一种悬浮活塞能量传递执行器制造技术

一种悬浮活塞能量传递执行器，包括空腔活塞6、缸套61、上缸盖65及下缸盖67，所述的空腔活塞6的活塞上平面661与活塞下平面662之间有一个可更换的调节圈62，缸套61与上缸盖65及下缸盖67将空腔活塞6包裹后密封固定。调节圈62的作用是让空腔活塞6整体空间的比重介于工作液体介质的比重与废弃高压液体的比重之间，该结构的好处是无需活塞杆支撑，空腔活塞6自身就能悬浮在两相液体之间，消除任何密封摩擦阻力功耗和维修隐患。上缸盖65内壁设置一内触点63，接有一根外接信号线64从上缸盖65外侧引出。内触点63的作用使得调控阀的切换更直接、敏捷。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于能量传送设备领域，具体涉及反渗透海水淡化系统中关于能量回收设备的一种悬浮活塞能量传递执行器。
技术介绍
能量传递在化学工程领域到处可见，尤其是对液体进行压力交换。在化工生产中， 常有一些废液在排放前还具备相当高压力，如果不加以利用会造成很大的浪费。可以从废弃的高压流体中获取能量作为工作液体介质的预先增压，由此可节省大量的能耗费用，实现节能减排的目的。随着科技进步，人口日益增多，人们向海洋开发的愿望也日趋强烈，海水淡化处理日趋普及，海水淡化的能耗成本受到特别关注。早期海水淡化采用蒸馏法，如多级闪蒸技术，能耗在9. 0kffh/m3,通常只建在能量价格很低的地区，如中东石油国，或有废热可利用的地区。20世纪70年代反渗透海水淡化技术投入应用，经过不断改进。从80年代初以前建成的多数反渗透海水淡化系统的过程能耗6. 0kffh/m3,到如今能耗3. 0kWh/m3，其最主要的改进是将处理后的高压浓盐水的能量有效回收利用，因此，能量回收效率成了降低海水淡化成本的关键。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的能量传递执行设备主要有以下三种1、传统的活塞液压缸结构类似柱塞泵，优点是工作液体介质与废弃高压液体不直接接触，最高效率可达95%，缺点液压缸结构的活塞以及活塞杆自身都有很大的摩擦功耗， 特别是活塞杆的往复密封技术最难达到理想效果，实际效率往往低于90%，特别是摩擦损耗导致设备停机频繁、维护费用高。专利号201010122952. 2，于2010年7月21日公布的我国技术专利用于海水淡化系统的差动式能量回收装置及方法，就属于传统活塞液压缸结构；2、透平——水泵组合的能量传递设备，优点是工作液体介质与废弃高压液体不直接接触，且能适应大流量能量传递，但其单机的最高效率也低于75%，故这样组合的能量传递设备机组效率一般只有40%——55% ；3、1997年美国能量回收公司(ERI)推出压力交换能量回收装置pressure Exchanger)，运用正位移的原理转换能量。优点没有了机械运动件，其小管径长管结构的最高回收效率可达95%。缺点是工作液体介质与废弃高压液体直接接触，只能限制于应用在工作液体介质与废弃高压液体相同的场合，且存在大流量小管径能量传递，其管路能耗大； 而对于大管径结构的能量传递，混合面难以控制，其效率较低明显，传递质量下降厉害，实际效率往往低于85%。一般采用多个小管径长管并联，显得系统庞大，工程投资复杂还难以管理协调。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种悬浮活塞能量传递执行器，能弥补现有技术的缺陷，既能做到高效回收反渗透海水淡化系统处理过程中高压浓盐水的余压能量，又能做到能量传递执行设备少维修，甚至免于维修。为了实现上述目的，本技术提供以下技术方案一种悬浮活塞能量传递执行器，包括空腔活塞6、缸套61、上缸盖65及下缸盖67，所述的空腔活塞6的活塞上平面661 与活塞下平面662之间有一个可更换的调节圈62，调节圈62的两端与活塞上平面661及活塞下平面662密封结合；缸套61与上缸盖65及下缸盖67将空腔活塞6包裹后密封固定。 调节圈62的作用是让空腔活塞6整体空间的比重介于工作液体介质的比重与废弃高压液体的比重之间，该结构的好处是无需活塞杆支撑，空腔活塞6自身就能悬浮在两相液体之间，消除任何密封摩擦阻力功耗和维修隐患。作为进一步优化上缸盖65内壁设置一内触点63，接有一根外接信号线64从上缸盖65外侧引出；上缸盖65中心有开孔，外接管路66 ；下缸盖68中心有开孔，外接管路 67。内触点63的作用使得调控阀的切换更直接、敏捷。配合了同步指令控制线149将清净海水调控阀14与浓盐水调控阀19搭接，确保系统同步、准确控制执行。管路66通向清净海水，管路67通向浓盐水。