[发明专利]一种可连续切换的四通旋转阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种可连续切换的四通旋转阀，尤其涉及用于反渗透海水淡化能量回收装置的四通旋转阀。

背景技术

反渗透膜法海水淡化已在世界各国普遍采用，我国近几年已有很大发展，今后也将成为我国海水淡化工业的主流技术。能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键设备之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。因此，研究和开发具有我国自主知识产权的能量回收技术和装置，对打破国外产品在国内市场的垄断地位，进一步降低淡化装置的设备投资，促进国内海水淡化产业的发展都具有重要意义。

换向阀是控制能量回收装置运转的关键部件，阀控效果直接关系到运行的连续性、稳定性、精确性。反渗透海水淡化过程中浓海水压力能可通过能量回收装置实现回收、再利用。其过程是一个集液体流量大、压差高，需不断往复换向开通和关闭的流动过程。目前阀控式能量回收装置换向阀年切换次数高达100万次，无法使用常规电磁换向阀和电动换向阀。

中国专利03101867.X所描述的能量回收装置使用了多个三通阀来实现压力交换过程，这种设计有三个方面的缺点：其一，阀门开闭动作的同步性很难保证，系控制复杂；其二，由于装置运行过程中阀门启闭频繁，使用寿命短，其三，易发生泄漏现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可连续切换的四通旋转阀，以克服背景技术的缺点。为此，本发明采用以下技术方案：

一种可连续切换的四通旋转阀，用于周期性的改变流体的运动方向；其特征在于：所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯；

所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第四流体通道，所述第一流体通道与外界的连通口专用于进水，第二流体通道与外界的连通口专用于出水，第三流体通道与外界的连通口用于出水和进水，第四流体通道与外界的连通口用于出水和进水，沿着旋转阀芯的周向的排列顺序为第一流体通道、第三流体通道、第二流体通道、第四流体通道；

旋转阀芯前后的第一流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第二流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第三流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第四流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；

旋转阀芯具有两个对称的圆弧通孔式流体通道，所述两个圆弧通孔式流体通道的长度可以接通第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道的间距可以使第一流体通道的引道、第二流体通道的引道同时与第三流体通道的引道、第四流体通道的引道处于关闭状态；

所述旋转阀芯连接一个阶梯轴以接受电机驱动，所述阀体设置有阶梯轴的轴腔，第二流体通道和轴腔之间由孔连通，阶梯轴一端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托上。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

所述轴腔由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托的固定板，固定板和阀体之间由密封件密封。

所述阀体由沿阀芯轴向布置连接的两个阀体单元连接而成，两个单元在阀芯之外用密封件密封，每个阀体单元均设有第一流体通道及其引道和连接通道、第二流体通道及其引道和连接通道、第三流体通道及其引道和连接通道、第四流体通道及其引道和连接通道。

以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔，所述阀芯放置在阀芯安装孔中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销连接阶梯轴与旋转阀芯并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯设有相应的自上表面向下延伸的连接槽。