基于旋轉(zhuǎn)式異形軸端面密封切換器的液體壓力能回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液體壓力能回收設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于旋轉(zhuǎn)式異形軸端面密封切換器的液體壓力能回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在反滲透海水(或苦咸水)淡化、污水處理、合成氨等眾多工業(yè)領(lǐng)域普遍存在高壓液體直接排放或節(jié)流的處理方式，這種處理方式?jīng)]有有效利用高壓液體具有的壓力能造成巨大能源浪費(fèi)，系統(tǒng)能耗大幅增加，例如反滲透海水淡化的操作壓力在6?8MPa，從反滲透膜中排出的高壓濃鹽水壓力仍高達(dá)5?6.5MPa，將這一部分能量直接排放造成的損失約占系統(tǒng)治水成本的30?50%、運(yùn)行費(fèi)用的75%。而增設(shè)液體壓力能回收裝置可高效回收利用所排放的高壓液體的壓力能，大幅降低系統(tǒng)能耗。
[0003]目前最先進(jìn)的液體壓力能回收裝置為正位移式，主要原理是利用液體的不可壓縮性實(shí)現(xiàn)高低壓液體直接接觸，完成“壓力能-壓力能”的傳遞并實(shí)現(xiàn)壓力能的回收功能?，F(xiàn)有正位移式裝置主要有轉(zhuǎn)子式和功交換式兩類。其中轉(zhuǎn)子式裝置代表產(chǎn)品是PX(英文全稱為Pressure Exchanger)，其轉(zhuǎn)子需進(jìn)行高達(dá)1500rpm的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)回收功能，造成此類裝置的工作噪聲大、密封困難，并且裝置加工要求苛刻，對(duì)不同的流量要求適應(yīng)性差。功交換式裝置的代表產(chǎn)品是DWEER(英文全稱為Dual Work Exchange Energy Recovery)，此類產(chǎn)品為減少液體間摻混在壓力交換缸中設(shè)置隔離活塞，隔離活塞增大了控制難度，控制系統(tǒng)復(fù)雜、安全性能低，此外，此類裝置的初期投資高、維護(hù)不便。
[0004]鑒于上述【背景技術(shù)】中關(guān)于目前液體壓力能回收裝置的各項(xiàng)不足，本發(fā)明提出了一種基于旋轉(zhuǎn)式異形軸端面密封切換器的液體壓力能回收裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于旋轉(zhuǎn)式異形軸端面密封切換器的液體壓力能回收裝置，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，具有良好的密封性和液體壓力能回收效率。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于旋轉(zhuǎn)式異形軸端面密封切換器的液體壓力能回收裝置，包括通過管路組連通的第一切換器、第二切換器；
[0009]所述第一切換器和第二切換器均包括外殼和異形軸，所述外殼為一個(gè)空心的圓柱腔，所述異形軸可旋轉(zhuǎn)的裝配于外殼內(nèi)，以使所述外殼內(nèi)空心圓柱腔形成兩個(gè)相互隔離的空腔，外殼的其中一個(gè)所述空腔的側(cè)壁上設(shè)有第一密封孔、第三密封孔和第一連接孔，另一個(gè)所述空腔的側(cè)壁上設(shè)有第二密封孔、第四密封孔和第二連接孔，所述第一密封孔、第三密封孔同軸，第二密封孔、第四密封孔同軸，第一密封孔的軸線與第二密封孔的軸線互相平行，且與外殼的軸線在同一平面，所述第一連接孔和第二連接孔均用于將所述第一切換器和第二切換器對(duì)應(yīng)連通，第一連接孔和第二連接孔的軸線互相平行，且與第一密封孔的軸線相差90°，第一連接孔和第二連接孔在第一密封孔軸線與第二密封孔軸線構(gòu)成的平面的同側(cè)，所述外殼的兩個(gè)端面的中心還分別開有第一軸孔和第二軸孔；
[0010]所述第一密封孔、第二密封孔、第三密封孔和第四密封孔均包括孔套、密封圓柱和彈簧，所述密封圓柱通過彈簧套裝于孔套內(nèi)，且能在孔套中通過壓縮所述彈簧進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
[0011 ]所述的孔套為圓柱形空腔，其一個(gè)端面全開，另一個(gè)端面的中心開有液體管孔，該端面在空腔內(nèi)側(cè)還開有孔套環(huán)形凹槽，所述孔套環(huán)形凹槽與孔套同軸設(shè)置，沿所述孔套環(huán)形凹槽圓周向的中心線上布置有孔套彈簧座，所述液體管孔與孔套環(huán)形凹槽之間形成環(huán)形密封面，所述孔套的側(cè)面還開有徑向通孔；
[0012]所述密封圓柱的一個(gè)端面上開有與所述孔套環(huán)形凹槽對(duì)應(yīng)設(shè)置的密封圓柱環(huán)形凹槽，所述密封圓柱環(huán)形凹槽與密封圓柱同軸設(shè)置，所述密封圓柱環(huán)形凹槽圓周向的中心線上布置有與所述孔套彈簧座對(duì)應(yīng)設(shè)置的密封圓柱彈簧座，所述密封圓柱環(huán)形凹槽內(nèi)設(shè)有圓形密封面，所述密封圓柱在孔套中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過壓縮所述彈簧能使得所述環(huán)形密封面與圓形密封面接觸實(shí)現(xiàn)端面密封；
