Мембранная установка для опреснения воды Советский патент 1989 года по МПК B01D13/00 

1

(21)4245689/23-26

(22)14.05.87

(46) 30.09.89. БЮЛ. № 36 (72) И. M. Цейтлин, П. A. Сапич, В. И. Баг- лай, С. В. Голубцов и В. Г. Степанов

(53)66.067-278.002.73:532.711 (088.8)

(56)Селиверстов В. М. и др. Перспективы при.менения опреснительных установок. - «Речной транспорт, 1975, № 7, с. 34-35.

(54)МЕ/ИБРАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ

(57)Изобретение относится к ме.мбранной те.хнологии. Изобретение позволяет повысить надежность работы обратноос.мотических опреснительных установок, приводи.мых в действие преобразователе.м возобновляемого источника энергии (ветроэнергоустановкой, фотогенератором и др.). В этих случаях частота вращения привода nopujHeBoro насоса зависит от часто изменяющихся погодных условий - энергии ветра, облачности и т.п. Устройство обеспечивает автоматическое увеличение хода порщня насоса при уменьщении частоты вращения привода (и наоборот), поддержание тем самым постоянной производительности насоса и одновременно постоянного давления исходной воды в обрат- ноосмотическом аппарате. Привод 13 насоса кинематически связан с поршне.м насоса 15 через щатун 14, вторую тягу 6, первый ползун 7, первый рычаг 3, первую тягу 5 и шток 16. Рычаг 3 щарнирно установлен на неподвижной опоре 11. Тяга 6 сопряжена с направляющей 9, установленной на осях 10 в неподвижных опорах с возможностью поворота в плоскости перемещения щатуна 14 и щтока 16 порщня насоса 15. Оси 10 посредством второго рычага 4 и второго ползуна 8 связаны с исполнительным механизмом 2 и регулятором 1 давления исходной воды. При изменении частоты вращения привода 13 автоматически изменяется соотнощение плеч на рычаге 3 и величина хода порщня насоса 15 изменяется обратно пропорционально частоте вращения привода 13. Таким образом, производительность насоса не из- .меняется. 1 ил.

i

(Л

Изобретение относится к мембранной технологии. Изобретение позволяет повысить надежность работы обратноосмотических опреснительных установок, приводимых в действие преобразователем возобновляемого источника энергии (ветроэнергоустановкой, фотогенератором и др.). В этих случаях частота вращения привода поршневого насоса зависит от часто изменяющихся погодных условий - энергии ветра, облачности и т.п. Устройство обеспечивает автоматическое увеличение хода поршня насоса при уменьшении частоты вращения привода (и наоборот), поддержание тем самым, постоянной производительности насоса и одновременно постоянного давления исходной воды в обратноосмотическом аппарате. Привод 13 насоса кинематически связан с поршнем насоса 15 через шатун 14, вторую тягу 6, первый ползун 7, первый рычаг 3, первую тягу 5 и шток 16. Рычаг 3 шарнирно установлен на неподвижной опоре 11. Тяга 6 сопряжена с направляющей 9, установленной на осях 10 в неподвижных опорах с возможностью поворота в плоскости перемещения шатуна 14 и штока 16 поршня насоса 15. Оси 10 посредством второго рычага 4 и второго ползуна 8 связаны с исполнительным механизмом 2 и регулятором 1 давления исходной воды. При изменении частоты вращения привода 13 автоматически изменяется соотношение плеч на рычаге 3 и величина хода поршня насоса 15 изменяется обратно пропорционально частоте вращения привода 13. Таким образом, производительность насоса не изменяется. 1 ил.

;j

СД

00

сд

00

/

Изобретение относится к разделению растворов с помощью полупроницаемых мембран, в частности к устройствам для управления обратноосмотическими установками для опреснения минерализованных вод, ра- ботающих, в частности, с ветроэнергетическими приводами.

Цель изобретения - стабилизация параметров работы мембранного аппарата при изменяющейся частоте вращения привода.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство для управления обратноос- мотической опреснительной установкой содержит взаимосвязанные датчик 1 давления, исполнительный механизм 2, первый 3 и второй 4 рычаги соответственно, первую 5 и вторую б тяги, первый 7 и второй 8 ползуны, направляющую 9 с осями 10, неподвижную шарнирную опору 11 рычага 3 и опоры 12 осей 10. Устройство включено в состав обратноосмотической опреснительной установки, включающей привод 13 насоса с шатуном 14, высоконапорный поршневой насос 15 со щтоком 16 и обратноосмотический аппарат 17, разделенный полупроницаемыми мембранами 18 на полость 19 исходной ми- нерализованной воды и полость 20 опресненной воды - пермеата, трубопроводы 21, 22 и 23 исходной воды, концентрата и пермеата соответственно. На трубопроводе 22 концентрата установлен регулируемый дроссель 24. Привод 13 насоса 15 может приводиться в действие от преобразователя возобновляемого источника энергии, например ветроэнергетической установки, фотогенератора и т.п. (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим обра- зом.

