專利名稱：一種閥控式能量回收單元裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種將壓力能從ー種流體傳遞到另ー種流體的能量回收單元裝置，尤其是指用于反滲透海水淡化系統(tǒng)的閥控式能量回收單元裝置。
背景技術(shù)：
反滲透技術(shù)屬于壓カ驅(qū)動的膜分離技術(shù)，其過程操作中采用的半滲透膜有機(jī)地將淡水和濃海水隔離開，在高壓カ的作用下將海水或苦咸水中的淡水進(jìn)行分離的過程。在我國反滲透海水淡化工程中操作壓カ一般介于5. O 7. OMPa，從膜組器中排放的濃海水的壓力仍高達(dá)4. 8 6. 8MPa。如果按照通常40%的水回收率計算，濃海水中約有60%的進(jìn)料壓力能量，具有巨大的回收價值和意義?；诜礉B透海水淡化系統(tǒng)的能量回收裝置目前主要有水力渦輪型、差壓交換型和 等壓交換型。這三種設(shè)計，其能量交換的主體結(jié)構(gòu)均采用較為復(fù)雜的運(yùn)動部件。此外，水力渦輪型能量回收裝置效率偏低，一般能量回收效率在40% 70%之間；差壓交換型能量回收裝置處理流量偏小，不適合用于大規(guī)模系統(tǒng)；等壓交換型能量回收裝置效率高達(dá)94%以上，目前已成為國內(nèi)外研究和推廣的重點(diǎn)。中國專利ZL98809685. 4公布了一種壓カ交換器，該壓カ交換器受轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子通道的容積的限制，單臺PX的處理量較小，其次采用轉(zhuǎn)子通道沒有設(shè)置實(shí)體活塞來進(jìn)行隔離海水與濃海水的混合，混合段犧牲了轉(zhuǎn)子通道約50%的容積，同時增壓后的高壓海水含鹽度增加，進(jìn)而提高系統(tǒng)的操作壓カ；最后流量變化時會影響轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，而且轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)出的大量噪音嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境。瑞士 CALDER AG公司的雙壓カ容器功交換能量回收器(DWEER)，其執(zhí)行濃海水導(dǎo)向的LinX閥采用油壓先導(dǎo)驅(qū)動，為此不僅要配置ー個獨(dú)立的油壓系統(tǒng)，而且容易漏油，污染海洋環(huán)境。中國專利200510014295. 9公開了ー種節(jié)能型反滲透海水/苦咸水淡化工藝方法與裝置，其能量回收裝置部分采用兩根壓カ交換管兩端連接兩個切換閥型式，兩個切換閥均采用旋轉(zhuǎn)軸帶動閥芯轉(zhuǎn)動，其存在控制難題，不易實(shí)現(xiàn)自動開啟和關(guān)閉功能，兩端控制系統(tǒng)控制，同步性很難保證。中國專利200910243806. 2公開了ー種能量回收型反滲透エ藝及其能量回收裝置，該能量回收裝置主要由兩個壓力容器、8個電磁閥和ー個循環(huán)泵組成。其采用電磁閥換向，由于切換頻率較高，電磁閥壽命短，易損壞，壓カ容器兩端均控制系統(tǒng)復(fù)雜。該裝置需要比較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，切換瞬間電磁閥之間相互間不能形成可靠的機(jī)械互鎖，極易出現(xiàn)高壓泄壓現(xiàn)象，進(jìn)而造成反滲透系統(tǒng)壓カ和流量出現(xiàn)大的波動，實(shí)際應(yīng)用受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種閥控式能量回收單元裝置，其控制簡單可靠。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案[0009]一種閥控式能量回收單元裝置，它包括一個壓カ交換管組，所述壓カ交換管組具有兩根壓力交換管，所述壓カ交換管組被配設(shè)4個單向閥和I個三位四通的直線滑閥；每根壓カ交換管各內(nèi)置ー個自由活塞，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體エ作腔和能量回收流體工作腔；所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中ー組單向閥作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥；另一組單向閥作為能量回收裝置的高壓出水閥，毎個壓カ交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連；所述直線滑閥具有2個進(jìn)出水ロ、I個進(jìn)水ロ、I個排水ロ，所述2個進(jìn)出水ロ分別和兩個壓力交換管的能量回收流體工作腔連接，所述I個進(jìn)水口和能量回收流體源連接，所述I個排水ロ用于排出能量回收流體工作腔中被交換能量后的廢水；所述直線滑閥的兩端分別設(shè)有控制ロ，所述閥控式能量回收單元裝置設(shè)有四通旋轉(zhuǎn)閥，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有專用于進(jìn)水·的進(jìn)水ロ、專用于出水的出水ロ和兩個進(jìn)出水ロ，所述四通旋轉(zhuǎn)閥的兩個進(jìn)出水ロ分別與所述直線滑閥的兩個控制ロ連接，由四通旋轉(zhuǎn)閥控制所述直線滑閥周期性地工作于第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)；所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出ロ與進(jìn)水ロ連通，第二進(jìn)出口與排水ロ連通；所述第12狀態(tài)為直線滑閥切換瞬間的狀態(tài)，直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ都與進(jìn)水口連通；所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出水口與出水ロ連通，第二進(jìn)出水ロ與進(jìn)水口連通；所述四通旋轉(zhuǎn)閥包括閥體和旋轉(zhuǎn)閥芯；所述閥體在旋轉(zhuǎn)閥芯的軸向前后均設(shè)有第一流體通道、第二流體通道、第三流體通道、第四流體通道，所述第一流體通道與外界的連通ロ作為所述進(jìn)水口與控制壓力水源連接而專用于進(jìn)水，第二流體通道與外界的連通ロ作為所述排水ロ專用于排水，將從所述滑閥的控制ロ流出的水排出，第三流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，第四流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的另ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，沿著旋轉(zhuǎn)閥芯的周向的排列順序?yàn)榈谝涣黧w通道、第三流體通道、第二流體通道、第四流體通道；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第一流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第二流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第三流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第四流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道在閥芯周向上等距分布并在同一半徑的圓周上；[0019]旋轉(zhuǎn)閥芯具有兩個對稱的圓弧通孔式流體通道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的長度滿足可以接通第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的間距滿足可以使第一流體通道的引道、第二流體通道的 