機電一體反滲透淨水器的製作方法

2023-06-10 21:51:41 1

本實用新型涉及節能環保技術領域，具體講是機電一體反滲透淨水器。

背景技術：

在水處理技術領域裡，反滲透淨水技術由於具有傳統水處理技術無法比擬的諸多優勢，已經越來越受到人們的青睞和重視，為了更好的在水處理各行業中推廣應用，降低能耗、降低運行成本一直是該淨水技術的重要研究課題之一。隨著科學技術的不斷進步，反滲透淨水技術的能耗從上世紀的80年代的12kwh/m3已經下降到現在的4.0kwh/m3，但4.0kwh/m3的能耗依然使水處理運行成本維持在較高水平。究其原因，目前國內外反滲透淨水技術，始終不能擺脫傳統的依賴電機帶動水泵進行加壓的基本運行模式。從根本上改變這種傳統的工藝運行模式勢在必行。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供機電一體反滲透淨水器，從根本上改變依賴電機帶動水泵進行加壓的傳統工藝運行模式，以達到降低生產運行成本的目的。

本實用新型是這樣實現的：在一個裝置內，設置有電磁動力系統和反滲透淨水系統；電磁動力系統主要由圓筒缸體、產生交變磁場的左定子和右定子、產生直流磁場的雙面同磁極性柱塞、產生壓力交替變化的左水壓變化室和右水壓變化室、變頻器和吸能儲能器所組成。 電磁動力系統作用就是通過左定子和右定子產生的交變磁場和雙面同磁極性柱塞產生的直流磁場相互作用，使雙面同磁極性柱塞在圓筒缸體內進行往復運動，通過雙面同磁極性柱塞的往復運動，使左水壓變化室和右水壓變化室壓力產生交替變化，進而為反滲透膜組件提供所需壓差。反滲透淨水系統主要由反滲透膜組件、組件殼體、左穩壓室和右穩壓室組成。其作用就是在穩定水壓的前提下，通過反滲透膜組件實現淨水和汙染物的有效分離。通過管路，電磁動力系統中的左水壓變化室出水管和反滲透淨水系統中的左穩壓室進水管相聯通，右水壓變化室進水管和右穩壓室出水管相聯通。

電磁動力系統中的左定子和右定子均由鐵芯繞組組成，繞組線圈繞向相同，繞組線圈均採用高絕緣防水銅線，並進行串聯連接，通過變頻器接交流電源。目的是讓左、右定子在雙面同磁極性柱塞運動軌跡的各斷面，均產生方向相同交變磁場。左定子裝置在雙面同磁極性柱塞的左側，右定子裝置在雙面同磁極性柱塞的右側，左、右定子均和圓筒缸體固定在一起。吸能儲能器分別設置在雙面同磁極性柱塞兩端面和左、右定子的朝向雙面同磁極性柱塞的兩端面。雙面同磁極性柱塞設置在圓筒缸體滑道中，分別在雙面同磁極性柱塞兩端面處設置有繞向相反的繞組，繞組線圈均採用高絕緣防水銅線，兩個繞組為並聯連接，接直流電源；目的是在兩端面產生相同極性的不變磁場。左、右水壓變化室均為圓筒缸體一側端通過封閉而形成，左、右水壓變化室均設置有水流入單向閥、水流出單向閥。

