一種流體換向切換裝置及其海水淡化能量回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海水淡化能量回收裝置技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種海水淡化能量回收裝置和該裝置所使用的流體換向切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]反滲透海水淡化工程應(yīng)用中,能量回收裝置是其重要組成部分;目前,功交換式能量回收裝置可分為轉(zhuǎn)子式能量回收裝置和水壓缸式能量回收裝置,其中,水壓缸式能量回收裝置通常由流體換向切換裝置、水壓缸及止回閥組三部分組成。
[0003]水壓缸式能量回收裝置在低壓水壓缸切換成高壓水壓缸過(guò)程中,大流量高壓濃鹽水流經(jīng)由流體換向切換裝置進(jìn)而進(jìn)入低壓水壓缸,低壓水壓缸易迅速升壓從而導(dǎo)致連接在低壓進(jìn)水管道的止回閥迅速關(guān)閉,使止回閥閥板與閥體之間出現(xiàn)敲擊問(wèn)題;當(dāng)流體換向切換裝置活塞迅速關(guān)閉流體換向切換裝置內(nèi)的低壓過(guò)水區(qū)域時(shí)、且同時(shí)為低壓濃鹽水水流通過(guò)該過(guò)水區(qū)域排出過(guò)程時(shí),由于低壓水壓缸內(nèi)低壓濃鹽水水流突然停止,在該低壓水壓缸內(nèi)易發(fā)生“關(guān)閥水錘”問(wèn)題。
[0004]中國(guó)發(fā)明專利CN102949934A公開(kāi)了一種反滲透海水淡化能量回收裝置及其切換器,該切換器雖然在一定程度上解決了能量回收裝置在工作過(guò)程中進(jìn)出水對(duì)切換器的活塞沖擊較大造成磨損快及裝置易發(fā)生震動(dòng)的問(wèn)題,并提高了進(jìn)出水的穩(wěn)定性,但是無(wú)法解決在切換器活塞完全封堵格柵區(qū)域后,低壓水壓缸轉(zhuǎn)換為高壓水壓缸時(shí),進(jìn)入水壓缸的高壓濃鹽水使得低壓原海水瞬時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏涸K?,由于切換器活塞運(yùn)行速度較快,該水壓缸止回閥組一側(cè)的低壓進(jìn)水管道止回閥在自身彈簧作用下尚未完全關(guān)閉,高壓原海水將會(huì)使得該止回閥的閥板與閥體快速關(guān)閉,從而產(chǎn)生較大的敲擊問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可有效解決現(xiàn)有技術(shù)在能量回收裝置應(yīng)用中導(dǎo)致的止回閥敲擊問(wèn)題和在低壓水壓缸內(nèi)產(chǎn)生的“關(guān)閥水錘”問(wèn)題,可有效延長(zhǎng)止水閥的使用壽命,降低工作噪音的流體換向切換裝置及其海水淡化能量回收裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用了下述的結(jié)構(gòu):
[0007]一種流體換向切換裝置,包括內(nèi)嵌缸體、套接在內(nèi)嵌缸體外的外嵌缸體及通過(guò)端部法蘭安裝在內(nèi)嵌缸體上的執(zhí)行器,所述外嵌缸體和內(nèi)嵌缸體之間形成相互獨(dú)立的兩個(gè)外腔,所述內(nèi)嵌缸體與兩個(gè)外腔相對(duì)的部位均設(shè)置有導(dǎo)流區(qū),所述導(dǎo)流區(qū)設(shè)有沿所述內(nèi)嵌缸體的周向分布的導(dǎo)流孔;所述內(nèi)嵌缸體內(nèi)設(shè)置有活塞桿,所述活塞桿與執(zhí)行器連接,所述活塞桿上設(shè)置有兩個(gè)活塞;所述內(nèi)嵌缸體上位于兩個(gè)外腔之間設(shè)置有與所述內(nèi)嵌缸體內(nèi)腔相通的高壓進(jìn)水管頭,位于兩個(gè)外腔的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)低壓排水管頭;所述外嵌缸體上分別設(shè)置有水壓缸接管頭;所述內(nèi)嵌缸體上設(shè)置有兩組導(dǎo)壓孔,所述導(dǎo)壓孔沿內(nèi)嵌缸體周向分布,所述兩組導(dǎo)壓孔位于兩個(gè)導(dǎo)流區(qū)之間,所述導(dǎo)壓孔分別位于內(nèi)嵌缸體與兩個(gè)外腔相對(duì)的部位。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選,所述導(dǎo)流區(qū)由均布區(qū)和遞減區(qū)組成,所述遞減區(qū)位于均布區(qū)的外側(cè),所述均布區(qū)上導(dǎo)流孔呈均勻分布,遞減區(qū)上導(dǎo)流孔沿內(nèi)嵌缸體向兩端方向逐漸減少。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選,所述導(dǎo)流區(qū)上的導(dǎo)流孔呈鋸齒狀分布。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選,所述導(dǎo)流孔的形狀為圓形或長(zhǎng)條形。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選,所述活塞上設(shè)置有活塞環(huán),所述活塞環(huán)分別設(shè)置在活塞兩端,所述活塞環(huán)與內(nèi)嵌缸體之間形成密封配合。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選,所述活塞兩端分別設(shè)置有多個(gè)活塞環(huán)。