引道同時與第三流體通道的引道、第四流體通道的引道處于關(guān)閉狀態(tài)；所述旋轉(zhuǎn)閥芯連接ー個階梯軸以接受驅(qū)動力，所述閥體設(shè)置有階梯軸的軸腔，第二流體通道和軸腔之間由孔連通，階梯軸一端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托上；[0021 ] 所述旋轉(zhuǎn)閥芯由驅(qū)動電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動。在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可采用以下進(jìn)ー步的技術(shù)方案四通旋轉(zhuǎn)閥的所述軸腔由閥體的中心孔構(gòu)成，閥體底部在中心孔的孔ロ處還連接支撐所述軸托的固定板，固定板和閥體之間由密封件密封。四通旋轉(zhuǎn)閥的所述閥體由沿閥芯軸向布置連接的兩個閥體単元連接而成，兩個閥體単元在閥芯之外用密封件密封，每個閥體単元均設(shè)有第一流體通道及其引道和連接通道、第二流體通道及其引道和連接通道、第三流體通道及其引道和連接通道、第四流體通道及其引道和連接通道。四通旋轉(zhuǎn)閥中，以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設(shè)有閥芯安裝孔，所述閥芯放置在閥芯安裝孔中，其表面和所處的閥體単元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷連接階梯軸與旋轉(zhuǎn)閥芯并定位旋轉(zhuǎn)閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯設(shè)有相應(yīng)的自上表面向下延伸的連接槽。四通旋轉(zhuǎn)閥的徑向采用軸套定位階梯軸，軸套與階梯軸過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸與軸套、階梯軸與軸托配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應(yīng)階梯軸的穿出處設(shè)有至少ー對機(jī)械密封，所述機(jī)械密封包括有靜止環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、弾性元件、彈簧座、靜止環(huán)輔助密封圏，機(jī)械密封垂直于階梯軸的端面，靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)在流體壓カ和彈簧力作用下保持貼合且可相對滑動并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型還可采用以下技術(shù)方案一種閥控式能量回收單元裝置，它包括多組并聯(lián)的壓カ交換管組，所述壓カ交換管組具有兩根壓力交換管，每組壓力交換管組被配設(shè)4個單向閥和I個三位四通的直線滑閥；每根壓力交換管各內(nèi)置ー個自由活塞，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體工作腔和能量回收流體工作腔；所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中ー組單向閥作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥；另一組單向閥作為能量回收裝置的高壓出水閥，毎個壓カ交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連；所述直線滑閥具有2個進(jìn)出水ロ、I個進(jìn)水ロ、I個排水ロ，所述2個進(jìn)出水ロ分別和兩個壓力交換管的能量回收流體工作腔連接，所述I個進(jìn)水口和能量回收流體源連接，所述I個排水ロ用于排出能量回收流體工作腔中被交換能量后的廢水；所述直線滑閥的兩端分別設(shè)有控制ロ，[0031]所述閥控式能量回收單元裝置設(shè)有四通旋轉(zhuǎn)閥，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有專用于進(jìn)水的進(jìn)水口、專用于排水的排水口和與壓カ交換管組數(shù)相等的多組進(jìn)出水ロ，每組進(jìn)出水ロ具有兩個進(jìn)出水ロ，每組的兩個進(jìn)出水ロ分別與其中一組壓カ交換管組的直線滑閥的兩個控制ロ連接，由四通旋轉(zhuǎn)閥控制所述直線滑閥周期性地工作于第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)；所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出口與進(jìn)水口連通，第二進(jìn)出口與出水ロ連通；所述第12狀態(tài)為直線滑閥切換瞬間的狀態(tài)，直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ都與進(jìn)水ロ連通；所述第13狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出口與出水ロ連通，第二進(jìn)出口與進(jìn)水口連通；所述四通旋轉(zhuǎn)閥包括閥體和旋轉(zhuǎn)閥芯，所述旋轉(zhuǎn)閥芯連接ー個階梯軸以接受驅(qū)動力；沿所述階梯軸軸向，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有多個閥體単元，閥體單元的數(shù)量比壓カ交換管組數(shù)多ー個，所述閥體単元分為端部単元和中間單元，所述閥體由所述閥體單元連接而成，相鄰閥體単元之間設(shè)有ー個所述閥芯，相鄰兩個閥體單元在閥芯之外用密封件密封；所述閥體在旋轉(zhuǎn)閥芯的軸向前后均設(shè)有與其配合的第一流體通道、第二流體通道、第三流體通道、第四流體通道，所述第一流體通道與外界的連通ロ作為所述進(jìn)水口與控制壓力水源連接而專用于進(jìn)水，第二流體通道與外界的連通ロ作為所述排水ロ專用于排水，將從所述滑閥的控制ロ流出的水排出，第三流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，第四流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的另ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，沿著旋轉(zhuǎn)閥芯的周向的排列順序?yàn)榈谝涣黧w通道、第三流體通道、第二流體通道、第四流體通道；所述端部單元設(shè)有ー個第一流體通道及其引道和連接通道、ー個第二流體通道及其引道和連接通道、ー個第三流體通道及其引道和連接通道、一個第四流體通道及其引道和連接通道；所述引道處在與閥芯端面對應(yīng)的位置，所述連接通道處在閥芯的徑向外；所述中間單元設(shè)有ー個第一流體通道及