2022年海水淡化PX能量回收装置维护说明书.pdf

PX-260能量回收装置一、PX能量回收装置介绍海水淡化反渗透系统中能量回收装置选用EnergyRecovery,Inc.ERI公司生产的 PX-260型能量回收装置1、设计原理每台 PX装置都要经过效率、 噪声级别、 工作压力和流量的测试 每台装置的测试记录都予以保存，并可根据其序列号查询PX产品采用装配合适的聚苯乙烯泡沫包装以保护装置在运输时免受损伤PX产品已用稀释的除菌剂溶液进行了清洗，以防止在装箱和存放期间的细菌孽生PX产品在存放或工作的环境温度不得低于331 ，且不得高于12049 PX能量回收装置将高压浓盐水水流的压力传递给低压新鲜海水水流，这两股水流在转子的内通道中直接接触，从而完成压力交换转子装在一个间隙尺寸精确的陶瓷套中，该陶瓷套位于两个陶瓷端盖之间当高压水注入时，可形成一个几乎无摩擦的水力轴承在水力轴承里旋转的转子是 PX装置中唯一的运动部件在任意时刻，转子内通道的一半处于高压水流中，而另一半则处于低压水流中转子转动时，通道会通过一个将高压和低压隔离的密封区这些含有高压水的通道与相邻的含有低压水的通道被转子通道间的隔断和精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 27 页陶瓷端盖形成的密封区隔离。

PX能量回收装置的陶瓷部件示意图如以下图所示由海水供水泵供给的海水流进低压区左侧的通道，该水流将浓盐水从通道的右侧排出在转子转过密封区后，高压盐水从右侧流入通道，给海水增加压力，受压后的海水然后再流入循环泵转子每旋转一圈，这个压力交换过程就在每个通道内重复，从而不断有水流注入和排出 转子公称转速为l,200rpm ，即转子每秒钟转 20 转2、SWRO 系统中的能量回收装置PX能量回收装置从根本上改变了SWRO 系统的工艺流程 图显示 PX能量回收装置在SWRO 系统中的典型流程来自SWRO 系统的浓盐水 G 通过PX装置，其压力直接传递给进入的新鲜海水，效率高达98% 与浓盐水精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 27 页的压力和流量接近的加压海水流D 进入循环泵循环泵采用变频控制，通过改变电机的频率来调整高压循环管路 E-G-D 的流量被循环泵完全加压的海水与高压泵出水混合，进入反渗透膜从图可以看到，在装有 PX能量回收装置的反渗透系统中， 来自膜堆的浓盐水流向膜堆进水转子在高压水流和低压水流之间旋转，用新鲜海水取代浓盐水，同时排出浓盐水。

水流推动转子自由旋转，转子转速与水流量成比例，同时需要少量高压水流作为润滑流量用户可以通过并联多个 PX装置来到达所需的系统出力PX装置和高压泵出口止回阀密封RO工艺中的高压部分在RO运行时，高压泵出水流 C 进入高压循环回路 D-E-G, 这部分水除少量在转子缝隙内作为转子润滑流量外，其它绝大部分作为系统产水流量典型的润精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 27 页滑流量大约为高压泵出水总量的0.5%可以通过高压泵出水量 C 减去产水量 F 获得在膜系统中，系统驱动力和润滑流量由高压泵提供采用 PX-220的 SWRO系统的流量及压力例如见以下表， 可同时可参考图在安装了 PX能量回收装置的SWRO 系统中，高压泵的流量等于产水流量加上少量的润滑流量，而非SWRO 的总进水流量因此， PX能量回收技术大大降低了通过高压泵的流量这一点之所以重要，是因为高压泵流量的降低意味着更低的投资和运行成本在采用 PX能量回收装置、 具有40回收效率的典型SWRO 系统中，高压泵提供41的工作能量，循环泵提供 2% ，而 PX装置则提供其余的57。

