一種用于壓力能回收的旋轉閥的制作方法

本實用新型涉及一種用于壓力能回收的旋轉閥，一種用于余壓能量回收裝置的旋轉閥。

背景技術：

反滲透膜法海水淡化已在世界各國普遍采用，我國近幾年已有很大發展，今后也將成為我國海水淡化工業的主流技術。

能量回收裝置是反滲透海水淡化系統的關鍵設備之一，對大幅降低系統運行能耗和造水成本至關重要。能量回收裝置按照工作原理可分為兩類：水力透平式和正位移式。前者以美國PEI公司的HTC(Hydraulic TurboCharger)為代表，通常需要經過“壓力能-軸功-壓力能”兩步轉化過程，能量回收效率只有50％-75％。后者則以美國ERI公司的PX(Pressure Exchanger)為代表，只需經過“壓力能-壓力能”一步轉化過程，能量回收效率高達90％-95％，成為國內外研究和推廣的重點。

目前我國反滲透淡化工程所使用的能量回收裝置以正位移式為主，無論大小，全部依賴進口。因此，研究和開發具有我國自主知識產權的能量回收技術和裝置，對打破國外產品在國內市場的壟斷地位，進一步降低淡化裝置的設備投資，促進國內海水淡化產業的發展都具有重要意義。

壓力交換式能量回收裝置是正位移式能量回收裝置的一種，閥是控制壓力交換式能量回收裝置運轉的關鍵部件，閥控效果直接關系到運行的連續性、穩定性、精確性。液體流動控制用的閥主要有電磁閥和電動閥。電磁閥目前主要有兩位兩通電磁閥和兩位三通電磁閥。前者雖然可滿足液體流量的要求，但其在開通時，要求電磁閥的進口和出口間保證一定的壓差，當電磁閥的出口壓力大于進口壓力一定值時，則電磁閥的關閉功能失效。另外該電磁閥當用來控制帶壓液體流動時，其瞬間的開通和關閉會導致較大的壓力波動。無論是兩位兩通或是兩位三通電磁閥，對于需要液體流動換向操作的場合，則往往需要多個并聯操作使用，從而使過程操作復雜化；后者在氣流控制方面應用較多，在控制帶壓液體方面，不但控制的流量較小，而且存在壓力波動大的問題，難以滿足大流量帶壓操作的場合。

海水或苦咸水淡化過程中，其濃鹽水壓力可通過采用壓力交換式能量回收裝置實現節能目的。其過程是一個集液體流量大、壓差高，需不斷往復換向開通和關閉的流動過程。因此，該能量回收裝置采用的控制閥是一個關鍵技術，無法使用常規電磁閥和電動閥。

本發明的實施例尋求提供一種用于壓力能回收的旋轉閥，所述壓力交換器能夠克服或至少緩解先前提及的壓力交換器的控制閥一個或多個缺陷。

技術實現要素：

一種用于壓力能回收的旋轉閥，其特征在于：所述旋轉閥包括閥殼、閥殼內回轉的轉芯和驅動電機。所述閥殼側面設置有兩個及以上入口通道和兩個及以上出口通道，轉芯側面設置有兩個及以上切換口，電 機帶動轉芯回轉時，轉芯側面的切換口間隔的分別與套筒上的入口通道和出口通道完全或部分對準。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥殼側面的入口通道基本為徑向且沿圓周均勻布置。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥殼側面的出口通道基本為徑向且沿圓周均勻布置，與入口通道成均勻間隔分布。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述轉芯類似中空圓柱結構。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥殼有多個部件組成，閥殼內側可以涂覆和鑲嵌陶瓷或尼龍內襯。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述轉芯有多個部件組成，轉芯外圓面可以涂覆和鑲嵌陶瓷或尼龍內襯。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥殼有連接座，用于連接液壓缸系統。

