[發(fā)明專利]液壓裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610080096.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-04
• 公開（公告）號(hào): CN105864123B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯蒂格·K·安德森;埃里克·豪高;帕列·奧爾森;保羅·埃里克·漢森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 丹佛斯有限公司
• 主分類號(hào): F15B3/00
• 分類號(hào): F15B3/00;C02F1/44
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的壓力交換器和增壓泵的液壓裝置，所述壓力交換器和所述增壓泵彼此連接，其中在所述壓力交換器和所述增壓泵之間設(shè)置單個(gè)連接法蘭，并且所述法蘭包括所述壓力交換器的低壓入口和連接所述壓力交換器的高壓出口和所述增壓泵的低壓入口的高壓通道。

背景技術(shù)

這樣的液壓裝置可以用于例如反滲透系統(tǒng)中。在這樣的反滲透系統(tǒng)中，被污染的水或鹽水在高壓下被泵送通過(guò)隔膜。一部分水穿透隔膜并且能夠作為凈化水被獲得。剩下部分的水仍然處在相對(duì)高的壓力下，不得不浪費(fèi)掉。然而，為了不損失太多的能量，這部分水的壓力應(yīng)當(dāng)被恢復(fù)。為了這個(gè)目的，使用壓力交換器來(lái)將浪費(fèi)的水的壓力至少部分地轉(zhuǎn)移給新鮮的水。由于一些壓力損失是不可避免的，因此增壓泵用來(lái)將新鮮的水提升到反滲透系統(tǒng)所需的壓力水平。

上述類型的液壓裝置例如從DE 10 2011 116 862 A1已知。壓力交換器沿著與增壓泵相同的旋轉(zhuǎn)軸線布置，其中所述增壓泵與壓力交換器通過(guò)中間殼體部連接。來(lái)自所述壓力交換器的高壓出口的流體通過(guò)平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線的通道引導(dǎo)向所述增壓泵的入口。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是獲得具有較好效率的這樣的液壓裝置。

通過(guò)在一開始描述的液壓裝置中所述壓力交換器的所述高壓出口和所述增壓泵的所述低壓入口在所述壓力交換器的旋轉(zhuǎn)方向上相對(duì)于彼此偏離，上述目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

這樣的構(gòu)造具有許多優(yōu)點(diǎn)。由于僅單個(gè)連接法蘭而不是堆疊的板用于壓力交換器和增壓泵之間，因此在堆疊的板的邊緣會(huì)發(fā)生的壓力損失可以被避免。此外，單個(gè)連接法蘭可以比具有相同厚度的堆疊板沿厚度方向制造得更穩(wěn)定，這改進(jìn)了液壓裝置的泄漏性能。更低的泄漏帶來(lái)更好的效率。而且，所述法蘭包括所述壓力交換器的低壓入口和連接所述壓力交換器的高壓出口和所述增壓泵的低壓入口的高壓通道。單個(gè)連接法蘭可用于兩個(gè)目的。為此，僅需要在連接法蘭中設(shè)置相應(yīng)的通道和開孔。此外，所述壓力交換器的所述高壓出口和所述增壓泵的所述低壓入口在所述壓力交換器的旋轉(zhuǎn)方向上相對(duì)于彼此偏離。壓力交換器具有設(shè)置在旋轉(zhuǎn)缸筒中的多個(gè)缸。缸中的液體已經(jīng)具有沿旋轉(zhuǎn)方向定向的分速度。該分速度可以用來(lái)將從壓力交換器流入的液體供給至增壓泵中，通常，該增壓泵也具有旋轉(zhuǎn)元件，液體壓力通過(guò)該旋轉(zhuǎn)元件被進(jìn)一步增大。因此，可以使用沿增壓泵的沿周向方向的方向分量將流入的液體供給至增壓泵中，因?yàn)榭梢詼p少用于沿旋轉(zhuǎn)方向加速液體的能量，所以節(jié)省了能量。

優(yōu)選地，所述高壓通道沿壓力交換器的旋轉(zhuǎn)軸線扭曲。這樣保持了在高壓通道中的低壓損失。高壓通道的扭曲允許從壓力交換器流出的液體按照在旋轉(zhuǎn)方向上的運(yùn)動(dòng)分量流至增壓泵，從而保持運(yùn)動(dòng)能量或動(dòng)能。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述增壓泵在其低壓入口處具有入口區(qū)域，該入口區(qū)域具有沿徑向方向的寬度，所述寬度沿旋轉(zhuǎn)方向增大。該入口區(qū)域例如可以通過(guò)增壓泵的靜端口板中的一種腎形開孔或凹部形成。當(dāng)該寬度沿旋轉(zhuǎn)方向增大時(shí)，該區(qū)域中的流動(dòng)阻力沿旋轉(zhuǎn)方向減小，從而使得可以在不浪費(fèi)太多能量的情況下減小所述入口區(qū)域中的用于所述液體的流動(dòng)阻力。因此，當(dāng)進(jìn)入增壓泵的位移元件中時(shí)進(jìn)入增壓泵的液體可以在旋轉(zhuǎn)方向上具有相當(dāng)大的速度分量。例如，當(dāng)增壓泵為葉片單元泵時(shí)，將被增壓至高壓水平的液體必須沿周向方向或旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)。由于液體已經(jīng)具有沿該方向的速度分量，所以這是有利的。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述壓力交換器在其高壓出口具有出口區(qū)域，所述入口區(qū)域在旋轉(zhuǎn)方向上比所述出口區(qū)域更長(zhǎng)。出口區(qū)域也可以由壓力交換器的靜端口板中的腎形開孔形成。當(dāng)入口區(qū)域在旋轉(zhuǎn)方向上比出口區(qū)域更長(zhǎng)時(shí)，從壓力交換器移動(dòng)至增壓泵的液體的流動(dòng)阻力可以被優(yōu)化。

優(yōu)選地，所述高壓通道具有橫截面，所述橫截面沿從所述壓力交換器至所述增壓泵的方向增大。以此方式，可以減小高壓通道長(zhǎng)度上的流動(dòng)阻力的差別，以使得從壓力交換器朝向增壓泵流動(dòng)的液體不會(huì)被減速，而是可以以盡可能高的速度進(jìn)入增壓泵。

此外，優(yōu)選的，所述高壓通道具有沿徑向方向的方向分量。以此方式，當(dāng)缸圍繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)可以利用作用在壓力交換器的缸中的液體上的離心力，以將液體從壓力交換器泵送至增壓泵，從而保持所需的能量較低。

此外，優(yōu)選地，所述壓力交換器的所述低壓入口具有方向分量，該方向分量相對(duì)于圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線的圓形線相切地設(shè)置。以此方式，由于進(jìn)入壓力交換器的流入液體沿與壓力交換器的缸相同的方向運(yùn)動(dòng)，所以可以利用所述流入液體的動(dòng)能。當(dāng)所述液體流入缸中時(shí)僅需要較少的能量來(lái)沿旋轉(zhuǎn)方向加速所述流入液體。