一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法技术

本发明专利技术涉及水处理技术领域，尤其涉及一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法。该基于旋转式液体切换器的压力能回收方法是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的；第一切换器和第二切换器结构相同，其转子可旋转的装配于外壳内，以在初始位置和旋转90°的位置之间切换，通过转子的位置切换来循环调整通入连接管路组中的液体类别，实现液体压力能的连续传递和回收，该方法中回收系统简单，由于转子只需有规律的定期旋转切换，回收过程能耗低，控制系统简单，并且可根据不同处理量及液体掺混率要求，通过多种措施来实现液体压力能的高效回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法。
技术介绍
在膜法海水淡化、合成氨等化工领域中常常存在利用减压阀将高压液体的压力减压到允许排放压力直接排放的现象，这些节流减压过程没有合理利用所排放液体的压力能而造成巨大浪费，属于典型的粗放型生产方式。在反渗透海水淡化、市政污水处理等领域中常有通过减压阀将高压液体的压力减压到允许排放压力直接排放的现象，这种节流过程未有效利用高压液体的压力能而造成巨大浪费，而这些浪费的能量均可由相应的压力能回收方法回收利用。早期的液体压力能回收方法利用高压液体驱动水利透平，再由水力透平增压低压液体，该类方法存在由压力能到机械能再到压力能的两次能量转化，因此其回收效率较低，不能满足现代节能要求。目前发展迅速的液体压力能回收方法是利用液体的不可压缩性，通过对不同种类液体的切换，使高压液体与低压液体直接接触，实现压力能从高压液体到低压液体的转移，由于该种回收方法过程中不存在能量的转化，因此回收效率普遍在90％以上。但现有的回收方法对相应回收装置要求过高，并存在系统复杂、初投资高、噪声大、控制系统复杂、可靠性低等问题。鉴于上述
技术介绍
中关于目前液体压力能回收方法的各项不足，本专利技术提出了一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法，回收系统简单可靠，回收过程能耗低，控制系统简单。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于旋转式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，均包括外壳和转子，所述转子可旋转的装配于所述外壳内，以在初始位置和旋转90°的位置之间切换；所述外壳包括相对设置固定连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体的端面中心处分别布置有第一轴承座和第二轴承座，在与所述第一壳体端面同心的圆周上沿所述第一壳体端面径向对称的布置有高压液体管连接孔和低压液体管连接孔，在与所述第二壳体端面的同心的圆周上沿所述第二壳体端面径向对称的布置有第一连接管孔和第二连接管孔，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；所述转子包括装配于所述外壳内的转芯和固定于所述转芯端面中心的驱动轴，所述转芯可在驱动轴的带动下旋转，以使所述转子在初始位置和旋转90°的位置之间切换；所述驱动轴的两端分别通过第一轴承座和第二轴承座与所述第一壳体和第二壳体连接；所述转芯内沿所述驱动轴为中心对称的布置有高压部分环形通道和低压部分环形通道，所述高压部分环形通道和低压部分环形通道的内侧弧线所在圆柱面均与其外侧弧线所在圆柱面同轴设置，且与所述驱动轴同轴设置；所述高压部分环形通道的一端与高压液体管连接孔连通，另一端与所述第一连接管孔或第二连接管孔连通，所述低压部分环形通道的一端与低压液体管连接孔连通，另一端与第二连接管孔或所述第一连接管孔连通；所述转子处于初始位置时，所述高压部分环形通道的两端分别与高压液体管连接孔和第一连接管孔连通，所述低压部分环形通道的两端分别与低压液体管连接孔和第二连接管孔连通；所述转子处于旋转90°的位置时，所述高压部分环形通道的两端分别与高压液体管连接孔和第二连接管孔连通，所述低压部分环形通道的两端分别与低压液体管连接孔和第一连接管孔连通；所述连接管路组包括第一连接管路和第二连接管路，所述第一连接管路的一端与所述第一切换器的第一连接管孔连通，另一端与第二切换器的第一连接管孔连通，所述第二连接管路的一端与所述第一切换器的第二连接管孔连通，另一端与第二切换器的第二连接管孔连通；所述基于旋转式液体切换器的压力能回收方法具体包括如下步骤：S1、将所述第一切换器和第二切换器的转子均设置为初始位置；S2、将具有压力能的高压回收液从所述高压液体管连接孔通入第一切换器，然后进入高压部分环形通道，然后通过第一连接管孔进入第一连接管路，然后通过所述第二切换器的第一连接管孔进入第二切换器的高压部分环形通道，最后从第二切换器的高压液体管连接孔流出第二切换器；同时，将需要加压的低压液从所述低压液体管连接孔通入第一切换器，然后进入低压部分环形通道，然后通过所述第二连接管孔进入第二连接管路，然后通过所述第二切换器的第二连接管孔进入第二切换器的低压部分环形通道，最后从所述第二切换器的低压液体管连接孔流出第二切换器；S3、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子旋转90°，此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时处于旋转90°的位置后，静止；S4、将所述具有压力能的高压回收液通过高压液体管连接孔通入第一切换器，然后进入高压部分环形通道，通过所述第二连接管孔进入第二连接管路，所述具有压力能的高压回收液将步骤S2中所述的第二连接管路中充满的需要加压的低压液压缩，使所述第二连接管路中充满的需要加压的低压液增压；同时，将所述需要加压的低压液通过低压液体管连接孔通入第一切换器，然后进入低压部分环形通道，通过所述第一连接管孔进入第一连接管路，所述需要加压的低压液将步骤S2中所述的第一连接管路中充满的具有压力能的高压回收液泄压后的低压液压缩驱替，以使所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液不断离开第二切换器；