【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及石油化工、海水淡化流體壓力回收技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有整體旋轉(zhuǎn)式配流盤的余壓回收裝置。

背景技術(shù)：

我國是淡水資源匱乏國，利用海水淡化工藝生產(chǎn)淡水是未來的發(fā)展方向。在反滲透海水淡化工藝中，流體余壓回收裝置是其整套工藝流程的核心設(shè)備之一，對降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力有至關(guān)重要的作用?？墒怯捎谖覈鴮@方面的研究起步較晚，工藝流程中的許多關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)仍被國外發(fā)達(dá)國家掌握著，余壓回收裝置更是如此。

旋轉(zhuǎn)式余壓回收裝置通過高低壓流體直接接觸交換壓力的方式，實現(xiàn)“壓力—壓力”的壓力回收轉(zhuǎn)換方式能達(dá)到很高的余壓回收效率。國外學(xué)者早在上世紀(jì)60年代開始研究流體壓力回收技術(shù)，目前已具有成熟的技術(shù)和設(shè)備工藝在工業(yè)中應(yīng)用。美國的eri公司主打的px系列，經(jīng)過幾代的更新，目前該公司推出的px—q300裝置，可以保證最低97.2％的能量回收效率，且工作噪聲低于81db，適用于任何規(guī)模的海水淡化廠。但是，由于這種裝置由于其流體通道高速轉(zhuǎn)動，配流盤固定不動，在運(yùn)行過程中會造成額外的能量損失。目前有相關(guān)研究學(xué)者，設(shè)計出流體通道固定，配流盤旋轉(zhuǎn)的余壓回收裝置。不過由于該類裝置不能很好的解決配流盤和流體通道間的密封，流體壓力的處理范圍有限制，商用價值不高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種具有整體旋轉(zhuǎn)式配流盤的余壓回收裝置，該裝置密封效果好，能夠?qū)崿F(xiàn)很高的余壓回收效率；裝置對中性好，運(yùn)行穩(wěn)定；配流盤和流體管道間無摩擦，材料損耗小，裝置使用壽命高。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種具有整體旋轉(zhuǎn)式配流盤的余壓回收裝置，包括筒體、筒體軸線處裝有中心軸、筒體內(nèi)部圍繞中心軸均布有多個圓孔流體通道，筒體兩端外壁伸出構(gòu)成上配流套和下配流套，上整體式配流盤、下整體式配流盤組裝在上配流套和下配流套內(nèi)；

上配流套、下配流套端部分別通過上密封蓋和下密封蓋封閉，上配流套和上密封蓋之間設(shè)有上o型圈，上密封蓋外部設(shè)有支撐中心軸的軸承和上填料密封，上密封蓋和上填料密封間通過螺栓一連接，上整體式配流盤下部和筒體的圓孔流體通道端面設(shè)有上間隙密封；下配流套和下密封蓋之間設(shè)有o型圈達(dá)到緊密配合，下密封蓋外部設(shè)有支撐中心軸的下軸承和下填料密封，下密封蓋和下填料密封通過螺栓二連接，下整體式配流盤下部和筒體的圓孔流體通道端面設(shè)有下間隙密封；

上密封蓋、上整體式配流盤、筒體、流體圓孔道、下整體式配流盤及下密封蓋構(gòu)成密封腔體；上密封蓋周向均布一個上流體進(jìn)口、一個上流體出口，下密封蓋周向均布一個下流體進(jìn)口、一個下流體出口，上整體式配流盤和下整體式配流盤結(jié)構(gòu)對稱，上整體式配流盤、下整體式配流盤呈圓盤結(jié)構(gòu)，每個配流盤內(nèi)面開有兩道具有一定寬度的配流盤同心圓形槽道，槽道上開有內(nèi)側(cè)月牙形通孔、外側(cè)月牙形通孔用于和流體圓孔通道連接；

上整體式配流盤、下整體式配流盤，上配流套內(nèi)側(cè)與上整體式配流盤的環(huán)形槽道形成互不摻混的高壓腔、低壓腔，上整體式配流盤內(nèi)側(cè)月牙形通孔與流體圓孔道相連接，外側(cè)月牙形通孔與流體圓孔道相連接；下配流套內(nèi)側(cè)與下整體式配流盤的環(huán)形槽道形成互不摻混的高壓腔、低壓腔，下配流盤內(nèi)側(cè)月牙形通孔與流體圓孔道相連接，外側(cè)月牙形通孔與流體圓孔道相連接。

進(jìn)一步，上整體式配流盤、下整體式配流盤中心位置處開孔，孔上開設(shè)有用于和中心軸連接的配流盤鍵槽，中心軸和上整體式配流盤、下整體式配流盤通過鍵連接。

