[發明專利]一種轉閥式能量回收單元裝置

有效

• 申請號: 201110410105.0
• 申請日: 2011-12-09
• 公開（公告）號: CN102527238A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 張希建;張建中;趙浩華;馬建紅;石雷;汪一凡;宋建華;張愛萍
• 申請（專利權）人: 杭州水處理技術研究開發中心有限公司;國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: B01D61/06
• 分類號: B01D61/06;C02F1/44
• 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

1.一種轉閥式能量回收單元裝置，其特征在于它包括一個壓力交換管組，所述壓力交換管組具有兩根壓力交換管，所述壓力交換管組被配設4個單向閥和1個三位四通的直線滑閥；每根壓力交換管各內置一個自由活塞，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體工作腔和能量回收流體工作腔；

所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中一組單向閥作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥；另一組單向閥作為能量回收裝置的高壓出水閥，每個壓力交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連；

所述轉閥式能量回收單元裝置設有四通旋轉閥，所述四通旋轉閥設有專用于進水的進水口、專用于出水的出水口和兩個進出水口，所述四通旋轉閥的兩個進出水口分別與兩根壓力交換管的能量回收流體工作腔連接；

所述四通旋轉閥包括閥體和旋轉閥芯；所述旋轉閥芯由驅動電機通過減速機構驅動；

所述閥體在旋轉閥芯的軸向前后均設有第一流體通道、第二流體通道、第三流體通道、第四流體通道，所述第一流體通道與外界的連通口作為所述進水口與能量回收流體源連接而專用于進水，第二流體通道與外界的連通口作為所述出水口專用于出水，將從能量回收流體工作腔流出的水排出，第三流體通道與外界的連通口和第四流體通道與外界的連通口分別作為所述進出水口為與兩根壓力交換管的能量回收流體工作腔連接，沿著旋轉閥芯的周向的排列順序為第一流體通道、第三流體通道、第二流體通道、第四流體通道；

旋轉閥芯前后的第一流體通道均在對應閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉閥芯前后的第二流體通道均在對應閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉閥芯前后的第三流體通道均在對應閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉閥芯前后的第四流體通道均在對應閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道在閥芯周向上等距分布并在同一半徑的圓周上；

旋轉閥芯具有兩個對稱的圓弧流體通道，所述兩個圓弧流體通道的長度滿足可以接通第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧流體通道的間距滿足可以使第一流體通道的引道、第二流體通道的引道同時與第三流體通道的引道、第四流體通道的引道處于關閉狀態；

所述旋轉閥芯連接一個階梯軸以接受電機驅動，所述閥體設置有階梯軸的軸腔，第二流體通道和軸腔之間由孔連通，階梯軸一端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托上。

2.如權利要求1所述的一種轉閥式能量回收單元裝置，其特征在于所述軸腔由閥體的中心孔構成，閥體底部在中心孔的孔口處還連接支撐所述軸托的固定板，固定板和閥體之間由密封件密封。

3.如權利要求1或2所述的一種轉閥式能量回收單元裝置，其特征在于所述閥體由沿閥芯軸向布置連接的兩個閥體單元連接而成，兩個閥體單元在閥芯之外用密封件密封，每個閥體單元均設有第一流體通道及其引道和連接通道、第二流體通道及其引道和連接通道、第三流體通道及其引道和連接通道、第四流體通道及其引道和連接通道。

4.如權利要求3所述的轉閥式能量回收單元裝置，其特征在于，以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設有閥芯安裝孔，所述閥芯放置在閥芯安裝孔中，其表面和所處的閥體單元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷連接階梯軸與旋轉閥芯并定位旋轉閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯設有相應的自上表面向下延伸的連接槽。

5.如權利要求1所述的一種轉閥式能量回收單元裝置，其特征在于，它的徑向采用軸套定位階梯軸，軸套與階梯軸過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸與軸套、階梯軸與軸托配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應階梯軸的穿出處設有至少一對機械密封，所述機械密封包括有靜止環、旋轉環、彈性元件、彈簧座、靜止環輔助密封圈，機械密封垂直于階梯軸的端面，靜止環和旋轉環在流體壓力和彈簧力作用下保持貼合且可相對滑動并配以輔助密封從而達到阻漏的軸封裝置。