[0013]本實(shí)用新型還提供了一種海水淡化能量回收裝置,包括上述任一項(xiàng)流體換向切換裝置、兩個(gè)水壓缸和分別連接在兩個(gè)水壓缸一端的兩組止回閥,所述兩個(gè)水壓缸分別與流體換向切換裝置上的水壓缸接管頭相連通,所述每組止回閥由低壓進(jìn)管道止回閥和高壓出管道止回閥組成。
[0014]本實(shí)用新型所具有的有益效果:
[0015]1、通過(guò)在流體換向切換裝置中設(shè)置導(dǎo)壓孔,實(shí)現(xiàn)水壓缸內(nèi)流體壓力的提前升壓,有效避免了流體換向切換裝置換向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,低壓進(jìn)管道止回閥在水壓缸內(nèi)流體壓力變化下,發(fā)生突然關(guān)閉而導(dǎo)致的止回閥閥板與閥體的敲擊問(wèn)題,進(jìn)而可有效延長(zhǎng)止回閥的使用壽命,降低能量回收裝置的工作噪音。
[0016]2、將導(dǎo)流區(qū)的導(dǎo)流孔設(shè)置為鋸齒狀,在流體換向切換裝置活塞關(guān)閉導(dǎo)流區(qū)過(guò)程、且同時(shí)為低壓濃鹽水水流通過(guò)鋸齒狀導(dǎo)流區(qū)排出過(guò)程時(shí),該過(guò)程因過(guò)水面積呈梯度降低,可有效避免低壓水壓缸內(nèi)因“低壓濃鹽水水流突然停止”而產(chǎn)生的“關(guān)閥水錘”問(wèn)題。
[0017]3、該流體換向切換裝置采用活塞環(huán)與缸體之間進(jìn)行密封,相比于原有流體換向切換裝置中活塞與缸體密封,可避免工作過(guò)程中對(duì)活塞的磨損,當(dāng)活塞環(huán)出現(xiàn)磨損時(shí),只需要對(duì)活塞環(huán)進(jìn)行更換,并可降低對(duì)活塞加工精度的要求,這樣大大降低了流體換向切換裝置的生產(chǎn)和使用成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型流體換向切換裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型流體換向切換裝置導(dǎo)壓孔局部示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型流體換向切換裝置導(dǎo)流區(qū)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型流體換向切換裝置活塞結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是本實(shí)用新型流體換向切換裝置使用狀態(tài)示意圖。
[0024]圖6是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)I示意圖。
[0025]圖7是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)2示意圖。
[0026]圖8是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)3示意圖。
[0027]圖9是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)4示意圖。
[0028]圖10是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)5示意圖。
[0029]圖11是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)6示意圖。
[0030]圖12是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)7示意圖。
[0031]圖13是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)8示意圖。
[0032]圖14是本實(shí)用新型流體換向切換裝置運(yùn)行狀態(tài)9示意圖。
[0033]圖中:執(zhí)行器I,端部法蘭2,低壓排水管頭3,外腔4a,外腔4b,活塞桿5,活塞環(huán)6,活塞7a,活塞7b,內(nèi)嵌缸體8,高壓進(jìn)水管頭9,外嵌缸體10a,外嵌缸體10b,導(dǎo)壓孔11a,導(dǎo)壓孔11b,導(dǎo)流區(qū)12a,導(dǎo)流區(qū)12b,均布區(qū)121,遞減區(qū)122,導(dǎo)流孔13,水壓缸接管頭14a,水壓缸接管頭14b,流體換向切換裝置101,水壓缸活塞102a,水壓缸活塞102b,水壓缸103a,水壓缸103b,低壓進(jìn)管道止回閥104a,低壓進(jìn)管道止回閥104b,高壓出管道止回閥105a,高壓出管道止回閥105b。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0035]如圖1所示,該流體換向切換裝置包括執(zhí)行器1、外嵌缸體10、內(nèi)嵌缸體8、活塞7、活塞桿5、高壓進(jìn)水管頭9、低壓排水管頭3、水壓缸接管頭19和水壓缸接管頭14。
