[發明專利]基于旋轉自密封液體切換器的壓力能回收裝置

有效

• 申請號: 201610073470.X
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105731597B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 劉中良;劉寧;李艷霞;侯曉煌
• 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: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 郝瑞剛

本發明涉及液體壓力能回收技術領域，公開了一種基于旋轉自密封液體切換器的壓力能回收裝置，包括由連接管路組連通的第一切換器和第二切換器；所述第一切換器和第二切換器結構相同，均包括外殼和旋轉擋板，所述旋轉擋板可旋轉的裝配于所述外殼內，以在初始位置和旋轉90°的終止位置之間切換；本發明利用液體的不可壓縮性，實現高低壓液體切換及自密封，具有結構簡單、可靠、控制難度低的優點，密封面為平面，密封性能好，壓力能回收效率高，安全系數高，不易磨損。

技術領域

本發明涉及液體壓力能回收技術領域，尤其涉及一種基于旋轉自密封液體切換器的壓力能回收裝置。

背景技術

許多化工領域中經常存在高壓液體節流減壓后排放或直接排放等浪費能源的現象。如在反滲透海水淡化過程，通常操作壓力介于60～80bar之間，分離淡水后從膜組件中排放出的濃鹽水壓力仍高達50～65bar，據統計，將濃鹽水的壓力能直接釋放所造成的損失約占產水總成本的30～50％、運行費用的75％。

液體壓力能回收裝置可以高效回收所排放液體中的壓力能。目前世界最先進的液體壓力能回收裝置的工作原理為正位移式，回收效率在90％以上，正位移式壓力能回收裝置利用液體的不可壓縮性，通過高壓液體直接接觸擠壓低壓液體，進而實現“壓力能-壓力能”的能量傳遞以及對高壓液體壓力能的回收。正位移式壓力能回收裝置主要分為轉子式和功交換式兩類，轉子式裝置利用高速旋轉的轉子實現高低壓液體的壓力能交換，其代表產品為Pressure Exchanger(簡稱PX)，此類裝置加工精度高、工藝復雜，其主要應用于大處理量的情況，在小處理量的情況下，此類裝置的泄漏率較大，回收效率較低，并對應用領域的適用性較差，而且在壓力能的回收過程中，轉子需要進行高速旋轉，噪聲大，液體摻混率大，密封困難；功交換式壓力能回收裝置是通過閥門切換液體進出壓力交換缸體，進而完成壓力能回收過程，其代表產品為Dual Work Exchange Energy Recovery(簡稱DWEER)，此類裝置通過設置活塞可保證較低的液體摻混率，但活塞的存在增大了系統的控制難度，此外，此類裝置還存在初投資高、切換頻繁易磨損等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術中的不足，提供一種基于往復運動液體切換器的壓力能回收裝置，該裝置控制難度低，適用性強，回收效率高，安全系數高，不易磨損。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種基于旋轉自密封液體切換器的壓力能回收裝置，包括由連接管路組連通的第一切換器和第二切換器；所述第一切換器和第二切換器結構相同，均包括外殼和旋轉擋板，所述旋轉擋板可旋轉的裝配于所述外殼內，以在初始位置和旋轉90°的終止位置之間切換；

所述外殼的主體結構為一雙半圓柱體空腔，所述雙半圓柱體空腔包括軸線重合且相對設置的兩個半圓柱體，兩個所述半圓柱體通過側壁連通；

兩個所述半圓柱體的一端分別設有圓心相同且相對設置的第一半圓面和第二半圓面，另一端分別設有圓心相同且相對設置的第三半圓面和第四半圓面，且所述第一半圓面和第三半圓面的直徑均大于所述第二半圓面和第四半圓面的直徑；

所述第一半圓面和第二半圓面上以圓心為對稱中心分別設置有高壓液體管連接孔和低壓液體管連接孔，所述第三半圓面和第四半圓面上以圓心為對稱中心分別設置有第一連接管孔和第二連接管孔，且所述高壓液體管連接孔的圓心和低壓液體管連接孔的圓心間的連線垂直于所述第一連接管孔的圓心和第二連接管孔的圓心間的連線；