由于 PX能量回收装置不使用外部动力，总的能量消耗比没有能量回收装置的系统节约了57在装有 PX能量回收装置的反渗透系统中， 在低的回收率下， 系统同样能高效运行因为在 PX装置供给膜的水量中，绝大部分能量是PX装置回收精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 27 页浓盐水的能量，仅需循环泵补充极少能量降低系统回收率的一个显著优点是可以在较低的操作压力下获得同样的系统产水量在全面总结使用 PX装置的 SWRO 工厂中，系统回收率在35-45% 之间，可以使 SWRO 能耗最低不在此回收率范围内，对于同样的产水量，SWRO 将消耗更多能量低的回收率将使给水和预处理系统消耗额外能量；高的回收率，为克服高的渗透压，将使高压泵消耗额外能量图4.3 显示 SWRO 系统中，回收率与能量消耗的关系操作人员能通过改变回收率来优化RO系统性能，以补偿原水变化带来的影响在装有 PX能量回收装置的反渗透系统中，改变回收率相当容易，变频循环泵能调整PX 装置、循环泵和膜组中高压水流量，以确保进出PX装置的水流量平衡只要到PX装置的流量和压力在相应的范围内，压力传递效率和混合的改变都很小。

3、PX能量回收装置性能精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 27 页PX装置没有外部的直接控制 转子转速和水流量成比例， 因此，进入 PX能量回收装置的流量、压力和水质必须被监测和控制SWRO 系统中的 PX能量回收装置可以视为采用两条平行管道，一条用于通过 PX装置的高压水流， 另一条用于通过低压水流 如图所示，高压水流循环通路为反渗透膜组、PX装置或 PX装置组列、循环泵和返回反渗透膜组EG DE ，其流量由一个配备变频器的循环泵控制；低压水流从海水供水泵处流经PX装置或 PX装置组列，至 PX装置出口 BH，此低压水流由供水泵和一个位于PX装置或 PX装置组列的浓盐水排放口H的控制阀控制由于高压水流和低压水流是相互独立的，SWRO 工厂的设计已考虑到对这两种水流分别进行监测和控制二、安全性PX能量回收装置是一种典型的在高压条件下运行的旋转工业设备因此，操作及维护人员必须具有审慎和正确安全的作业方法，以预防人员伤害和防止损害设备和周围环境本规程并不能减除操作维护人员进行正常判断和维护产品及部件工作中的责任安全负责人员必须根据对本地工业危害的全面分析，制定安全程序。

正确的安装、故障设备的维护和过压保护、过流保护设备必须是该程序中至关重要的部分通常情况下，所有人员必须服从所有与高压设备及工艺有关的基本规定不符合表中的条件为不安全的工作条件，并可能导致PX装置的损坏三、安装精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 27 页65系列 PX能量回收装置可在水平、 垂直或以任何方向进行安装和工作每个装置都有 4 个标识 :HPIN 高压入口、HPOUT高压出口、LPIN 低压入口和 LPOUT 低压出口的接头HPIN ：是高压浓盐水的进口HPOUT ：是高压海水的出口LPIN：是低压海水的进口LPOUT ：是低压浓盐水的出口PX能量回收装置的外部管件采用CN3MN 或同等超级双相不锈钢制造 外壳为增强玻璃钢管路布置、管道支撑和外壳支撑需使所有管件承受的外部应力降到最低需使用保护衬垫来安装和固定外壳，以降低抱箍对外壳的摩擦，也可使用校正垫片 管件和 PX装置之间的连接应使用挠性连接件所有 O型圈和密封的润滑只能使用水溶性润滑剂，如甘油或肥皂不得使用油脂！四、系统性能规格、注意事项和条件使用好 PX能量回收装置需注意遵守基本操作条件和注意事项。