其引道和連接通道、ー個第二流體通道及其引道和連接通道、兩個第三流體通道、ニ個第四流體通道；ニ個第三流體通道分別配屬給其上的閥芯和其下的閥芯，并均具有其引道和連接通道；ニ個第四流體通道分別配屬給其上的閥芯和其下的閥芯，并均具有其引道和連接通道；所述引道處在與閥芯端面對應(yīng)的位置，所述連接通道處在閥芯的徑向外；所述端部単元和中間單元的第一流體通道的引道在同一直線上，第二流體通道的引道在同一直線上，第三流體通道的引道在同一直線上，第四流體通道的引道在同一直線上，第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道在閥芯周向上等距分布并在同一半徑的圓周上；所述端部単元和中間單元的第一流體通道的連接通道在同一直線上，第二流體通道的連接通道在同一直線上，第三流體通道的連接通道在同一直線上，第四流體通道的連接通道在同一直線上；不同閥芯所配屬的第三流體通道之間不相通，不同閥芯所配屬的第四流體通道之間不相通；旋轉(zhuǎn)閥芯具有兩個對稱的圓弧通孔式流體通道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的長度滿足可以接通第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的間距滿足可以使第一流體通道的引道、第二流體通道的引道同時與第三流體通道的引道、第四流體通道的引道處于關(guān)閉狀態(tài)；各閥芯的圓弧通孔式流體通道存在相位差，使各閥芯所對應(yīng)的工作周期間隔時間差；所述閥體設(shè)置有階梯軸的軸腔，第二流體通道和軸腔之間由孔連通，階梯軸一端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托上；所述旋轉(zhuǎn)閥芯由驅(qū)動電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動。在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可采用以下進(jìn)ー步的技術(shù)方案 四通旋轉(zhuǎn)閥的所述軸腔由閥體的中心孔構(gòu)成，閥體底部在中心孔的孔ロ處還連接支撐所述軸托的固定板，固定板和閥體之間由密封件密封。四通旋轉(zhuǎn)閥中，以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設(shè)有閥芯安裝孔，所述閥芯放置在閥芯安裝孔中，其表面和所處的閥體単元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷連接階梯軸與旋轉(zhuǎn)閥芯并定位旋轉(zhuǎn)閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯設(shè)有相應(yīng)的自上表面向下延伸的連接槽。四通旋轉(zhuǎn)閥的徑向采用軸套定位階梯軸，軸套與階梯軸過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸與軸套、階梯軸與軸托配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應(yīng)階梯軸的穿出處設(shè)有至少ー對機(jī)械密封，所述機(jī)械密封包括有靜止環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、弾性元件、彈簧座、靜止環(huán)輔助密封圏，機(jī)械密封垂直于階梯軸的端面，靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)在流體壓カ和彈簧力作用下保持貼合且可相對滑動并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。由于采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下有益效果I.由于直線滑閥采用四通旋轉(zhuǎn)閥先導(dǎo)控制，滑閥閥桿靠四通旋轉(zhuǎn)閥操縱控制系統(tǒng)管路上的壓力水推動的，因此推力可以很大，操作也很方便，換向比較平穩(wěn)快速，較適合用于高壓、大流量的反滲透淡化系統(tǒng)。 2.四通旋轉(zhuǎn)閥采用電機(jī)驅(qū)動，與電磁鐵驅(qū)動相比，可靠性和使用壽命大大提高。3.本實(shí)用新型采用自由活塞隔離，被輸送流體和能量回收流體之間的混合較小，壓カ交換管容積利用率較高。4.本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計，裝置易于標(biāo)準(zhǔn)化、大型化，多套并聯(lián)使用方便。5.本實(shí)用新型的四通旋轉(zhuǎn)閥可疊加，各套能量回收單元裝置之間可以形成可靠的機(jī)械互鎖，控制簡單、可靠，不易出故障。6.由于每根壓カ交換管被輸送液側(cè)設(shè)置了 2只方向相反的單向止回閥，可以根據(jù)壓カ交換管內(nèi)壓カ情況自動啟閉，不但可以簡化裝置控制系統(tǒng)，而且不容易出現(xiàn)故障。7.在示范工程中經(jīng)過長時間的運(yùn)行，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，能量回收效率高達(dá)95%以上，具有較高實(shí)用價值，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例I的示意圖，顯示了具有一組壓カ交換管的閥控式能量回收單元裝置。圖2為實(shí)用新型實(shí)施例I四通旋轉(zhuǎn)閥的軸向結(jié)構(gòu)剖視圖。圖3為實(shí)施例I四通旋轉(zhuǎn)閥的橫向剖視圖，顯示閥芯的第一種工作狀態(tài)。圖4為實(shí)施例I四通旋轉(zhuǎn)閥的橫向剖視圖，顯示閥芯的第二種工作狀態(tài)。圖5為實(shí)施例I四通旋轉(zhuǎn)閥的橫向剖視圖，顯示閥芯的第三種工作狀態(tài)。圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例2應(yīng)用于反滲透海水淡化系統(tǒng)時的示意圖，實(shí)施例2中包括了并聯(lián)的三組壓カ交換管。 圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例2四通旋轉(zhuǎn)閥的軸向結(jié)構(gòu)剖視圖，重點(diǎn)顯示第一流體通道和第二流體通道。圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2四通旋轉(zhuǎn)閥的軸向結(jié)構(gòu)剖視圖，重點(diǎn)顯示第三流體通道和第四流體通道。圖9為實(shí)施例2四通旋轉(zhuǎn)閥的橫向剖視圖，顯示最上層閥芯在第一種工作狀態(tài)時的旋轉(zhuǎn)位置。圖10為實(shí)施例2四通旋轉(zhuǎn)閥的橫向剖視圖，顯示最上層閥芯在第一種工作狀態(tài)時，其下ー層閥芯所處的旋轉(zhuǎn)位置。圖11為實(shí)施例2四通旋轉(zhuǎn)閥的橫向剖視圖，顯示最上層閥芯在第一種工作狀態(tài)時，其下第二層閥芯所處的旋轉(zhuǎn)位置。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I，參照圖1-5。