ICS 21.020:23.100.0 J 99
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 30299—2013
反渗透能量回收装置通用技术规范
General technical specifications for energy recovery devices in reverse osmosis system
2014-08-01实施
2013-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 30299—2013
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382)提出并归口。 本标准起草单位：中冶海水淡化投资有限公司、中冶连铸技术工程股份有限公司、南方泵业股份有
限公司、天津大学、天津膜天膜工程技术有限公司。
本标准主要起草人：樊雄、宋建芝、马跃华、赵才甫、吴琳琳、肖海健、王越、张希建、沈凤祥、孟军。
I GB/T30299—2013
反渗透能量回收装置通用技术规范
1范围
本标准规定了反渗透能量回收装置的分类与型号、要求、试验方法、检验规则，以及标志、包装、运输和贮存的要求。
本标准适用于反渗透法海水淡化、苦威水淡化等脱盐系统的功交换式能量回收装置
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T191包装储运图示标志 GB/T3452.1液压气动用O形橡胶密封圈第1部分：尺寸系列及公差 GB/T4622.2缠绕式垫片管法兰用垫片尺寸 GB/T5750.4生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 GB/T17248.3 3声学机器和设备发射的噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量现
场简易法
GB/T20878 ：不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 HY/T108—2008反渗透用能量回收装置 JC/T552纤维缠绕增强热固性树脂压力管
3术语和定义
GB/T20103—2006和HY/T108—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
反渗透 reverseosmosis;RO 在高于渗透压差的压力作用下，溶剂（如水)通过半透膜进人膜的低压侧，而溶液中的其他组分（如
盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出，从而达到有效分离的过程。
[GB/T20103—2006，定义4.2.2]
3.2
能量回收装置 energyrecoverydevice 用来回收反渗透淡化系统浓盐水水力能，并将其转变成膜的进水水力能的装置。 ［HY/T108-2008,定义3.1]
3.3
功交换式能量回收装置workexchangeenergyrecoverydevice 经过一步能量转换，将浓盐水水力能通过活塞或直接接触传递给原水，从而达到回收浓盐水水力能
目的的装置。
1 GB/T 30299—2013 3.4
往复切换的水压缸式能量回收装置hydrauliccylinderenergyrecoverydevicewithlinkvalvedrive 高低压切换通过往复式切换阀实现、浓盐水和原水的压力交换过程在水压缸内完成、缸内两种液体
通过活塞隔离或直接接触并往复移动的功交换式能量回收装置。 3.5
端面密封往复切换的水压缸式能量回收装置 end-face sealing hydraulic cylinder energy recovery device with link valve drive
利用活塞端面密封轴向流道的往复切换的水压缸式能量回收装置。
3.6
环向密封往复切换的水压缸式能量回收装置 annular sealing hydraulic cylinder energy recovery device with link valve drive
利用活塞侧面密封径向流道的往复切换的水压缸式能量回收装置。
3.7
旋转切换的水压缸式能量回收装置 hydraulic cylinder energy recovery device with rotate valve drive
高低压切换通过旋转式切换阀实现、浓盐水和原水的压力交换过程在水压缸内完成、缸内两种液体通过活塞隔离或直接接触并往复移动的功交换式能量回收装置。 3.8
自转切换的转子式能量回收装置rotorenergyrecoverydevicewithhydraulicdrive 高低压切换、浓盐水和原水的压力交换过程均在一个具有多个通道的由水流驱动自动旋转的转子
体内完成、水力能通过浓盐水和原水直接接触形成的一段混合液体传递给原水的装置。 3.9
动力切换的转子式能量回收装置rotorenergyrecoverydevicewithmotor 高低压切换、浓盐水和原水的压力交换过程均在一个具有多个通道的由外置电机驱动旋转的转子
