[發明專利]一種基于活塞式液體切換器的液體壓力能回收方法

有效

• 申請號: 201410484421.6
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104261516A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 劉中良;劉寧;李艷霞
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;B01D61/06;C02F103/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明屬于一種利用活塞式液體切換器來回收壓力能的液體壓力能回收方法，屬于能量回收技術領域。該方法可用于反滲透海水淡化、石油、化工等領域，高效回收濃鹽水、銅氨液、液氨等任何高壓液體的壓力能，通過降低電耗達到節能效果。

背景技術

在眾多石油化工、海水淡化等生產工藝流程中，有許多工序都涉及高壓液體通過減壓閥將壓力降低到所需低壓，或者需要排放的液體仍具有很高的壓力，在這些減壓和排放的過程中造成大量能量損失，這些損失的能量都可以通過該種壓力能回收方法回收利用。

壓力能回收方法按工作原理主要分有能量轉換法和能量傳遞法。其中能量轉換法利用高壓液體推動水力透平轉動，帶動水利透平旋轉對低壓液體加壓，實現“壓力能-機械能-壓力能”的能量轉換，降低高壓泵的電耗節約成本，由于工作原理的限制，能量轉換法無法避免壓力能回收過程中因“壓力能-機械能-壓力能”的兩次能量轉換造成的能量損失，這從根本上限制了能量回收效率的提高，一般應用此方法的壓力能回收效率在50％～80％之間。

能量傳遞法利用液體的不可壓縮性和帕斯卡定律，直接實現高壓液體和低壓液體間“壓力能-壓力能”的能量傳遞，中間無能量轉換損失。能量傳遞法在近30年發展迅速，主要因為應用該種方法的能量回收效率理論上可以達到100％，而工程應用也已經普遍達到95％以上；并且可處理流量范圍更廣，適用不同要求的壓力能回收場所。

雖然能量傳遞法相對能量轉換法有諸多優點，且國外對此類方法的研究也日趨完善，但國外對此類方法的研究一直高度保密。而我國對能量傳遞法的研究起步較晚且研究進度緩慢，現在我國工程應用多通過進口價格高昂的壓力能回收系統。基于現狀，本發明提出一種基于活塞式液體切換器的新型液體壓力能回收方法，屬于能量傳遞法范疇，探索具有自主產權的液體壓力能回收方法，旨在突破國外對此類方法前沿技術的封鎖。

發明內容

本發明提出的一種基于活塞式液體切換器的液體壓力能回收方法與國外技術完全不同，通過兩個液體切換器實現高低壓液體的切換，完成復雜的壓力能回收過程。

所述的基于活塞式液體切換器的液體壓力能回收方法通過液體切換器A、液體切換器B和連接2個液體切換器的管路配合使用來實現。

上述液體切換器A和液體切換器B結構相同，均見圖1-5，均由缸體和異形活塞組成；所述的缸體主要部分為圓柱體空腔(1)，在圓柱體空腔(1)的腔體上開有高壓液體管第一連接孔(2)、高壓液體管第二連接孔(3)、低壓液體管第一連接孔(4)和低壓液體管第二連接孔(5)，高壓液體管第一連接孔(2)和低壓液體管第一連接孔(4)的中心軸線是同一直線，高壓液體管第二連接孔(3)和低壓液體管第二連接孔(5)的中心軸線是同一直線，高壓液體管第一連接孔(2)的中心軸線和高壓液體管第二連接孔(3)的中心軸線相互平行，且與圓柱體空腔(1)的中心軸線在同一平面上；在圓柱體空腔(1)的腔體上還開有連接管路第一連接孔(6)和連接管路第二連接孔(7)，連接管路第一連接孔(6)的中心軸線垂直相交高壓液體管第一連接孔(2)的中心軸線，同時也垂直相交圓柱體空腔(1)的中心軸線；連接管路第二連接孔(7)的中心軸線垂直相交高壓液體管第二連接孔(3)的中心軸線，同時也垂直相交圓柱體空腔(1)的中心軸線，且連接管路第一連接孔(6)和連接管路第二連接孔(7)在高壓液體管第一連接孔(2)的中心軸線和高壓液體管第二連接孔(3)的中心軸線組成的平面的同側；并且以上六個連接孔直徑相等。

圓柱體空腔(1)在靠近連接管路第一連接孔(6)一側端面的中心開有驅動軸安裝孔(8)，另一側端面封閉。