本實(shí)用新型包括一個壓カ交換管組，所述壓カ交換管組具有兩根壓力交換管51、52，所述壓カ交換管組被配設(shè)4個單向閥61、62、63、64和I個二位四通的直線滑閥7 ;每根壓カ交換管各內(nèi)置ー個自由活塞50，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體工作腔53和能量回收流體工作腔54 ；所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中ー組單向閥61、62作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥，所述低壓流體為被輸送流體，比如需淡化的低壓海水；另ー組單向閥63、64作為能量回收裝置的高壓出水閥，所述高壓出水為經(jīng)吸收能量后的高壓被輸送流體，每個壓力交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連；所述直線滑閥具有2個進(jìn)出水ロ A’、B’、I個進(jìn)水口 P’、I個排水口 O’，所述2個進(jìn)出水口 A’、B’分別和兩個壓カ交換管的能量回收流體工作腔54連接，所述I個進(jìn)水口 P和能量回收流體的源頭連接，比如反滲透膜組器中排放的高壓濃海水，所述I個排水口用于排出能量回收流體工作腔中被交換能量后的廢水；所述直線滑閥的兩端分別設(shè)有控制ロK1、K2。所述閥控式能量回收單元裝置設(shè)有四通旋轉(zhuǎn)閥，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有專用于進(jìn)水的進(jìn)水口 P、專用于排水的排水ロ T和兩個進(jìn)出水ロ Α、B，所述四通旋轉(zhuǎn)閥的兩個進(jìn)出水ロΑ、B分別與所述直線滑閥的兩個控制ロ ΚΙ、Κ2連接，由四通旋轉(zhuǎn)閥控制所述直線滑閥周期性地工作于第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)；所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出ロ A’與進(jìn)水口 P’連通，第二進(jìn)出水口 B’與排水ロ O’連通；所述第12狀態(tài)為直線滑閥切換瞬間的狀態(tài)，直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ A’、B’都與進(jìn)水口 P’連通；所述第13狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出ロ A’與出水ロ O’連通，第二進(jìn)出水口 B’與進(jìn)水口 P’連通；所述四通旋轉(zhuǎn)閥100包括閥體和旋轉(zhuǎn)閥芯2。所述閥體在旋轉(zhuǎn)閥芯2的軸向前后均設(shè)有第一流體通道11、第二流體通道12、第三流體通道13、第四流體通道14，所述第一流體通道11與外界的連通ロ作為所述進(jìn)水口 P 與控制用壓力水源連接而專用于進(jìn)水，控制用壓力水源比如是反滲透膜組器中排放的高壓濃海水，第二流體通道12與外界的連通ロ作為所述排水ロ T專用于排水，將從滑閥7的控制ロ流出的水排出，第三流體通道13與外界的連通ロ為與直線滑閥的一個控制ロ Kl連接的進(jìn)出水ロ A，第四流體通道14與外界的連通ロ為與直線滑閥的另ー個控制ロ K2連接的進(jìn)出水ロ B，沿著旋轉(zhuǎn)閥芯的周向的排列順序?yàn)榈谝涣黧w通道11、第三流體通道12、第二流體通道13、第四流體通道14 ;前后第一流體通道11、第二流體通道12、第三流體通道13、第四流體通道14對外的連通口中的其中一個可被封堵。旋轉(zhuǎn)閥芯2前后的第一流體通道11均在對應(yīng)閥芯2的端面處包括有通向閥芯2的引道111，在對應(yīng)閥芯2徑向外由連接通道112相通，其引道111在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第二流體通道12均在對應(yīng)閥芯2的端面處包括有通向閥芯2的引道121，在對應(yīng)閥芯2徑向外由連接通道122相通，其引道121在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯2前后的第三流體通道13均在對應(yīng)閥芯2的端面處包括有通向閥芯2的引道131，在對應(yīng)閥芯2徑向外由連接通道132相通，其引道131在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯2前后的第四流體通道14均在對應(yīng)閥芯2的端面處包括有通向閥芯2的引道141，在對應(yīng)閥芯2徑向外由連接通道142相通，其引道141在同一直線上；第一流體通道的引道111、第二流體通道的引道121、第三流體通道的引道131、第四流體通道的引道141在閥芯2周向上等距分布并在同一半徑的圓周上。旋轉(zhuǎn)閥芯2具有兩個對稱的圓弧通孔式流體通道21、22，所述兩個圓弧通孔式流體通道21、22的長度滿足可以接通第一流體通道的引道111、第二流體通道的引道121、第三流體通道的引道131、第四流體通道141的引道中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的間距滿足可以使第一流體通道的引道111、第二流體通道121的引道同時與第三流體通道的引道131、第四流體通道的引道141處于關(guān)閉狀態(tài)。所述旋轉(zhuǎn)閥芯2連接ー個階梯軸3以接受驅(qū)動力，所述閥體設(shè)置有階梯軸的軸腔31，第二流體通道12和軸腔31之間由孔32連通，階梯軸3 —端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托33上。所述軸腔31由閥體的中心孔構(gòu)成，閥體底部在中心孔的孔ロ處還連接支撐所述軸托33的固定板34,固定板和閥體之間由密封圈密封。所述閥體由沿閥芯軸向布置連接的兩個閥體単元41、42采用螺栓連接而成，兩個単元在閥芯之外用密封件密封，每個閥體単元均設(shè)有第一流體通道11及其引道111和連接通道121、第二流體通道12及其引道121和連接通道122、第三流體通道13及其引道131和連接通道132、第四流體通道14及其引道141和連接通道142。以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設(shè)有閥芯安裝孔24，所述閥芯2放置在閥芯安裝孔24中，其表面和所處的閥體單元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔34，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷35連接階梯軸3與旋轉(zhuǎn)閥芯2并定位旋轉(zhuǎn)閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯2設(shè)有相應(yīng)的自上表面向下延伸的連接槽23。本實(shí)用新型的徑向采用軸套35定位階梯軸3，軸套35與階梯軸3過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸3與軸套35、階梯軸3與軸托33配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯2與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應(yīng)階梯軸的穿出處設(shè)有至少ー對機(jī)械密封36，用機(jī)械密封36對階梯軸3和靜止閥體進(jìn)行密封，用閥體上蓋板39壓緊機(jī)械密封。