体内完成、水力能通过浓盐水和原水直接接触形成的一段混合液体传递给原水的装置。 3.10
有效能量转换效率 effectual energy transfer efficiency 能量回收装置高压输出能量与输人能量回收装置总能量的比值。 [HY/T108—2008，定义3.3]
3.11
装置泄漏率deviceleakagerate 能量回收装置高压浓盐水与高压原水流量差值占高压浓盐水流量的比值，也可为高压泵流量与产
水流量的差值占高压浓盐水流量的比值。 3.12
装置混合度devicemixing 经过能量回收装置因浓盐水与原水的掺混引起装置高压出水盐度增加的比值。 [HY/T108—2008,定义3.4]
3.13
能量回收装置提升泵boosterpumpforenergyrecoverydevice 安装在能量回收装置高压原水出口与反渗透系统进水总管间的耐高压增压泵，使经能量回收装置
换能后的高压原水能达到与反渗透高压泵出口同样的压力。
2 GB/T 30299—2013
高耐磨、自润滑性能良好的特种工程塑料；高强度陶瓷；耐高压玻璃钢，其性能应符合JC/T552的规定。
高压部件的设计压力为6.9MPa。 5.2.3 3低压部件材料
反渗透能量回收装置低压部件宜采用耐海水腐蚀的不锈钢，其成分及性能符合GB/T20878的规定。
低压部件的设计压力为0.4MPa～0.6MPa。 5.2.4密封材料
反渗透能量回收装置密封材料的要求如下，
高压部件宜采用缠绕式垫片或O形橡胶密封圈密封。缠绕式垫片和O形橡胶密封圈的尺寸应分别符合GB/T4622.2和GB/T3452.1的规定。 低压部件宜采用O形橡胶密封圈或其他非金属密封垫密封。其中，O形橡胶密封圈的尺寸应符合GB/T3452.1的规定。
5.3性能要求 5.3.1耐压性能
在1.25倍设计压力下至少保压30min时，反渗透能量回收装置外观应无变形，压力应保持不变。 2有效能量转换效率
5.3.2
在额定工作压力和额定流量下，反渗透能量回收装置的有效能量转换效率应不低于90.0%。 5.3.3 装置泄漏率
在额定工作压力和额定流量下，反渗透能量回收装置的装置泄漏率应不大于5.0%。 5.3.4长期稳定性运行性能
在额定工作压力和额定流量下，保持原水温度和其他操作条件不变，装置连续运行1700h，其有效能量转换效率和装置泄漏率两项指标均应符合5.3.2和5.3.3中的要求。 5.3.5装置混合度
反渗透能量回收装置的装置混合度应不大于6.0%。 5.3.6噪声
在额定流量和操作压力范围内运行时，反渗透能量回收装置的噪声应低于85dB，如超过此指标应来取隔音降噪措施。
6 试验方法
6.1外观检测
在正常照明条件下，采用目测的方法检测。
4 GB/T30299—2013
6.2过水材料安全性评价试验
反渗透能量回收装置的过水材料安全性评价试验按GB/T17219的规定进行。 6.3性能测试 6.3.1耐压性能
将反渗透能量回收装置的高压系统与低压系统隔离。对于低压系统，用试压泵将其压力缓慢提升
至设计压力，确认无泄漏后继续升压至设计压力的1.25倍，保压30min，观察低压系统各部件应无变形，压力应保持不变；对于高压系统，用试压泵将其压力缓慢提升至设计压力，确认无泄漏后继续升压至设计压力的1.25倍，保压30min，观察高压系统各部件应无变形，压力应保持不变。
6.3.2有效能量转换效率 6.3.2.1试验装置及流程
反渗透能量回收装置性能测试平台见图1。整个测试平台由带控温设备的循环水箱1、增压泵2、
过滤器3、高压泵4、联箱管5、减压阀6、能量回收装置7、能量回收装置提升泵8、压力变送器9和流量计10组成。试验采用自来水模拟原水，整个测试过程中维持系统温度为25℃土5℃。
试验流程如下：带控温设备的循环水箱1中的自来水经增压泵2增压和过滤器3预处理后成为低
压原水。一部分低压原水经高压泵4增压到反渗透膜实际所需要的操作压力；另一部分低压原水经能量回收装置7的低压原水进口（Lowpressurerawwaterinlet，简称LPIN）进人装置，经过压力能交换过程后成为高压原水，由高压原水出口（Highpressurerawwaterinlet，简称HPOUT）输出，并经能量回收装置提升泵8增压到反渗透膜实际所需要的操作压力。两部分高压水进人联箱管5混合后，部分高压水经减压阀6-1减压为无压水，用于模拟产水，排放到带控温设备的循环水箱1；另一部分高压水经减压阀6-2减压0.1MPa0.2MPa之间，用于模拟高压浓盐水，由高压浓盐水进口（Highpressure brineinlet，简称HPIN)进人能量回收装置7，经过压力能转换后成为低压浓盐水，由低压浓盐水出口 (Lowpressurebrineoutlet，简称LPOUT）排放到带控温设备的循环水箱1。
系统中压力变送器9-1、9-2和9-3分别用来测定低压原水进口、高压原水出口、高压浓盐水进口的压力，其测量精度要求均为士0.1%。流量计10-1、10-2、10-3、10-4和10-5分别用来测定低压原水进口、 高压原水出口、高压浓盐水进口、高压泵和模拟产水的流量，其测量精度要求均为士0.5%。
5 GB/T 30299-2013
104
-
105
?
