[發明專利]一種液體余壓能量回收器

有效

• 申請號: 201010154657.5
• 申請日: 2010-04-22
• 公開（公告）號: CN101865191A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 蔣亞榮
• 申請（專利權）人: 浙江新時空水務有限公司
• 主分類號: F15B21/14
• 分類號: F15B21/14
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及流體系統中的壓力能量回收裝置。

背景技術

液體余壓能量回收裝置有多種形式，結構上繁簡差別很大，效率差別較大，按照工作原理可分為二大類：水力渦輪式能量回收裝置和功交換式能量回收裝置。

水力渦輪式能量回收裝置，能量的轉換過程為壓力能——機械能(軸功)——壓力能。即以機械能作為流體能量傳遞的中間環節，故又稱為機械能中介式技術，于70年代末期、80年代初期進人市場，典型裝置類型有逆轉泵型(FrancisPump)、佩爾頓型(PehonWheel)葉輪和水力透平(Turbo?Charger)等，該能回收技術由于受到能量多次轉換的影響，雖技術比較成熟，但能量回收效率只有30-70％。

功交換式能量回收裝置，能量的轉換過程為壓力能——壓力能。它使高低壓流體直接交換壓力能，如果忽略裝備中的摩擦和泄漏，裝置的效率理論上可以達到100％，實際效率亦可達到90％以上。正是這種高回收效率，使其成為目前國內外許多研究學者研究、開發的熱點。按照運動部件的類型，這類裝置可分閥控功交換器(Worker?Exchange)和壓力交換器(Pressure?Exchange)兩種。閥控功交換器(Worker?Exchange)，代表產品包括瑞士Calder公司的Work?ExchangerEnergy?Recovery(DWEER)、丹麥Aqualyng’s?System、德國西格瑪公司的PressureExchange?System(PES)等，這類能量回收裝置體積龐大，主材采用貴重稀有金屬耐腐蝕材料制造，另外控制閥門切換頻繁，其切換量在100萬次/年以上，其維護工作量大和裝置安全穩定性低；壓力交換器(Pressure?Exchange)代表產品美國ERI公司的Pressure?Exchanger(PX)和本發明產品，這類能量回收裝置體積小。美國ERI公司的產品，在配流盤面采用上間隙密封結構，能量回收裝置在小處理量時很難保持高的回收效率，裝置小型化困難；以工程陶瓷為轉動部件主要材料，安全穩定性大大下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種液體余壓能量回收器，通過馬達驅動、端面配流、自緊密封，實現穩定的壓力能量交換。為此，本發明采用以下技術方案：

它包括驅動電機和轉動組件，所述轉動組件包括：用于機械密封的動環、驅動軸、轉子、從動軸，轉子上設有一個或多個與驅動軸的軸向平行的流道；

所述壓力交換器還設有不轉組件，所述不轉組件包括機械密封蓋、用于機械密封的靜環、固定配流盤、浮動配流盤、殼體、壓縮彈簧、外端蓋和螺栓；所述固定配流盤設有相對低壓流體進口、相對高壓流體出口并安裝了所述驅動軸的軸套，所述浮動配流盤設有相對低壓流體出口、相對高壓流體進口并安裝了從動軸軸套；

固定配流盤固定在殼體的一端，轉子、浮動配流盤安裝在殼體內，浮動配流盤不可相對殼體轉動但可沿殼體軸心線方向浮動，轉子安裝在固定配流盤與浮動配流盤之間，轉子的兩端分別與固定配流盤和浮動配流盤構成二個相對滑動的摩擦副；壓縮彈簧安裝在浮動配流盤與外端蓋之間，將浮動配流盤推壓在轉子上，同時壓縮彈簧通過浮動配流盤也將轉子推壓在固定配流盤上；即壓縮彈簧將浮動配流盤與轉子推向固定配流盤而沿殼體軸心線方向定位；

驅動軸穿過機械密封蓋、固定配流盤、安裝在固定配流盤上的驅動軸軸套與轉子一端牢固結合，從動軸穿過安裝在浮動配流盤上的從動軸軸套與轉子的另一端牢固結合，驅動軸與從動軸將轉子周向定位。

在采用本發明的上述技術方案的同時，本發明還可采用以下進一步的技術方案：

在殼體內，在浮動配流盤和外端蓋之間的殼體形成相對高壓流體進水腔。

固定配流盤和浮動配流盤上都有二個密封區將相對高壓和相對低壓流體分隔。轉子中心、驅動軸中心、從動軸中心中空并且相互連通，該區域與固定配流盤上相對低壓流體進口相通；浮動配流盤的浮動配流盤上密封圈與浮動配流盤下密封圈之間、浮動配流盤上相對低壓流體出口、與浮動配流盤上相對低壓流體出口和固定配流盤上相對低壓流體進口相通的轉子上的流道、固定配流盤上相對低壓流體進口為相對低壓區；其他區域為相對高壓區。

由于采用本發明的技術方案，本發明具體有的有益的效果是：