所述機(jī)械密封包括有靜止環(huán)361、旋轉(zhuǎn)環(huán)362、彈簧38、彈簧座40、靜止環(huán)輔助密封圈37，機(jī)械密封36垂直于階梯軸的端面，靜止環(huán)361和旋轉(zhuǎn)環(huán)362 在流體壓カ和彈簧力作用下保持貼合并可相對滑動并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。本實(shí)施例所提供的四通旋轉(zhuǎn)閥工作時可依次連續(xù)進(jìn)行下列狀態(tài)切換狀態(tài)I :如圖3所示，旋轉(zhuǎn)閥芯2圓弧形通道21連通第一流體通道11與第三流體通道13，旋轉(zhuǎn)閥芯2圓弧形通道22連通第二流體通道12與第四流體通道14。第一液流自第一流體通道11進(jìn)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥芯2圓弧形通孔21換向后從第三流體通道13出；第二液流自第四流體通道14進(jìn)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥芯2圓弧形通孔22換向后從第二流體通道12出。狀態(tài)2 :如圖4所示，旋轉(zhuǎn)閥芯2旋轉(zhuǎn)到ー個角度后，其圓弧形通道22僅連通第四流體通道14，旋轉(zhuǎn)閥芯2圓弧形通道21僅連通第三流體通道13，與第一流體通道11、第二流體通道12不相通。狀態(tài)3 :如圖5所示，旋轉(zhuǎn)閥芯2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到下ー個角度后，其圓弧形通道22連通第一流體通道11與第四流體通道14，旋轉(zhuǎn)閥芯2圓弧形通道21連通第二流體通道12與第三流體通道13。此時第一液流自第一流體通道11進(jìn)，從第四流體通道14出，第二液流自第三流體通道13迸，從第二流體通道12出。該四通旋轉(zhuǎn)閥以“狀態(tài)I —狀態(tài)2 —狀態(tài)3 —狀態(tài)2 —狀態(tài)I”為周期，連續(xù)進(jìn)行切換。當(dāng)四通旋轉(zhuǎn)閥處于狀態(tài)I時，控制ロ Kl進(jìn)控制用壓力水，控制ロ K2出控制用壓カ水，滑閥7處于第11狀態(tài)，當(dāng)四通旋轉(zhuǎn)閥處于狀態(tài)2時，滑閥7保持前一狀態(tài)，當(dāng)四通旋轉(zhuǎn)閥處于狀態(tài)3時，控制ロ Kl出控制用壓力水，控制ロ K2進(jìn)控制用壓カ水，滑閥7處于從第11狀態(tài)經(jīng)過第12狀態(tài)，進(jìn)入第13狀態(tài)。周而復(fù)始。實(shí)施例2，參照附圖6-11。本實(shí)用新型包括三組并聯(lián)的壓カ交換管組，所述壓カ交換管組具有兩根壓力交換管51、52，每組壓力交換管組被配設(shè)4個單向閥61、62、63、64和I個三位四通的直線滑閥7;每根壓力交換管各內(nèi)置ー個自由活塞50，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體工作腔53和能量回收流體工作腔54 ；所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中ー組單向閥61、62作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥，所述低壓流體為被輸送流體，也即需淡化的低壓海水；另ー組單向閥63、64作為能量回收裝置的高壓出水閥，所述高壓出水為經(jīng)吸收能量后的需淡化的高壓海水，每個壓力交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連。所述直線滑閥具有2個進(jìn)出水ロ A’、B’、I個進(jìn)水ロ P’、I個排水ロ O’，2個進(jìn)出水ロ A’、B’分別和兩個壓カ交換管的能量回收流體工作腔54連接，I個進(jìn)水口 P和能量回收流體的源頭連接，比如反滲透膜組器95中排放的高壓濃海水，I個排水口 O’用于排出能量回收流體工作腔54中被交換能量后的廢水，也即低壓濃海水；所述直線滑閥的兩端分別設(shè)有控制ロ K1、K2。所述閥控式能量回收單元裝置設(shè)有四通旋轉(zhuǎn)閥，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有專用于進(jìn)水 的進(jìn)水口 P、專用于出水的出水ロ T和與壓カ交換管組數(shù)相等的多組進(jìn)出水ロ，每組進(jìn)出水ロ具有兩個進(jìn)出水ロ A、B，所述四通旋轉(zhuǎn)閥的每組進(jìn)出水ロ A、B分別與其中一組壓カ交換管組的直線滑閥的兩個控制ロ ΚΙ、K2連接，由四通旋轉(zhuǎn)閥控制所述直線滑閥周期性地工作于第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)。所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出ロ A’與進(jìn)水口 P’連通，第二進(jìn)出口 B’與出水ロ O’連通；所述第12狀態(tài)為直線滑閥切換瞬間的狀態(tài)，直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ A’、B’都與進(jìn)水口 P’連通；所述第13狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出ロ A’與出水ロ O’連通，第二進(jìn)出ロ B’與進(jìn)水ロ P’連通；所述四通旋轉(zhuǎn)閥100包括閥體和旋轉(zhuǎn)閥芯2，所述旋轉(zhuǎn)閥芯2連接ー個階梯軸3以接受驅(qū)動力。沿所述階梯軸軸向，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有四個閥體単元，所述閥體単元分為端部単元和相同的中間單元，以階梯軸穿出閥體的這一端為上，所述端部單元為上端単元41、底部単元42，本實(shí)施例中中間單元有2個，其標(biāo)號分別為43、44，所述閥體由所述閥體單元采用螺栓連接而成，相鄰閥體単元之間設(shè)有ー個所述閥芯2，相鄰兩個閥體單元在閥芯2之外用密封件密封，采用該結(jié)構(gòu)，各中間單元能夠被做成相同，以提高精度方便制造。所述閥體在旋轉(zhuǎn)閥芯的軸向前后均設(shè)有與其配合的第一流體通道11、第二流體通道12、第三流體通道13、第四流體通道14，所述第一流體通道11與外界的連通ロ作為所述進(jìn)水口 P與控制用壓力水源連接而專用于進(jìn)水，控制用壓力水源比如是反滲透膜組器95中排放的高壓濃海水，第二流體通道12與外界的連通ロ作為所述排水ロ T專用于排水，將從滑閥7的控制ロ流出的水排出，第三流體通道13與外界的連通ロ為與直線滑閥的一個控制ロ Kl連接的進(jìn)出水ロ A，第四流體通道14與外界的連通ロ為與直線滑閥的另ー個控制ロK2連接的進(jìn)出水ロ B，沿著旋轉(zhuǎn)閥芯2的周向的排列順序?yàn)榈谝涣黧w通道11、第三流體通13道、第二流體通道12、第四流體通道14。所述端部單元設(shè)有ー個第一流體通道11及其引道111和連接通道112、ー個第二流體通道12及其引道121和連接通道122、ー個第三流體通道13及其引道131和連接通道132、一個第四流體通道14及其引道141和連接通道142 ;所述引道111、121、131、141處在與閥芯2端面對應(yīng)的位置，所述連接通道112、122、132、142處在閥芯2的徑向外。