反滲透淨水系統中的反滲透膜組件設置在組件殼體裡，通過管 路，左穩壓室出水管和反滲透膜組件原水進水管相聯通，右穩壓室進水管和反滲透膜組件淨水出水管相聯通。

該實用新型的工作原理是這樣的：當雙面同磁極性柱塞接通直流電流後，在雙面同磁極性柱塞兩端面，會產生兩個極性相同，即同時為S極或同時為N極，且磁場強度和極性均不會隨著時間變化而變化的恆定磁場；與此同時，當左、右定子通過變頻器接通交流電流後，在圓筒缸體內會產生一個其極性會隨著交流電流方向變化而變化，其磁場強度也隨著交流電流的大小而變化的交變磁場。當交變磁場極性在右定子側是N極時，左定子側必然為S極，假設雙面同磁極性柱塞兩端面磁場極性均為S極。根據同性相吸異性相斥原則，這時的雙面同磁極性柱塞一定會向右定子方向運動，根據交流電流正弦變化規律可知,這時左、右定子上磁場強度也會隨著時間從零到小逐漸到大到最大,再從最大到大到小到零,這個過程正好需要半個交流周期,這就意味著雙面同磁極性柱塞向右定子方向的運動過程，也是從零速度不斷加速到最大加速度，隨後加速度會不斷減小，直至到零，最後雙面同磁極性柱塞向右定子方向運動就會停止；當交流電流變化到下半個周期時，右定子側的磁場極性自然就要從N極變成S極，左定子側的磁場極性必然從S極變成N極，，這時的雙面同磁極性柱塞就會向左定子方向運動，即相反方向運動，其運動過程及規律和上述運動過程及規律完全一樣，這樣雙面同磁極性柱塞就會隨著交流電周期變化而進行周而復始往復運動，交流電流變化一個周期，雙面同磁極性柱塞也會做一次往復運動，雙面同磁極性柱塞在單位時間內進行往復 運動次數由交流電流的頻率所決定，由於該裝置連接有變頻器，所以可以通過變頻器調節雙面同磁極性柱塞往復運動速度；吸能儲能器的作用是吸收雙面同磁極性柱塞運動變相時多餘的動能，並通過動能釋放給雙面同磁極性柱塞提供一個初始加速度。由於雙面同磁極性柱塞將一個封閉的圓筒缸體分為了兩個相對獨立的容積空間，即一個為左水壓變化室，另一個為右水壓變化室，這樣當雙面同磁極性柱塞往復運動時，必然引起左、右水壓變化室容積變化，當雙面同磁極性柱塞向右定子方向運動時，右水壓變化室容積變小而壓力變大，而這時的左水壓變化室必然就要容積變大而壓力變小，右水壓變化室壓力變大可以將有壓水流作為原水送入反滲透膜組件，左水壓變化室壓力變小可以增加進一步使加在反滲透膜組件上反滲透壓差加大，對純淨水分子透過膜起抽吸作用；當雙面同磁極性柱塞向左定子方向運動時，左水壓變化室和右水壓變化室的容積及壓力會進行相反的變化，這樣，右水壓變化室就可以將原水通過單向進水閥吸入該室，左水壓變化室就可以將該室裡的純淨水輸送到用戶需要的地方去。由於左、右水壓變化室出、進水壓力及水流並不穩定，變化幅度較大。不穩定水流通過左、右穩壓室穩壓後，基本上可以為反滲透膜組件提供比較穩定的工作環境。

該實用新型具有一定的新穎性，具體體現在在申請日以前沒有同樣的發明或實用新型，在國內外出版物上公開發表過，也沒有在國內外公開使用過或者以其它方式為公眾所知，也沒有同樣的發明或實用新型由他人向專利局提出過申請並且記載在申請日以後公布的專利 申請文件中。

該實用新型也具有一定的創造性，具體體現在在申請日以前，國內外反滲透淨水技術始終不能擺脫傳統的依賴電機帶動水泵進行加壓的基本運行模式。該實用新型利用電磁機電一體技術進行反滲透水處理，從根本上改變了傳統的運行模式。和目前國內外反滲透淨水技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步。

該實用新型也具有一定的實用性，具體體現在該實用新型能夠製造或者使用，並且能夠產生以下積極有益的效果：

(1)該實用新型通過設置電磁動力系統，將機電裝置合二為一，減少了用材和安裝使用佔地面積，提高了裝置效率，可使反滲透淨水設備生產成本和運行成本下降；

(2)該實用新型動力系統部件密封於同一殼體內，不需動密封部件，這樣不僅根除了洩漏，而且也避免和消除了外部環境對該裝置內部的影響，具有很強的防爆性能，可用於化工廠、煤礦等需防爆場合；

