海水淡化高压增压泵的设计与应用.pdf

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1、2014年第42卷第6期流体机械47文章编号：1005—0329(2014)06—0047—03海水淡化高压增压泵的设计与应用肖功槐，杨怀武。董美玉(上海凯泉泵业(集团)有限公司，上海市201804)摘要：介绍了反渗透海水淡化技术和高压增压泵的设计、选材和应用情况。解决了在进口高压下轴向力和密封问题。结果表明该泵国产化成功，是国内在反渗透海水淡化高压增压泵设计研发领域的进步。关键词：反渗透；高压增压泵；轴向力；密封；国产化中图分类号：TH3文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．06．010D

2、esignandApplicationofHighPressureBoosterPumpforSeawaterDesafinafionXIAOGong-huai，YANGHuai-wu，DONGMei—yu(ShanghaiKaiquanPump(Group)Co．Ltd．，Shanghai201804，China)Abstract：Thereverseosmosisseawaterdesalinationtechnologyandthedesign，materialselectionandapplicationsituationof

3、High—pressureboosterpumpintroduced．Thepm~emofaxialforceandsealunderhighpressureintheinletissolved．Thems~tsshowthatsuccessfuloflocalizationpumpisthereverseosmosisdesalinationprogressinthefieldofdesignanddevelopmentofhi一pressureboosterpump．Keywords：revereosmosis；high-pres

4、sureboosterpump；axialforce；seal；localizationl前言2技术要求分析目前海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析反渗透海水淡化工艺流程如图1所示。法和反渗透法，其中反渗透法以其耗能少、设备相对简单、效率高、建造周期短、易于大规模使用而迅速发展。反渗透法之所以耗能少是因为对反渗透系统高压浓海水的能量进行了回收再利用，对等量的低压新鲜海水进行增压。由于在能量的交换过程中存在损失，经能量回收装置增压的新鲜海水压力低于渗透压，增压泵的作用就是补充能图1反渗透海水淡化工艺流程示意量回收装置压力损失，让新鲜海水也

5、能完成淡化。在反渗透海水淡化工艺中，待处理的原海水由此可见，增压泵是反渗透海水淡化系统中必不经过高压泵加压后，进入反渗透膜组件：经过反渗可少的核心设备之一。而目前增压泵主要依赖进透膜的水为所需要的淡水，即产水；剩余未透过膜口，要实现反渗透海水淡化系统(SWRO)装备的的部分水为浓度较高的海水，即浓海水。这部分国产化，高压增压泵的国产化迫在眉睫u。具有高压力能的浓海水通过PX能量回收装置将收稿日期：2014-02—20修稿日期：2014-05-032014年第42卷第6期流体机械49会引起转子往电机端窜动，造成轴向定位轴承磨统的正常运行

6、。所以要求增压泵中机械密封必须损或温度过高损坏。以下进行轴向力计算：稳定可靠。本泵使用的机械密封具有以下特点：(1)叶轮前后盖板不对称产生的轴向力，(1)耐高压型机械密封，由专业高压机封厂此力指向叶轮进口：家提供，采用平衡型、流体动压、内装、单作用机械TI=y'n'p海水(一心)密封，能满足6．0MPa压力；(2)摩擦副为高强度浸锑石墨／碳化硅。静×(1_)】环采用高强度浸锑石墨，刚性好，同时内孔用加强=1050X耵X9．8×(0．0228一0．02)圈解决浸锑石墨的机械强度问题。动环采用碳化2+0"022"×31．4-(10"022

7、8硅，表面光洁度高，硬对硬的磨擦面避免了颗粒物2×Q825×】对动静环的刮伤失效；=7N(1)(3)在泵轴上设置台肩，用阻挡圈阻挡轴向式中R、R：——叶轮口环半径、叶轮外半径力，抵消部分轴向力；——叶轮轮毂半径(4)橡胶密封件采用优质氟橡胶；u——叶轮出口圆周速度(5)动环座、弹簧、传动套、螺钉等金属件采——叶轮势扬程用316L不锈钢，其他金属件均为304不锈钢。(2)动反力，此力指向叶轮后面：=pQ(一COSO~)5结语=1050×4／3600X0．68=0．8N(2)该泵已在杭州水处理技术研究开发中心承建式中Q——泵理论扬程的浙江

8、某海水淡化装置使用6年，运行平稳、振动——叶片进口稍前、出口稍后的轴面速度小、噪声低，故水处理中心后续又定制了2台。该a——叶轮轴面速度与轴线方向的夹角，泵巧妙的结构设计，圆满地解决了海水淡化增压此处为90~泵轴头力过大