[0013]所述的異形軸的中部布置有用于將所述外殼內(nèi)隔離為兩個(gè)空腔的隔離圓柱，在所述隔離圓柱的兩側(cè)分別設(shè)置第一切換軸與第二切換軸，所述第一切換軸與第二切換軸均由半圓柱與半橢圓柱徑向連接構(gòu)成，所述半圓柱的直徑等于半橢圓柱的短軸長度，所述半圓柱軸向截面的圓心和所述半橢圓柱軸向截面的圓心重合，且同時(shí)位于第一切換軸和第二切換軸的軸線上，所述第一切換軸與第二切換軸的相位相差180°，且所述第一切換軸與第二切換軸均與隔離圓柱同軸設(shè)置;所述第一切換軸和第二切換軸的端面中心處分別布置有第一固定軸和第二固定軸，所述第一固定軸和第二固定軸能分別裝配于所述第一軸孔和第二軸孔內(nèi)；
[0014]所述管路組包括第一連接管路和第二連接管路，所述第一切換器的第一連接孔通過第一連接管路與第二切換器的第一連接孔連通，所述第一切換器的第二連接孔通過第二連接管路與第二切換器的第二連接孔連通。
[0015]進(jìn)一步的，所述外殼的內(nèi)徑與所述隔離圓柱的直徑相等。
[0016]進(jìn)一步的，所述密封圓柱的直徑與孔套的內(nèi)徑相等，所述密封圓柱的軸向長度大于孔套內(nèi)腔的軸向長度。
[0017]進(jìn)一步的，所述環(huán)形密封面與圓形密封面同時(shí)設(shè)置為平面或同時(shí)設(shè)置為錐平面。
[0018]進(jìn)一步的，所述第一切換軸與第二切換軸的尺寸相等。
[0019]進(jìn)一步的，所述第一固定軸與電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接，帶動(dòng)異形軸在外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0020]優(yōu)選所述液體管孔、徑向通孔、第一連接孔和第二連接孔的流通面積均相等，所述第一切換器和第二切換器的尺寸相等。
[0021](三)有益效果
[0022]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明的基于旋轉(zhuǎn)式異形軸端面密封切換器的液體壓力能回收裝置包括通過管路組連通的第一切換器、第二切換器;第一切換器和第二切換器均包括外殼和異形軸，異形軸可旋轉(zhuǎn)的裝配于外殼內(nèi)，以使外殼內(nèi)形成兩個(gè)相互隔離的空腔;第一切換器的兩個(gè)空腔分別通過管路組的第一連接管路和第二連接管路與第二切換器的兩個(gè)空腔連通并通過異形軸的旋轉(zhuǎn)完成液體切換，從而實(shí)現(xiàn)高壓液體的壓力能的回收再利用，其具有結(jié)構(gòu)簡單、便于加工調(diào)試和后期維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，各個(gè)密封孔通過端面密封，具有良好的密封效果和壓力能回收效率，且異形軸的切換方式靈活，特別是在旋轉(zhuǎn)時(shí)能與各個(gè)密封孔配合工作，使得整個(gè)切換過程平穩(wěn)、噪音低、安全可靠，可適應(yīng)多種控制方案。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的切換器的裝配圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的外殼的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的外殼的側(cè)視圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的孔套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的孔套的仰視圖；
[0028]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的密封圓柱的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0029]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的密封圓柱的俯視圖；
[0030]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的異形軸的主視圖；
[0031 ]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的異形軸的側(cè)視圖；
[0032]圖10為本發(fā)明實(shí)施例的液體壓力能回收裝置的工作原理圖(異形軸處于初始位置)；
[0033]圖11為本發(fā)明實(shí)施例的液體壓力能回收裝置的工作原理圖(異形軸旋轉(zhuǎn)180°的位置)。
[0034]其中，1、第一密封孔;2、第二密封孔;3、第三密封孔;4、第四密封孔;5、孔套;6、密封圓柱;7、彈簧;8、液體管孔;9、孔套環(huán)形凹槽;10、孔套彈簧座；11、環(huán)形密封面;12、徑向通孔；13、密封圓柱環(huán)形凹槽；14、密封圓柱彈簧座；15、圓形密封面；16、第一連接孔；17、第二連接孔；18、第一軸孔；19、第二軸孔;20、隔離圓柱;21、第一切換軸;22、第二切換軸;23、第一固定軸；24、第二固定軸；25、第一連接管路;26、第二連接管路;27、高壓濃鹽水;28、低壓海水;29、高壓海水;30、低壓濃鹽水；I’、第二切換器的第一密封孔;2’、第二切換器的第二密封孔;3’、第二切換器的第三密封孔;4’、第二切換器的第四密封孔；16’、第二切換器的第一連接孔;17’、第二切換器的第二連接孔。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0036]在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以