Для системы обратного осмоса морской воды из-за высокого давления сбрасываемой концентрированной воды, если она рециркулируется, это может значительно снизить потребление энергии системой и снизить эксплуатационные расходы.
В настоящее время широко используемые технологии рекуперации энергии в основном делятся на два типа: турбинного типа и типа давления.
01 Рекуперация энергии турбины
Турбокомпрессор представляет собой интегральный турбонасос, аналогичный реверсивному одноступенчатому центробежному насосу.
Устройство соединено последовательно с насосом высокого давления на стороне входа воды обратного осмоса и передает давление концентрированной воды обратного осмоса на всю поступающую воду, а эффективность рекуперации энергии достигает около 60-80 процентов, что может уменьшить напор насоса высокого давления.
Процесс выглядит следующим образом:
02 Устройство рекуперации энергии давления
Устройство рекуперации энергии теплообменника давления обозначается аббревиатурой PX. Он использует оригинальный дизайн для преобразования энергии с использованием принципа положительного вытеснения и передает давление концентрированной воды обратного осмоса на такое же количество поступающей воды.
То есть сырая вода после прохождения через защитный фильтр разделяется на два пути, один идет к устройству рекуперации энергии, а другой идет к насосу высокого давления.
Устройство подключено параллельно с насосом высокого давления, что может снизить расход насоса высокого давления, а эффективность рекуперации энергии может достигать более 95 процентов.
Поскольку сточные воды PX под высоким давлением поступают на выход насоса высокого давления, необходимо установить бустерный насос, чтобы компенсировать падение давления при потерях и потери сопротивления.
Процесс выглядит следующим образом:
03 Сравнение двух методов
Рекуперация энергии турбины характеризуется насосом высокого давления, большим расходом, низким напором, низкими инвестициями, небольшой занимаемой площадью и высокими эксплуатационными расходами;
Энергетический насос высокого давления напорного типа имеет малый расход и большой подъем, большие инвестиции, большую занимаемую площадь и низкие эксплуатационные расходы.
Возьмем, к примеру, устройство обратного осмоса с морской водой с производительностью 100 т/ч и коэффициентом извлечения 45 процентов:
| Вещь | Турбина | Давление |
| Параметры насоса высокого давления | Q=222м3/ч, H=402м, N=355кВт | Q=100м3/ч, H=557м, N=220кВт |
| Насос высокого давления | W/T | Q=122м3/ч, H=40м, N=30кВт |
| Инвестиции | 3,85 миллиона | 4,9 миллиона |
| Потребление энергии на тонну воды | 3,55 кВт | 2,5 кВт |
Можно видеть, что, по сравнению с рекуперацией энергии турбинного типа, напорный тип может эффективно снизить потребление энергии. С точки зрения долгосрочного энергосбережения и снижения потребления можно выбрать тип давления. Если речь идет о единовременных инвестициях, можно выбрать турбинный тип.
