一種旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液體系統(tǒng)中的壓力能量回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，功交換式能量回收裝置，能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程為壓力能。它使高低流體直接交換壓力能，如果忽略裝置中的摩擦和泄露，裝置的效率理論上可以達(dá)到100%，而實(shí)際效率可在90%以上。正是這種高回收效率，使其成為目前國(guó)內(nèi)外許多研宄學(xué)者研宄開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。按照運(yùn)動(dòng)部件類型，這類裝置可分閥控功交換器(Worker Exchange)和壓力交換器(PressureExchange)兩種。
[0003]閥控功交換器，代表產(chǎn)品包括瑞士 Calder公司的Work Exchange EnergyRecovery(DWEER)、德國(guó)西格瑪公司的 Presssure Exchange System(PES)、1nics 公司的DYPREX動(dòng)力壓力交換器等，這類能量回收裝置體積大，主材采用貴重稀有金屬耐腐蝕材料制造，另外控制閥門(mén)切換頻繁，其維護(hù)工作量大和裝備安全穩(wěn)定性低；在切換過(guò)程中相位不連續(xù)，導(dǎo)致較大的流量和壓力的波動(dòng)。
[0004]壓力交換器(Pressure Exchange)代表產(chǎn)品美國(guó)ERI公司的PressureExchanger (PX)，這類能量回收裝置體積小。美國(guó)ERI公司的產(chǎn)品，在配流盤(pán)面上采用間隙密封結(jié)構(gòu)，能量回收裝置在小處理量時(shí)很難保持高的回收效率，裝置小型化困難；當(dāng)轉(zhuǎn)子較大時(shí)，依靠高壓、低壓水流的切向沖力無(wú)法使轉(zhuǎn)子穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)；上述壓力交換器難以形成具有實(shí)際商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的小額定流量的、大額定流量的產(chǎn)品；其工程陶瓷的脆性也為設(shè)備安全、穩(wěn)定性大大下降。
[0005]在中國(guó)專利201010197604.1公開(kāi)了一種功交換式能量回收裝置，該壓力交換器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)采用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，而轉(zhuǎn)動(dòng)部件由重而長(zhǎng)的壓力交換管組成，此轉(zhuǎn)動(dòng)部件具有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)且低速轉(zhuǎn)動(dòng)，需要很大的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，此時(shí)難以保持能量回收裝置高效穩(wěn)定的運(yùn)行，特別是中大型、超大型額定流量的產(chǎn)品此類型壓力交換器也難以實(shí)現(xiàn)具有實(shí)際商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
[0006]本產(chǎn)品公開(kāi)的能量回收裝置屬功交換式能量回收裝置，利用壓力交換原理，選用新型高分子耐磨工程塑料自主開(kāi)發(fā)配流轉(zhuǎn)子，在配流面采用自主研發(fā)的自緊密封結(jié)構(gòu)和水潤(rùn)滑靜壓支撐技術(shù)，利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方案，該裝置不但效率高，適用中大型、超大型流量壓力交換，而且安全穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、噪音低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在提供一種中大型、超大型流量功交換式能量回收裝置，能通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)配流、自緊密封，實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的壓力能量交換。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:它包括轉(zhuǎn)動(dòng)組件，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件包括:驅(qū)動(dòng)軸(12)、套在驅(qū)動(dòng)軸外的用于機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)(15)、上配流轉(zhuǎn)子(4)、下配流轉(zhuǎn)子(4’)，上配流轉(zhuǎn)子(4)被穿入驅(qū)動(dòng)軸(12)上端并在上配流轉(zhuǎn)子穿入面的上端設(shè)置第一密封圈(18)，下配流轉(zhuǎn)子(4’ )被插入驅(qū)動(dòng)軸(12)下端；
[0008]所述旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置還設(shè)有不轉(zhuǎn)組件，所述不轉(zhuǎn)組件包括機(jī)械密封蓋(13)、用于機(jī)械密封的與動(dòng)環(huán)(15)配合的靜環(huán)(14)、上端蓋(I)、安裝在上端蓋內(nèi)的上滾動(dòng)軸承
