[发明专利]三柱塞高压泵能量回收装置一体机

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量回收装置，更具体的说，是涉及一种三柱塞高压泵能量回收装置一体机。

背景技术

海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展，世界上有数十个国家的一百多个科研机构都在进行着海水淡化的研究。目前，热法和反渗透膜法是较为实用。反渗透海水淡化技术需要将海水加压到几个兆帕，通过压力作用将海水反渗透到膜外从而淡化海水，为了回收压力能，节约成本，能量回收装置在反渗透海水淡化技术中就显得尤为重要。

最早的水力透平式能量回收装置因其造价高、效率不高等原因以被功交换式能量回收装置所取代。功交换式能量回收装置能量回收装置的回收效率可达到90％以上，功交换能量回收装置需要配备换向机构，而换向机构由于电磁阀门等具有较差的可靠性。功交换能量回收装置往往成对使用，占地面积大且输出流量不稳定。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种用于反渗透海水淡化系统的三柱塞高压泵能量回收装置一体机，该装置集三柱塞泵、能量回收装置、往复缸和自动换向功能于一体，有利于能量回收装置一体机的工业应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种三柱塞高压泵能量回收装置一体机，包括壳体，所述壳体内平行设置有三个柱塞缸，所述壳体上表面开设有高压浓海水腔和低压浓海水腔；所述高压浓海水腔设置有三个高压浓海水入口，所述高压浓海水入口与柱塞缸一一对应，相互连通；所述低压浓海水腔设置有三个低压浓海水出口，所述低压浓海水出口与柱塞缸一一对应，相互连通；所述壳体顶部设置有上端盖，所述上端盖设置有与高压浓海水腔相连通的浓海水入口和与低压浓海水腔相连通的浓海水出口；

每个所述柱塞缸内均设置有活塞杆，每个所述活塞杆均由左至右依次设置有活塞、滑块和挡块，所述滑块设置有轴向连通孔，在活塞和挡块的推动下滑块实现高压浓海水入口和低压浓海水出口的开关；每个活塞杆右端均穿过壳体活动连接有连杆，每个连杆均与电机输入轴相连接；

每个所述柱塞缸均通过左侧的新海水出入口连接三通管件，每个三通管件的上管口均连接有新海水出口单向阀，每个三通管件的下管口均连接有新海水入口单向阀。

所述壳体左侧设置有三个左端盖，三个左端盖与三个柱塞缸一一对应；所述壳体右侧设置有三个右端盖，三个右端盖与三个柱塞缸一一对应。

在挡块的推动作用下，活塞杆达到左极限位置时，滑块关闭高压浓海水入口；在活塞推动作用下，活塞杆达到右极限位置时，滑块关闭低压浓海水出口。

三个活塞杆与电机输入轴连接处在圆周方向相位差为120°；三个柱塞缸一体同时运行，出水速率均衡。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明中在活塞推动作用下，活塞杆达到右极限位置时，滑块关闭低压浓海水出口，高压浓海水入口打开，进行高压浓海水能量回收过程，；塞杆达到左极限位置时，滑块关闭高压浓海水入口，低压浓海水出口打开，进行低压浓海水排放过程。

(2)本发明高压浓海水能量回收与低压浓海水排放过程转换完全依靠缸体内部机械机构，柱塞缸高压浓海水能量回收与低压浓海水排放过程在同一个缸体内完成，不需要占用额外的体积，运行可靠。

(3)本发明在活塞杆一个往复运动过程中，高压浓海水能量回收与低压浓海水排放各占一半，由于曲柄滑块机构的运动特性，新海水向渗透膜流动的流量近似一个余弦函数的正半轴，而三柱塞高压泵能量回收装置一体机是三个相位差120°的柱塞缸为一体的设备，其流量曲线的叠加较为平稳，减少了管道水流的冲击。

(4)本发明整个运动过程中电机输入轴既提供了新海水吸入的动力，又能提供能量回收装置的压力补偿，而且整个运动过程不需要额外的换向结构，极大的降低了设备的复杂性，进一步推动了设备的工业化。

附图说明

图1是本发明三柱塞高压泵能量回收装置一体机中壳体与上端盖示意图；

图2是本发明三柱塞高压泵能量回收装置一体机除去上端盖的半剖视图；

图3是图2的A-A剖面图；

图4是本发明活塞杆右极限位置示意图；

图5是本发明活塞杆左极限位置示意图；

图6是本发明中电机输入轴结构示意图；

图7是本发明中滑块示意图；

图8是本发明中滑块的左视图；

图9是图8的B-B剖视图；

图10是本发明中挡块的结构示意图。