93
HPOUT
HPIN FD
PI
ED
103
LPOUT
LPIN
P
8/9-1/9-2 [101 10-2
2
3
1
7
说明： 1
带控温设备的循环水箱；增压泵；过滤器；高压泵；联箱管；减压阀；能量回收装置；能量回收装置提升泵低压原水进口压力变送器；高压原水出口压力变送器；高压浓盐水进口压力变送器；
T
5 ED A 8
9-1 9-2 9-3 10-1 低压原水进口流量计； 10-2 高压原水出口流量计： 10-3
高压浓盐水进口流量计；高压泵流量计；
10-4 10-5 模拟产水流量计。
图1反渗透能量回收装置性能测试平台示意图
6.3.2.2 试验步骤
开启增压泵2，调节到额定流量；开启能量回收装置提升泵8，调节高压浓盐水进口（HPIN)流量计 10-3，使其流量与增压泵2的流量相匹配，稳定运行5min后开启高压泵4，将能量回收装置高压浓盐水进口（HPIN)压力变送器9-3的压力调节到额定工作压力。系统稳定30min后，分别记录高压原水出口（HPOUT）、低压原水进口（LPIN）、高压浓盐水进口（HPIN)的流量和压力，以及高压泵4的流量和模拟产水的流量。 6.3.2.3计算方法
有效能量转换效率(E)按式(1)进行计算，结果保留三位有效数字。
6 ICS 21.020:23.100.0 J 99
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 30299—2013
反渗透能量回收装置通用技术规范
General technical specifications for energy recovery devices in reverse osmosis system
2014-08-01实施
2013-12-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 30299—2013
前 言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由全国分离膜标准化技术委员会（SAC/TC382)提出并归口。 本标准起草单位：中冶海水淡化投资有限公司、中冶连铸技术工程股份有限公司、南方泵业股份有
限公司、天津大学、天津膜天膜工程技术有限公司。
本标准主要起草人：樊雄、宋建芝、马跃华、赵才甫、吴琳琳、肖海健、王越、张希建、沈凤祥、孟军。
I GB/T30299—2013
反渗透能量回收装置通用技术规范
1范围
本标准规定了反渗透能量回收装置的分类与型号、要求、试验方法、检验规则，以及标志、包装、运输和贮存的要求。
本标准适用于反渗透法海水淡化、苦威水淡化等脱盐系统的功交换式能量回收装置
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T191包装储运图示标志 GB/T3452.1液压气动用O形橡胶密封圈第1部分：尺寸系列及公差 GB/T4622.2缠绕式垫片管法兰用垫片尺寸 GB/T5750.4生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准 GB/T17248.3 3声学机器和设备发射的噪声工作位置和其他指定位置发射声压级的测量现
场简易法
GB/T20878 ：不锈钢和耐热钢牌号及化学成分 HY/T108—2008反渗透用能量回收装置 JC/T552纤维缠绕增强热固性树脂压力管
3术语和定义
GB/T20103—2006和HY/T108—2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
反渗透 reverseosmosis;RO 在高于渗透压差的压力作用下，溶剂（如水)通过半透膜进人膜的低压侧，而溶液中的其他组分（如
盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓溶液排出，从而达到有效分离的过程。
[GB/T20103—2006，定义4.2.2]
3.2
能量回收装置 energyrecoverydevice 用来回收反渗透淡化系统浓盐水水力能，并将其转变成膜的进水水力能的装置。 ［HY/T108-2008,定义3.1]
3.3
功交换式能量回收装置workexchangeenergyrecoverydevice 经过一步能量转换，将浓盐水水力能通过活塞或直接接触传递给原水，从而达到回收浓盐水水力能
