流量达到节能的目的，一般需要配置增压泵，单机流量较小，可并联使用，在很宽的流量范围内均能达到较高的效率。

功交换式能量回收装置由于具有较高的能量回收效率，已经逐渐成为海水淡化行业中研究和开发的热点，其产品市场占有率也呈逐年快速增长的发展趋势，近年来国内海水淡化工程大多采用美国ERI公司的PX能量回收装置。

我国在SWRO能量回收技术方面的研发起步较晚，发展比较迟缓，装置形式较单一，大都局限于双液压缸功交换式，整体水平同国际先进技术还有很大的差距，但工业化发展及应用前景较好。随着我国淡水资源的日益缺乏，反渗透海水淡化工程必将大力发展，因而研究开发具有自主知识产权的能量回收装置具有深远的意义。

海水淡化技术发展的一个重要目标是降低运行成本，在运行成本的构成中能耗所占的比重最大，降低能耗是降低海水淡化成本最有效的手段。反渗透海水淡化(SWRO)是目前海水淡化的主流技术之一，反渗透海水淡化过程需消耗大量电能提升进水压力以克服水的渗透压，反渗透膜排出的浓水余压高达5．5～6．5 MPa，按照40％的回收率计算，排放的浓盐水中还蕴含约60％的进料水压力能量，将这一部分能量回收变成进水能量可大幅降低反渗透海水淡化的能耗，而这一目标的实现有赖于能量回收技术的利用。

通过能量回收装置的应用大幅降低了淡化水的生产成本，促进了反渗透淡化技术的推广和应用，并使之成为最具竞争力和发展速度最快的海水淡化技术。因此，能量回收与反渗透膜和高压泵并列成为反渗透海水淡化系统中的三大关键技术。

国外SWRO能量回收技术的发展

20世纪70年代，随着反渗透技术开始用于海水／苦咸水的淡化，各种形式的能量回收装置也相继出现。能量回收装置总体上分为两类，即水力透平式和功交换式。

水力透平式能量回收装置

最早的能量回收装置是水力透平式，瑞士Calder．AG公司的Pehon Wheel 透平机和Pump Ginard公司的Francis透平机，效率一般为50％～70％。其原理是利用浓盐水驱动涡轮转动，通过轴与泵和电机相连，将能量输送至进料原海水，过程需要经过“水压能→机械能→水压能”两步转换[1]。

水力透平机与高压给水泵电机同轴连接，一般是高压给水泵双出轴两侧分置电机和透平机，也可以是电机双出轴两侧分置水泵和透平机。透平机作电机的第二驱动助推电机，通过减小电机转矩，降低电机动力消耗。

在上述基础上经过改进出现了一些独特的设计，其中最具代表性的有丹麦Grundfos公司生产的BMET透平直驱泵和美国PEI公司生产的Hydraulic Turbo charger。两者均是透平机与泵一体化设计，一根转轴连接两个叶轮，全部封装在一个壳体中，浓盐水流过叶轮时通过冲击叶片而推动叶轮转动，从而驱动透平轴旋转。透平轴直接带动增压泵工作输出机械功，浓水能量转换成原海水能量的转换效率可提高至65％～80％。

高压泵与透平机增压泵两级串联完成原海水的压力提升，通过透平增压降低高压泵所需扬程，减少电机动力消耗。所不同的是BMET的透平增压泵与高压泵

是一个整机，其中透平增压泵位于高压泵的进口(见图1)；而Turbo charger是一个单独的装置，安装在高压泵的出口(见图2)。

功交换式能量回收装置

20世纪80年代出现了一种新的能量回收技术，其工作原理是“功交换”，通过界面或隔离物，直接把高压浓盐水的压力传递给进料海水，过程得到简化，只需要经过“水压能→水压能”的一步能量转换，能量回收效率得以提高。

1975年功交换器第一次应用在SWRO上，由于压力和流量的瞬变，致使阀寿命很短，使用不久就停止了服务。20世纪80年代中期大型功交换器商业化开发停止，其主要原因是当时SWRO装置规模相对较小，功交换器造价高，可靠性差。

1985年，在加勒比海地区开始出现“建造–拥有–运行”(BOO)式的SWRO 合同，由于加勒比海地区能源成本高，越来越多的反渗透海水淡化装置开始使用功交换器。该地区1990年—2000年建造的9个淡化装置中共安装了17个大容量功交换器，每个装置的流量都超过1000 m3／d[2]。目前反渗透海水淡化工程

能量回收器原理

反渗透海水淡化系统中的能量回收装置 按照工作原理，流体能量回收技术主要分为流体非直接接触式和流体直接接触式两大类。 一、流体非直接接触式技术 在非直接接触式流体能量回收装置中，高低压流体对需要借助叶轮和轴来传递能量，即以机械能作为流体能量传递的中间环节，故又称为机械能中介式技术。能量转换过程为压力能——机械能——压力能。 采用流体非直接接触式技术的典型装置类型有逆转泵型、佩尔顿型叶轮和水力透平等。这种技术的节能机理是在回收高压流体中的压力能的同时减少高压泵的提升压力差来降低 系统的能耗。 1.逆转泵和佩尔顿叶轮型 逆转泵和佩尔顿叶轮型装置的原理类似，属于外力驱动泵式装置，即其加压泵由外电机驱动，通过轴传递的能量为辅助形式。高压废流体驱动透平中的叶轮，通过传动轴与泵连接，为新鲜低压流体加压，做功后的高压废流体丧失能量后排出。下图为此类装置的能量传递示意图 2.水力透平装置与逆转泵及佩尔顿叶轮机型最大的区别在于其透平叶轮和泵体叶轮安 装在同一壳体中，用高压浓盐水直接冲击透平叶片，通过轴功直接驱动加压泵工作，并尽可能减少中间传动轴的机械能损失，从高压流体回收后的能量作为唯一驱动力驱动泵的工作。下图为此装置的示意图 二、流体直接接触正位移技术 这种技术的节能机理是在产量不变的情况下减少通过高压泵的流量的方式来降低系统