所述中間單元設(shè)有ー個第一流體通道11及其引道111和連接通道112、ー個第二流體通道12及其引道121和連接通道122、兩個第三流體通道13、ニ個第四流體通道14 ；ニ個第三流體通道13分別配屬給其上的閥芯2和其下的閥芯2，并均具有其引道131和連接通道132 ;ニ個第四流體通道14分別配屬給其上的閥芯2和其下的閥芯2，并均具有其引道141和連接通道142 ;所述引道111、121、131、141處在與閥芯2端面對應(yīng)的位置，所述連接通道112、122、132、142處在閥芯2的徑向外。所述端部單元和中間單元的第一流體通道11的引道111在同一直線上，第二流體通道12的引道121在同一直線上，第三流體通道13的引道131在同一直線上，第四流體通道14的引道141在同一直線上，第一流體通道的引道111、第二流體通道的引道121、第三 流體通道的引道131、第四流體通道的引道141在閥芯周向上等距分布并在同一半徑的圓周上；所述端部単元和中間單元的第一流體通道的連接通道112在同一直線上，第二流體通道的連接通道122在同一直線上，第三流體通道的連接通道132在同一直線上，第四流體通道的連接通道142在同一直線上。不同閥芯所配屬的第三流體通道13之間不相通，不同閥芯所配屬的第四流體通道14之間不相通；不同閥芯的第一流體通道11相通或不相通都可以，不同閥芯的第二流體通道12相通或不相通都可以。旋轉(zhuǎn)閥芯2具有兩個對稱的圓弧通孔式流體通道21、22，所述兩個圓弧通孔式流體通道的長度滿足可以接通第一流體通道的引道111、第二流體通道的引道121、第三流體通道的引道131、第四流體通道的引道141中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧通孔式流體通道21、22的間距滿足可以使第一流體通道的引道111、第二流體通道的引道121同時與第三流體通道的引道131、第四流體通道的引道141處于關(guān)閉狀態(tài)。如圖9、10、11所示，各閥芯的圓弧通孔式流體通道存在相位差，使各閥芯所對應(yīng)的工作周期間隔時間差，也即不同的閥芯所對應(yīng)的前述狀態(tài)I—狀態(tài)2 —狀態(tài)3 —狀態(tài)2 —狀態(tài)I的輪換存在時間差，由此各壓カ交換管組的第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)的輪換也存在時間差。所述閥體設(shè)置有階梯軸的軸腔31，第二流體通道12和軸腔31之間由孔32連通，階梯軸3 —端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托33上。所述軸腔31由閥體的中心孔構(gòu)成，閥體底部在中心孔的孔ロ處還連接支撐所述軸托33的固定板34,固定板和閥體之間由密封圈密封。以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設(shè)有閥芯安裝孔24，所述閥芯2放置在閥芯安裝孔24中，其表面和所處的閥體單元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔26，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷25連接階梯軸3與旋轉(zhuǎn)閥芯2并定位旋轉(zhuǎn)閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯2設(shè)有相應(yīng)的自上表面向下延伸的連接槽23。以下結(jié)構(gòu)也與實(shí)施例I相同本實(shí)施例徑向采用軸套定位階梯軸，軸套與階梯軸過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸與軸套、階梯軸與軸托配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應(yīng)階梯軸的穿出處設(shè)有至少ー對機(jī)械密封，用機(jī)械密封對階梯軸和靜止閥體進(jìn)行密封，用閥體上蓋板壓緊機(jī)械密封。所述機(jī)械密封包括有靜止環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、彈簧、彈簧座、靜止環(huán)輔助密封圈，機(jī)械密封垂直于階梯軸的端面，靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)在流體壓カ和彈簧力作用下保持貼合并可相對滑動并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。所述階梯軸3通過減速機(jī)構(gòu)和驅(qū)動電機(jī)連接。附圖標(biāo)號91為增壓泵，用于提高需淡化進(jìn)料海水的壓力，使其能克服海水處理裝置及管路上的阻力，而進(jìn)入壓カ交換管 組。附圖標(biāo)號92為海水預(yù)處理裝置，用于對需淡化進(jìn)料海水進(jìn)行過濾。附圖標(biāo)號93為提升泵，用于將壓力交換管組的出料高壓海水再進(jìn)ー步提高壓力，使其能達(dá)到反滲透膜組器的進(jìn)料壓力。附圖表94為高壓泵，用于對不經(jīng)過壓力交換管組的需淡化海水提高壓力，使其能達(dá)到反滲透膜組器的進(jìn)料壓力。附圖標(biāo)號96為經(jīng)反滲透膜組器處理后的淡水的水箱。以日產(chǎn)淡水10000m3，水回收率40%的反滲透海水淡化工程為例，在25°C，給水濃度為35000mg/L，PH=7條件下，在無能量回收裝置情況下，系統(tǒng)本體能耗為8kWh/m3，在使用本實(shí)用新型能量回收裝置后系統(tǒng)本體能耗為4kwh/m3，可以節(jié)省能耗和費(fèi)用如下以噸水可節(jié)電4kWh ;電價0. 6元/kWh ;開工率80%計，則每年節(jié)電費(fèi)用為ξ =10000 X 365 X 80% X 4. 0X0. 6 + 10000=700. 8 萬元/年以10000m3/d的海水淡化裝置為例，不帶能量回收裝置的系統(tǒng)高壓泵流量需要1050m3/h,而帶本實(shí)用新型能量回收裝置的系統(tǒng)高壓泵流量僅需420m3/d，因此采用此能量回收裝置可以大幅度降低海水淡化高壓泵的投資，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
權(quán)利要求1.一種閥控式能量回收單元裝置，其特征在于它包括一個壓カ交換管組，所述壓カ交換管組具有兩根壓力交換管，所述壓カ交換管組被配設(shè)4個單向閥和I個三位四通的直線滑閥；每根壓力交換管各內(nèi)置ー個自由活塞，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體工作腔和能量回收流體工作腔； 所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中一組單向閥作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥；另一組單向閥作為能量回收裝置的高壓出水閥，每個壓力交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連；所述直線滑閥具有2個進(jìn)出水ロ、I個進(jìn)水ロ、I個排水ロ，所述2個進(jìn)出水ロ分別和兩個壓カ交換管的能量回收流體工作腔連接，所述I個進(jìn)水口和能量回收流體源連接，所述I個排水ロ用于排出能量回收流體工作腔中被交換能量后的低壓廢水；所述直線滑閥的兩端分別設(shè)有控制ロ， 