旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置的啟動與運(yùn)行特性

程百花 ，王 越 ，許恩樂 ，孫揚(yáng)平 ，徐世昌 ，王世昌

（1天津大學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程研究所，天津 300072；2天津市膜科學(xué)與海水淡化技術(shù)重點實驗室，天津 300072）

海水淡化作為解決淡水資源短缺問題的主要手段[1-3]，近幾年先后被列入國家多項規(guī)劃和重要文件，成為最具發(fā)展前景的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一[4]。作為海水淡化市場的主流技術(shù)之一，由于反滲透海水淡化（seawater reverse osmosis，SWRO）具有工程造價及運(yùn)行成本低等特點[3，5]，已占據(jù)全球海水淡化市場份額的60%以上[5-6]。能量回收裝置（energy recovery device，ERD）是實現(xiàn)SWRO系統(tǒng)低成本運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一[7-9]。

正位移式能量回收裝置主要包括旋轉(zhuǎn)式和閥控式兩種，均通過高壓鹽水直接增壓原料海水的方式回收壓力能，能量回收效率高達(dá)90%以上[10-12]。旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置（rotary energy recovery device，RERD）與閥控式能量回收裝置相比，在實現(xiàn)裝置增壓和泄壓過程連續(xù)切換及減小安裝空間[7]等方面具有顯著優(yōu)勢，成為國內(nèi)外研究和工程推廣的重點。目前國外已有旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置產(chǎn)品（如PX型）進(jìn)入市場，并已工程應(yīng)用多年。而國內(nèi)在此方面的研究起步較晚，至今仍處于技術(shù)開發(fā)和樣機(jī)試制階段[10]。

目前，國內(nèi)開發(fā)的旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置較多采用外電機(jī)驅(qū)動的形式。本文作者課題組在已有工作基礎(chǔ)上，結(jié)合反滲透海水淡化工藝需求，對自主設(shè)計的電機(jī)驅(qū)動式RERD裝置的啟動方式進(jìn)行了研究，測試分析了裝置在變工況下的動密封性能，并對裝置的連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行了考核。

1 工作原理及實驗裝置

1.1 工作原理

圖1給出了旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置的工作原理示意圖?！?br>