作为进一步优化空腔活塞6的外圆直径与缸套61的内圆直径之间是有间隙的， 间隙的单边径向尺寸介于缸套61内圆直径的五十分之一到二百分之一之间。间隙的单边径向尺寸一般设定为百分之一的缸套61的内圆直径，能实现较好的综合效果。作为进一步优化空腔活塞6的活塞上平面661与活塞下平面662之间距离是上缸盖65与下缸盖67之间距离的五分之一到二十分之一之间。该距离比一般设定为十分之一能实现较好的综合效果。本技术的有益效果是上缸盖65内壁设置一内触点63，直接控制调控阀切换更敏捷准确；采用悬浮活塞独特结构，利用活塞上平面661与活塞下平面662之间一个可更换的调节圈62，让空腔活塞6整体空间的比重介于工作液体介质的比重与废弃高压液体的比重之间，使空腔活塞6自身浮动工作，省却了活塞杆的支撑和密封，消除了任何机械磨损和机械阻力，同时又能较好地将工作液体介质与废弃高压液体基本隔离开，适合大流量能量交换。本技术弥补了现有技术的缺陷，既做到了高效率回收反渗透海水淡化系统处理过程中的高压浓盐水的余压能量，又能做到能量传递执行设备少维修，甚至免于维修。附图说明图1是本技术一种悬浮活塞能量传递执行器的剖面结构示意图。在图2、图 3中，本技术一种悬浮活塞能量传递执行器连接在清净海水调控阀14和浓盐水调控阀 19之间的右路，标注序号为18(命名为右执行器18)；本技术一种悬浮活塞能量传递执行器连接在清净海水调控阀14和浓盐水调控阀19之间的左路，标注序号为28(命名为 左执行器观)；图2是本技术一种悬浮活塞能量传递执行器应用于反渗透海水淡化系统的一种工况示意图；图3是本技术一种悬浮活塞能量传递执行器应用于反渗透海水淡化系统的另一种工况示意图。具体实施方式图1图2及图3、结合给出了本技术的结构和工作原理以及在反渗透海水淡化系统中的应用。一种悬浮活塞能量传递执行器，包括空腔活塞6、缸套61、上缸盖65、下缸盖67以及内触点63和外接信号线64，所述的空腔活塞6是空腔构造，位于缸套61的空腔中。这里的工作液体介质为比重1. 02的清净海水，这里的废弃高压液体为比重1. 06的浓盐水。通过更换适当的调节圈62，使得空腔活塞6的自身整体空间比重等于1. 04。活塞上平面661、活塞下平面662和调节圈62的外径都是198厘米，缸套61的内径为200厘米。空腔活塞6的活塞上平面661与活塞下平面662之间距离是50厘米，上缸盖65与下缸盖67之间距离是500厘米。活塞上平面661、缸套61和上缸盖65构成清净海水腔5，空腔活塞6的活塞下平面662与缸套61和下缸盖67构成浓盐水腔7。上缸盖65内壁设置一内触点63，外接信号线64从上缸盖65外侧引出。上缸盖 65中心有开孔，外接一根直径50毫米的管路66 ；下缸盖68中心有开孔，外接一根直径50 毫米的管路67。本技术一种悬浮活塞能量传递执行器的一只接在清净海水调控阀14和浓盐水调控阀19之间的右路，标注序号为18，即右执行器18，外接信号线64连接调控阀信号线 16。管路66连接管路15，管路67连接管路17。本技术一种悬浮活塞能量传递执行器的另一只接在清净海水调控阀14和浓盐水调控阀19之间的左路，标注序号为28，即左执行器观，外接信号线64连接调控阀信号线26。管路66连接管路25，管路67连接管路27。工作开始，清净的海水从管路1进入，经单向阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种悬浮活塞能量传递执行器，包括空腔活塞（６）、缸套（６１）、上缸盖（６５）及下缸盖（６７），其特征是：空腔活塞（６）的活塞上平面（６６１）与活塞下平面（６６２）之间有一个可更换的调节圈（６２），调节圈（６２）的两端与活塞上平面（６６１）及活塞下平面（６６２）密封结合；缸套（６１）与上缸盖（６５）及下缸盖（６７）将空腔活塞（６）包裹后密封固定。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮活塞能量传递执行器，包括空腔活塞(6)、缸套(61)、上缸盖(6 及下缸盖 (67)，其特征是空腔活塞(6)的活塞上平面(661)与活塞下平面(66 之间有一个可更换的调节圈(62)，调节圈(6 的两端与活塞上平面(661)及活塞下平面(66 密封结合；缸套(61)与上缸盖(6 及下缸盖(67)将空腔活塞(6)包裹后密封固定。2.根据权利要求1所述的一种悬浮活塞能量传递执行器，其特征是上缸盖(6 内壁设置一内触点(63)，接有一根外接信号线(64)从上缸盖(65)外侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张意立，
申请(专利权)人：张意立，
类型：实用新型
国别省市：33