ОПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ОБРАТНОГО ОСМОСА И ЕЕ МОДУЛЬ Российский патент 2012 года по МПК C02F1/44 B01D61/08 

Область техники

Изобретение относится к опреснительным установкам обратного осмоса для очистки и опреснения морской воды.

Предшествующий уровень техники

Известна опреснительная установка обратного осмоса, описанная в патентном документе ES 2226537, опубликованном 16.03.2005, включающая используемые совместно опреснительные модули обратного осмоса.

Недостатком конструкции известной опреснительной установки является то, что модульное построение осуществлено только в отношении мембранных элементов. Это сохраняет большое количества трубопроводов, соединяющих модули с насосами и общими для них магистралями, что усложняет сборку опреснительной установки, ее обслуживание и ремонт. Кроме того, из-за наличия большего числа трубопроводов известная опреснительная установка обратного осмоса занимает значительный объем.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является ее более полное модульное построение и, как следствие, повышение компактности опреснительной установки обратного осмоса, ее ремонтопригодности и надежности.

Указанные технические результаты достигаются в опреснительной установке обратного осмоса, включающей используемые совместно опреснительные модули обратного осмоса, каждый из опреснительных модулей обратного осмоса состоит из трех последовательно состыкованных блоков:

блока диафрагменного насоса, включающего диафрагменный насос высокого давления и рекуператор, блока гидроразводки и блока мембранного элемента, при этом блок гидроразводки выполнен с корпусом, состыкованным с корпусом блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса, и расположенными внутри корпуса:

тремя магистральными каналами, последовательно соединенными с магистральными каналами блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса: для подвода соленой воды низкого давления, отвода рассола под низким давлением (в слив) и отвода опресненной воды;

каналами подвода соленой воды под высоким давлением от блока диафрагменного насоса к блоку мембранного элемента и рассола высокого давления от блока мембранного элемента к блоку диафрагменного насоса;

каналами, соединяющими блок диафрагменного насоса с магистральными каналами в блоке гидроразводки: подвода соленой воды низкого давления и отвода рассола низкого давления;

каналом отвода опресненной воды от блока мембранного элемента в соответствующий магистральный канал.

Все каналы блока гидроразводки в местах их соединения с блоком диафрагменного насоса и блоком мембранного элемента могут быть оснащены гидравлическими быстроразъемными соединениями.

Блок диафрагменного насоса может включать привод, состоящий из электромотора и планетарного редуктора.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого автономного опреснительного модуля обратного осмоса.

На фиг.2 представлена схема опреснительной установки обратного осмоса с автономным опреснительным модулем.

На фиг.3 представлен общий вид автономного опреснительного модуля обратного осмоса.

На фиг.4 представлен общий вид опреснительной установки обратного осмоса с использованием нескольких автономных опреснительных модулей.

Описание изобретения

На чертежах показаны следующие элементы опреснительной установки обратного осмоса:

1 - привод;

2 - диафрагменный насос высокого давления и рекуператор;

3 - блок мембранного элемента;

4 - канал отвода соленой воды под высоким давлением к блоку мембранного элемента;

5 - канал отвода рассола низкого давления от рекуператора, совмещенного с диафрагменным насосом высокого давления, в слив;

6 - канал поступления соленой воды под низким давлением (2÷5 кг/см²) в диафрагменный насос высокого давления;

7 - канал отвода рассола с высоким давлением от блока мембранного элемента к рекуператору, совмещенному с диафрагменным насосом высокого давления;

8 - канал отвода опресненной воды от блока мембранного элемента;

9 - блок гидроразводки;

10 - магистрали, проходящие через блок гидроразводки;

11 - магистраль опресненной воды;

12 - магистраль рассола низкого давления (слив);

13 - магистраль соленой воды низкого давления;

14 - блок диафрагменного насоса;

15 - заглушки;

I, II…N - нумерация модулей в опреснительной установке. Опреснительная установка включает несколько (N) автономных опреснительных модулей обратного осмоса, состоящих каждый из блока гидроразводки 9 с тремя сквозными магистралями 11, 12 и 13 для подвода соленой воды низкого давления, отвода рассола под низким давлением в слив и отвода опресненной воды, к которому с одной стороны присоединен блок диафрагменного насоса 14 с электромеханическим приводом 1 и диафрагменным насосом 2 высокого давления, совмещенным с рекуператором, а с другой стороны присоединен блок мембранного элемента 3.

Блоки одного модуля соединяются при помощи обычных болтовых соединений. На каждом блоке выполнены монтажные посадочные места.

Указанные блоки каждого модуля соединены каналами, расположенными в корпусах этих блоков. Канал 6 подвода соленой воды низкого давления к диафрагменному насосу высокого давления 2, канал 4 отвода соленой воды под высоким давлением к мембранному элементу 3, канал 7 отвода рассола с высоким давлением от мембранного элемента 3 к рекуператору блока диафрагменного насоса, канал 5 отвода рассола низкого давления от рекуператора в слив, канал 8 отвода опресненной воды от мембранного элемента 3.

Каналы снабжены предохранительными клапанами (гидравлическим быстроразъемными соединениями), которые при отсоединении блока диафрагменного насоса или блока мембранного элемента запирают каналы, что позволяет оперативно разъединять блоки для их замены во время ремонта или профилактических работ.

Блок диафрагменного насоса 14, блок гидроразводки 9 и блок мембранного элемента 3 размещены вдоль единой оси автономного модуля. Модули, точнее блоки гидроразводки модулей, стыкуются друг с другом плоскостями по направляющим штырям и скрепляются специальными болтами. Магистрали соединяются при их совмещении. Герметизацию магистралей обеспечивают уплотнительными элементами.