При работе обратноосмотической опреснительной установки щатун 14 привода 13 приводит в движение щарнирно связанную с ним вторую тягу 6, которая соверщает при этом возвратно-поступательное движение вдоль направляющей 9, установленной осями 10 в опорах 12. Тяга 6, в свою очередь, шарнирно связана с первым ползуном 7, со- пряженнЕлм со свободным концом нервого рычага 3, шарнирно сочлененного посредством первой тяги 5 со штоком 16 высоконапорного поршневого насоса 15. Поэтому привод 13, совершая вращательное движение, через шатун 14, тягу 6 и ползун 7 приводит в движение рычаг 3, который совершает возврат- но-вращательное движение относительно опоры 11, и через первую тягу 5, щарнирно связанную с рычагом 3 и щтоком 16 ПОПШНЕ насоса 15, приводит насос в действие, li ли- чина хода поршня насоса 15 и, соответствен

но, его производительность зависят от частоты вращения привода 13, зависящей от скорости ветра и частоты вращения ветро- колеса ветроэнергетической установки, и от

0

5 о 5 n

5

5 0

5

соотнощения плеч рычага 3. Насос 15 прокачивает исходную минерализованную воду по трубопроводу 21 и через полость 19 об- ратноосмотического аппарата 17. Вследствие этого давление в обратноосмотическом аппарате повыщается и на полупроницаемых мембранах 18 создается перепад давлений, превышающий осмотический. Растворитель (пресная вода) фильтруется через мембраны и из полости 20 по трубопроводу 23 направляется к потребителю, а растворенные в минерализованной воде соли задерживаются и с концентрированной водой (концентратом) удаляются из установки по трубопроводу 22 через дроссель 24.

В условиях эксплуатации с погодными изменениями энергии ветра изменяется режим работы ветроэнергетической установки и, как следствие этого, изменяются частота вращения привода 13, частота ходов поршня насоса 15 и его производительность. Например, при снижении производительности насоса 15 снижается давление исходной воды в обратноосмотическом аппарате. Датчик 1 передает сигнал на исполнительный механизм 2, который втягивает свой шток и через ползун 8 и второй рычаг 4 поворачивает направляющую 9, а вместе с ней и тягу 6, по часовой стрелке. Свободный конец тяги 6 с ползуном 7 перемещается вдоль рычага 3 вниз и изменяет соотношение плеч этого рычага таким образом, что величина хода штока 16 и поршня насоса 15 увеличивается. Ход поршня насоса 15 увеличивается обратно пропорционально уменьшению частоты врашения привода 13 (и наоборот). Производительность насоса 15 при этом сохраняется постоянной и те.м самым сохраняются постоянными давление в обратноосмотическом аппарате 17 и его производительность. Аналогично устройство обеспечивает поддержание заданного давления исходной воды и при изменении водопроницаемости мембран, например из-за увеличения или TvieHb- шения температуры исходной воды и других причин.

Использование изобретения позволяет обеспечить надежную работу обратноосмотической опреснительной установки, приводимой в действие от преобразователя возобновляемого источника энергии.

Формула изобретения

Мембранная установка для опреснения оды обратным осмосом, включающая мембранный аппарат, дроссельное устройство на линии концентрата, порщневой насос и привод, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации параметров работы аппарата при изменяющейся частоте вращения привода, она снабжена стабилизатором подачи порщ- невого насоса, содержащим щатун привода, соединенную с ним первую шарнирную тягу

1510858

56

с ползуном на конце и направляющей с ося-также регулятор подачи, содержащий дат- ми в опорах, подвижно связанный с ползу-чик давления и сполнительный механизм, ном рычаг, закрепленный нижним концом вснабженный подвижным щтоком с ползуном щарнирной опоре, связанную с рычагом вто-на конце и подвижно связанным с ползуном рую щарнирную тягу, вторым концом соеди- рычагом, жестко соединенным с одной из ненную со щтоком порщневого насоса, аосей направляющей.