空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器。本实用新型专利技术中的圆筒外壳的两端是端盖法兰，端盖法兰的外缘设有法兰螺栓；端盖法兰内孔螺纹分别与两端的紧固调节螺盖的螺盖外螺纹相连接；紧固调节螺盖内端面分别是下端盖和上端盖的外端平面，下端盖和上端盖的带密封圈槽外圆与圆筒外壳的两端内孔相配合，下端盖的下盖内平面和上端盖的上盖内平面紧靠在圆筒外壳的中段内孔与两端内孔的过渡台肩上，活动固定在下端盖和上端盖的上、下两根端盖心轴支撑着整个空心转子自如旋转。凭借倾斜流道对通心转子两端面的施力，无需任何外来电器驱动和切换阀门等元件控制，就能让通心转子自如旋转，完成流道切换，实现压力交换。?（*该技术在2022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空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器。
技术介绍
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. OkWh / 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. OkWh / m3，其最主要的改进是将处理后的 高压滤水进管的能量有效回收利用。经反渗透海水淡化技术所获得的淡水纯度取决于渗透膜的致密度，致密度越高则获得的淡水纯度也越高，同时要求将参与渗透的海水提高到更高的压力。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压力交换器主要存在着一系列的机械运动件和电器切换构件，维修率较高最终影响生产成本。如中国专利授权公告号CN 101041484 B带能量回收的反渗透海水淡化装置；中国专利授权公告号CN 100341609 C反渗透海水淡化能量回收装置多道压力切换器等。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要有以下三种I、传统的转子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%，缺点液压缸结构的转子以及转子杆自身都有很大的摩擦功耗，特别是转子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日公布的我国专利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，就属于传统转子液压缸结构；2、透平一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、国际上对海水淡化投入最早以及最成功的发达国家，如日本、丹麦、荷兰瑞典、挪威英国、美国以及德国等，都在压力交换方面做过努力，但其最高交换效率都没有超过95%的，且配套工程庞大，外来电器驱动和切换阀门等控制元件过多导致意外事故频繁发生，最终导致大幅度增大设备投资和日常管理维护等额外费用。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种空心转子配备四进四出倾斜流道的压力交换器，可使压力交换效率最高达到98%，实现空心转子的外径可不受限制放大，还省却了所有外来电器驱动和切换阀门等控制元件，避免了任何电器意外事故发生，最终达到大幅度减少投资和日常管理维护费用。