[发明专利]将压力能从第一液体流传递到第二液体流的压力交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将压力能从第一液体流传递到第二液体流的压力交换器。例如专利文献EP 0 298 097 B1公开了一种这样的压力交换器，其用于将压力能从第一液体流传递到第二液体流。这种压力交换器特别用在海水脱盐设备中。在该设备中，入口侧的盐水(Salzwasser)在压力下输入。输入的盐水随后在薄膜上流动，脱盐后的水穿过该薄膜并作为第二液体流输出。在入口侧，薄膜产生浓度很高的卤水(Sole)，其在压力下从设备排出。该压力交换器的目的在于，回收利用排出的卤水所含的压力能的部分并且将此部分再输入盐水中，从而减小设备的能量需求。

背景技术

由专利文献EP 0 298 097 B1所公开的这种压力交换器的问题在于，其在压力交换器中会出现不期望的卤水与盐水的混合，因为两种液体流并非完全彼此分隔开。

发明内容

由于这种问题，本发明的目的在于，改进压力交换器，使得在实现尽可能高的工作效率和可靠的压力交换器的工作的同时避免不期望的两种液体流的彼此混合。

通过具有权利要求1特征的压力交换器实现此目的。有利的实施方式由从属权利要求、以下的说明和附图给出。

根据本发明的压力交换器用于将压力能从第一液体流传递到第二液体流。第一液体流例如可以是从海水脱盐设备中排出的卤水，而第二液体流可以是输入到海水脱盐设备中的盐水的液体流。然而，根据本发明的压力交换器的应用不限于海水脱盐设备，而是也可以用在需要将压力能从第一液体束传递到第二液体束的其他设备中。

根据本发明的压力交换器包括壳体，该壳体具有用于第一液体流的入口和出口以及用于第二液体流的入口和出口。在此，用于第一液体流的入口和出口优选设置在第一轴端，而用于第二液体流的入口和出口优选设置在第二轴端。此外，在壳体中设置有转子，该转子具有多个通道，这些通道与转子的转动轴线径向间隔开地从转子的第一轴端延伸到转子的相对的第二轴端。也就是说，这些通道将转子的两个轴侧彼此连接。在此，多个通道分布在转子的圆周上。转子对于用于第一液体流的入口及出口和用于第二液体流的入口及出口设置成，在转子转动时这些通道分别交替地将用于第一液体流的入口与用于第二液体流的出口连接以及将用于第二液体流的入口与用于第一液体流的出口连接。为此，压力交换器的轴端优选具有连接件，在该连接件上形成所述的用于两种液体流的入口及出口。也就是说，第一连接件用于在一个轴端处的第一液体流，第二连接件用于在相对的轴端处的第二液体流，其中，转子沿轴向设置在两个连接件之间。此外，连接件构造成，不直接将位于其中的入口和出口彼此连接。更确切地说，入口和出口分别朝向转子，从而使它们可以根据转子的转角与转子中的通道连通。这种结构基本上对应于由专利文献EP 0298097B1所公知的结构。

压力交换器的工作原理是：将第一液体流的较高的压力从用于第一液体流的入口通过转子中的一个或多个通道传递至用于第二液体流的出口。以此方式将第一液体流的压力能传递到第二液体流。如果转子在此时继续转动，则用于前述压力能传递的通道到达其与用于第二液体流的入口和用于第一液体流的出口连通的位置。这样，压力能就从第二液体流的入口传递到第一液体流的出口。

通常而言，压力较大的第一液体流的体积流量小于压力较小的第二液体流的体积流量。根据本发明，应特别避免在用于高压液体流的入口与用于低压液体流的出口之间液体流的混合。当用在海水脱盐设备中时，海水脱盐设备的盐水从用于第二液体流(即压力较低的液体流)的出口输入。因此应该防止从海水脱盐设备排出的且压力较大的卤水的部分流入第二液体流中，因为在这种情况下有可能会向海水脱盐设备输入不必要地增大的盐浓度。然而，当液体流部分混合时，在压力交换器的位于用于第一液体流的出口与用于第二液体流的入口之间的另一侧则没有问题，因为其影响仅在于使来自第二液体流的液体流入第一液体流中。在用在海水脱盐设备的情况下，这意味着新鲜的盐水流入流出的卤水中，这通常不会带来问题。当第二液体流的体积流量较大时，在该侧通常总是发生混合并且在用于第一液体流的出口中流入一定的第二液体流。