S5、所述需要加压的低压液加压后形成的高压液体通过第二切换器的第二连接管孔进入第二切换器的高压部分环形通道，然后从所述第二切换器的高压液体管连接孔流出第二切换器；被驱替的所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液通过第二切换器的第一连接管孔进入第二切换器的低压部分环形通道，然后从所述第二切换器的低压液体管连接孔流出第二切换器；S6、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子完成一个与所述步骤S3中转子旋转方向相反的旋转90°运动，此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时回到初始位置后，静止；S7、重复步骤S2～S6，直到压缩完毕；S8、压缩完毕时，同时停止所述第一切换器的转子和第二切换器的转子的旋转，清空所述第一切换器和第二切换器，关闭该液体压力能回收装置。进一步的，所述转芯为一圆柱体，其截面直径与所述第一壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法，其特征在于，是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通所述第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的；所述第一切换器和第二切换器结构相同，均包括外壳和转子，所述转子可旋转的装配于所述外壳内，以在初始位置和旋转90°的位置之间切换；所述外壳包括相对设置固定连接的第一壳体(1)和第二壳体(5)，所述第一壳体(1)和第二壳体(5)的端面中心处分别布置有第一轴承座(2)和第二轴承座(6)，在与所述第一壳体(1)端面同心的圆周上沿所述第一壳体(1)端面径向对称的布置有高压液体管连接孔(3)和低压液体管连接孔(4)，在与所述第二壳体(5)端面同心的圆周上沿所述第二壳体(5)端面径向对称的布置有第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8)，所述高压液体管连接孔(3)的圆心和低压液体管连接孔(4)的圆心间的连线垂直于所述第一连接管孔(7)的圆心和第二连接管孔(8)的圆心间的连线；所述转子包括装配于所述外壳内的转芯(10)和固定于所述转芯(10)端面中心轴上的驱动轴(13)，所述转芯(10)可在驱动轴(13)的带动下旋转，以使所述转子在初始位置和旋转90°的位置之间切换；所述驱动轴(13)的两端分别通过第一轴承座(2)和第二轴承座(6)与所述第一壳体(1)和第二壳体(5)连接；所述转芯(10)内沿所述驱动轴(13)为中心对称的布置有高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)，所述高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)的内侧弧线所在圆柱面均与其外侧弧线所在圆柱面同轴设置，且与所述驱动轴(13)同轴设置；所述高压部分环形通道(11)的一端与高压液体管连接孔(3)连通，另一端与所述第一连接管孔(7)或第二连接管孔(8)连通，所述低压部分环形通道(12)的一端与低压液体管连接孔(4)连通，另一端与第二连接管孔(8)或所述第一连接管孔(7)连通；所述转子处于初始位置时，所述高压部分环形通道(11)的两端分别与高压液体管连接孔(3)和第一连接管孔(7)连通，所述低压部分环形通道(12)的两端分别与低压液体管连接孔(4)和第二连接管孔(8)连通；所述转子处于旋转90°的位置时，所述高压部分环形通道(11)的两端分别与高压液体管连接孔(3)和第二连接管孔(8)连通，所述低压部分环形通道(12)的两端分别与低压液体管连接孔(4)和第一连接管孔(7)连通；所述连接管路组包括第一连接管路(14)和第二连接管路(15)，所述第一连接管路(14)的一端与所述第一切换器的第一连接管孔(7)连通，另一端与第二切换器的第一连接管孔(7’)连通，所述第二连接管路(15)的一端与所述第一切换器的第二连接管孔(8)连通，另一端与第二切换器的第二连接管孔(8’)连通；所述基于旋转式液体切换器的压力能回收方法具体包括如下步骤：S1、将所述第一切换器的转子和第二切换器的转子均设置为初始位置；S2、将具有压力能的高压回收液从所述高压液体管连接孔(3)通入第一切换器，然后进入高压部分环形通道(11)，然后通过第一连接管孔(7)进入第一连接管路(14)，然后通过所述第二切换器的第一连接管孔(7’)进入第二切换器的高压部分环形通道(11’)，最后从第二切换器的高压液体管连接孔(3’)流出第二切换器；同时，将需要加压的低压液从所述低压液体管连接孔(4)通入第一切换器，然后进入低压部分环形通道(12)，然后通过所述第二连接管孔(8)进入第二连接管路(15)，然后通过所述第二切换器的第二连接管孔(8’)进入第二切换器的低压部分环形通道(12’)，最后从所述第二切换器的低压液体管连接孔(4’)流出第二切换器；S3、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子旋转90°，此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时处于旋转90°的位置后，静止；S4、将所述具有压力能的高压回收液通过高压液体管连接孔(3)通入第一切换器，然后进入高压部分环形通道(11)，通过所述第二连接管孔(8)进入第二连接管路(15)，所述具有压力能的高压回收液将步骤S2中所述的第二连接管路(15)中充满的需要加压的低压液压缩，使所述第二连接管路(15)中充满的需要加压的低压液增压；同时，将所述需要加压的低压液通过低压液体管连接孔(4)通入第一切换器，然后进入低压部分环形通道(12)，通过所述第一连接管孔(7)进入第一连接管路(14)，所述需要加压的低压液将步骤S2中所述的第一连接管路(14)中充满的具有压力能的高压回收液泄压后的低压液压缩驱替，以使所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液不断离开第二切换器；S5、所述需要加压的低压液加压后形成的高压液体通过第二切换器的第二连接管孔(8’)进入第二切换器的高压部分环形通道(11’)，然后从所述第二切换器的高压液体管连接孔(...