采用以下技术方案空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器，圆筒外壳的两端是端盖法兰，端盖法兰的外缘设有法兰螺栓；端盖法兰内孔螺纹分别与两端的紧固调节螺盖的螺盖外螺纹相连接；紧固调节螺盖内端面分别是下端盖和上端盖的外端平面，下端盖和上端盖的带密封圈槽外圆与圆筒外壳的两端内孔相配合，下端盖的下盖内平面和上端盖的上盖内平面紧靠在圆筒外壳的中段内孔与两端内孔的过渡台肩上，活动固定在下端盖和上端盖的上、下两根端盖心轴支撑着整个空心转子自如旋转，所述的空心转子有密闭轴心空间，密闭轴心空间外围采用至少两环等分交错布置的通道单元，每环设有3 24个通道单元，每个外环通道单元的最小径向尺寸小于每个内环通道单元的最大径向尺寸，构成径向错位；外环通道单元与内环通道单元在圆周上等分错位辐射布置，构成周向错位；且所述的下端盖上有两路高压滤水斜道相对于空心转子的旋转轴心成旋转对称布置，有两路泄压滤水斜道相对于空心转子的旋转轴心也成旋转对称布置；而且上端盖上有两路升压原水斜道相对于空心转子的旋转轴心成旋转对称布置，有两路低压海水斜道相对于空心转子的旋转轴心也成旋转对称布置，构成四进四出倾斜流道。 所述的下端盖一侧半圆上有对称布置的高压滤水进管和泄压滤水出管，另一侧半圆上也有旋转对称布置的高压滤水进管和泄压滤水出管，高压滤水进管连通高压滤水斜道，泄压滤水出管连通泄压滤水斜道，两个高压滤水斜道相对于各自高压滤水进管在环绕旋转圆周上都朝旋转的方向倾斜，与下盖内平面成锐角；两个泄压滤水斜道相对于泄压滤水出管在环绕旋转圆周上都朝旋转的相反方向倾斜，与下盖内平面成锐角，下端盖的端盖轴心通孔有端盖心轴用端盖轴螺母固定。所述的上端盖一侧半圆上有对称布置的升压原水出管和低压原水进管，另一侧半圆上也有旋转对称布置的升压原水出管和低压原水进管，升压原水出管连通升压原水斜道，低压原水进管连通低压海水斜道，两个升压原水斜道相对于各自升压原水出管在环绕旋转圆周上都朝旋转的相反方向倾斜，与上盖内平面成锐角；两个低压海水斜道相对于低压原水进管在环绕旋转圆周上都朝旋转的方向倾斜，与上盖内平面成锐角；上端盖的端盖轴心通孔有端盖心轴用端盖轴螺母固定。所述的空心转子的两端平面中心都有轴套安装孔和安装孔底平面，轴套的轴套底平面贴着安装孔底平面，轴套的轴套外圆与轴套安装孔过盈配合，且所述轴套的轴套外平面上开设有3 12条的润滑槽与内孔曲面上的润滑槽相贯通。所述的每个外环通道单元由一段通道单元外弧和两片外隔离壁以及两片错位连接壁通过5个过度圆弧包裹而成，且两个外环通道单元之间的外隔离壁的壁厚在I至9毫米之间，外隔离壁的宽度在10至90毫米之间。所述的每个内环通道单元由两片两片错位连接壁和两片内隔离壁以及一段通道单元内弧通过5个过度圆弧包裹而成，且两个内环通道单元之间的内隔离壁的壁厚在I至9毫米之间；内隔离壁的宽度在10至90毫米之间。所述的错位连接壁与其等分错位辐射布置的内隔离壁以及外隔离壁的夹角在105度到165度之间，错位连接壁的壁厚在I至9毫米之间，错位连接壁的宽度在5至50毫米之间。所述的外环通道单元的通道单元外弧与空心转子的转子外圆之间的距离在2至18毫米。本技术的有益效果是凭借倾斜流道对通心转子两端面的施力，无需任何外来电器驱动和切换阀门等元件控制，就能让本技术中唯一的运动件通心转子自如旋转，完成流道切换，实现压力交换。还避免了任何电器意外事故发生。空心转子有密闭轴心空间构成整体比重介于浓盐水和清净水之间，使得空心转子在工作中呈现悬浮状态，最大程度消除自重影响，且空心转子采用多环通道单元，通过相邻的内、外环通道单元错位布置，使得压差最大的圆周上两通道单元的隔离壁的受力结构得到改善，通道单元之间隔离壁变薄后，不但提高了压力交换器单位体积内有效的压力交换通道率，减轻里隔板壁厚部位对液流造成的压力损失，可使压力交换效率最高达到98%。此夕卜，支撑摩擦力随之减小必然延长使用寿命，可将单体压力交换器做得很大，实现空心转子的外径可不受限制放大，避免了因小直径并联所导致系统庞大，做到了系统工程紧凑，工程投资节省，设备效益更高，单机管理简单。四进四出倾斜流道联通高压滤水斜道和低压海水斜道以及升压原水出管和低压 海水斜道，与空心转子两端平面在同一个环绕旋转圆周R方向上成45度的倾斜夹角，倾斜夹角产生了纵向分力和横向分力呈现对称平衡，使得本技术中唯一的运动件无需任何外来电器驱动和切换阀门等元件控制，就能本文档来自技高网...