的能耗。它是高低压流体直接交换压力能，而不需要机械辅助装置，又称正位移技术，能量的转换过程为压力能——压力能。按照运动部件的类型，这类装置可分为活塞式功交换器和旋转式压力交换器两种。 1.活塞式功交换器 活塞式功交换器自身结构简单，高压流体通过活塞为低压流体加压，同时活塞还可有效防止高低压流体的混流，而且活塞本山阻力非常小，传递效率接近100%。下图为其结构示意图 2.旋转式压力交换器 旋转式压力交换器主要部件是一个无轴的转子，沿轴向开有数个孔道，高低压流体在孔道中交换能量，并依靠转子的连续转动实现系统的连续运行。

(完整版)乏汽热能回收装置简介new

热力除氧器、疏扩、定扩排汽热能 回收装置简介 南京兆泉科技有限责任公司 二0一一年二月

南京兆泉科技有限责任公司 简介 南京兆泉科技有限责任公司位于风景秀丽的紫金山南麓—南京理工大学国家大学科技园，公司秉持“专业、创新、品质、服务”的创业理念，致力于节能及环保安全工程产品的研发、生产及应用。可为企业节能降耗提供最佳系统解决方案。公司具有本科以上学历的员工占90%，拥有一支既有高学历又有现场务实经验的技术研发队伍。在节能及安全系统工程方面拥有一批核心技术。 公司拥有多项余热回收利用的专利技术，如：一种含氧排汽热能回收装置，专利号：ZL 2005 2 0072109.2，证书号：第846345；一种能回收排汽热能的定排扩容器，专利号：ZL 2009 2 0072109.2，证书号：第1449853。特别擅长对低（无）压蒸汽和凝结水热能的回收利用，如锅炉除氧器含氧排放汽、连排及定扩闪蒸汽乏汽热能回收及企业装置排放的各类工艺排放汽和凝结水的回收利用。能为企业的创造良好的经济效益、改善企业的生产环境，为企业节能减排提供了有力的保障。 随着能源价格的上涨，蒸汽价格也在不断上升，为降低生产成本，增加市场竞争力，企业对各类低（无）压蒸汽热能和凝结水热能的回收利用显得十分迫切。目前本公司生产的乏汽热能回收装置和凝结水利用已在石化、钢铁、电厂、轻工、造纸等企业得到广泛应用，并获得用户的一致好评。 公司乏汽回收装置，目前已被中石化镇海炼化、中石化金陵分公司、中石化齐鲁分公司、金桐石化、鞍钢集团、攀钢集团、宝钢集团梅山钢铁、南钢集团、霍煤集团、华能山东黄台电厂、江苏利港电力有限公司等几十家大型企业广泛采用，运行情况良好。 公司为中石化、中石油物资装备中心设备供应商。公司已于2009年1月通过了ISO9001：2000国际质量体系认证，环保工程专业承包三级资质。公司将以先进、完善的产品体系，一流的产品质量，富有竞争力的产品价格和良好的售后服务，真诚地与用户携手合作，为国家节能减排事业作出贡献。

海水淡化工艺设计的方案

1 前言 1.1 概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告

1.3 海水淡化规模

根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该

热能回收装置

热偶现象是指两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在Seebeck电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。 据德国《科学画报》杂志报道，来自德国慕尼黑的一家芯片研发企业研究出的这种新型电池，主要由一个可感应温差的硅芯片构成。当这种特殊的硅芯片正面“感受”到的温度较之背面温度具有一定温差时，其内部电子就会产生定向流动，从而产生“微量但却足够用的电流”。负责研发这种电池的科学家温纳·韦伯介绍说，“只要在人体皮肤与衣服等之间有5℃的温差，就可以利用这种电池为一块普通的腕表提供足够的能量。” 据美国物理学家组织网1月19日（北京时间）报道，美国西北大学的化学家、物理学家和材料学家携手研发出一种新材料，这种新材料展示出了高性能的热电特性，能更有效地将机动车的排气系统、工业生产过程和设备、太阳光等发热系统产生的废热转化为电力，其转化效率高达14%，这在科学史上尚属首次。该突破可广泛应用于汽车、玻璃制造等领域。研究结果发表在《自然·化学》杂志上。 该论文的联合作者之一、西北大学化学教授梅科瑞·卡纳茨迪斯说：“早在100多年前，科学家就知道半导体拥有能利用电力的特性。为了使这一过程变得有效，人们需要找到正确的材料，现在我们已找到制造这种材料的配方。” 卡纳茨迪斯团队将岩盐纳米晶体溶解在碲化铅内制造出了这种新材料。以前，科学家针对大块物质中内含纳米结构进行的研究表明，纳米内含物可以改进碲化铅的能量转化效率，但纳米内含物也会让电子扩散更多，消减整个组合物的导电能力。在此项研究中，西北大学的研究团队首次证明，碲化铅内内含纳米结构可以同时做到消减电子扩散和提高能源转化效率。 论文联合作者、西北大学材料科学和工程教授文纳雅克·戴维说：“我们可以将这种材料放在一个只有几根电线的廉价设备内部，并将其同电灯泡之类的设备连接在一起。利用灯泡产生的热量，并将其中约10%到15%的热量转化为能效更高的电能，这种设备能使灯泡更有效地工作。” 卡纳茨迪斯表示，利用此项科学突破，汽车、化工、玻璃和其他任何利用热能进行生产的工业都能提高其系统的能效。戴维说：“环保领域的专家也会对该突破感兴趣，但这仅仅只是一个开始。这类结构还可以在诸如机械特性和改进材料的强度和韧度方面起作用。” 总编辑圈点 单说热电转换率的话，垃圾发电系统中广泛采用的碱金属热电转换技术可以超过30%，西北大学这份14%的成绩单相比之下好像有点拿不出手。不过别忘了，基于半导体材料的此类装置以往蹦着高也没够到12%的天花板。另外，传统的高效率热电转换部件如果用作汽车

