Мембранная установка для опреснения воды

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1510858 A 1

1511 4 В 01 Р 13/00 и» ьй

»

:с ЛИ аI

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е .. -" .: -. °: Л

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4245689!23-26 (22) 14.05.87 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (72) И. М. Цейтлин, П. Л. Сап ич, В. И. Баглай, С. В. Голубцов и В. Г. Степанов (53) 66.067-278.002.73:532.711 (088.8) (56) Селиверстов В. М. и др. Перспективы применения опреснительных установок.

«Речной транспорт», 1975, № 7, с. 34 — 35. (54) МЕМБРЛННЛЯ УСТЛНОВКЛ ДЛЯ

ОПРЕСНЕНИЯ ВОДЫ (57) 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 умень2 шении 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

l6. 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. Ос» 10 посредством второго рычага 4 и второго ползуна

8 связаны с исполнительным механизмом 2 и регулятором 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.

1510858 зом.

Формула изобретения

Изобретение относится к разделению растворов с помошью полупроницаемых мембран, в частности к устройствам для управления обратноосмотическими установками для опреснения минерализованных вод, работающих, 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 обратноосмотической опреснительной установкой содержит взаимосвязанные датчик 1 давления, исполнительный механизм 2, первый 3 и второй 4 рычаги соответственно, первую 5 и вторую 6 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, включаюшей привод 13 насоса с шатуном 14, высоконапорный поршневой насос

15. со штоком 16 и обратноосмотический аппарат 17, разделенный полупроницаемыми мембранами 18 на полость 19 исходной минерализованной 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 следуюшим обраПри работе обратноосмотической опреснительной установки шатун 14 привода 13 приводит в движение шарнирно связанную с ним вторую тягу 6, которая совершает 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, сопряженным со свободным концом первого рычага 3, шарнирно сочлененного посредством первой тяги 5 со штоком 16 высоконапорного поршневого насоса 15. Поэтому привод

13, совершая вращательное движение, через шатун 4, тягу 6 и ползун 7 приводит в движение рычаг 3, который совершает возвратно-врашательное движение относительно опоры 11, и через первую тягу 5, шарнирно связанную с рычагом 3 и штоком 16 поршня насоса 15, приводит насос в действие. личина хода поршня насоса 15 и, соответственно, его производительность зависят от частоты вращения привода 13, зависящей от скорости ветра и частоты врашения ветроколеса ветроэнергетической установки, и от

4 соотношения плеч рычага 3. Насос 15 прокачивает исходную минерализованную воду по трубопроводу 21 и через полость 19 обратноосмотического аппарата 17. Вследствие этого давление в обратноосмотическом аппарате повышается 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 врашения 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 направляюшую 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 вращения привода 13 (и наоборот). Производительность насоса 15 при этом сохраняется постоянной и тем 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 уменьшения температуры исходной воды и других причин.

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

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

1510858

Составитель А. Свитцов

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 600 Г1одп исное

Редактор В. Ковтун

Заказ 5687/7

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О1

5 с ползуном на конце и направляющей с осями в опорах, подвижно связанный с ползуном рычаг, закрепленный нижним концом в шарнирной опоре, связанную с рычагом вторую шарнирную тягу, вторым концом соединенную со штоком поршневого насоса, а

6 также регулятор подачи, содержащий датчик давления и сполнительный механизм, снабженный подвижным штоком с ползуном на конце и подвижно связанным с ползуном рычагом, жестко соединенным с одной из осей направляющей.