所述的旋轉閥，其特征在于，所述旋轉閥一般成對布置，兩個旋轉閥的轉芯旋轉速度保持一致。

優選的，所述轉芯由驅動電機，也可以用機械或磁力驅動。

優選的，旋轉閥布置成背靠背式和面對面式。

與現有技術相比，本發明的優點在于：1，是一種適用于大流量能量回收裝置的切換閥。2，閥芯旋轉切換時無阻力，降低電機功耗。3，旋轉速度可調，降低壓力波動對海水淡化系統帶來的危害。4，結構簡單，便于商業化生產。

附圖說明

圖1是根據本發明的一種用于壓力能回收的旋轉閥立體視圖；

圖2是所述旋轉閥的爆炸視圖；

圖3是所述旋轉閥閥殼的立體視圖；

圖4是所述旋轉閥面對面式布置示意圖；

圖5是所述旋轉閥背靠背式布置示意圖

具體實施方式

所述旋轉閥包括：閥殼1、閥殼1內回轉的轉芯2、連接座3、連軸器5和驅動電機4。所述閥殼1側面設置有兩個及以上入口通道11，12和兩個及以上出口通道13，14，轉芯2側面設置有兩個及以上切換口10，電機帶4通過聯軸器5帶動轉芯2回轉時，轉芯2側面的切換口10間隔的分別與閥殼1上的入口通道11，12和出口通道13，14完全或部分對準。閥殼1上有螺孔8，可以固定連接座3，連接座3有O型圈密封槽9，連接座3用于連接液壓缸系統16。

所述旋轉閥一般成對配置，即兩個旋轉閥加一個液壓缸系統16組成單套能量回收裝置。圖4所示為面對面式布置示意圖。

例如，在運作時，在例如約550psig的壓力下將來自反滲透運作的高壓鹽水供應到裝置第一端處的入口通道11，12，轉芯2上的切換口10旋轉至與11，12入口通道對準位置，高壓鹽水從入口通道11，12通過轉 芯2上的切換口10進入液壓缸系統，與此同時，裝置第二端處，轉芯上的切換口也旋轉至與21，22入口通道對準位置，經液壓缸系統16受壓后的第二液體(即海水)通過轉芯上的切換口進入通道21，22，實現加壓過程。第一端處的同步電機繼續帶動轉芯上的切換口旋轉，直至轉芯上的切換口與13，14出口通道位置對準，與此同時，第二端處的同步電機與第一端處的同步電機以相同轉速帶動轉芯旋轉，直至轉芯上的切換口與23，24入口通道位置對準。在約30psig的壓力下供應低壓海水，通過泵吸供應到裝置第二端處的入口通道23，24，通過轉芯上的切換口進入液壓缸系統，與此同時，液壓缸系統16內完成壓力傳遞后的高壓鹽水(廢鹽水)通過轉芯上的切換口進入通道13，14，排出。如此過程無限地重復。

所述液壓缸系統可以是普通活塞式的，也可以是增壓式的，都在本發明保護范圍之內。

圖5所示為背靠背式布置示意圖，運行原理與面對面式同理。

兩個旋轉閥加一個液壓缸系統16組成的單套能量回收裝置會存在壓力波動，可以多套一起并聯使用，通過調節電機轉速，降低壓力波動。

本領域技術人員可以理解的是，對于所述閥殼1、連接座3、連軸器5和驅動電機4，可以采用各種方法固定、連接和密封，并且上述方法在本發明的保護范圍內。

所述轉芯由驅動電機，也可以用機械或磁力驅動。

所述閥殼有多個部件組成，閥殼內側可以涂覆和鑲嵌陶瓷或尼龍內襯。

所述轉芯有多個部件組成，轉芯外圓面可以涂覆和鑲嵌陶瓷或尼龍內襯。

此外，本領域技術人員可以理解的是，為優選實施方案中所描述的端口數量的整數倍數的端口在本發明的保護范圍內，目的是解決不平衡力問題，并且可以在一個旋轉周期內增加液體壓力交換次數。