能量回收装置

Recuperator能量回收装置 毋庸置疑，阿科凌与业内竞争对手相比的最大优势在于我们的专利设备— Recuperator能量回收装置。它是阿科凌专有的能量回收装置/工作转换机，阿科凌也因此成为全球唯一一家拥有专有能量回收装置的海水淡化水供应商。回流机属于等压能量回收装置，具体而言，它是一种活塞式工作转换机。 回流机结构紧凑，呈塔状结构，经过不断的改良， 如今已是第三个版本。阿科凌研发实验室不遗余力 地致力于回流机新功能的开发，并将于近期推出升 级版新产品。回流机目前仅应用于阿科凌的交钥匙 解决方案和自建自营的项目中，但计划不久将作为 第三方产品进行销售。回流机能实现高达98.5% 的废弃能量回收率，可大幅节省运营成本。 背景介绍 膜组件是反渗透海水淡化过程的核心部分，从一开 始，反渗透法海水淡化技术便致力于膜组件的开发 与改良。 阿科凌专功膜法脱盐项目，反渗透海水淡化过程的终极目标是获取材质与结构均符合脱盐市场需求（如高产出率、高脱盐率、抗高压、抗化学性和低给水污染物排放）的膜组件。 随着阿科凌系统设计技术的不断进步，加之阿科凌多年的反渗透系统运营经验、优化的预处理解决方案以及更高效设备和更优材质的采用，将成功节省运营成本并大幅降低系统的生命周期成本。 工作原理 回流机通过反渗透膜滤过的盐水给预处理海水加 压，加压过程由反渗透膜的盐水流量进行调节。 该装置包含两个直立的双向不锈钢塔，分别进行加 压转移和解压释放处理。预处理海水来自加压给水 箱，而给水箱为系统提供恒定的水流量和水压。 回流机能够将加压盐水的能量回收至反渗透膜及 增压泵—只需把加压盐水替换成相同流速的预处 理海水。

海水淡化PX能量回收装置维护说明书

PX-260能量回收装置 一、PX能量回收装置介绍 海水淡化反渗透系统中能量回收装置选用EnergyRecovery,Inc.（ERI）公司生产的PX-260型能量回收装置 1、设计原理 每台PX装置都要经过效率、噪声级别、工作压力和流量的测试。每台装置的测试记录都予以保存，并可根据其序列号查询。PX产品采用装配合适的聚苯乙烯泡沫包装以保护装置在运输时免受损伤。PX产品已用稀释的除菌剂溶液进行了清洗，以防止在装箱和存放期间的细菌孽生。PX产品在存放或工作的环境温度不得低于33℉[1℃]，且不得高于120℉[49℃]。 PX能量回收装置将高压浓盐水水流的压力传递给低压新鲜海水水流，这两股水流在转子的内通道中直接接触，从而完成压力交换。转子装在一个间隙尺寸精确的陶瓷套中，该陶瓷套位于两个陶瓷端盖之间。当高压水注入时，可形成一个几乎无摩擦的水力轴承。在水力轴承里旋转的转子是PX装置中唯一的运动部件。 在任意时刻，转子内通道的一半处于高压水流中，而另一半则处于低压水流中。转子转动时，通道会通过一个将高压和低压隔离的密封区。这些含有高压水的通道与相邻的含有低压水的通道被转子通道间的隔断和

陶瓷端盖形成的密封区隔离。 PX能量回收装置的陶瓷部件示意图如下图所示。由海水供水泵供应的海水流进低压区左侧的通道，该水流将浓盐水从通道的右侧排出。在转子转过密封区后，高压盐水从右侧流入通道，给海水增加压力，受压后的海水然后再流入循环泵。转子每旋转一圈，这个压力交换过程就在每个通道内重复，从而不断有水流注入和排出。转子公称转速为l,200rpm，即转子每秒钟转20转。 2、SWRO系统中的能量回收装置 PX能量回收装置从根本上改变了SWRO系统的工艺流程。图4.2显示PX 能量回收装置在SWRO系统中的典型流程。来自SWRO系统的浓盐水[G]通过PX装置，其压力直接传递给进入的新鲜海水，效率高达98%。与浓盐水的压力和流量接近的加压海水流[D] 进入循环泵。循环泵采用变频控制，通过改变电机的频率来调整高压循环管路[E-G-D]的流量。被循环泵完全加压的海水与高压泵出水混合，进入反渗透膜。

【CN209840143U】一种锅炉余热回收装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920314145.7 (22)申请日 2019.03.12 (73)专利权人 北京北燃供热有限公司 地址 100000 北京市西城区西直门南小街 22号7层 (72)发明人 芦潮　赵博　 (74)专利代理机构 北京冠和权律师事务所 11399 代理人 朱健　张迪 (51)Int.Cl. F23J 15/02(2006.01) F23J 15/06(2006.01) F28D 7/08(2006.01) F28F 17/00(2006.01) F28F 1/12(2006.01) (54)实用新型名称 一种锅炉余热回收装置 (57)摘要 本实用新型涉及锅炉余热回收设备领域，具 体地，涉及一种锅炉余热回收装置，包括锅炉本 体，锅炉本体上设置有烟气排出管，烟气排出管 上固定安装有烟气余热回收器，烟气余热回收器 包括有进气口和出气口，烟气余热回收器内设置 有换热管，换热管的输入端连接有低温液体管， 换热管的输出端连接有高温液体管。本装置用于 对锅炉排出的烟气中的余热进行回收再利用，利 用烟气的高温余热加热低温水等，锅炉本体排出 的烟气通过烟气排出管到达烟气余热回收器，低 温液体管将冷水导入烟气余热回收器中的换热 管中，随后通过换热管将烟气中的余热转化传递 给换热管中的冷水，冷水被加热由高温液体管导 出，并在保温水桶内储存等待使用。本装置应用 广泛， 实用性强。权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 209840143 U 2019.12.24 C N 209840143 U

海水淡化工艺设计方案

1刖占1.1概况 我国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不仅可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下： 分析报告