【技术保护点】
空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器，圆筒外壳（10）的两端是端盖法兰（80），端盖法兰（80）的外缘设有法兰螺栓（82）；端盖法兰（80）内孔螺纹（87）分别与两端的紧固调节螺盖（70）的螺盖外螺纹（78）相连接；紧固调节螺盖（70）内端面分别是下端盖（45）和上端盖（49）的外端平面，下端盖（45）和上端盖（49）的带密封圈槽外圆（41）与圆筒外壳（10）的两端内孔（14）相配合，下端盖（45）的下盖内平面（451）和上端盖（49）的上盖内平面（491）紧靠在圆筒外壳（10）的中段内孔（12）与两端内孔（14）的过渡台肩（109）上，活动固定在下端盖（45）和上端盖（49）的上、下两根端盖心轴（30）支撑着整个空心转子（20）自如旋转，其特征是：所述的空心转子（20）有密闭轴心空间（23），密闭轴心空间（23）外围采用至少两环等分交错布置的通道单元，每环设有3～24个通道单元，每个外环通道单元（26）的最小径向尺寸（263）小于每个内环通道单元（27）的最大径向尺寸（273），构成径向错位；外环通道单元（26）与内环通道单元（27）在圆周上等分错位辐射布置，构成周向错位；且所述的下端盖（45）上有两路高压滤水斜道（512）相对于空心转子（20）的旋转轴心成旋转对称布置，有两路泄压滤水斜道（522）相对于空心转子（20）的旋转轴心也成旋转对称布置；而且上端盖（49）上有两路升压原水斜道（912）相对于空心转子（20）的旋转轴心成旋转对称布置，有两路低压海水斜道（922）相对于空心转子（20）的旋转轴心也成旋转对称布置，构成四进四出倾斜流道。...

【技术特征摘要】
1.空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器，圆筒外壳(10)的两端是端盖法兰 (80)，端盖法兰(80)的外缘设有法兰螺栓(82);端盖法兰(80)内孔螺纹(87)分别与两端的紧固调节螺盖(70)的螺盖外螺纹(78)相连接；紧固调节螺盖(70)内端面分别是下端盖 (45)和上端盖(49)的外端平面，下端盖(45)和上端盖(49)的带密封圈槽外圆(41)与圆筒外壳(10)的两端内孔(14)相配合，下端盖(45)的下盖内平面(451)和上端盖(49)的上盖内平面(491)紧靠在圆筒外壳(10)的中段内孔(12)与两端内孔(14)的过渡台肩(109) 上，活动固定在下端盖(45 )和上端盖(49 )的上、下两根端盖心轴(30 )支撑着整个空心转子 (20)自如旋转，其特征是所述的空心转子(20)有密闭轴心空间(23)，密闭轴心空间(23) 外围采用至少两环等分交错布置的通道单元，每环设有3 24个通道单元，每个外环通道单元(26)的最小径向尺寸(263)小于每个内环通道单元(27)的最大径向尺寸(273)，构成径向错位；外环通道单元(26)与内环通道单元(27)在圆周上等分错位辐射布置，构成周向错位；且所述的下端盖(45)上有两路高压滤水斜道(512)相对于空心转子(20)的旋转轴心成旋转对称布置，有两路泄压滤水斜道(522)相对于空心转子(20)的旋转轴心也成旋转对称布置；而且上端盖(49 )上有两路升压原水斜道(912 )相对于空心转子(20 )的旋转轴心成旋转对称布置，有两路低压海水斜道(922)相对于空心转子(20)的旋转轴心也成旋转对称布置，构成四进四出倾斜流道。2.根据权利要求I所述的空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器，其特征是所述的下端盖(45) —侧半圆上有对称布置的高压滤水进管(51)和泄压滤水出管(52)，另一侧半圆上也有旋转对称布置的高压滤水进管(51)和泄压滤水出管(52)，高压滤水进管 (51)连通高压滤水斜道(512)，泄压滤水出管(52)连通泄压滤水斜道(522)，两个高压滤水斜道(512)相对于各自高压滤水进管(51)在环绕旋转圆周(R)上都朝旋转的方向倾斜，与下盖内平面(451)成锐角；两个泄压滤水斜道(522)相对于泄压滤水出管(52)在环绕旋转圆周(R)上都朝旋转的相反方向倾斜，与下盖内平面(451)成锐角，下端盖(45)的端盖轴心通孔(43)有端盖心轴(30)用端盖轴螺母(341)固定。3.根据权利要求I所述的空心转子错位通道液力旋转活塞多程增压器，其特征是所述的上端盖(49...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦磊，沈金浩，张志雄，王乐勤，赵才甫，沈凤祥，吴淳杰，
申请(专利权)人：浙江大学，南方泵业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：