【技术特征摘要】
1.一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法，其特征在于，
是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通所述第一切换器和第二
切换器的连接管路组的配合使用来实现的；
所述第一切换器和第二切换器结构相同，均包括外壳和转子，所
述转子可旋转的装配于所述外壳内，以在初始位置和旋转90°的位置
之间切换；
所述外壳包括相对设置固定连接的第一壳体(1)和第二壳体(5)，
所述第一壳体(1)和第二壳体(5)的端面中心处分别布置有第一轴
承座(2)和第二轴承座(6)，在与所述第一壳体(1)端面同心的圆
周上沿所述第一壳体(1)端面径向对称的布置有高压液体管连接孔(3)
和低压液体管连接孔(4)，在与所述第二壳体(5)端面同心的圆周上
沿所述第二壳体(5)端面径向对称的布置有第一连接管孔(7)和第
二连接管孔(8)，所述高压液体管连接孔(3)的圆心和低压液体管连
接孔(4)的圆心间的连线垂直于所述第一连接管孔(7)的圆心和第
二连接管孔(8)的圆心间的连线；
所述转子包括装配于所述外壳内的转芯(10)和固定于所述转芯
(10)端面中心轴上的驱动轴(13)，所述转芯(10)可在驱动轴(13)
的带动下旋转，以使所述转子在初始位置和旋转90°的位置之间切换；
所述驱动轴(13)的两端分别通过第一轴承座(2)和第二轴承座
(6)与所述第一壳体(1)和第二壳体(5)连接；
所述转芯(10)内沿所述驱动轴(13)为中心对称的布置有高压
部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)，所述高压部分环形通
道(11)和低压部分环形通道(12)的内侧弧线所在圆柱面均与其外
侧弧线所在圆柱面同轴设置，且与所述驱动轴(13)同轴设置；所述
高压部分环形通道(11)的一端与高压液体管连接孔(3)连通，另一
端与所述第一连接管孔(7)或第二连接管孔(8)连通，所述低压部

\t分环形通道(12)的一端与低压液体管连接孔(4)连通，另一端与第
二连接管孔(8)或所述第一连接管孔(7)连通；
所述转子处于初始位置时，所述高压部分环形通道(11)的两端
分别与高压液体管连接孔(3)和第一连接管孔(7)连通，所述低压
部分环形通道(12)的两端分别与低压液体管连接孔(4)和第二连接
管孔(8)连通；
所述转子处于旋转90°的位置时，所述高压部分环形通道(11)
的两端分别与高压液体管连接孔(3)和第二连接管孔(8)连通，所
述低压部分环形通道(12)的两端分别与低压液体管连接孔(4)和第
一连接管孔(7)连通；
所述连接管路组包括第一连接管路(14)和第二连接管路(15)，
所述第一连接管路(14)的一端与所述第一切换器的第一连接管孔(7)
连通，另一端与第二切换器的第一连接管孔(7’)连通，所述第二连
接管路(15)的一端与所述第一切换器的第二连接管孔(8)连通，另
一端与第二切换器的第二连接管孔(8’)连通；
所述基于旋转式液体切换器的压力能回收方法具体包括如下步
骤：
S1、将所述第一切换器的转子和第二切换器的转子均设置为初始
位置；
S2、将具有压力能的高压回收液从所述高压液体管连接孔(3)通
入第一切换器，然后进入高压部分环形通道(11)，然后通过第一连接
管孔(7)进入第一连接管路(14)，然后通过所述第二切换器的第一
连接管孔(7’)进入第二切换器的高压部分环形通道(11’)，最后从第
二切换器的高压液体管连接孔(3’)流出第二切换器；
同时，将需要加压的低压液从所述低压液体管连接孔(4)通入第
一切换器，然后进入低压部分环形通道(12)，然后通过所述第二连接
管孔(8)进入第二连接管路(15)，然后通过所述第二切换器的第二
连接管孔(8’)进入第二切换器的低压部分环形通道(12’)，最后从所

\t述第二切换器的低压液体管连接孔(4’)流出第二切换器；
S3、同步驱动所述第一切换器的转子和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中良，刘宁，李艳霞，侯晓煌，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11