本发明专利技术公开了一种电驱自增压转子式能量回收装置，包括依次固接的泄压段壳体、盐水端壳体、支撑筒体、海水端壳体和低压海水接口；在盐水端壳体内设有盐水分配转盘，在海水端壳体内设有海水分配转盘，盐水分配转盘和海水分配转盘通过中心轴连接，在支撑筒体内设有多个水压缸组，每个水压缸组均由一个大径水压缸和一个小径水压缸串联组成，大径水压缸与盐水端壳体固接，小径水压缸与海水端壳体固接，在大径水压缸和小径水压缸内各设有一活塞，一个水压缸组内的两个活塞采用活塞杆连接；盐水分配转盘和海水分配转盘采用电机驱动。本发明专利技术利用高压盐水中的余压能量能够将原料海水的压力提高到膜组件所需压力，不需要增压泵再次提升压力。
【技术实现步骤摘要】
电驱自增压转子式能量回收装置
本专利技术属于反渗透海水淡化能量回收
，特别是一种电驱自增压转子式能量回收装置。
技术介绍
反渗透海水淡化相比于其它海水淡化技术具有投资省、易于维护和建设周期短等优点，作为一种淡水资源增量技术占据了超过60%的市场份额。反渗透海水淡化属于压力驱动的膜分离过程，根据盐浓度的不同，原料海水进入反渗透膜组件之前由高压泵将压力提升到5.5-8.0MPa之间。其中约45%的原料海水被淡化成产品水，剩余约55%高压盐水含有高压泵输出的一半左右的压力能，不经利用被排放造成巨大的能量浪费。因此通过能量回收装置高效回收利用高压盐水中的余压能量，对大幅降低反渗透海水淡化产水成本具有重要意义。目前国内外研究和商业化应用的能量回收装置以正位移原理为主，这种能量回收装置采用高压盐水直接增压原料海水的方式实现压力能的回收，能量回收效率在90%以上。采用正位移工作原理的转子式能量回收装置是该领域能量回收效率最高且应用最为广泛的装置。转子式的特点是结构紧凑，操作控制简单，压力流量稳定，但存在单机处理能力小，在变工况操作条件下可能出现过流或过冲现象，及增压海水需要经过增压泵加压后才能达到反渗透海水淡化的要求等不足。中国专利技术专利200710056401.9在2007年7月11日公开了一种海水或苦咸水反渗透淡化系统，采用双转盘 耦合式压力交换器，是转子式能量回收装置的一种，它通过两个转盘的同步旋转来实现压力交换过程。该专利在使用过程中存在如下不足:其一，压力交换通孔内没有活塞隔离海水和盐水，存在混合现象；其二，高压区和低压区流体之间采用间隙密封，对工件的加工和装配要求精度较高；其三，作为驱动力的高压盐水输入接管没有采用对称布置，给右转盘带来偏心力，对转盘旋转稳定性有影响。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种电驱自增压转子式能量回收装置，该装置利用高压盐水中的余压能量能够将增压海水的压力提高到膜组件所需压力，不需要增压泵再次提升压力。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种电驱自增压转子式能量回收装置，包括依次固接的泄压段壳体、盐水端壳体、支撑筒体、海水端壳体和低压海水接口 ；所述泄压段壳体设有相互连通的泄压盐水腔和泄压接口 ；所述盐水端壳体内设有与其转动连接的盐水分配转盘，在所述盐水端壳体与所述盐水分配转盘之间形成有环形高压盐水通道，在所述盐水分配转盘内设有泄压盐水通道，所述泄压盐水通道与所述泄压盐水腔连通，所述盐水端壳体上设有与环形高压盐水通道连通的高压盐水接口 ；在所述支撑筒体内设有多个沿周向均布的水压缸组，每个水压缸组均由相互串联的一个大径水压缸和一个小径水压缸组成，所述大径水压缸与盐水端壳体固接，所述小径水压缸与海水端壳体固接，在所述大径水压缸和所述小径水压缸内各设有一活塞，一个所述水压缸组内的两个活塞采用活塞杆连接；在所述盐水分配转盘上设有相互独立的扇形高压盐水布液槽和扇形泄压盐水布液槽，所述高压盐水布液槽和所述泄压盐水布液槽分别与所述高压盐水通道和所述泄压盐水通道连通；在所述盐水端壳体上设有连通所述大径水压缸和所述高压盐水布液槽或所述泄压盐水布液槽的沟通孔I ;所述海水端壳体内设有与其转动连接的海水分配转盘，在所述海水端壳体与所述海水分配转盘之间形成有环形增压海水通道，在所述海水分配转盘内设有低压海水通道，所述低压海水通道与所述低压海水接口连通，在所述海水端壳体上设有与增压海水环腔连通的增压海水接口 ；在所述海水分配转盘上设有相互独立的扇形增压海水布液槽和扇形低压海水布液槽，所述增压海水布液槽和所述低压海水布液槽分别与所述增压海水通道和所述低压海水通道连通；在所述海水端壳体上设有连通所述小径水压缸和所述增压海水布液槽或所述低压海水布液槽的沟通孔II ;所述高压盐水布液槽和所述增压海水布液槽处于相同相位，所述泄压盐水布液槽和所述低压海水布液槽处于相同相位；所述盐水分配转盘和所述海水分配转盘通过中心轴连接，所述盐水分配转盘采用电机驱动。在所述盐水分配转盘的外侧设有沿周向均布的多个翅片，所述翅片位于所述环形高压盐水通道内；在所述盐水端壳体内固接有盐水分布器，所述盐水分布器空套在所述盐水分配转盘外，所述盐水分布器将所述环形高压盐水通道隔成环空I和环空II，所述环空I形成在所述盐水分布器与所述盐水端壳体之间，所述环空II形成在所述盐水分配转盘与所述盐水分布器之间；在所述盐水分布器上设有盐水射流槽，所述盐水射流槽沿周向均布，所述盐水射流槽的射流方向与其所在盐水分布器圆周的法线方向成设定夹角；所述环空I与所述高压盐水接口连通，所述环空II与所述高压盐水布液槽连通；在所述海水分配转盘上固接有海水分布器，所述海水分布器将所述环形增压海水通道隔成环空III和环空IV，所述环空III形成在所述海水分布器与所述海水端壳体之间，所述环空IV形成在所述海水分配转盘与所述海水分布器之间，在所述海水分布器上设有海水射流槽，所述海水射流槽沿周向均布，所述海水射流槽的射流方向与其所在海水分布器圆周的法线方向成设定夹角；所述环空III与所述增压海水接口连通，所述环空IV与所述增压海水布液槽连通。在所述盐水分配转盘与所述泄压段壳体之间夹压有径向密封结构I，所述径向密封结构I包括摩擦板I和蝶簧I，所述摩擦板I夹压在所述蝶簧I和所述泄压段壳体之间，所述蝶簧I夹压在所述摩擦板I和所述盐水分配转盘之间；在所述海水分配转盘与所述低压海水接口之间夹压有径向密封结构II，所述径向密封结构II包括摩擦板II和蝶簧II，所述摩擦板II夹压在所述蝶簧II和所述低压海水接口之间，所述蝶簧II夹压在所述摩擦板II和所述海水分配转盘之间。本专利技术具有的优点和积极效果是:一)采用差压式增压结构，将增压海水的压力提高到膜组件所需压力，不需要增压泵提升压力，简化工艺；二)水压缸内的活塞起到隔离海水和盐水的作用，能够防止混合与过流和过冲现象的发生；三)转盘采用周向分离、端面接触的配合方式和带轴向补偿功能的蝶簧与摩擦板结构，降低了加工和装配精度，也提高了密封性能；四)分布器和翅片结构具有较强水力驱动作用，降低了电机功率，也使转盘受力平衡，消除了偏心力。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中盐水分配转盘三维示意图；图3为图1中盐水分配转盘三维剖视示意图；图4为图1中盐水分布器三维示意图；图5为本专利技术的三维爆炸示意图；图6为本专利技术的三维爆炸剖视示意图；图7为用一个水压缸代替本专利技术中的一个水压缸组形成的电驱无自增压转子式能量回收装置。图中:1-动力传递轴；2_电机固定法兰；3_泄压段壳体；4_泄压筒体；5_泄压接口 ；6_泄压法兰；7_摩擦板I ;8-蝶簧I ;9_盐水端壳体；10_盐水分布器；11_盐水分配转盘；12_翅片；13-泄压盐水通道；14-支撑筒体；15-连接块；16_中心轴；17-海水分布器；18-低压海水通道；19_增压海水接口 ；20_海水端壳体；21_增压法兰；22_低压海水短节；23-低压海水接口 ；24_摩擦板II ;25_蝶簧II ;26_环空IV ;27_环空III ;28_海水分配转盘；29-沟通孔II ;30_小径活塞；31_活塞杆；32_小径水压缸；33_大径活本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电驱自增压转子式能量回收装置，其特征在于，包括依次固接的泄压段壳体、盐水端壳体、支撑筒体、海水端壳体和低压海水接口；所述泄压段壳体设有相互连通的泄压盐水腔和泄压接口；所述盐水端壳体内设有与其转动连接的盐水分配转盘，在所述盐水端壳体与所述盐水分配转盘之间形成有环形高压盐水通道，在所述盐水分配转盘内设有泄压盐水通道，所述泄压盐水通道与所述泄压盐水腔连通，所述盐水端壳体上设有与环形高压盐水通道连通的高压盐水接口；在所述支撑筒体内设有多个沿周向均布的水压缸组，每个水压缸组均由相互串联的一个大径水压缸和一个小径水压缸组成，所述大径水压缸与盐水端壳体固接，所述小径水压缸与海水端壳体固接，在所述大径水压缸和所述小径水压缸内各设有一活塞，一个所述水压缸组内的两个活塞采用活塞杆连接；在所述盐水分配转盘上设有相互独立的扇形高压盐水布液槽和扇形泄压盐水布液槽，所述高压盐水布液槽和所述泄压盐水布液槽分别与所述高压盐水通道和所述泄压盐水通道连通；在所述盐水端壳体上设有连通所述大径水压缸和所述高压盐水布液槽或所述泄压盐水布液槽的沟通孔Ⅰ；所述海水端壳体内设有与其转动连接的海水分配转盘，在所述海水端壳体与所述海水分配转盘之间形成有环形增压海水通道，在所述海水分配转盘内设有低压海水通道，所述低压海水通道与所述低压海水接口连通，在所述海水端壳体上设有与增压海水环腔连通的增压海水接口；在所述海水分配转盘上设有相互独立的扇形增压海水布液槽和扇形低压海水布液槽，所述增压海水布液槽和所述低压海水布液槽分别与所述增压海水通道和所述低压海水通道连通；在所述海水端壳体上设有连通所述小径水压缸和所述增压海水布液槽或所述低压海水布液槽的沟通孔Ⅱ；所述高压盐水布液槽和所述增压海水布液槽处于相同相位，所述泄压盐水布液槽和所述低压海水布液槽处于相同相位；所述盐水分配转盘和所述海水分配转盘通过中心轴连接，所述盐水分配转盘采用电机驱动。...
【技术特征摘要】
1.一种电驱自增压转子式能量回收装置，其特征在于，包括依次固接的泄压段壳体、盐水端壳体、支撑筒体、海水端壳体和低压海水接口 ； 所述泄压段壳体设有相互连通的泄压盐水腔和泄压接口； 所述盐水端壳体内设有与其转动连接的盐水分配转盘，在所述盐水端壳体与所述盐水分配转盘之间形成有环形高压盐水通道，在所述盐水分配转盘内设有泄压盐水通道，所述泄压盐水通道与所述泄压盐水腔连通，所述盐水端壳体上设有与环形高压盐水通道连通的高压盐水接口； 在所述支撑筒体内设有多个沿周向均布的水压缸组，每个水压缸组均由相互串联的一个大径水压缸和一个小径水压缸组成，所述大径水压缸与盐水端壳体固接，所述小径水压缸与海水端壳体固接，在所述大径水压缸和所述小径水压缸内各设有一活塞，一个所述水压缸组内的两个活塞采用活塞杆连接； 在所述盐水分配转盘上设有相互独立的扇形高压盐水布液槽和扇形泄压盐水布液槽，所述高压盐水布液槽和所述泄压盐水布液槽分别与所述高压盐水通道和所述泄压盐水通道连通； 在所述盐水端壳体上设有连通所述大径水压缸和所述高压盐水布液槽或所述泄压盐水布液槽的沟通孔I; 所述海水端壳体内设有与其转动连接的海水分配转盘，在所述海水端壳体与所述海水分配转盘之间形成有环形增压海水通道，在所述海水分配转盘内设有低压海水通道，所述低压海水通道与所述低压海水接口连通，在所述海水端壳体上设有与增压海水环腔连通的增压海水接口； 在所述海水分配转盘上设有相互独立的扇形增压海水布液槽和扇形低压海水布液槽，所述增压海水布液槽和所述低压海水布液槽分别与所述增压海水通道和所述低压海水通道连通； 在所述海水端壳体上设有连通所述小径水压缸和所述增压海水布液槽或所述低压海水布液槽的沟通孔II ； 所述高压盐水布液槽和所述增压海水布液槽处于相同相位，所述泄压盐水布液槽和所述低压海水布液槽处于相同相位； 所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王越，宋代旺，徐世昌，刘辉，高建鹏，王世昌，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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