1.3海水淡化规模

根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，目前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合 2x1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2x104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40x1。伽％海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的 2 x104m3/d规模和规划容量的40x 104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸镭法（俗称热法）和反渗透法（俗 称膜法）。蒸镭法主要有多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸镭（LT-MED）技术。 2.1蒸镭法淡化技术 2.1.1多级闪蒸（MSF） MSF是蒸馆法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸（MSF）海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1 。 图2-1盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程 多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷凝后即为所需的淡水。 MSF装置具有设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、造水比高、热

海水淡化工艺方案

海水淡化工艺方案

1 前言 1.1 概况 中国淡水资源极为匮乏，全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是中国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时，可利用其廉价的热和电，进行海水淡化，不但可满足其工业用水的需要，而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面，电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点，可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下：

1.3 海水淡化规模 根据建厂地区的缺水状况，电厂可针对性地提出水电联产的方案，当前可解决电厂的淡水用水，以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂，为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模，暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计；并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。

2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有蒸馏法（俗称热法）和反渗透法（俗称膜法）。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT－MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常见的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置，是中国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸（MSF）原理流程多级闪蒸过程原理如下；将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室，由于该闪蒸室中的压力控制在低于热盐水温度所对应的饱和蒸汽压的条件下，故热盐水进入闪蒸室后即成为过热水而急速地部分气化，从而使热盐水自身的温度降低，所产生的蒸汽冷

烟气余热回收装置

烟气余热回收装置 根据本项目的具体情况，锅炉为泰安锅炉，其排烟温度较高，虽然招标方没提及此项节能改造内容，但我公司仍然建议加装上冷凝式余热回收设备，详细介绍如下： 烟气冷凝回收系统图 a) 技术说明 4.2MW燃气热水锅炉: 型号：LN400-1.0;换热面积：295.520m2（折合：49.17m2/0.7MW）; 材质：不锈钢304（0Cr18Ni9）,设备采用不锈钢304制作; 烟气降幅：80-110℃ 使用寿命：15年。 本烟气余热冷凝回收装置是采用不锈钢、铝复合的强化翅片换热管结构。分组组装，安装方便，便于维修。采用不锈钢材质、强化传热技术，足够的受热面以达到余热回收最大化的目的，节气率处于全国同类产品领先地位。从而能够把烟气中的显热和潜热最大程度回收的一种专用于燃气（油）锅炉（直燃机）的节能装置。 b) 烟气余热冷凝回收装置的性能特点 加装烟气余热冷凝回收利用装置后，常规油（气）锅炉就改造为分体式冷凝型锅

炉（另一种为热管式），热效率可达到98%以上。在比较理想的工况下节气率可达到6%～15%。能够大大地降低运行费用，为用户带来显著的经济效益。 高效烟气余热回收装置采用不锈钢、铝材质的强化翅片换热管结构。分组组装，安装方便，便于维修。翅片管外走烟气，管内走水，形成间壁式对流换热。设备外部保温用硅酸铝耐热纤维毡保温，保温层外用彩色钢板包装。足够的受热面以达到余热回收最大化的目的。 烟气余热回收装置的阻力不大于500pa，通过大量的实际使用完全不会影响锅炉的燃烧。 烟气余热冷凝回收装置设计压力为1.0MPa,水压试验压力为1.25MPa，完全可以满足采暖和锅炉补水压力的使用要求。 设计结构本身就考虑了水力的均匀分配。所配管束均为一样。实际的使用效果也很好！ 采用的不锈钢、铝合金翅片管具有很强的抗酸性腐蚀的能力。完全可以保证使用寿命。使用寿命在15年以上。 设备本身带有冷凝水排放装置，“烟气余热冷凝回收装置”最下部设置了冷凝水收集箱及排放口,及时将产生的冷凝水排出，排入下水系统。冷凝水为弱酸性，PH值在6左右，不会对环境造成污染。冷凝水收集采用不锈钢制作，耐腐蚀性强，使用可靠。 设备外包装完全可以根据用户的要求配备不同的颜色，从而和锅炉协调一致。 c) 余热冷凝回收装置的节能率计算

丹佛斯能量回收装置模拟

Seal Zone PX High Pressure Outlet PX Low Pressure inlet Seal Zone Start PX Booster Pump Main High Pressure Pump 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar 0 flow 0 bar PX High Pressure Inlet PX Low pressure Outlet V F D FM FM PX Rotor Step 1: Start seawater supply or fresh water flush. SW Pump Start Flush Seal zone Air Vent Permeate 0 flow

Seal Zone PX Rotor Seal zone LP PX High Pressure Outlet PX Low Pressure inlet PX Booster Pump Main High Pressure Pump --flow 2 bar 0 flow 2 bar --flow 2 bar 58.8 flow 2 bar 58.8 flow 1 bar PX High Pressure Inlet PX Low pressure Outlet V F D FM FM Seawater Pump Start Booster Stop SW Pump Air Vent 0 flow 2 bar Permeate 0 flow Seal Zone

余热回收方案

能量回收系统

第一部分:能量回收系统介绍 压缩空气是工业领域中应用最广泛的动力源之一。由于其具有安全、无 公害、调节性能好、输送方便等诸多优点，使其在现代工业领域中应用 越来越广泛。但要得到品质优良的压缩空气需要消耗大量能源。在大多 数生产型企业中，压缩空气的能源消耗占全部电力消耗的10%—35%。 根据行业调查分析，空压机系统5年的运行费用组成：系统的初期设 备投资及设备维护费用占到总费用的25%，而电能消耗（电费）占到75%， 几乎所有的系统浪费最终都是体现在电费上。 根据对全球范围内各个行业的空气系统进行评估，可以发现：绝大多数 的压缩空气系统，无论其新或旧，运行的效率都不理想—压缩空气泄漏、 人为用气、不正确的使用和不适当的系统控制等等均会导致系统效率的 下降，从而导致客户大量的能耗浪费。据统计,空气系统的存在的系统浪 费约15—30%。这部分损失，是可以通过全面的系统解决方案来消除的。 对压缩空气系统节能提供全面的解决方案应该从压缩空气系统能源审计 开始。现代化的压缩空气系统运行时所碰到的疑难和低效问题总是让人 觉得很复杂和无从下手。其实对压缩空气系统进行正确的能源审计就可 以为用户的整个压缩空气系统提供全面的解决方案。对压缩空气系统设 备其进行动态管理，使压缩空气系统组件充分发挥效能。 通过我们在压缩空气方面的专业的、全面的空气系统能源审计和分析采 取适合实际的解决方案，能够实现为客户的压缩空气系统降低10%—50% 的电力消耗，为客户带来新的利润空间。 经过连续近二十年的经济高速增长，中国已经成为全球制造业的中心，大规模的产量提升，造成巨大的资源消耗和能量需求，过快的发展正逐步制约国家经济实力的进一步提升，因此，2005年《国务院关于加强节能工作的决定》明确目标指出：

