[發明專利]一種基于旋轉式液體切換器的壓力能回收裝置

在審

• 申請號: 201610074253.2
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105540747A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 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

技術領域

本發明涉及水處理設備技術領域，尤其涉及一種基于旋轉式液體 切換器的壓力能回收裝置。

背景技術

在膜法海水淡化、合成氨等化工領域中常常存在利用減壓閥將高 壓液體的壓力減壓到允許排放壓力直接排放的現象，這些節流減壓過 程沒有合理利用所排放液體的壓力能而造成巨大浪費，屬于典型的粗 放型生產方式。

液體壓力能回收裝置作為一種節能設備可以高效回收利用排放液 體中的壓力能。目前最先進的液體壓力能回收裝置為正位移式，主要 原理是利用液體的不可壓縮性實現高低壓液體直接接觸，完成“壓力 能-壓力能的”傳遞并實現壓力能的回收功能。現有正位移式裝置主要 有轉子式和功交換式兩類。其中轉子式裝置代表產品是PX(英文全稱 為PressureExchanger)，其轉子需進行高達1500rpm的旋轉運動才能實 現回收功能，造成此類裝置的工作噪聲大、密封困難，并且裝置加工 要求苛刻，對不同的流量要求適應性差。功交換式裝置的代表產品是 DWEER(英文全稱為DualWorkExchangeEnergyRecovery)，此類產品 為減少液體間摻混在壓力交換缸中設置隔離活塞，隔離活塞增大了控 制難度，控制系統復雜、安全性能低，此外，此類裝置的初期投資高、 維護不便。

鑒于上述背景技術中關于目前液體壓力能回收裝置的各項不足， 本發明提出了一種基于旋轉式液體切換器的壓力能回收裝置。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種基于旋轉式液體切換器的壓 力能回收裝置，結構緊湊，易于加工、裝配和維護，驅動能耗低，控 制系統簡單，安全性能高。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于旋轉式液體切換 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，均包括外殼和轉子，所 述轉子可旋轉的裝配于所述外殼內，以在初始位置和旋轉90°的位置 之間切換；

所述外殼包括相對設置固定連接的第一殼體和第二殼體，所述第 一殼體和第二殼體的端面中心處分別布置有第一軸承座和第二軸承 座，在與所述第一殼體端面同心的圓周上沿所述第一殼體端面徑向對 稱的布置有高壓液體管連接孔和低壓液體管連接孔，在與所述第二殼 體端面同心的圓周上沿所述第二殼體端面徑向對稱的布置有第一連接 管孔和第二連接管孔，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；

所述轉子包括裝配于所述外殼內的轉芯和固定于所述轉芯端面中 心的驅動軸，所述轉芯可在驅動軸的帶動下旋轉，以使所述轉子在初 始位置和旋轉90°的位置之間切換；

所述驅動軸的兩端分別通過第一軸承座和第二軸承座與所述第一 殼體和第二殼體連接；

所述轉芯內沿所述驅動軸為中心對稱的布置有高壓部分環形通道 和低壓部分環形通道，所述高壓部分環形通道和低壓部分環形通道的 內側弧線所在圓柱面均與其外側弧線所在圓柱面同軸設置，且與所述 驅動軸同軸設置；所述高壓部分環形通道的一端與高壓液體管連接孔 連通，另一端與所述第一連接管孔或第二連接管孔連通，所述低壓部 分環形通道的一端與低壓液體管連接孔連通，另一端與第二連接管孔 或所述第一連接管孔連通；

所述轉子處于初始位置時，所述高壓部分環形通道的兩端分別與 高壓液體管連接孔和第一連接管孔連通，所述低壓部分環形通道的兩 端分別與低壓液體管連接孔和第二連接管孔連通；

所述轉子處于旋轉90°的位置時，所述高壓部分環形通道的兩端 分別與高壓液體管連接孔和第二連接管孔連通，所述低壓部分環形通 道的兩端分別與低壓液體管連接孔和第一連接管孔連通；

所述連接管路組包括第一連接管路和第二連接管路，所述第一連 接管路的一端與所述第一切換器的第一連接管孔連通，另一端與第二 切換器的第一連接管孔連通，所述第二連接管路的一端與所述第一切 換器的第二連接管孔連通，另一端與第二切換器的第二連接管孔連通。

進一步的，所述轉芯為一圓柱體，其截面直徑與所述第一殼體和 第二殼體的內徑相等，且軸向長度與所述第一殼體和第二殼體的內部 軸向長度之和相等。