進(jìn)一步，上整體式配流盤、下整體式配流盤內(nèi)面開設(shè)有與上配流套和下配流套直接接觸的配流盤外環(huán)，用于上整體式配流盤、下整體式配流盤的徑向固定。

進(jìn)一步，上整體式配流盤、下整體式配流盤外側(cè)面開有一定寬度的配流盤外側(cè)面槽道，配流盤外側(cè)面槽道內(nèi)設(shè)有與配流套配合的上迷宮密封、下迷宮密封。

進(jìn)一步，上整體式配流盤、下整體式配流盤的內(nèi)側(cè)面開有一定寬度的配流盤內(nèi)側(cè)面槽道，配流盤內(nèi)側(cè)面槽道內(nèi)設(shè)有與上密封蓋和下密封蓋配合的上迷宮密封一、下迷宮密封一。

進(jìn)一步，上整體式配流盤、下整體式配流盤安裝在上述上配流套和下配流套內(nèi)，并用彈性擋圈將上整體式配流盤、下整體式配流盤進(jìn)行軸向固定。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明具有整體旋轉(zhuǎn)式配流盤的余壓回收裝置，包括筒體、筒體軸線處裝有中心軸、首先流體圓孔道固定不轉(zhuǎn)動，配流盤在外部電機(jī)驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)，高低壓流體通過配流盤的旋轉(zhuǎn)直接接觸，交換壓力能，能實現(xiàn)很高的余壓回收效率。其次，采用具有環(huán)形槽道的整體式配流盤，高低壓流體不會摻混，達(dá)到很好的密封；采用整體旋轉(zhuǎn)式配流盤，裝置對中性更好，可以避免配流盤在高速旋轉(zhuǎn)式時的偏心晃動，降低噪音；可以避免裝置運(yùn)行過程中，高低壓流體對配流盤沖擊而產(chǎn)生偏心力矩，導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定；可以避免中心軸轉(zhuǎn)動時軸線偏離中心線，導(dǎo)致兩邊軸承受到支座反力，提高裝置使用壽命。此外，在整體式配流盤的外側(cè)面和配流套之間設(shè)有迷宮密封，高低壓流體不會通過配流套和整體式配流盤之間的縫隙摻混；在整體式配流盤內(nèi)側(cè)面和上密封蓋之間設(shè)有迷宮密封，流體不會出現(xiàn)泄漏，壓力不會外泄，保持良好的密封性。最后，整體式配流盤下端面與流體圓孔道端面之間留有很小的間隙，配流盤在高速旋轉(zhuǎn)時，少部分流體滯留在此，由于流體具有表面張力，此處達(dá)到面密封，既可以減小配流盤和流體圓孔道端面之間的摩擦，又能達(dá)到很好的密封效果。

配流套和筒體構(gòu)成一個整體，取代傳統(tǒng)的配流盤安裝在配流套內(nèi)，配流套和筒體分開，通過一些構(gòu)件連接的結(jié)構(gòu)方式，便于提高裝置的密封性，以及裝置的對中性，運(yùn)行起來更穩(wěn)定，噪聲更小。

采用整體式單片配流盤，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，運(yùn)行穩(wěn)定，也方便裝置定期拆裝、檢驗、安裝。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明所提供的實施例的剖面示意圖；

圖2為圖1中整體式配流盤的三維立體示意圖；

圖2a為整體式配流盤外側(cè)面三維立體示意圖；

圖2b為整體式配流盤內(nèi)側(cè)面三維立體示意圖；

圖3為圖1中整體式配流盤的三維立體示意圖；

圖4為圖1中筒體和配流套整體結(jié)構(gòu)的三維立體示意圖；

圖5為圖1中密封蓋的三維立體示意圖；

圖6為圖1中余壓回收流程示意圖。

其中，1-上軸承；2-上填料密封；3-螺栓；4-上流體出口、進(jìn)口；5-上o型圈；6-上迷宮密封；7-上整體式配流盤；8-上配流套；9-上間隙密封；10-筒體；11-流體圓孔道；12-下間隙密封；13-下配流套；14-下整體式配流盤；15-下迷宮密封；16-下o型圈；17-螺栓；18-螺栓；19-下填料密封；20-下軸承；21-中心軸；22-下流體出口、進(jìn)口；23-下迷宮密封一；24-下密封蓋；25-彈性擋圈；26-下鍵；27-上鍵；28-上迷宮密封一；29-上密封蓋；30-螺栓；32-配流盤外環(huán)；33-配流盤外側(cè)面槽道；34-配流盤內(nèi)側(cè)面槽道；35-配流盤同心圓形槽道；36-配流盤鍵槽；38-外側(cè)月牙形通孔、39-內(nèi)側(cè)月牙形通孔；40-密封蓋環(huán)形槽道。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