空气-空气能量回收装置实施规则

空气-空气能量回收装置 Air-to-air energy recovery equipment 中国建筑科学研究院认证中心发布

目 次 前言.................................................................................................................................................................... III 1 适用范围 (1) 2 认证模式 (1) 3 认证的基本环节 (1) 4 认证实施的基本要求 (1) 4.1 认证申请 (1) 4.1.1 认证单元划分 (1) 4.1.2 申请文件 (1) 4.2 型式试验（抽样） (2) 4.2.1 抽样原则 (2) 4.2.2 抽样时机 (2) 4.2.3 抽样场所 (2) 4.2.4 抽样人员 (2) 4.2.5 抽样方法、检测标准和检测要求 (2) 4.2.6 检测机构 (2) 4.2.7 判定原则 (2) 4.2.8 关键零部件管理要求 (2) 4.3 初始工厂检查 (2) 4.3.1 工厂检查时间 (2) 4.3.2 工厂检查内容 (2) 4.4 认证结果评价与批准 (3) 4.4.1 认证结果评价与批准 (3) 4.4.2 认证时限 (3) 4.5 获证后的监督 (3) 4.5.1 监督的频次 (3) 4.5.2 监督的内容 (4) 4.5.3 获证后监督结果的评价 (4) 5 认证证书 (4) 5.1 认证证书的保持 (4) 5.1.1 证书的有效性 (4) 5.1.2 认证证书内容 (4) 5.1.3 认证产品的变更 (4) 5.2 认证证书覆盖产品的扩展 (5) 5.3 认证证书的暂停和撤销 (5) 6 认证标志使用的规定 (5) 6.1 准许使用的标志样式 (5) 6.2 变形认证标志的使用 (5) 6.3 加施方式 (5)