Опреснительная установка и автономный опреснительный модуль работают следующим образом. К центральному блоку гидроразводки 9 подводится соленая вода под низким давлением 2÷5 кг/см² и по каналу 6 поступает в диафрагменный насос высокого давления 2, откуда под давлением, достаточным для осмотического процесса, по каналу 4 вода поступает в блок мембранного элемента 3, по каналу 8 которого пресная вода поступает в блок гидроразводки 9 и отводится из модуля по магистрали 11. По каналу 7 из блока мембранного элемента 3 отводится рассол под высоким давлением и через блок гидроразводки поступает в рекуператор блока диафрагменного насоса, где за счет энергии рассола в канал 4 подается дополнительная порция воды в блок мембранного элемента 3. Данная конструкция позволяет собирать, совмещая по сквозным магистралям, несколько автономных опреснительных модулей и получать опреснительную установку различной производительности (фиг.2). У последнего модуля (сверху, как показано на фиг.2) магистрали 10 закрываются заглушками 15. На фиг.3 показан вариант автономного опреснительного модуля, состоящий из электромотора, планетарного редуктора, диафрагменного насоса высокого давления и рекуператора, центрального блока гидроразводки и трубы с мембранным элементом.

Заявленный автономный опреснительный модуль занимает малый объем, легко и быстро собирается в большие опреснительные установки и не имеет большого количества трубопроводов.

В заявленной опреснительной установке обратного осмоса несколько одинаковых компактных опреснительных модулей обратного осмоса устанавливаются параллельно (фиг.4), что обеспечивает компактность установки в целом, упрощает эксплуатацию установки, повышает ее ремонтопригодность. Кроме того, предусматривается совместная установка нескольких «стопок» из параллельных модулей, при этом модули соседних «стопок» соединяются благодаря пазам «ласточкин хвост», выполненных на боковых поверхностях корпуса блока гидроразводки каждого модуля.

Изобретение относится к установкам для очистки и опреснения морской воды. Опреснительная установка обратного осмоса включает используемые совместно опреснительные модули обратного осмоса, каждый из которых состоит из трех последовательно состыкованных блоков: блока диафрагменного насоса (14), блока гидроразводки (9) и блока мембранного элемента (3), при этом блок гидроразводки (9) выполнен с корпусом, состыкованным с корпусом блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса, и расположенными внутри корпуса: тремя магистральными каналами, последовательно соединенными с магистральными каналами блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса: для подвода соленой воды низкого давления (6), отвода рассола (5) под низким давлением (в слив) и отвода опресненной воды (8); каналами подвода соленой воды под высоким давлением (4) от блока диафрагменного насоса (14) к блоку мембранного элемента (3) и рассола высокого давления (7) от блока мембранного элемента к блоку диафрагменного насоса; каналами, соединяющими блок диафрагменного насоса с магистральными каналами в блоке гидроразводки: подвода соленой воды низкого давления (13) и отвода рассола низкого давления (12); каналом отвода опресненной воды (11) от блока мембранного элемента (3) в соответствующий магистральный канал. Заявленная установка обладает повышенной компактностью, ремонтопригодностью и надежностью. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Опреснительная установка обратного осмоса, включающая используемые совместно опреснительные модули обратного осмоса, отличающаяся тем, что каждый из опреснительных модулей обратного осмоса состоит из трех последовательно состыкованных блоков: блока диафрагменного насоса, блока гидроразводки и блока мембранного элемента, при этом блок диафрагменного насоса включает диафрагменный насос высокого давления и рекуператор, а блок гидроразводки выполнен с корпусом, состыкованным с корпусом блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса, и расположенными внутри корпуса тремя магистральными каналами, последовательно соединенными с магистральными каналами блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса: для подвода соленой воды низкого давления, отвода рассола под низким давлением (в слив) и отвода опресненной воды; каналами подвода соленой воды под высоким давлением от блока диафрагменного насоса к блоку мембранного элемента и рассола высокого давления от блока мембранного элемента к блоку диафрагменного насоса; каналами, соединяющими блок диафрагменного насоса с магистральными каналами в блоке гидроразводки: подвода соленой воды низкого давления и отвода рассола низкого давления; и каналом отвода опресненной воды от блока мембранного элемента в соответствующий магистральный канал.

2. Опреснительный модуль обратного осмоса, отличающийся тем, что состоит из трех последовательно состыкованных блоков: блока диафрагменного насоса, блока гидроразводки и блока мембранного элемента, при этом блок диафрагменного насоса включает диафрагменный насос высокого давления и рекуператор, а блок гидроразводки выполнен с корпусом, состыкованным с корпусом блока гидроразводки соседнего опреснительного модуля обратного осмоса, и расположенными внутри корпуса тремя магистральными каналами: для подвода соленой воды низкого давления, отвода рассола под низким давлением и отвода опресненной воды; каналами подвода соленой воды под высоким давлением от блока диафрагменного насоса к блоку мембранного элемента и рассола высокого давления от блока мембранного элемента к блоку диафрагменного насоса; каналами, соединяющими блок диафрагменного насоса с магистральными каналами в блоке гидроразводки: подвода соленой воды низкого давления и отвода рассола низкого давления; и каналом отвода опресненной воды от блока мембранного элемента в соответствующий магистральный канал.

3. Опреснительный модуль по п.2, отличающийся тем, что все каналы блока гидроразводки в местах их соединения с блоком диафрагменного насоса и блоком мембранного элемента снабжены гидравлическими быстроразъемными соединениями.

4. Опреснительный модуль по п.2, отличающийся тем, что блок диафрагменного насоса включает электромотор и планетарный редуктор.