所述閥控式能量回收單元裝置設(shè)有四通旋轉(zhuǎn)閥，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有專用于進(jìn)水的進(jìn)水口、專用于出水的出水口和兩個進(jìn)出水ロ，所述四通旋轉(zhuǎn)閥的兩個進(jìn)出水ロ分別與所述直線滑閥的兩個控制ロ連接，由四通旋轉(zhuǎn)閥控制所述直線滑閥周期性地工作于第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)；所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出水口與進(jìn)水口連通，第二進(jìn)出水口與排水ロ連通； 所述第12狀態(tài)為直線滑閥切換瞬間的狀態(tài)，直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ都與進(jìn)水口連通； 所述第13狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出水口與排水ロ連通，第二進(jìn)出水口與進(jìn)水口連通； 所述四通旋轉(zhuǎn)閥包括閥體和旋轉(zhuǎn)閥芯； 所述閥體在旋轉(zhuǎn)閥芯的軸向前后均設(shè)有第一流體通道、第二流體通道、第三流體通道、第四流體通道，所述第一流體通道與外界的連通ロ作為所述進(jìn)水口與控制壓力水源連接而專用于進(jìn)水，第二流體通道與外界的連通ロ作為所述排水ロ專用于排水，將從所述滑閥的控制ロ流出的水排出，第三流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，第四流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的另ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，沿著旋轉(zhuǎn)閥芯的周向的排列順序?yàn)榈谝涣黧w通道、第三流體通道、第二流體通道、第四流體通道； 旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第一流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第二流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第三流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；旋轉(zhuǎn)閥芯前后的第四流體通道均在對應(yīng)閥芯的端面處包括有通向閥芯的引道，在對應(yīng)閥芯徑向外由連接通道相通，其引道在同一直線上；第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道在閥芯周向上等距分布并在同一半徑的圓周上； 旋轉(zhuǎn)閥芯具有兩個對稱的圓弧通孔式流體通道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的長度滿足可以接通第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的間距滿足可以使第一流體通道的引道、第二流體通道的引道同時與第三流體通道的引道、第四流體通道的引道處于關(guān)閉狀態(tài)； 所述旋轉(zhuǎn)閥芯連接ー個階梯軸以接受驅(qū)動力，所述閥體設(shè)置有階梯軸的軸腔，第二流體通道和軸腔之間由孔連通，階梯軸一端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托上； 所述旋轉(zhuǎn)閥芯由驅(qū)動電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在于所述軸腔由閥體的中心孔構(gòu)成，閥體底部在中心孔的孔ロ處還連接支撐所述軸托的固定板，固定板和閥體之間由密封件密封。
3.如權(quán)利要求I或2所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)閥閥體由沿閥芯軸向布置連接的兩個閥體単元連接而成，兩個閥體単元在閥芯之外用密封件密封，每個閥體単元均設(shè)有第一流體通道及其引道和連接通道、第二流體通道及其引道和連接通道、第三流體通道及其引道和連接通道、第四流體通道及其引道和連接通道。
4.如權(quán)利要求3所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在于，以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設(shè)有閥芯安裝孔，所述閥芯放置在閥芯安裝孔中，其表面和所處的閥體単元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷連接階梯軸與旋轉(zhuǎn)閥芯并定位旋轉(zhuǎn)閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯設(shè)有相應(yīng)的自上表面向下延伸的連接槽。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在干，它的徑向采用軸套定位階梯軸，軸套與階梯軸過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸與軸套、階梯軸與軸托配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應(yīng)階梯軸的穿出處設(shè)有至少ー對機(jī)械密封，所述機(jī)械密封包括有靜止環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、弾性元件、彈簧座、靜止環(huán)輔助密封圈，機(jī)械密封垂直于階梯軸的端面，靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)在流體壓カ和彈簧力作用下保持貼合且可相對滑動并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。
6.一種閥控式能量回收單元裝置，其特征在于它包括多組并聯(lián)的壓カ交換管組，所述壓カ交換管組具有兩根壓力交換管，每組壓力交換管組被配設(shè)4個單向閥和I個三位四通的直線滑閥；每根壓力交換管各內(nèi)置ー個自由活塞，并將壓力交換管分成兩個工作腔，分別是被輸送流體工作腔和能量回收流體工作腔； 所述四只單向止回閥被平分成兩組，兩組單向閥的方向相反，其中一組單向閥作為能量回收裝置的低壓流體吸入閥；另一組單向閥作為能量回收裝置的高壓出水閥，每個壓力交換管的被輸送流體工作腔與其中一個低壓流體吸入閥和其中一個高壓出水閥相連； 所述直線滑閥具有2個進(jìn)出水ロ、I個進(jìn)水ロ、I個排水ロ，所述2個進(jìn)出水ロ分別和兩個壓カ交換管的能量回收流體工作腔連接，所述I個進(jìn)水口和能量回收流體源連接，所述I個排水ロ用于排出能量回收流體工作腔中被交換能量后的廢水；所述直線滑閥的兩端分別設(shè)有控制ロ， 