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纯水机浓水比例控制调节器设计

[导读]​针对市场上现有纯水机制水速度慑且水资源浪费等问题,研究设计了基于比例控制算法的浓水比例调节控制器,并将此比例润节控制器设置在反渗透膜过烤器和储水压力桶之间。实验证明,所设计的带浓水比例调节控制器的新型纯水机能自适应水质来调节浓水比例,,提升了制水速度。该设计方法可提高制水效率,节约水资源,为新型纯水机研究提供了新的方向。

纯水机在制水时,制水速度较慢,因此在制水系统中配置一个储水压力桶用以储存制备好的纯水,用户使用时可一次性提供较多的纯水。但是储水压力桶的存在,相当于在反渗透过博器的纯水设置了一个系统背压,从而使得纯水机在制水时反渗透过滤器的膜前膜后压差逐渐减/小,导致纯水的制备速度逐渐减慢半即单位时间内的纯水制水量路低。而由于增压泵供水速度基本一致.这就使得反渗透纯水机的废水端的浓水比例提高,即更多的水被当作浓水排出,造成水资源严重浪费。针对这一现象,,课题组研究设计了一种带浓水调节控制器的自适应新型反渗透纯水机用来政善制水速度和解决水资源浪费等问题。课题组通过实验研究,对比分析了带浓水调节控制器的自适应新型反渗透纯水机的性能。

1、系统整体设计

系统整体设计与一般纯水机不同的是,在反渗透膜过虑器和储水压力桶之间增加了浓水比例调节控制圈,用以调节纯水机废水端的浓水比例,_提升闱冰水速度,同时节约水资源 .

2、比例调节控制器的结构设计

比例调节控制嚣,由主体、弹簧、滑块、密封圈和调节帽组成。其中主体中有互相连通的浓水入口、浓水出口和纯水进口,浓水入口和浓冰出口之间具有星锥形的通水孔滑块的一端呈细圆锥状(为方便描述、称其为顶针),另一端称为环形挡沿,滑块外套有弹簧调节帽与主体用螺纹连接,可根据需要旋转调节帽来调整调节帽进入纯水进口的深度。当滑块向远离b节帽方向移动时,顶升逐将深入通水孔,降低了通水孔的流通面积。

2.1调节帽

调节帽的内端面上均匀分布有若干个间隔块。在比例调节控制器中,间隔块的作用是滑块与调节帽的内块面之间具有空隙。当反渗透纯水机开始制水、储水压力桶中具有一定星的存水时纯水通过调节帽中间贯穿的通孔进入到滑块与调节帽之间的空隙中,提高纯水与滑块之间的接触面织,使待水压力桶中的纯水在达到一定的压力后能更好地推动滑块移动_提高润解控制睢的灵敏底,减少辣水的排放,i减少水资源的浪费。


2.2比例调节控制器主体结构

调节器主体4上有环形挡肩13和环形台阶面14,滑块7有环形挡沿12,弹簧8一端抵靠在环形台阶面上,另一说抵靠在环形档挡沿上,在别水的过程中,.纯水克服弹簧力推动湄块向浓水入口1处移动当德水压力桶纯水制满达到设定压力时,弹簧6被压缩。此时滑块的环形挡沿靠在主体的环形挡肩上滑块与主体相接触。环形登沿、环形挡肩的设置超到定位作用,一是果护顶计,二是斯效水入口、浓次出口之间的流通面积起到限定作用。


2.3比例调节控制器工作状态

储水压力桶中无纯水时,滑块在弹簧弹力的作用下与调节帽的内端面接触。当反渗透纯水机开始造水时(图4),储水压力桶中的压力上升使反渗透摸过滤器膜前膜后压差变小),纯水制水速度下降而此时与储水压力桶相连的调节控制器纯水进口处纯水的压力也逐渐上升,纯水进口处的纯水在压力上升后克服弹簧的弹力及浓水入口处浓水的压力使得滑块逐渐远离调节榻,顶针逐渐深入通水孔降低通水孔的流通面轵即降低反渗透摸过滤器浓水带浓水的流星从而提高反渗透膜过滤器膜前的压力,使反渗透膜过滤器的模前模后压力差变大。如比此,纯水机的制水速度较之前有所提高,克服了储水压力桶背压的影响。当出水压力桶纯水制满时(图4c),,达到设定压力时,顶针使通水孔的流通面积降到最低且由于顶针的形状、大小与通水孔相巫配。顶针不会受水压的影响而损坏可保证较长的使用寿命长,由于顶针可以在通水孔中往复移动,因此实际上通水孔的孔径随着顶针进入的深度在逐渐改变,在此过程中一些易堵往通水孔的大颗粒杂质被顶针清除,使通水孔不易站塞,从而提高了纯水机的刷水速度,降低了浓水的排放,减少了水资源的浪费。


2.4自适应的实现

当滑块抵靠在间隔块上时,顶针的一部分位于通孔中,无论滑块如何移动,顶页针均在通孔内,顶针在通孔中的位置变化起到控制通水孔流通面积的作用。在初始状态时,可通过调节帽的旋转控制]顶针迸入纯水进口的深度,从而控制浓水入口、浓水出口之间的流通面积,使得该反渗透纯水机能自适应各种水质情况。该种结构设计可自由调节初始比例,使用范围更广。


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