ERI 能量回收

大幅削减能耗成本

Energy Recovery, Inc.（ERI）生产 PX 压力交换器系列能量回收装置，从高压反渗透浓水中回收水力能。在海水淡化中，能耗是最大的运行成本。ERI 装置可将电耗降低多达 60%，投资回收期短，并显著降低淡化水的成本。

• 将 SWRO 电耗降低多达 60%
• 从浓水流中回收水力能
• 依靠节能实现快速投资回报
• 结构紧凑，占地极小
• 维护量低，与水接触的部件无磨损件
• 已在全球数千座海水淡化厂中得到验证

工作原理

在海水反渗透系统中，离开膜壳的高压浓水（盐水）仍带有可观的水力能。若不加以回收，这部分能量便被浪费。ERI PX 压力交换器将浓水的压力能直接传递给进入的给水，从而大幅降低高压泵所需的能量。

观看 PX 实际运行

来自 Energy Recovery, Inc. 的官方视频。在您点击播放之前，不会向 YouTube 发出任何请求。

如何选择能量回收装置

所有 ERI 装置做的是同一件事 — 把排放盐水中的压力能送回膜系统给水 — 但选择哪一系列取决于运行压力和列组流量，而非偏好。下列数值取自 ERI 发布的《2025 年水与污水产品目录》。

选等压装置还是涡轮增压器？ PX 在盐水与给水之间直接传递压力，效率最高，但需要循环泵和低压流量控制。涡轮增压器是单一旋转组件，无仪表、无电气连接、无电机 — 效率较低，但安装运行简单得多，且耐颗粒物。在两级苦咸水系统中，LPT 可完全取代级间增压泵。

装置在列组中的位置

四种配置涵盖了我们所建系统的大部分情况。选择取决于级数、第二级是否需要增压，以及工况是海水还是苦咸水。

压力交换器二十年发展历程

下列系列按 ERI 推向市场的先后排列。日期取自 ERI 自己发表的论文与案例研究；凡无公开来源载明年份者，均不标注年份。

液压涡轮增压器 — 更早出现的技术

液压涡轮增压器于 1980 年代问世，1990 年代得到广泛应用，早于压力交换器进入反渗透领域。ERI 至今仍在开发该产品线，它仍是回收盐水能量最简单的方式：单一旋转组件，无仪表，无电气连接。蜗壳嵌件技术可在数小时而非数周内将机组改配到新的工况点，这在投运后进水条件发生变化时尤为重要。

PX S 系列 — 第一代产品，2002 年起投入现场

最初的 PX 产品线。ERI 称自 2002 年以来全球已部署超过 35,000 台 PX 装置，且自 2003 年起建造的 SWRO 列组已普遍标配 PX 能量回收装置。有据可查的早期项目包括 2003 年中国石化大连的 PX-220 装置组，以及 2004 年起嵊泗的 PX-140 与 PX-220 机组 — 嵊泗的装置在 2008 年和 2010 年经检查几乎没有磨损。

PX Q 系列 — 单台容量更高，自 2011 年起

PX Q300 于 2011 年推向市场，提高了单台装置的处理量，使一个列组所需机组和汇管更少。ERI 于 2022 年底推出 PX Q400 作为新旗舰：效率高达 98%，容积混合率低于 3%，运行噪声低于 77 分贝 — 大致相当于家用吸尘器，这改变了泵房所需的听力防护等级。

LP PX — 面向苦咸水与回用的低压产品线

陶瓷内核相同，压力等级为 31 bar（450 psi）而非 83。ERI 公布该产品线效率高达 97%、可用率 99.8%、寿命 30 年以上，与标准 PX 相当。由于通常可利用现有的给水泵和增压泵运行，它是为原本未设能量回收的 BWRO 或回用列组加装能量回收时的常用选择。

PX U 系列 — 超高压，自 2022 年起

专为零液体排放与最小液体排放工况下的超高压反渗透而设计，压力可达 120 bar（1,740 psi），已超出常规 SWRO 设备的适用范围。首台 PX U40 于 2022 年初投运，PX U250 随后于 2023 年 7 月在鲁北万润项目投用。当任务是浓缩盐水而非产水时，应当考虑这一产品线。

PX UL 与 PX PowerTrain — 当前的新增机型

PX-UL200 与 PX-UL260 是最近进入 ERI 公开产品范围的装置。PX PowerTrain 属于另一类产品：PX 装置、机架和辅件作为一套预先设计的装置组整体供货，流量范围 182–682 m³/h，从而免去项目中的装置组设计与汇管工作。

相邻产品线： ERI 还生产用于 CO₂ 制冷而非水处理的 PX G1300。我们不供应该产品 — 在此列出只是为了避免把这一产品系列误认为水处理装置。

循环泵与高压泵

PX 需要循环泵来补偿装置两端的压差。ERI 也生产配套水泵，这在选型列组时值得了解 — 二者的匹配已经过设计。

PX 为何耐用

耐用性的依据在于结构，ERI 公布了细节。转子采用高纯度氧化铝陶瓷 — 仅一个运动部件，耐磨性是钢的三倍且不受腐蚀。运行时，转子径向由动压轴承、轴向由静压轴承支撑，陶瓷表面彼此从不接触；充满轴承间隙的海水持续更新。进入的颗粒物会被打碎并随水流排出。

金属部件按盐水工况选材，点蚀当量指数高于 40，包括 2507 超级双相钢、AL6XN、钛和 316 不锈钢。ERI 公布的疲劳分析结论是，PX 部件可在满压循环下运行 30 年而不发生材料失效，无磨损件，无需例行维护。

如果您负责选型，质量控制值得关注：每个陶瓷芯的转子与定子间隙、圆度、平行度和垂直度均测量至微米的几分之一，所有零件均经着色渗透检测以发现大于 75 微米的任何缺陷，且每台成品装置出厂前均在最高额定工作压力下进行湿式试验。

来自现场的选型要点

• 效率并非唯一的指标。 容积混合会提高膜给水的含盐量，进而提高高压泵必须产生的压力。PX Q400 公布的混合率低于 3%；在大型列组上，这一差别体现在能量平衡中，而不仅仅是数据表上。
• 低压流量控制才是难点。 若给水压力稳定，出口处一只手动 LP 控制阀通常就够了。若压力波动，应尽早决定是控制装置组上游压力还是在下游节流 — 事后再改动这一决定颇为麻烦。
• 停机时排气阀的选型很重要。 停机后高压回路中可能滞留压力。排气阀需要有效泄压，同时不能让膜系统降压过快而受损。
• 装置组汇管决定流量分配。 PX 装置组内流量分配是否均匀，取决于汇管布置，这与膜组件排列的情况完全一致。
• 能量回收改变的是泵，而不只是电费。 回收高达 98% 的盐水压力能，可使 SWRO 系统能耗降低多达 60%，并允许采用明显更小的高压给水泵 — 相当一部分投资节省正来源于此。

我们的位置

ForeverPure 是 ERI 授权供应商，我们位于圣克拉拉的基地距离 ERI 在圣利安德罗的总部及生产基地约一小时车程，因此装置和备件的交期很短。我们把装置作为系统的一部分来选型、供货和集成，而不是单独销售 — 请提供给水水质分析和工况点，我们会连同列组其余部分一起完成装置组选型。

ERI（纳斯达克代码：ERII）在加利福尼亚自主设计并制造其 PX 陶瓷部件，并在得克萨斯设有工厂，同时由马德里、迪拜和上海提供支持。

常见问题