目的的装置。
1 GB/T 30299—2013 3.4
往复切换的水压缸式能量回收装置hydrauliccylinderenergyrecoverydevicewithlinkvalvedrive 高低压切换通过往复式切换阀实现、浓盐水和原水的压力交换过程在水压缸内完成、缸内两种液体
通过活塞隔离或直接接触并往复移动的功交换式能量回收装置。 3.5
端面密封往复切换的水压缸式能量回收装置 end-face sealing hydraulic cylinder energy recovery device with link valve drive
利用活塞端面密封轴向流道的往复切换的水压缸式能量回收装置。
3.6
环向密封往复切换的水压缸式能量回收装置 annular sealing hydraulic cylinder energy recovery device with link valve drive
利用活塞侧面密封径向流道的往复切换的水压缸式能量回收装置。
3.7
旋转切换的水压缸式能量回收装置 hydraulic cylinder energy recovery device with rotate valve drive
高低压切换通过旋转式切换阀实现、浓盐水和原水的压力交换过程在水压缸内完成、缸内两种液体通过活塞隔离或直接接触并往复移动的功交换式能量回收装置。 3.8
自转切换的转子式能量回收装置rotorenergyrecoverydevicewithhydraulicdrive 高低压切换、浓盐水和原水的压力交换过程均在一个具有多个通道的由水流驱动自动旋转的转子
体内完成、水力能通过浓盐水和原水直接接触形成的一段混合液体传递给原水的装置。 3.9
动力切换的转子式能量回收装置rotorenergyrecoverydevicewithmotor 高低压切换、浓盐水和原水的压力交换过程均在一个具有多个通道的由外置电机驱动旋转的转子
体内完成、水力能通过浓盐水和原水直接接触形成的一段混合液体传递给原水的装置。 3.10
有效能量转换效率 effectual energy transfer efficiency 能量回收装置高压输出能量与输人能量回收装置总能量的比值。 [HY/T108—2008，定义3.3]
3.11
装置泄漏率deviceleakagerate 能量回收装置高压浓盐水与高压原水流量差值占高压浓盐水流量的比值，也可为高压泵流量与产
水流量的差值占高压浓盐水流量的比值。 3.12
装置混合度devicemixing 经过能量回收装置因浓盐水与原水的掺混引起装置高压出水盐度增加的比值。 [HY/T108—2008,定义3.4]
3.13
能量回收装置提升泵boosterpumpforenergyrecoverydevice 安装在能量回收装置高压原水出口与反渗透系统进水总管间的耐高压增压泵，使经能量回收装置
换能后的高压原水能达到与反渗透高压泵出口同样的压力。
2 GB/T 30299—2013
高耐磨、自润滑性能良好的特种工程塑料；高强度陶瓷；耐高压玻璃钢，其性能应符合JC/T552的规定。
高压部件的设计压力为6.9MPa。 5.2.3 3低压部件材料
反渗透能量回收装置低压部件宜采用耐海水腐蚀的不锈钢，其成分及性能符合GB/T20878的规定。
低压部件的设计压力为0.4MPa～0.6MPa。 5.2.4密封材料
反渗透能量回收装置密封材料的要求如下，
高压部件宜采用缠绕式垫片或O形橡胶密封圈密封。缠绕式垫片和O形橡胶密封圈的尺寸应分别符合GB/T4622.2和GB/T3452.1的规定。 低压部件宜采用O形橡胶密封圈或其他非金属密封垫密封。其中，O形橡胶密封圈的尺寸应符合GB/T3452.1的规定。
5.3性能要求 5.3.1耐压性能
在1.25倍设计压力下至少保压30min时，反渗透能量回收装置外观应无变形，压力应保持不变。 2有效能量转换效率
5.3.2
在额定工作压力和额定流量下，反渗透能量回收装置的有效能量转换效率应不低于90.0%。 5.3.3 装置泄漏率
在额定工作压力和额定流量下，反渗透能量回收装置的装置泄漏率应不大于5.0%。 5.3.4长期稳定性运行性能
