[发明专利]具有增压功能的旋转压力传递装置

说明书

技术领域

本发明技术领高压流体能量再利用的能量回收技术领域，尤其涉及具有增压功能的旋转压力传递装置。

背景技术

在许多工业生产过程中，如各种化工生产过程、反渗透海水淡化过程，都在高压下运行。这些过程通常需要利用高压流体的能量生产出产品，这些高压流体可以是气体或液体。在这种工业生产中，往往需要某一高压流体的压力传递到另一流体中，但是又不能直接将高压流体与低压流体完全进行直接混合，例如：在反渗透海水淡化过程中，高压海水经过反渗透膜后会产生淡水和高浓度海水，而高浓度海水本身压力较大，如果直接将高浓度海水排掉，会造成极大的能量浪费，所以需要将高浓度海水的压力传递到需要进行反渗透的进料海水中，但又不能将高浓度海水与需要进行反渗透的进料海水直接混合，这里的进料海水一般是是经过初步过滤处理的海水。

为了解决上述压力交换的问题，现有技术中提供了一种旋转压力传递装置。这种装置的实现原理就是帕斯卡定律，主要通过按顺序地交替进行如下步骤实现：(1)将容有低压的第一流体的通道与高压的第二流体接触，此时第一流体将增压，第二流体将降压，并且在第二流体的压力作用下，增压后的第一流体将排出，而第二流体将取代第一流体留在该通道内。(2)然后将通道内的第二流体与较低压力的第一流体接触，使得通道内的第二流体排出，而抵压的第一流体则占据该通道。如此周而复始地进行上述两个步骤，即可使得第一流体增压后排出，产生增压后的第一流体。如果将此原理运用在反渗透海水淡化的能量回收中，第一流体就是较低压力的进料海水，而第二流体就是高压的高浓度海水。

现有技术中的旋转压力传递装置一般包括转子，该转子一般由外力驱动进行转动，转子上沿轴向设有多个贯通的通道，转子的两端设有端盖，两端的端盖上一般都设有入口通路和排放通路。低压的第一流体经过第一端盖的入口通路进入到转子的通道内后，在转子的转动下，该通道转而与第二端盖的入口通路连通，高压的第二流体在通过第二端盖的入口通路与通道内的第一流体接触，使得第一流体增压并从第一端盖的排放通路排出，使得第二流体占据通道的位置。在旋转转子使得通道再次与第一端盖的入口通路连通后，第一流体与通道内第二流体接触，使得通道内第二流体从第二端盖的排放通路排出，而第一流体又占据通道的位置。如此周而复始地实现将第二流体的压力传递给第一流体，实现能量回收。

在实现和使用上述旋转压力传递装置的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：虽然该装置将高压流体的压力传递给低压流体，高压流体的压力可能本身不能够达到目标压力的要求，并且在传递过程中不可避免地存在能量损失，所以最后排出的增压后的低压流体的压力一般不能达到压力要求，需要经过另一增压装置增压后才能够利用，造成工业生产过程中设备过多。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种具有增压功能的旋转压力传递装置，使得压力传递功能和增压功能可以在一个设备上实现，减少设备的使用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有增压功能的旋转压力传递装置，包括可转动安装的圆柱形换压转子，换压转子的端面上设有沿轴向贯穿换压转子的通道，换压转子的两个端面上分别设有端盖，每个端盖上设有入口通路和排放通路，且入口通路和排放通路在端盖贴合换压转子的一面上开口，换压转子相对端盖转动至通道与一个端盖的入口通路开口连通时，该通道与另一端盖的排放通路开口连通；

其中一个端盖上固定安装有增压叶片泵，增压叶片泵的入口与该端盖的排放通路连通，并将排放通路中排出的流体增压后通过增压叶片泵的出口排出。

换压转子和增压叶片泵的增压转子之间相互连接，并且通过电机同时驱动换压转子和增压转子。

换压转子上设有驱动轴，驱动轴与增压转子之间通过联轴器连接。

增压转子上设有转轴，转轴连接到电机。

所述电机为变频电机。

增压叶片泵包括定子和增压转子，增压转子相对定子偏心设置，增压转子上设有对称设有滑动叶片，增压转子上设有径向的通孔，通孔两端分别通向相对的滑动叶片，通孔内设有顶杆，顶杆顶在相对的滑动叶片上。

通道上与入口通路相通的一端设有旋涡段，旋涡段的内径大于通道其他部分的内径。

端盖包括配流盘和安装盖，配流盘贴紧换压转子的端面。

入口通路和排放通路包含开设在配流盘上的通孔，入口通路的通孔位于贴紧换压端子一面的孔口上设有斜坡面。

斜坡面位于换压转子旋转时通孔与通道先连通的一端。