[发明专利]基于旋转自密封液体切换器的压力能回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及液体压力能回收技术领域，尤其涉及一种基于旋转自密封液体切换器的压力能回收方法。

背景技术

膜法海水淡化、苦咸水淡化、合成氨等众多领域普遍存在高压液体直接泄放的处理方式，这种处理方式未利用高压液体的压力能从而造成巨大的浪费。如膜法海水淡化操作压力介于60～80bar之间，分离淡水后从膜组件中排放出的高压浓盐水压力仍高达50～65bar，将这部分高压浓盐水直接排放所造成的损失约占产水总成本的30～50％、运行费用的75％。液体压力能回收方法可回收本该直接排放的高压液体的压力能，增压需要加压的低压液体，实现压力能的回收再利用。

早期的液体压力能回收方法利用高压液体驱动水利透平，再通过水力透平增压低压液体，由于这种回收方法存在“压力能—机械能—压力能”的两次能量转换，因此回收效率普遍在80％以下。

目前较为先进的液体压力能回收方法则利用液体的不可压缩性，通过相应的设备实现高压液体与低压液体的直接接触，利用高压液体挤压低压液体实现压力能回收，这类方法中只有“压力能—压力能”的传递过程，因此压力能回收效率普遍在90％以上，甚至接近100％。这类回收方法虽然回收效率较高，但回收系统往往复杂、处理量受限，并且回收过程难于控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种基于往复运动液体切换器的压力能回收方法，该方法控制难度低，适用性强，回收效率高，安全系数高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于旋转自密封液体切换器的压力能回收方法，包括由连接管路组连通的第一切换器和第二切换器；所述第一切换器和第二切换器结构相同，均包括外壳和旋转挡板，所述旋转挡板可旋转的装配于所述外壳内，以在初始位置和旋转90°的终止位置之间切换；

所述外壳的主体结构为一双半圆柱体空腔，所述双半圆柱体空腔包括轴线重合且相对设置的两个半圆柱体，两个所述半圆柱体通过侧壁连通；

两个所述半圆柱体的一端分别设有圆心相同且相对设置的第一半圆面和第二半圆面，另一端分别设有圆心相同且相对设置的第三半圆面和第四半圆面，且所述第一半圆面和第三半圆面的直径均大于所述第二半圆面和第四半圆面的直径；

所述第一半圆面和第二半圆面上以圆心为对称中心分别设置有高压液体管连接孔和低压液体管连接孔，所述第三半圆面和第四半圆面上以圆心为对称中心分别设置有第一连接管孔和第二连接管孔，且所述高压液体管连接孔的圆心和低压液体管连接孔的圆心间的连线垂直于所述第一连接管孔的圆心和第二连接管孔的圆心间的连线；

以所述半圆柱体的轴线为所述双半圆柱体空腔的中心轴，所述双半圆柱体空腔的中心轴处设置有轴孔，所述第一半圆面与第三半圆面之间垂直设置有第一隔板，所述第二半圆面与第四半圆面之间垂直设置有第二隔板，双半圆柱体空腔内沿所述半圆柱体的侧壁方向设置有第三隔板和第四隔板，所述第一隔板和第二隔板在通过双半圆柱体空腔的中心轴的同一平面上，第三隔板和第四隔板在通过双半圆柱体空腔的中心轴的同一平面上，且所述的两个平面互相垂直，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板沿双半圆柱体空腔的中心轴向的长度均与双半圆柱体空腔的内腔高度相同，所述第一隔板、第三隔板和第四隔板沿第一半圆面径向的长度为第一半圆面半径与轴孔半径的差值，所述第二隔板沿第二半圆面径向的长度为第二半圆面半径与轴孔半径的差值，所述第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板上分别设有第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔；

所述旋转挡板包括转轴、第一挡板和第二挡板，所述转轴为一圆柱体，所述圆柱体的直径等于轴孔的内径，所述第一挡板与第二挡板在通过转轴的轴线的同一平面，并通过转轴连接，转轴可旋转的装配于轴孔中，同步带动第一挡板和第二挡板做旋转运动，所述第一挡板、第二挡板分别与所述高压液体管连接孔和低压液体管连接孔对应设置；

所述第一挡板的尺寸与第一隔板、第三隔板和第四隔板均相同，所述第二挡板的尺寸与第二隔板相同；

所述旋转挡板处于初始位置时，所述第一挡板与第一隔板接触，所述第二挡板与第二隔板接触，以使所述高压液体管连接孔通过第三通孔与第一连接管孔连通，所述低压液体管连接孔通过第四通孔与第二连接管孔连通；

所述旋转挡板处于旋转90°的终止位置时，所述第一挡板与第三隔板接触，所述第二挡板与第四隔板接触以使所述高压液体管连接孔通过第一通孔与第二连接管孔连通，所述低压液体管连接孔通过第二通孔与第一连接管孔连通；