[0036]本實(shí)用新型中兩個(gè)外嵌缸體10和內(nèi)嵌缸體8構(gòu)成流體換向切換裝置的主體;所述兩個(gè)外嵌缸體10均套接在內(nèi)嵌缸體8外,且與內(nèi)嵌缸體8形成互相獨(dú)立的兩個(gè)外腔4 ;兩個(gè)外腔4均用于濃鹽水的進(jìn)水和排水。所述內(nèi)嵌缸體8和兩個(gè)外腔4相對(duì)的部位均設(shè)置有導(dǎo)流區(qū)12,所述導(dǎo)流區(qū)12用于連通外腔4和內(nèi)嵌缸體8的內(nèi)腔,所述導(dǎo)流區(qū)12通過(guò)在內(nèi)嵌缸體8上呈周向分布的導(dǎo)流孔13構(gòu)成。
[0037]所述活塞桿5設(shè)置在內(nèi)嵌缸體8內(nèi),活塞桿5上設(shè)置有兩個(gè)活塞7,且兩個(gè)活塞7之間具有設(shè)定距離,所述兩個(gè)活塞7用于分別與導(dǎo)流區(qū)12及導(dǎo)壓孔11相配合得以實(shí)現(xiàn)內(nèi)嵌缸體8的內(nèi)腔與外腔4的閉通。所述執(zhí)行器I設(shè)置在內(nèi)嵌缸體8的一端,執(zhí)行器I與活塞桿5的一端連接并驅(qū)動(dòng)活塞桿5,使活塞桿5上的活塞7在內(nèi)嵌缸體8內(nèi)移動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)活塞7與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流區(qū)12封堵配合。
[0038]所述兩個(gè)低壓排水管頭3分別設(shè)置在兩個(gè)外腔4的外側(cè),用于排放在水壓缸內(nèi)經(jīng)過(guò)換壓后的濃鹽水。
[0039]所述水壓缸接管頭14b —端連接外嵌缸體10b,另一端連接水壓缸103b,水壓缸接管頭14b連通外腔4b和水壓缸103b,用于使得高壓濃鹽水從外腔4b流入水壓缸103b,或使得低壓濃鹽水從水壓缸103b流入外腔4b ;水壓缸接管頭14a —端連接外嵌缸體10a,另一端連接水壓缸103a,水壓缸接管頭14a連通外腔4a和水壓缸103a,用于使得高壓濃鹽水從外腔4a流入水壓缸103a,或使得低壓濃鹽水從水壓缸103a流入外腔4a。
[0040]本實(shí)用新型中所述內(nèi)嵌缸體上設(shè)置有兩組導(dǎo)壓孔11,所述導(dǎo)壓孔11位于兩個(gè)導(dǎo)流區(qū)12之間,兩組導(dǎo)壓孔11分別設(shè)置在內(nèi)嵌缸體8與兩個(gè)外腔4相對(duì)應(yīng)的位置,且在軸向具有設(shè)定距離,導(dǎo)壓孔11在內(nèi)嵌缸體8上周向均布排布。通過(guò)在流體換向切換裝置中設(shè)置導(dǎo)壓孔,實(shí)現(xiàn)水壓缸內(nèi)流體壓力的提前升壓,有效避免了流體換向切換裝置換向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,低壓進(jìn)管道止回閥在水壓缸內(nèi)流體壓力變化下,發(fā)生突然關(guān)閉而導(dǎo)致的止回閥中閥板與閥體的敲擊問(wèn)題,進(jìn)而可有效延長(zhǎng)止回閥的使用壽命,降低能量回收裝置的工作噪音。
[0041]所述導(dǎo)流區(qū)12上導(dǎo)流孔13的分布特點(diǎn)為:每個(gè)導(dǎo)流區(qū)均由均布區(qū)121和遞減區(qū)122組成,所述遞減區(qū)122位于均布區(qū)121的外側(cè),所述均布區(qū)121上導(dǎo)流孔13在內(nèi)嵌缸體8上呈均勻分布,所述兩個(gè)遞減區(qū)122上導(dǎo)流孔13沿內(nèi)嵌缸體8向兩端方向逐漸減少。更具體地,如圖2和3所示,所述導(dǎo)流區(qū)12上的導(dǎo)流孔13呈鋸齒狀分布;所述導(dǎo)流孔13的形狀為圓形或長(zhǎng)條形。將導(dǎo)流區(qū)12的導(dǎo)流孔13排布設(shè)置為鋸齒狀,在流體換向切換裝置活塞關(guān)閉導(dǎo)流區(qū)過(guò)程中、且同時(shí)為低壓濃鹽水水流通過(guò)鋸齒狀導(dǎo)流區(qū)排出過(guò)程時(shí),該過(guò)程因過(guò)水面積呈梯度降低,可有效避免低壓水壓缸內(nèi)因“低壓濃鹽水水流突然停止”而產(chǎn)生的“關(guān)閥水錘”問(wèn)題。
[0042]如圖4所示,所述活塞上設(shè)置有活塞環(huán)6,所述活塞環(huán)6分別設(shè)置在活塞7兩端,所述活塞環(huán)6與內(nèi)嵌缸體8之間形成密封配合;所述活塞7兩端分別設(shè)置有多個(gè)活塞環(huán)6。采用活塞環(huán)與缸體之間進(jìn)行密封,相比于原有流體換向切換裝置中活塞與缸體密封,可避免工作過(guò)程中對(duì)活塞的磨損,當(dāng)活塞環(huán)出現(xiàn)磨損時(shí),只需要對(duì)