所述閥控式能量回收單元裝置設(shè)有四通旋轉(zhuǎn)閥，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有專用于進(jìn)水的進(jìn)水口、專用于排水的排水口和與壓カ交換管組數(shù)相等的多組進(jìn)出水ロ，每組進(jìn)出水ロ具有兩個進(jìn)出水ロ，每組的兩個進(jìn)出水ロ分別與其中一組壓カ交換管組的直線滑閥的兩個控制ロ連接，由四通旋轉(zhuǎn)閥控制所述直線滑閥周期性地工作于第11狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第13狀態(tài)、第13狀態(tài)至第12狀態(tài)、第12狀態(tài)至第11狀態(tài)； 所述第11狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ中的第一進(jìn)出ロ與進(jìn)水口連通，第二進(jìn)出ロ與出水ロ連通； 所述第12狀態(tài)為直線滑閥切換瞬間的狀態(tài)，直線滑閥的2個進(jìn)出水ロ都與進(jìn)水口連通； 所述第13狀態(tài)為直線滑閥的2個進(jìn)出水口中的第一進(jìn)出口與出水ロ連通，第ニ進(jìn)出ロ與進(jìn)水口連通； 所述四通旋轉(zhuǎn)閥包括閥體和旋轉(zhuǎn)閥芯，所述旋轉(zhuǎn)閥芯連接ー個階梯軸以接受驅(qū)動カ；沿所述階梯軸軸向，所述四通旋轉(zhuǎn)閥設(shè)有多個閥體単元，閥體單元的數(shù)量比壓カ交換管組數(shù)多ー個，所述閥體単元分為端部単元和中間單元，所述閥體由所述閥體単元連接而成，相鄰閥體単元之間設(shè)有ー個所述閥芯，相鄰兩個閥體單元在閥芯之外用密封件密封； 所述閥體在旋轉(zhuǎn)閥芯的軸向前后均設(shè)有與其配合的第一流體通道、第二流體通道、第三流體通道、第四流體通道，所述第一流體通道與外界的連通ロ作為所述進(jìn)水口與控制壓力水源連接而專用于進(jìn)水，第二流體通道與外界的連通ロ作為所述排水ロ專用于排水，將從所述滑閥的控制ロ流出的水排出，第三流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的ー個控制ロ連接的進(jìn)出水ロ，第四流體通道與外界的連通ロ為與直線滑閥的另ー個控制ロ連接的進(jìn)出水口，沿著旋轉(zhuǎn)閥芯的周向的排列順序?yàn)榈谝涣黧w通道、第三流體通道、第二流體通道、第四流體通道； 所述端部單元設(shè)有ー個第一流體通道及其引道和連接通道、ー個第二流體通道及其引道和連接通道、ー個第三流體通道及其引道和連接通道、一個第四流體通道及其引道和連接通道；所述引道處在與閥芯端面對應(yīng)的位置，所述連接通道處在閥芯的徑向外； 所述中間單元設(shè)有ー個第一流體通道及其引道和連接通道、ー個第二流體通道及其引道和連接通道、兩個第三流體通道、ニ個第四流體通道；ニ個第三流體通道分別配屬給其上的閥芯和其下的閥芯，并均具有其引道和連接通道；ニ個第四流體通道分別配屬給其上的閥芯和其下的閥芯，并均具有其引道和連接通道；所述引道處在與閥芯端面對應(yīng)的位置，所述連接通道處在閥芯的徑向外； 所述端部単元和中間單元的第一流體通道的引道在同一直線上，第二流體通道的引道在同一直線上，第三流體通道的引道在同一直線上，第四流體通道的引道在同一直線上，第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道在閥芯周向上等距分布并在同一半徑的圓周上；所述端部単元和中間單元的第一流體通道的連接通道在同一直線上，第二流體通道的連接通道在同一直線上，第三流體通道的連接通道在同一直線上，第四流體通道的連接通道在同一直線上； 不同閥芯所配屬的第三流體通道之間不相通，不同閥芯所配屬的第四流體通道之間不相通； 旋轉(zhuǎn)閥芯具有兩個對稱的圓弧通孔式流體通道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的長度滿足可以接通第一流體通道的引道、第二流體通道的引道、第三流體通道的引道、第四流體通道的引道中相鄰的兩個引道，所述兩個圓弧通孔式流體通道的間距滿足可以使第一流體通道的引道、第二流體通道的引道同時與第三流體通道的引道、第四流體通道的引道處于關(guān)閉狀態(tài)；各閥芯的圓弧通孔式流體通道存在相位差，使各閥芯所對應(yīng)的工作周期間隔時間差; 所述閥體設(shè)置有階梯軸的軸腔，第二流體通道和軸腔之間由孔連通，階梯軸一端穿出閥體，另一端支撐在閥體中的軸托上； 所述旋轉(zhuǎn)閥芯由驅(qū)動電機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動。
7.如權(quán)利要求6所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在于所述軸腔由閥體的中心孔構(gòu)成，閥體底部在中心孔的孔ロ處還連接支撐所述軸托的固定板，固定板和閥體之間由密封件密封。
8.如權(quán)利要求6或7所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在干，以階梯軸穿出閥體的這一端為上，處于下方的閥體單元的上表面設(shè)有閥芯安裝孔，所述閥芯放置在閥芯安裝孔中，其表面和所處的閥體単元的上表面齊平，所述階梯軸含有兩個正交的通孔，所述兩個通孔處在階梯軸軸向的不同位置上，用于安裝芯軸連接銷連接階梯軸與旋轉(zhuǎn)閥芯并定位旋轉(zhuǎn)閥芯相對閥體的初始周向角度位置，閥芯設(shè)有相應(yīng)的自上表面向下延伸的連接槽。
9.如權(quán)利要求6所述的ー種閥控式能量回收單元裝置，其特征在干，它的徑向采用軸套定位階梯軸，軸套與階梯軸過渡配合，與閥體過盈配合；階梯軸與軸套、階梯軸與軸托配合處均采用金屬與高分子材料的摩擦副配對，閥芯與閥體之間的配合為不同高分子材料之間的摩擦副配對；閥體對應(yīng)階梯軸的穿出處設(shè)有至少ー對機(jī)械密封，所述機(jī)械密封包括有靜止環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、弾性元件、彈簧座、靜止環(huán)輔助密封圈，機(jī)械密封垂直于階梯軸的端面，靜止環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)在流體壓カ和彈簧力作用下保持貼合且可相對滑動并配以輔助密封從而達(dá)到阻漏的軸封裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種閥控式能量回收單元裝置，包括四通滑閥、四通旋轉(zhuǎn)閥、一組兩根壓力交換管和四只單向止回閥，四只單向閥被均分成兩組，分別安裝于壓力交換管的一側(cè)，壓力交換管另一側(cè)則與四通換向閥連接。本實(shí)用新型可根據(jù)需要采用一組或多組壓力交換管，四通旋轉(zhuǎn)閥可疊加。本實(shí)用新型采用等壓交換原理，利用反滲透處理系統(tǒng)本身的高壓操作條件，充分把高壓條件下的反滲透濃海水余壓能量予以回收利用，達(dá)到節(jié)能目的。本實(shí)用新型控制簡單可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，對系統(tǒng)流量和壓力適應(yīng)性好，噪音低，能量回收效率高達(dá)95%以上，裝置易于標(biāo)準(zhǔn)化、大型化。本實(shí)用新型可以大大減少反滲透系統(tǒng)的制水能耗和高壓泵的投資，對降低反滲透工程的制水成本和工程投資都具有重要意義。
文檔編號C02F103/08GK202449887SQ20112051237
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者周倪民, 張希建, 張建中, 趙浩華 申請人:杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司