海水淡化技术现状的应用和发展

海水淡化技术现状的应用和发展 发表时间：2017-10-12T16:00:50.780Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：王雅雯 [导读] 摘要：淡水资源的匮乏问题已经是世界各个国家所必须面对的难题。我国地域辽阔、物产丰富，但是水资源仍旧属于稀缺资源，想要解决淡水稀缺的问题，需要积极推广海水淡化技术，海水淡化是解决我国淡水资源不足的有效技术手段。 天津市华泰龙淡化海水有限公司天津 300480 摘要：淡水资源的匮乏问题已经是世界各个国家所必须面对的难题。我国地域辽阔、物产丰富，但是水资源仍旧属于稀缺资源，想要解决淡水稀缺的问题，需要积极推广海水淡化技术，海水淡化是解决我国淡水资源不足的有效技术手段。随着淡水资源的紧缺问题日益严重，海水淡化技术在工程上的应用越来越多。海水淡化技术的应用已经推广到世界上多个国家，我国也逐渐认识到了海水淡化的重要性。近年来，开始在沿海地区推广海水淡化技术，已经颇见成效。本文主要介绍海水淡化技术现状的应用和其发展前景。 关键词：海水淡化；技术现状；应用；发展 引言：从江河取水净化的传统手段已不无法满足巨大的淡水需求。中水再利用、海水淡化制造饮用水的技术日益为各国重视和推进。特别是海水淡化领域，在热源丰富的中东地区，已建成投入使用的蒸发法海水淡化工厂，每日可处理淡化1800万立方米的海水。近年来，国际上对低碳、节能的呼声越发提高，进入21世纪，新建的海水淡化工厂开始加大对海水淡化技术的研究力度。 1 海水淡化技术应用的现状分析 1.1 蒸馏法 顾名思义，蒸馏法的原理就是将海水加热到沸腾状态后，将海水中的淡水将变成水蒸气蒸发出来，再将得到的水蒸气冷却变为液态得到淡水的过程。蒸馏法是海水淡化最古老的方法。蒸馏法得到的淡水资源水质较好，整个操作流程也十分简便。蒸馏法可以分为很多类型，如太阳能蒸馏、多级闪蒸、多效蒸馏。 1.1.1 太阳蒸馏法 太阳蒸馏法是利用太阳能蒸馏器将海水蒸发得到淡水。通过将太阳能吸收转化成热能使海水蒸发，在进行冷却得到淡水资源的过程。 1.1.2 多效蒸馏（MED） 液体受热后会蒸发为蒸汽，蒸汽遇冷又会冷凝为液体，基于此原理，蒸馏技术是一种常用的分离技术。多效蒸馏是一种特殊的蒸馏技术，其由多个管式蒸发器串联组成，加热蒸汽从第一效蒸发器进入，加热蒸发器中的海水使其蒸发形成蒸汽，而自身冷凝称为淡水，海水受热后的蒸汽作为下一效蒸发器的加热蒸汽，自身又被冷凝成为淡水，如此重复，最终将各效产生的冷凝水收集起来，从而得到远多于初始加热蒸汽量的淡水，多效蒸馏的最高蒸发温度往往低于70℃。 1.1.3 多级闪蒸法 多级闪蒸法是将海水加热后，进入压力较低的闪蒸室内，使盐水由于温度过高而进行蒸发得到水蒸气，冷却后得到淡水资源。这种方法是蒸馏法当中应用最广泛的方法，他的优点很多，如水质好、效率高、维护量小等，缺点是耗电量大，因此多与发电站相邻建立。 1.2 反渗透法（SWRO） 人们最初发现了渗透现象，即被半透膜分开的淡水和盐水的液面不一样高，其高度差就是两种溶液之间的渗透压。若在盐水一侧施加大于渗透压的压力，则盐水中的水分子就会透过半透膜进入淡水侧，此过程为反渗透。反渗透法海水淡化就是利用半透膜的渗透原理，在半透膜的一侧对海水施加大于渗透压的压力，海水中的水分子会透过半透膜到另一则，称为淡水侧，而盐份则不能透过半透膜留在原海水中，这种与自然渗透相反的水迁移过程连续产出淡水的方法称为反渗透海水淡化。 1.3 冷冻法 当海水处于低温状态结成固态时，水分子能够结合形成冰晶将盐类分离，这种通过水变成冰的相变过程就是冷冻法。冷冻法按照导热的方式不同可以分为两类：直接和间接冷冻法。间接冷冻法是向海水中添加冷冻剂使海水与冷冻剂间接接触最后结冰的方法，但是由于换热面较大，一般不会使用。而直接冷冻法利用冷冻剂直接与海水接触使海水结冰。直接冷冻法又能够可以分为两种真空蒸发式直接冷冻法和外界加入冷冻剂的二次冷媒直接接触法等。外界加入冷冻剂的二次冷媒直接接触法一般加入的冷冻剂为丁烷，虽然丁烷不会溶于水，但是无法避免水中含有少量丁烷分子，会污染水。 1.4 电渗析法 电渗析是利用具有选择透过性的离子交换膜在外加直流电场的作用下，使水中的离子定向迁移，并有选择地通过带有不同电荷的离子交换膜，从而达到溶质和溶剂分离的过程。电渗析过程中所能除去的仅是水中的电解质离子，而对于不带荷电的粒子如水中的硅、硼以及有机物粒子则不能去除，若水中溴含量高时，电渗析的脱除效果也不理想。适用于中小型海水淡化工程如海岛、工程用水等。 1.5 海水淡化RO膜 RO膜，是一种能将溶解盐类分子分离的薄膜，用于将纯水从含有高分子、各种溶解盐类的溶液中分离。用于海水淡化时，薄膜两侧分别为高浓度海水和淡水液体，膜间会因此产生较高的渗透压（２Mpa以上），此时若在海水一侧施加高于这个渗透压的反向压力，则淡水会从海水中反向渗透出来。作为RO膜的材料，最开始使用的是醋酸纤维素，此后高分子材料技术的进步，演进为聚酰胺类的复合材料。聚酰胺的分离性能优于醋酸纤维素，但对水分子的透过阻力也不低。为减小阻力，就必须尽可能减小分离机能层的厚度，故而在实际的淡化设备中，都加入多孔质支持膜和无纺布作为强度支撑材料制成复合膜。将这类复合膜与网状导水材料交错叠加，形成环状渗透膜元件，再将多个元件连接组成渗透模块，海水淡化时，一般将6-8个渗透元件组成模块，再将若干模块并行排列装填入圆柱形压力容器，由压力泵施加足够压力，而获取渗透淡水。 2 海水淡化技术的发展前景分析 海水淡化不仅仅是一项技术，它是一个完整的产业。海水淡化产业是以生产海水淡化水为主要目的，包括相关技术研发、设备制造、工程设计与建设、生产运营、原材料生产与销售、市场咨询服务、宣传培训和交流等工序和环节在内的，具有完整产业链的生产体系，还包括原海水的预处理和浓海水的综合利用，是战略性新兴产业的一部分，是新的经济增长点。 在2010年10月，国务院发布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发〔2010〕32号），积极推动战略性新兴

海水淡化装置

海水淡化装置 （1）真空沸腾式海水淡化装置 真空沸腾式海水淡化装置本体主要由蒸发器和冷凝器组成，海水的加热和沸腾汽化都在蒸发器内进行，而(二次)蒸汽的凝结则在冷凝器内完成。此外，还有抽真空系统、给水系统、加热系统、冷却系统、淡水(凝水)系统及排污系统等辅助系统。图所示为真空沸腾式海水淡化装置的工作原理图。加热介质(热水或低压蒸汽)流过加热器，通过加热管将蒸发器中的海水加热，并使其沸腾汽化(又称二次蒸汽，以区别与加热用蒸汽)。二次蒸汽经蒸发器上部的汽水分离器除去其

所携带的水滴后，被引人冷凝器1。由海水泵5所供给的舷外海水在冷凝器中使水蒸气冷却、凝结，凝结成的淡水积聚在冷凝器下部并由淡水泵7抽至淡水柜。蒸发器中海水的蒸发以及蒸汽在冷凝器中的凝结都是在高真空状态下进行的。其真空度由真空喷射泵3建立和保持。为了使结构更紧凑，通常沸腾式海水淡化装置都将冷凝器放置在蒸发器的上方，并组装成一整体。 目前，在柴油机船上，海水淡化装置一般都使用主机缸套冷却水作为加热介质，只有在主机停车而又需淡化装置工作时，才采用辅助锅炉的减压蒸汽来加热。对某些淡水耗量较大的船舶，当其动力装置的余热不足以满足装置的需要时，则也可使用低压蒸汽作为补充热源。竖管加热式单效应真空表面式海水淡化装置，其结构简单，设备管系紧凑，操作管理方便，是目前船舶应用最多的装置类型。这类海水淡化装置通常为整体安装，即将冷凝器置于蒸发器上部，两者组装在一个壳体内，形成一个蒸发一冷凝器整体，以利于装置的密封。而一些泵浦、管路附件及其控制仪表等辅助设备，均安装在壳体及基座上。 （2）真空闪发式海水淡化装置

