一种用于压力能回收的旋转阀 |
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| 申请号 | CN201610423556.0 | 申请日 | 2016-06-06 | 公开(公告)号 | CN107461536A | 公开(公告)日 | 2017-12-12 |
| 申请人 | 宁波泽泽环保科技有限公司; | 发明人 | 郑维膑; | ||||
| 摘要 | 一种用于压 力 能回收的旋转 阀 ，其特征在于：所述旋转阀包括阀壳、阀壳内回转的转芯和驱动 电机 。所述阀壳侧面设置有两个及以上入口通道和两个及以上出口通道，转芯侧面设置有两个及以上切换口，电机带动转芯回转时，转芯侧面的切换口间隔的分别与套筒上的入口通道和出口通道完全或部分对准。所述旋转阀一般成对配置，有面对面式和背靠背式。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于压力能回收的旋转阀，其特征在于：所述旋转阀包括阀壳、阀壳内回转的转芯和驱动电机。所述阀壳侧面设置有两个及以上入口通道和两个及以上出口通道，转芯侧面设置有两个及以上切换口，电机带动转芯回转时，转芯侧面的切换口间隔的分别与套筒上的入口通道和出口通道完全或部分对准。 |
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| 说明书全文 | 一种用于压力能回收的旋转阀技术领域背景技术[0003] 能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键设备之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。能量回收装置按照工作原理可分为两类：水力透平式和正位移式。前者以美国PEI公司的HTC(Hydraulic TurboCharger)为代表，通常需要经过“压力能-轴功-压力能”两步转化过程，能量回收效率只有50％-75％。后者则以美国ERI公司的PX(Pressure Exchanger)为代表，只需经过“压力能-压力能”一步转化过程，能量回收效率高达90％-95％，成为国内外研究和推广的重点。 [0004] 目前我国反渗透淡化工程所使用的能量回收装置以正位移式为主，无论大小，全部依赖进口。因此，研究和开发具有我国自主知识产权的能量回收技术和装置，对打破国外产品在国内市场的垄断地位，进一步降低淡化装置的设备投资，促进国内海水淡化产业的发展都具有重要意义。 [0005] 压力交换式能量回收装置是正位移式能量回收装置的一种，阀是控制压力交换式能量回收装置运转的关键部件，阀控效果直接关系到运行的连续性、稳定性、精确性.液体流动控制用的阀主要有电磁阀和电动阀。电磁阀目前主要有两位两通电磁阀和两位三通电磁阀。前者虽然可满足液体流量的要求，但其在开通时，要求电磁阀的进口和出口间保证一定的压差，当电磁阀的出口压力大于进口压力一定值时，则电磁阀的关闭功能失效。另外该电磁阀当用来控制带压液体流动时，其瞬间的开通和关闭会导致较大的压力波动。无论是两位两通或是两位三通电磁阀，对于需要液体流动换向操作的场合，则往往需要多个并联操作使用，从而使过程操作复杂化；后者在气流控制方面应用较多，在控制带压液体方面，不但控制的流量较小，而且存在压力波动大的问题，难以满足大流量带压操作的场合。 [0006] 海水或苦咸水淡化过程中，其浓盐水压力可通过采用压力交换式能量回收装置实现节能目的。其过程是一个集液体流量大、压差高，需不断往复换向开通和关闭的流动过程。因此，该能量回收装置采用的控制阀是一个关键技术，无法使用常规电磁阀和电动阀[0007] 本发明的实施例寻求提供一种用于压力能回收的旋转阀，所述压力交换器能够克服或至少缓解先前提及的压力交换器的控制阀一个或多个缺陷. 发明内容[0008] 一种用于压力能回收的旋转阀，其特征在于：所述旋转阀包括阀壳、阀壳内回转的转芯和驱动电机。所述阀壳侧面设置有两个及以上入口通道和两个及以上出口通道，转芯侧面设置有两个及以上切换口，电机带动转芯回转时，转芯侧面的切换口间隔的分别与套筒上的入口通道和出口通道完全或部分对准。 [0009] 所述的旋转阀，其特征在于，所述阀壳侧面的入口通道基本为径向且沿圆周均匀布置。 [0010] 所述的旋转阀，其特征在于，所述阀壳侧面的出口通道基本为径向且沿圆周均匀布置，与入口通道成均匀间隔分布。 [0011] 所述的旋转阀，其特征在于，所述转芯类似中空圆柱结构。 [0012] 所述的旋转阀，其特征在于，所述阀壳有多个部件组成，阀壳内侧可以涂覆和镶嵌陶瓷或尼龙内衬。 [0013] 所述的旋转阀，其特征在于，所述转芯有多个部件组成，转芯外圆面可以涂覆和镶嵌陶瓷或尼龙内衬。 [0014] 所述的旋转阀，其特征在于，所述阀壳有连接座，用于连接液压缸系统。 [0015] 所述的旋转阀，其特征在于，所述旋转阀一般成对布置，两个旋转阀的转芯旋转速度保持一致。 [0016] 优选的，所述转芯由驱动电机，也可以用机械或磁力驱动。 [0017] 优选的，旋转阀布置成背靠背式和面对面式。 [0018] 与现有技术相比，本发明的优点在于：1，是一种适用于大流量能量回收装置的切换阀。2，阀芯旋转切换时无阻力，降低电机功耗.3，旋转速度可调，降低压力波动对海水淡化系统带来的危害。4，结构简单，便于商业化生产.附图说明 [0019] 图1是根据本发明的一种用于压力能回收的旋转阀立体视图； [0020] 图2是所述旋转阀的爆炸视图； [0021] 图3是所述旋转阀阀壳的立体视图； [0022] 图4是所述旋转阀面对面式布置示意图； [0023] 图5是所述旋转阀背靠背式布置示意图 具体实施方式[0024] 所述旋转阀包括：阀壳1、阀壳1内回转的转芯2、连接座3、连轴器5和驱动电机4。所述阀壳1侧面设置有两个及以上入口通道11，12和两个及以上出口通道13，14，转芯2侧面设置有两个及以上切换口10，电机带4通过联轴器5带动转芯2回转时，转芯2侧面的切换口10间隔的分别与阀壳1上的入口通道11，12和出口通道13，14完全或部分对准。阀壳1上有螺孔8，可以固定连接座3，连接座3有O型圈密封槽9，连接座3用于连接液压缸系统16.[0025] 所述旋转阀一般成对配置，即两个旋转阀加一个液压缸系统16组成单套能量回收装置。图4所示为面对面式布置示意图。 [0026] 例如，在运作时，在例如约550psig的压力下将来自反渗透运作的高压盐水供应到装置第一端处的入口通道11，12，转芯2上的切换口10旋转至与11，12入口通道对准位置，高压盐水从入口通道11，12通过转芯2上的切换口10进入液压缸系统，与此同时，装置第二端处，转芯上的切换口也旋转至与21，22入口通 道对准位置，经液压缸系统16受压后的第二液体(即海水)通过转芯上的切换口进入通道21，22，实现加压过程.第一端处的同步电机继续带动转芯上的切换口旋转，直至转芯上的切换口与13，14出口通道位置对准，与此同时，第二端处的同步电机与第一端处的同步电机以相同转速带动转芯旋转，直至转芯上的切换口与23，24入口通道位置对准。在约30psig的压力下供应低压海水，通过泵吸供应到装置第二端处的入口通道23，24，通过转芯上的切换口进入液压缸系统，与此同时，液压缸系统16内完成压力传递后的高压盐水(废盐水)通过转芯上的切换口进入通道13，14，排出.如此过程无限地重复。 [0028] 图5所示为背靠背式布置示意图，运行原理与面对面式同理。 [0029] 两个旋转阀加一个液压缸系统16组成的单套能量回收装置会存在压力波动，可以多套一起并联使用，通过调节电机转速，降低压力波动。 [0030] 本领域技术人员可以理解的是，对于所述阀壳1、连接座3、连轴器5和驱动电机4，可以采用各种方法固定、连接和密封，并且上述方法在本发明的保护范围内。 [0031] 所述转芯由驱动电机，也可以用机械或磁力驱动。 [0032] 所述阀壳有多个部件组成，阀壳内侧可以涂覆和镶嵌陶瓷或尼龙内衬。 [0033] 所述转芯有多个部件组成，转芯外圆面可以涂覆和镶嵌陶瓷或尼龙内衬.[0034] 此外，本领域技术人员可以理解的是，为优选实施方案中所描述的端口数量的整数倍数的端口在本发明的保护范围内，目的是解决不平衡力问题，并且可以在一个旋转周期内增加液体压力交换次数。 |
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