[发明专利]一种空心转子错位通道液力活塞交错增压器

说明书

技术领域

本发明属于能量传送设备领域，具体涉及反渗透海水淡化系统中关于能量回收设备的一种空心转子错位通道液力活塞交错增压器。

背景技术

随着科技进步，人口日益增多，人们向海洋开发的愿望也日趋强烈，海水淡化处理日趋普及，海水淡化的能耗成本受到特别关注。 早期海水淡化采用蒸馏法，如多级闪蒸技术，能耗在9.0kWh／m3，通常只建在能量价格很低的地区，如中东石油国，或有废热可利用的地区。20世纪70年代反渗透海水淡化技术投入应用，经过不断改进。从80年代初以前建成的多数反渗透海水淡化系统的过程能耗6.0kWh／m3，其最主要的改进是将处理后的高压滤水的能量有效回收利用。

经反渗透海水淡化技术所获得的淡水纯度取决于渗透膜的致密度，致密度越高则获得的淡水纯度也越高，同时要求将参与渗透的海水提高到更高的压力。因此，能量回收效率成了降低海水淡化成本的关键。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要存在着一系列的机械运动件和电器切换构件，维修率较高最终影响生产成本。如：中国专利授权公告号 CN 101041484 B 带能量回收的反渗透海水淡化装置；中国专利授权公告号 CN 100341609 C 反渗透海水淡化能量回收装置多道压力切换器等。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要有以下三种：

1、传统的转子液压缸结构类似柱塞泵，优点是工作液体介质与废弃高压液体不直接接触，最高效率可达95%，缺点液压缸结构的转子以及转子杆自身都有很大的摩擦功耗，特别是转子杆的往复密封技术最难达到理想效果，实际效率往往低于90%，特别是摩擦损耗导致设备停机频繁、维护费用高。专利号：201010122952.2，于2010年7月21日公布的我国发明专利：用于海水淡化系统的差动式能量回收装置及方法，就属于传统转子液压缸结构；

2、透平——水泵组合的能量传递设备，优点是工作液体介质与废弃高压液体不直接接触，且能适应大流量能量传递，但其单机的最高效率也低于75%，故这样组合的能量传递设备机组效率一般只有40%——55%；

3、1997年美国能量回收公司(ERI)推出压力交换能量回收装置(Pressure Exchanger)，运用帕斯卡原理转换能量。优点没有了外接机械传动运动件，其小管径长管结构的最高回收效率可达95%。缺点是工作液体介质与废弃高压液体直接接触，只能限制于应用在工作液体介质与废弃高压液体相同的场合，且存在大流量小管径能量传递，其管路能耗大；而对于大管径结构的能量传递，混合面难以控制，其效率较低明显，传递质量下降厉害，特别是其转子的两相邻压力交换通道是辐射状用直线平板隔离，承载压力结构不合理造成隔板壁厚增大，导致压力交换器单位体积内有效的压力交换通道率很低，隔板壁厚部位对液流造成的压力损失很大，实际效率往往低于80%。一般只能采用多个小管径长管并联，显得系统庞大，工程投资复杂还难以管理协调。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种空心转子错位通道液力活塞交错增压器。

本发明采用以下技术方案：

一种空心转子错位通道液力活塞交错增压器，圆筒外壳的两端是端盖法兰，端盖法兰的外缘设有法兰螺栓；端盖法兰内孔螺纹分别与两端的紧固调节螺盖的螺盖外螺纹相连接；紧固调节螺盖内端面分别是下端盖和上端盖的外端平面，下端盖和上端盖的带密封圈槽外圆与圆筒外壳的两端内孔相配合，下端盖的下盖内平面和上端盖的上盖内平面紧靠在圆筒外壳的中段内孔与两端内孔的过渡台肩上，活动固定在下端盖和上端盖的上、下两根端盖心轴支撑着整个空心转子自如旋转，所述的空心转子在心轴处有密闭轴心空间，密闭轴心空间外围采用至少两环等分交错布置的通道单元，每环设有3～24个通道单元，每个外环通道单元的最小径向尺寸小于每个内环通道单元的最大径向尺寸，构成径向错位；外环通道单元与内环通道单元在圆周上等分错位辐射布置，构成周向错位；且所述的下端盖上有高压滤水斜道与泄压滤水斜道对称布置；而且上端盖上升压原水斜道与低压原水斜道对称布置，构成二进二出倾斜流道。

所述的下端盖半圆上侧布置有高压滤水进管连通高压滤水斜道，另一半圆上有对称布置的泄压滤水出管连通泄压滤水斜道，下端盖的端盖轴心通孔有端盖心轴用端盖轴螺母固定，且高压滤水斜道在环绕旋转圆周上朝旋转方向倾斜，与下盖内平面成锐角；泄压滤水斜道在环绕旋转圆周上朝旋转方向的相反方向倾斜，与下盖内平面成锐角。