真空闪发式海水淡化装置的特点是海水的加热与汽化彼此分开。海水在加热器中加热后即被引到压力比海水相应温度下饱和压力更低的容器(闪发室)中，以使部分海水骤然汽化，然后再将其汽化的蒸汽引入冷凝器中凝结成淡水。 海水在加热器5中被加热后，经喷雾器6喷入闪发室1中，由于闪发室中的压力低于海水温度相应的饱和压力，因此从加热器来的海水一经喷入闪发室时，就在该压力下处于过热状态立即汽化，其汽化过程所需要的汽化潜热则取自其余未汽化的海水。闪发而成的蒸汽，经汽水分离器2进入冷凝器3，并由海水泵 9供给的舷外海水冷却而凝结，然后由淡水泵8送往淡水柜。剩余下来的部分未能汽化而浓缩了的海水，其温度已降到与闪发室压力相对应的饱和温度下，则全部滴落到闪发室底部，由盐水循环泵(浓海水泵) 4抽出。为了充分利用由盐水泵抽出的浓海水的热量，缩小加热器5的尺寸，大部分浓海水再重新进入加热器，而其余部分则经排盐调节阀10排至舷外。至于因蒸发和排盐所减少的水量，则由冷凝器出来的海水通过给水调节阀7加以补充，并以此控制加热器中的海水含盐度，从而保证装置的淡化质量。 真空闪发式淡化装置由于在加热器中海水并不沸腾汽化，海水不致浓缩，且加热温度又比较低，而在闪发室中又不存在加热面，因此减少了海水的结垢问题。然而，因海水闪发汽化时所需的汽化潜热，完全取自其余未汽化温度下降至饱和温度时的海水所放出湿热，这就是说，闪发室内实际上绝大部分海水不能闪发汽化。例如，当海水的过热度为5~8℃，在93％的真空度下，汽化部分仅占循环海水的0.8％~1.4％。因此，这种装置的海水循环量较大，这就使加热面积和泵的排量都必须相应增加，因而在产量相同的情况下，闪发式海水淡化装置的造价约比表面式高35％~50％。此外，闪发式汽化所产生的二次蒸汽携带的水珠较多，为保证淡水质量，必须加大排污量降以低盐水浓度，因此随排污所带走的热量也多，热利用率低。而单效的真空沸腾式淡化装置由于蒸发温度低，结垢问题并不严重，每年需要清洗的次数也不超过1~2次。因此，在产量小于20t/d的船用淡化装置中，真空沸腾式的应用远比闪发式普遍。

汽车减震器能量回收装置设计概要

目录 1 绪论 (1) 1.1 能量回收装置简介 (1) 1.2 研究的背景及意义 (1) 1.3 国内外发展现状及趋势 (2) 1.3.1国外发展现状 (2) 1.3.2国内发展趋势 (2) 2 理论基础 (3) 2.1 减震器 (3) 2.2 电磁发电技术 (4) 2.2.1法拉第电磁感应定律 (4) 2.2.2电磁感应发电装置结构 (4) 2.3 压电发电技术 (5) 2.3.1压电材料 (5) 2.3.2压电效应 (5) 3 基于压电叠堆储能的新式能量回收装置的结构及工作原理 (7) 3.1 压电叠堆发电装置的结构 (7) 3.2 能量回收装置的工作原理 (7) 4 能量回收装置的等效模型分析 (8) 4.1 模型假设 (8) 4.2 等效模型 (8) 4.3 发电装置的性能分析 (8) 4.4油压频率f对回收装置输出特性的影响 (9) 4.5 压电叠堆长度对输出特性的影响 (9) 4.6 压电叠堆截面面积S对输出特性的影响 (10) 4.7 本章小结 (11) 5 能量回收装置输出电路 (11) 6 结论与展望 (12) 参考文献 (13)

汽车减震器能量回收装置设计 摘要：传统的被动悬架以及半主动悬架只能起到加速车架和车身震动的衰减作用，而起不到对振动能量回收的作用。当汽车对减震器施加力时，减震器孔壁与油液间的摩擦及液体分子内的摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，被油液和减振器壳体所吸收，并散到大气中，这一部分能量被白白浪费掉。设计一种能量回收装置，能量回收装备将减震器内部的部分压力能转化为电能储存起来。通过查阅大量关于能源转化的资料，并对各种能量回收方案进行比较，最终确定用压电叠堆能量回收的装置对减震器内部的压力能进行回收。本文主要对压电能量回收装置的工作原理、理论设计、及数学模型的分析进行概述。 关键词：能量回收；储存；压电叠堆 1绪论 1.1能量回收装置简介 目前，大多数的混合动力车和电动车都配有制动能量回收装置，该装置有推广到非混合动力车的趋势，国际汽联也希望通过KERS系统在F1中的推广，树立环保先锋的形象。制动能量的回收通常有两种途径，一是以高速旋转的飞轮储存能量，二是车轮在制动时带动发电机，产生的电能储存于电池组中。制动产生的额外能量可以回收，那么汽车行驶中产生的其它能量也可以回收。减震器是悬架的重要组成部分，悬架的好坏关系到汽车的舒适性。在能源短缺的今天，节能减排越来越受到人们的重视。消费者在选择汽车时，在考虑动力性、舒适性、美观的同时，经济性也是一个重要的原因。减震器能量回收装置，能够回收减震器在伸张、压缩行程产生的能量，通过压电能量回收原理将机械能转变为电能储存于蓄电池之中，为其他用电设备供电。1.2研究的背景及意义 从汽车发明以来，汽车工业带动了各个国家经济的发展，但在其发展过程中，一系列的问题不断出现。能源短缺、环境污染、气候变暖成为各个国家面临的共同挑战。如何采用新的技术创造出一种新型的汽车成为各国企业不断攻克的难题。 当前内燃机汽车普遍采用的是普通的液力减震器。由于传统的减震器只起到缓解汽车振动的作用，并不能回收汽车在振动过程中的能量，这就造成了能量的浪费。 众所周知，在经过不平的路面时，汽车车身会发生振动，并且路面越不平稳，汽车振动的越厉害。通常情况下，振动的能量会以减震器内部机油摩擦生热而损耗，如果能将汽车振动作用在减震器上的能量加以回收再利用，为汽车的其他电器提供能量，已达到节能的目的。