(16)、上止推盤(pán)(5)、彈簧圈(8)、與驅(qū)動(dòng)軸軸向平行的壓力交換管(10)、殼體(11)、下止推盤(pán)(5’)、安裝在下止推盤(pán)內(nèi)的下滾動(dòng)軸承(16’)、下端蓋(Γ )，上止推盤(pán)(5)、下止推盤(pán)(5’ )以盤(pán)心為中心的圓周上分別開(kāi)有相應(yīng)的至少一個(gè)通槽，壓力交換管(10)上端插入上止推盤(pán)(5)的第一通槽(40)并在插入面設(shè)置第二密封圈(9)、下端插入下止推盤(pán)(5，)的第二通槽(40’)并在插入面設(shè)置第三密封圈(9’)，上止推盤(pán)(5)插入上端蓋(I)下端面并在插入面設(shè)置第四密封圈￠)，下止推盤(pán)(5，)插入下端蓋(Γ )上端面并在插入面設(shè)置第五密封圈(6’)，上滾動(dòng)軸承(16)與下滾動(dòng)軸承(16’ )將所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件周向定位；
[0009]驅(qū)動(dòng)軸(12)穿過(guò)機(jī)械密封蓋(13)、安裝在上端蓋內(nèi)的上滾動(dòng)軸承(16)、上配流轉(zhuǎn)子(4)、上止推盤(pán)(5)、下止推盤(pán)(5’)、安裝在下止推盤(pán)內(nèi)的下滾動(dòng)軸承(16’ )并與下配流轉(zhuǎn)子(4’ )連接；
[0010]上端蓋(I)固定在殼體(11)的上端并裝有第六密封圈(7)，下端蓋(Γ )固定在殼體(11)的下端并裝有第七密封圈(7’)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件的上配流轉(zhuǎn)子(4)的上端面與不轉(zhuǎn)組件上端蓋(I)內(nèi)腔支撐面接觸且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成第一對(duì)相對(duì)滑動(dòng)的摩擦副，上配流轉(zhuǎn)子(4)的下端面與不轉(zhuǎn)組件上止推盤(pán)(5)的上端面接觸且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成第二對(duì)相對(duì)滑動(dòng)的摩擦副，所述轉(zhuǎn)動(dòng)組件下配流轉(zhuǎn)子(4’)的下端面與不轉(zhuǎn)組件下端蓋(Γ)內(nèi)腔支撐面接觸且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成第三對(duì)相對(duì)滑動(dòng)的摩擦副，下配流轉(zhuǎn)子(4’ )的上端面與不轉(zhuǎn)組件下止推盤(pán)(5，)的下端面接觸且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)成第四對(duì)相對(duì)滑動(dòng)的摩擦副。
[0011]彈簧圈⑶分別固定在殼體(11)的上端及下端，彈簧圈⑶分別將上止推盤(pán)(5)推壓在上配流轉(zhuǎn)子(4)上、將下止推盤(pán)(5’ )推壓在下配流轉(zhuǎn)子(4’ )上，同時(shí)上配流轉(zhuǎn)子
(4)擠壓上端蓋(I)內(nèi)腔支撐面、下配流轉(zhuǎn)子(4’ )擠壓下端蓋(Γ )內(nèi)腔支撐面。
[0012]所述上配流轉(zhuǎn)子(4)開(kāi)有高壓側(cè)通槽(20)和低壓側(cè)通槽(30)，下配流轉(zhuǎn)子(4’ )開(kāi)有高壓側(cè)通槽(20’ )和低壓側(cè)通槽(30’ );將上配流轉(zhuǎn)子(4)上的二個(gè)所述通槽分開(kāi)的部分為上配流轉(zhuǎn)子(4)的密封區(qū)，所述密封區(qū)將相對(duì)的高壓流體和相對(duì)低壓流體分隔；將下配流轉(zhuǎn)子(4’)上的二個(gè)所述通槽分開(kāi)的部分為下配流轉(zhuǎn)子(4’)的密封區(qū)，所述密封區(qū)將相對(duì)高壓流體和相對(duì)低壓流體分隔。
[0013]所述上端蓋⑴設(shè)有相對(duì)低壓流體進(jìn)口(2)、相對(duì)高壓流體出口(3)，下端蓋(Γ)設(shè)有相對(duì)低壓流體出口(2’)、相對(duì)高壓流體進(jìn)口(3’ );所述上配流轉(zhuǎn)子(4)套入上端蓋
(I)，將上端蓋(I)空腔分隔成低壓腔室(60)和高壓空腔環(huán)(50);所述下配流轉(zhuǎn)子(4’)套入下端蓋(Γ )，將下端蓋(Γ )空腔分隔成低壓空腔環(huán)(50’ )和高壓腔室(60’)。
[0014]所述驅(qū)動(dòng)軸(12)上端與上配流轉(zhuǎn)子(4)通過(guò)上定位銷(xiāo)(17)周向固定，驅(qū)動(dòng)軸
(12)下端與下配流轉(zhuǎn)子(4’ )通過(guò)下定位銷(xiāo)(17’ )周向固定。
[0015]所述上端蓋(I)的相對(duì)低壓流體進(jìn)口(2)、上端蓋(I)內(nèi)的低壓腔室￠0)、上配流轉(zhuǎn)子⑷的第一低壓側(cè)通槽(30)、上止推盤(pán)(5)的第一通槽(40)、與上配流轉(zhuǎn)子(4)的第一低壓側(cè)通槽(30)相通的壓力交換管(10)、下止推盤(pán)(5，)的第二通槽(40’)、下配流轉(zhuǎn)子(4’ )的第二低壓側(cè)通槽(30’)、下端蓋(Γ )內(nèi)的低壓空腔環(huán)(50’ )和下端蓋(Γ )的相對(duì)低壓流體出口(2’ )構(gòu)成相對(duì)低壓區(qū)；
[0016]上端蓋(I)的相對(duì)高壓流體出口(3)、上端蓋(I)內(nèi)的高壓空腔環(huán)(50)、上配流轉(zhuǎn)子(4)的第一高壓側(cè)通槽(20)、上止推盤(pán)(5)的第一通槽(40)、與上配流轉(zhuǎn)子(4)的第一高壓側(cè)通槽(20)相通的壓力交換管(10)、下止推盤(pán)(5，)的第二通槽(40’)、下配流轉(zhuǎn)子(4’ )的第二高壓側(cè)通槽(20’)、下端蓋(Γ )內(nèi)的高壓腔室(60’ )和下端蓋(Γ )的相對(duì)高壓流體進(jìn)口(3’ )構(gòu)成相對(duì)高壓區(qū)。
[0017]由于采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)用新型具體有的有益效果是:
[0018]本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)式能量回收裝置的能量回收效率大于90%，比起瑞士 Calder公司等閥控功交換式能交換器(Work Exchanger