在额定工作压力和额定流量下，保持原水温度和其他操作条件不变，装置连续运行1700h，其有效能量转换效率和装置泄漏率两项指标均应符合5.3.2和5.3.3中的要求。 5.3.5装置混合度
反渗透能量回收装置的装置混合度应不大于6.0%。 5.3.6噪声
在额定流量和操作压力范围内运行时，反渗透能量回收装置的噪声应低于85dB，如超过此指标应来取隔音降噪措施。
6 试验方法
6.1外观检测
在正常照明条件下，采用目测的方法检测。
4 GB/T30299—2013
6.2过水材料安全性评价试验
反渗透能量回收装置的过水材料安全性评价试验按GB/T17219的规定进行。 6.3性能测试 6.3.1耐压性能
将反渗透能量回收装置的高压系统与低压系统隔离。对于低压系统，用试压泵将其压力缓慢提升
至设计压力，确认无泄漏后继续升压至设计压力的1.25倍，保压30min，观察低压系统各部件应无变形，压力应保持不变；对于高压系统，用试压泵将其压力缓慢提升至设计压力，确认无泄漏后继续升压至设计压力的1.25倍，保压30min，观察高压系统各部件应无变形，压力应保持不变。
6.3.2有效能量转换效率 6.3.2.1试验装置及流程
反渗透能量回收装置性能测试平台见图1。整个测试平台由带控温设备的循环水箱1、增压泵2、
过滤器3、高压泵4、联箱管5、减压阀6、能量回收装置7、能量回收装置提升泵8、压力变送器9和流量计10组成。试验采用自来水模拟原水，整个测试过程中维持系统温度为25℃土5℃。
试验流程如下：带控温设备的循环水箱1中的自来水经增压泵2增压和过滤器3预处理后成为低
压原水。一部分低压原水经高压泵4增压到反渗透膜实际所需要的操作压力；另一部分低压原水经能量回收装置7的低压原水进口（Lowpressurerawwaterinlet，简称LPIN）进人装置，经过压力能交换过程后成为高压原水，由高压原水出口（Highpressurerawwaterinlet，简称HPOUT）输出，并经能量回收装置提升泵8增压到反渗透膜实际所需要的操作压力。两部分高压水进人联箱管5混合后，部分高压水经减压阀6-1减压为无压水，用于模拟产水，排放到带控温设备的循环水箱1；另一部分高压水经减压阀6-2减压0.1MPa0.2MPa之间，用于模拟高压浓盐水，由高压浓盐水进口（Highpressure brineinlet，简称HPIN)进人能量回收装置7，经过压力能转换后成为低压浓盐水，由低压浓盐水出口 (Lowpressurebrineoutlet，简称LPOUT）排放到带控温设备的循环水箱1。
系统中压力变送器9-1、9-2和9-3分别用来测定低压原水进口、高压原水出口、高压浓盐水进口的压力，其测量精度要求均为士0.1%。流量计10-1、10-2、10-3、10-4和10-5分别用来测定低压原水进口、 高压原水出口、高压浓盐水进口、高压泵和模拟产水的流量，其测量精度要求均为士0.5%。
5 GB/T 30299-2013
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说明： 1
带控温设备的循环水箱；增压泵；过滤器；高压泵；联箱管；减压阀；能量回收装置；能量回收装置提升泵低压原水进口压力变送器；高压原水出口压力变送器；高压浓盐水进口压力变送器；
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9-1 9-2 9-3 10-1 低压原水进口流量计； 10-2 高压原水出口流量计： 10-3
高压浓盐水进口流量计；高压泵流量计；
10-4 10-5 模拟产水流量计。
图1反渗透能量回收装置性能测试平台示意图
6.3.2.2 试验步骤
开启增压泵2，调节到额定流量；开启能量回收装置提升泵8，调节高压浓盐水进口（HPIN)流量计 10-3，使其流量与增压泵2的流量相匹配，稳定运行5min后开启高压泵4，将能量回收装置高压浓盐水进口（HPIN)压力变送器9-3的压力调节到额定工作压力。系统稳定30min后，分别记录高压原水出口（HPOUT）、低压原水进口（LPIN）、高压浓盐水进口（HPIN)的流量和压力，以及高压泵4的流量和模拟产水的流量。 6.3.2.3计算方法
有效能量转换效率(E)按式(1)进行计算，结果保留三位有效数字。
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