空气源热泵回收空调系统排风能量的应用分析

空气源热泵回收空调系统排风能量的应用分析 摘要：节能应该成为设计人员在日常工作当中一种自发的行为和理念，且对于工程设计项目来说，需要有与节能相应的技术标准和规范来作为支撑。在暖通空调系统中，空气源热泵回收空调系统排风能量就是一种先进的节能技术。本文则基于此分析比较了常见的排风热回收设备的特点，提出了利用空调排风提升空气源热泵的能率的方式回收空调排风热量的一种设计思路，该思路在技术上可行，初投资小、回收年限短、能量回收率高（可以达到100％）、节能效果显著。 关键词：空气源热泵；回收系统；排风能量 据统计空调能耗作为大型公共建筑的主要能耗之一，已占总能耗的40％~60％。排风热回收作为一项节能技术在建筑节能方面潜力巨大。采用各类热回收装置回收排风能量，可使供暖空调能耗降低约10％—20％。因此，暖通空调系统设计人员应加强对空气源热泵回收空调系统排风能量应用的研究，确保提高系统节能效益。 1 空气源热泵回收空调系统排风能量应用规范 对于排风热回收在GB 50736.2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第7.3.23中规定：设有集中排风的空调系统，且技术经济合理时，宜设置空气一空气能量回收装置；在第7.3.24中规定：空气能量回收装置的设计，应符合下列要求：1）能量回收装置的类型，应根据处理风量、新排风中显热和潜热的构成以及排风中污染物种类等选择；2）能量回收装置的计算，应考虑积尘的影响，并对是否结霜和结露进行核算。 在GB 50189.2015《公共建筑节能设计标准》第4.3.25中规定：设有集中排风的空调系统经技术经济比较合理时，宜设置空气一空气能量回收装置。严寒地区采用时，应对能量回收装置的排风侧是否出现结露或结露现象进行核算。当出现结露或结露时，应采取预热等保温防冻措施。在第4.3.26里规定：有人员长期停留且不设置集中新风、排风系统的空气调节区域或空调房间，宜在各空气调节区或空调房间分别安装带热回收功能的双向换气装置。在GB/T 50378—2014《绿色建筑评价标准》第5.2.13中规定：排风热量回收系统设计合理并运行可靠，评价分值为3分。 2 空调热回收设备分析 常见的热回收设备有转轮式、板翅式全热换热器和热管式、液体循环式。其中根据热量回收方式分为全热回收和显热回收。所谓全热换热器是用具有吸湿作用的材料制作的，它既能传热又能传湿，可同时回收显热和潜热。显热换热器用没有吸湿作用的材料制作，只有传热，没有传湿能力，只能回收显热。 2.1 转轮式 转轮热回收分显热回收以及全热回收两种方式分。显热回收转轮的材质一般为铝箔，全热回收转轮材质为具有吸湿表面的铝箔材料或其他蓄热吸湿材料。转轮作为蓄热芯体，新风通过转轮的一个半圆，而同时排风通过转轮的另一半圆，新风和排风以相反的方向交替流过转轮。新风和排风间存在着温度差和湿度差，转轮不断地在高温高湿侧吸收热量和水分，并在低温低湿侧释放，来完成全热交换。 2.2 板式（板翅式）

膜分离在海水淡化中的应用

膜分离在海水淡化中的使用 摘要：20世纪以来，我国的淡水水资源危机日益凸显，为了提高水资源的利用率，海水淡化成为广大学者研究的重要课题。和此同时，在海水淡化中发挥着十分重要的作用的膜分离技术应运而生，具有低能耗的明显优势，并得到国际广泛认可和重视。本文就从我国海水淡化的现状出发，重点分析膜分离技术在海水淡化中的具体使用，进而展望其发展前景，为海水淡化事业提供指导借鉴 【关键词】膜分离技术；海水淡化；开发前景 1、海水淡化现状概述 1.1关键设备得以改善 海水淡化中，膜脱盐用的关键设备是必不可少的一部分，其中能量回收装置和高压泵等关键设备发挥着功不可没的作用。如今，这些海水淡化所用的关键设备得以不断改善，如能量回收装置更新换代的速度不断提高，海水淡化的效率不断提升，日益成为低能耗的关键设备，并且被广泛使用在大型海水淡化工程中。 1.2工艺过程日益成熟 随着海水淡化技术的不断进步，相关工艺过程已经比较成熟，成本能耗不断下降。其中反渗透膜分离技术经历了一级海水淡化工艺、高压一级海水淡化工艺、高效两段法、NF淡化工艺、集成过程

以及其他工艺过程，这些过程在丰富的经验之下变得十分成熟，使得我国海水淡化工程数量不断增加，技术经济指标已经达到世界先进水平。目前，我国海水淡化技术基本成熟，已建成具有自主知识产权的千吨级和万吨级示范工程，是完全独立掌握海水淡化技术的少数几个国家之一。 1.3膜分离技术的持续进步 海水淡化事业的不断发展，离不开日益进步成熟的膜分离技术，其中膜性能和组器技术进步十分大。自从20世纪80年代以来，膜性能价格不断降低，技术不断改进，从而使得反渗透海水淡化的成本日益下降，其强大的竞争力得到国际市场的青睐和认可 2、膜分离技术在海水淡化中的具体使用 2.1正渗透膜分离技术的使用 正渗透膜分离技术（Forward Osmosis，FO）实行的过程中，通过水渗透压的作用下，从低向高渗透压侧中扩散，也就是纯水一侧渗透到浓盐水一侧。其工作基本原理是，往纯水中加入某种溶质，从而制备成一种驱动液，从而利用其形成的高于盐水的渗透压，促使盐水中的水经过膜进入到驱动液之中，接着将水和驱动液分离，最终得到可以食用的净水。FO技术使用于海水淡化中，不需要借助外界的压力，只是单纯依靠水的渗透压，因此，具有低能耗、无二