在安装、操作和维护 PX装置时，必须符合本手册和操作标准要求，以保证操作安全和较长的使用寿命违反这些规定和注意事项可能引起设备损伤或人员伤害1、系统性能限制概要精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 27 页(1)PX 装置排出的低压浓盐水流必须经节流以产生背压背压不足可能导致破坏性气蚀2) 采用多套装置并联可无限扩大系统容量2、注意事项和操作条件：单个 PX装置最大允许流量见表， PX装置不得在这些范围之外使用PX装置的进料海水必须经10 微米或以下的过滤，并且经过与被输送到SWRO 渗透膜的海水相同的预处理在 SWRO 系统加压前，夹带的空气或管道中的空气或其它气体都必须彻底精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 27 页的排出承压系统内的较大气泡可导致管道和包括PX装置的设备损坏设计 PX装置的连接管道时，需使PX装置的管件和外壳所受的应力降到最低PX 装置的外壳端板端盖板结合了互锁限制装置锁环片，这些装置受损会导致PX装置外壳的重大机械及密封故障PX装置的外壳在靠近端盖板的位置有排放孔，以便外壳顶部排水。

外壳顶部和泄流孔需经常用清水冲洗或清理，以防止积盐和腐蚀PX装置储存和工作的环境温度不得低于331 ，且不得高于12049 任何情况下盐水进口 (HPIN)压力不得超过过滤海水进口压力不得超过 PX装置低压浓盐水出口 (LPOUT) 的最低出口压力应为，推荐此压力高于15psig(1bar 在进行管道或其他SWRO 系统部件液压静力学试压时，必须将PX装置从SWRO 系统中卸除不得试图对PX装置进行液压静力学测试安装相应管道和管件， 以便在清洗反渗透膜时， 将 PX装置与反渗透盐水流隔离，否则会将残垢带入，从而损坏PX装置五、开机和停机程序1、系统启动程序1.1 所有阀门必须在正常工作位置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 27 页1.2 启动海水供水泵通过PX装置的供水水流可能会、也可能不会引起转子转动，转动时会产生噪声，在PX装置附近可以听到1.3 将给水流量调节到所要求的流量值1.4 开启排气阀，排空高压管路中的空气供水泵将给水水流通过高压泵进入高压管路系统，通过排气阀逐渐排空高压管路系统空气1.5 在高压管路充满水后，启动循环泵，转子转速增加，进一步通过排气阀排气。

1.6 调节浓盐水水流量，以平衡PX装置中的高压和低压水流量1.7 在 PX装置和循环泵运行5-10 分钟后，且所有空气和气体完全排出系统后，关闭排气阀1.8 启动高压泵 SWRO 系统的压力会上升到产水流量与来自高压泵的流量接近的压力点 PX装置的噪音也会增加，噪音和转子速度的小幅增加是正常的LPOUT 高于最低要求值1.10 检查高压和低压流量根据需要调节流量，以使PX装置的流量平衡2、短期 13 天系统停机程序2.1 关闭高压泵2.2 等待系统压力降到海水渗透压，如400psig(28bar 如有需要，打开减压阀降低压力2.4 关闭海水供水泵精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 27 页3、中期 414天系统停机程序3.1 向 PX装置和 SWRO 系统输入清水，必须分别向PX装置和 SWRO 系统输入清水，以确保PX 装置转子在冲洗期间转动输入压力需到达20psig(1.4bar)，以保证系统冲洗效果3.2 确认循环泵正常工作运行系统5-10 分钟，直到所有海水被排出3.4 关掉清水水源4、长期两周以上系统停机程序如果工厂需要停止运行较长时间，包括PX装置的 SWRO 系统必须用清水完全冲洗，以去除积盐，并需采取抑菌措施。

PX装置的高压和低压水流侧必须分别冲洗低压侧的冲洗需使清水通过海水进料管道进入PX装置，并排向浓盐水排水口 高压侧的冲洗通常用循环泵控制PX装置和反渗透的循环水来进行 在用清水冲洗期间， PX装置转子润滑流量必须通过高压泵或高压循环管路其它进口提供对PX装置。