[发明专利]电动双作用能量回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种能量回收装置，特别是一种用于反渗透海水淡 化系统的能量回收装置。

技术背景

反渗透海水淡化技术是利用高压泵将原料海水加压，使其压力达 到反渗透操作压力(通常为5.0～7.0MPa)，然后使加压后的海水流向 反渗透膜器中的反渗透膜，透过反渗透膜的淡水即成为成品水，未透 过反渗透膜的浓盐水则从膜的上游排出。被排出的浓盐水依然具有很 高的压力，此压力被称为浓盐水余压，如果这部分压力不能加以回收 利用，则每吨淡化水的耗电量将高达10KWh以上。

回收浓盐水余压能量的设备称为能量回收装置，现有的能量回收 装置是使高压浓盐水通过能量回收器将其压力传递给一部分原料海 水，使这部分原料海水获得初步高压，这样，原料海水只需再经过一 个增压泵稍做增压即可获得操作压力。

现有的能量回收装置包括机体，机体两端分别固定有左端盖或右 端盖，左端盖上设有允许高压浓盐水进入的高压盐水进口和允许做功 后的浓盐水排出的低压盐水出口，右端盖上设有允许原料海水进入的 低压海水进口和允许增压后的原料海水流出的高压海水出口；机体内 设有一具有多个能量转换腔的转子，转子的转轴两端分别通过轴承与 端盖连接，转轴与右端盖之间设有防止海水泄露的密封件；能量转换 腔内设有将其分隔为两个相互独立的子腔的活塞，高压盐水进口通过 能量转换腔与高压海水出口连通形成高压通道，低压盐水出口通过其 中另一能量转换腔与低压海水进口连通形成低压通道。

其工作过程是：初始状态时，能量转换腔a连通高压盐水进口和 高压海水出口，能量转换腔b连通低压海水进口和低压盐水出口；原 料海水进入能量转换腔b中。转子转动，使能量转换腔a、b异位， 高压浓盐水经高压盐水进口进入能量转换腔b中，通过活塞顶推原料 海水做功，使原料海水获得高压后，经高压海水出口排出；于此同时， 原料海水经低压海水进口进入能量转换腔a中。转子继续转动，能量 转换腔a、b再次异位，原料海水进入能量转换腔b中，通过活塞顶 推已做功的浓盐水，将其由低压盐水出口排出；同时，高压浓盐水进 入能量转换腔a中，对原料海水做功，获得高压的原料海水经高压海 水出口排出。转子以步进式旋转，高压浓盐水不断顶推原料海水使其 获取高压，原料海水在进入能量转换腔的同时将已做功的浓盐水排 出。

这种能量回收装置具有以下缺点：1、高压通道和低压通道相邻 设置，高压流体与低压流体压力差产生的径向力难以平衡，影响甚至 破坏能量回收装置正常工作。2、转轴的密封为高压密封，难度大且 密封效果差。3、高压浓盐水经活塞将压力传递至原料海水，活塞与 能量转换腔的接触面积大，造成能量传递过程中的损耗大。

发明内容

为克服现有技术的转轴所受的径向力大，密封难度大，使用寿命 短的缺点，本发明提供了一种转轴不受径向力，密封可靠使用寿命长 的电动双作用能量回收装置。

电动双作用能量回收装置，包括机体，机体两端分别固定有左端 盖或右端盖；

所述的机体内设有一均布有多个能量转换腔的转子，所述的能量 转换腔内设有将其分隔为两个相互独立的子腔的活塞，所述的转子的 转轴两端分别通过轴承与端盖连接，所述的转轴与所述的端盖之间分 别设有密封件；

其特征在于：所述的端盖与机体之间设有配流盘，左配流盘上设 有允许高压浓盐水进入的高压盐水进口和允许做功后的浓盐水排出 的低压盐水出口，所述的高压盐水进口与位于左配流盘上、依照转子 的轴心对称设置的高压进流槽连通，所述的低压盐水出口与位于左配 流盘上、依照转子的轴心对称设置的低压出流槽连通；

右配流盘上设有允许原料海水进入的低压海水进口和允许增压 后的原料海水流出的高压海水出口，所述的高压海水出口与位于右配 流盘上、依照转子的轴心对称设置的高压出流槽连通，所述的低压海 水进口与位于右配流盘上、依照转子的轴心对称设置的低压进流槽连 通；

高压进流槽通过能量转换腔与高压出流槽连通形成高压通道，低 压进流槽通过另一能量转换腔与低压出流槽连通形成低压通道。

进一步，所述的转子转轴与配流盘之间设有迷宫式密封环，所述 的配流盘上设有与所述的密封环连通的引流槽，所述的引流槽与低压 通道连通。

进一步，所述的活塞为球形活塞。

进一步，所述的转子的转轴与一步进电机联动。