(3)該實用新型可用於對自來水、海水的淨化處理及汙水處理後的深度淨化回用。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例的縱斷面結構圖。

圖2是圖1俯視平面剖面結構圖。

圖中，1.圓筒缸體 2.左定子 3.右定子 4.雙面同磁極性柱塞 5.吸能儲能器 6.變頻器 7.左水壓變化室 8.右水壓變化室 9.左穩壓室 10.右穩壓室 11.反滲透膜組件 12.組件殼體 13.水流入單向閥 14.水流出單 向閥 15.廢水流出管

具體實施方式

在圖中，圓筒缸體(1)是由無縫鋼管或鑄鋼製造而成。左定子(2)和右定子(3)是由鐵芯、繞組所組成，左定子(2)裝置在雙面同磁極性柱塞的左側，右定子(3)裝置在雙面同磁極性柱塞的右側，左、右定子均和缸體固定在一起，左、右定子兩個部分的繞組線圈繞向相同，並進行串聯連接，繞組線圈均採用高絕緣防水銅線，左、右定子繞組通過變頻器(6)和交流電源相連接。雙面同磁極性柱塞(4)是由柱體、鐵芯和繞組所組成，雙面同磁極性柱塞(4)設置在圓筒缸體滑道中，分別在雙面同磁極性柱塞(4)兩端面處設置有繞向相反的繞組，兩個繞組為並聯連接，繞組線圈均採用高絕緣防水銅線，雙面同磁極性柱塞(4)繞組和直流電源相連接。左定子(2)、右定子(3)和雙面同磁極性柱塞(4)通過磁場相互聯繫。吸能儲能器(5)是由高強度高彈性橡膠材料製作而成，分別設置固定在雙面同磁極性柱塞兩端面和左、右定子朝向雙面同磁極性柱塞(4)的兩端面；其作用是當雙面同磁極性柱塞(4)在進行往復運動時，一方面，通過吸收動能減少雙面同磁極性柱塞(4)在高速運動過程中對左、右定子的衝擊力，另一方面，通過動能的釋放使雙面同磁極性柱塞(4)在作反向運動時，為雙面同磁極性柱塞(4)施加一個啟動助推力，以使雙面同磁極性柱塞(4)快速啟動。左水壓變化室(7)為圓筒缸體一側端通過封閉而形成，左水壓變化室(7)設置有水流入單向閥(13)、水流出單向閥(14)。通過管路，水流入單向閥(13) 和左穩壓室(9)純淨水流出管相聯通，水流出單向閥(14)和純淨水用戶設備相聯通。右水壓變化室(8)將圓筒缸體另一側端通過封閉形成，右水壓變化室(8)設置有設置有水流入單向閥(13)、水流出單向閥(14)；通過管路，水流入單向閥(13)和原水水源相聯通，水流出單向閥(14)和右穩壓室(10)原水進水管相聯通。左穩壓室(9)和右穩壓室(10)均是由鋼板製作而成，為半圓圓筒密閉容器，左穩壓室(9)純淨水流入管和反滲透膜組件(11)純淨水流出管相連通，右穩壓室(10)原水流出管和反滲透膜組件(11)原水進水管相連通。左穩壓室(9)和右穩壓室(10)的作用就是分別使左水壓變化室(7)和右水壓變化室(8)流入、流出的流速、壓力均不穩定的水流壓力趨於穩定。反滲透膜組件(11)是標準件，設置在組件殼體(12)裡。組件殼體(12)由鋼板製造而成，為圓筒密閉容器。

在上述圖示中，雖然列舉了本實用新型較佳實施例進行了說明，但眾所周知，不應由該實施例反而限制了本實用新型的權利保護範圍，亦即，任何熟悉該實用新型創新點的工程技術科學研究人員，若應用本實用新型主要之特徵，進行若干細節的變動，皆仍應屬於本實用新型的專利保護範圍。