參考附圖1～6，本發(fā)明公開的具有旋轉(zhuǎn)式配流盤結(jié)構(gòu)的余壓回收裝置，包括筒體10、筒體軸線處裝有中心軸21、筒體內(nèi)部有均布的圓孔流體通道11，筒體10外壁伸出構(gòu)成上配流套8和下配流套13，上整體式配流盤7、下整體式配流盤14組裝在上述上配流套8和下配流套13內(nèi)；中心軸21和上整體式配流盤7、下整體式配流盤14通過鍵連接。

上配流套8和上密封蓋29之間設(shè)有上o型圈5達(dá)到緊密配合，上密封蓋29外部設(shè)有上軸承1和上上填料密封2，上密封蓋29和填料密封間通過螺栓一3連接，上整體式配流盤7下部和筒體的流體圓孔道端面留有一定間隙9；下配流套13和下下密封蓋24之間設(shè)有o型圈16達(dá)到緊密配合，下下密封蓋24外部設(shè)有下軸承20和下填料密封19，下下密封蓋24和填料密封間通過螺栓二18連接，下整體式配流盤14下部和筒體10的流體圓孔道端面留有一定的下間隙密封12；上密封蓋29、上整體式配流盤7、筒體10、流體圓孔道11、下整體式配流盤14及下下密封蓋24配合構(gòu)成密封腔體；

如圖2a和圖2所示，采用單片上整體式配流盤7、下整體式配流盤14，呈圓盤結(jié)構(gòu)，內(nèi)面開有兩道具有一定寬度的配流盤同心圓形槽道35，槽道上開有內(nèi)側(cè)月牙形通孔39、外側(cè)月牙形通孔38用于和流體圓孔通道11連接，上整體式配流盤7、下整體式配流盤14中心位置處開孔，孔上開配流盤鍵槽36，用于和軸21的連接，上整體式配流盤7、下整體式配流盤14內(nèi)面一定寬度的配流盤外環(huán)32直徑最大，和上配流套8、下配流套13直接接觸，用于上整體式配流盤7、下整體式配流盤14的徑向固定，上整體式配流盤7、下整體式配流盤14的外側(cè)面開有一定寬度的配流盤外側(cè)面槽道33，設(shè)為和配流套之間的上迷宮密封6、下迷宮密封15，上整體式配流盤7、下整體式配流盤14的內(nèi)側(cè)面開有一定寬度的配流盤內(nèi)側(cè)面槽道34，設(shè)為和密封蓋之間的上迷宮密封一28、下迷宮密封一23裝置對中性更好，可以避免配流盤在高速旋轉(zhuǎn)時的偏心晃動，降低噪音；可以避免裝置運(yùn)行過程中，高低壓流體對配流盤沖擊而產(chǎn)生偏心力矩，導(dǎo)致運(yùn)行不穩(wěn)定；可以避免中心軸轉(zhuǎn)動時軸線偏離中心線，導(dǎo)致兩邊軸承受到支座反力，提高裝置使用壽命。

上配流套8內(nèi)側(cè)與上整體式配流盤7的環(huán)形槽道形成互不摻混的高壓腔、低壓腔，上整體式配流盤7內(nèi)側(cè)月牙形通孔39與流體圓孔道11相連接，外側(cè)月牙形通孔38與流體圓孔道11相連接；下配流套13內(nèi)側(cè)與下整體式配流盤14的環(huán)形槽道形成互不摻混的高壓腔、低壓腔，下配流盤14內(nèi)側(cè)月牙形通孔39與流體圓孔道11相連接，外側(cè)月牙形通孔38與流體圓孔道11相連接。

筒體10一定厚度的外壁伸出構(gòu)成上配流套8、下配流套13，上配流套8、下配流套13和筒體10構(gòu)成一個整體，上整體式配流盤7、下整體式配流盤14安裝在上述上配流套8、下配流套13內(nèi)，并用彈性擋圈25將上整體式配流盤7、下整體式配流盤14進(jìn)行軸向固定；筒體10和上配流套8、下配流套13構(gòu)成整體，有利于提高裝置的密封性，防止流體泄露，使裝置適用于任何范圍的流體壓力。

上密封蓋29、下密封蓋24內(nèi)側(cè)開有不同直徑大小的密封蓋環(huán)形槽道40，上密封蓋29、下密封蓋24和上整體式配流盤7、下整體式配流盤14之間設(shè)有上迷宮密封6、下迷宮密封15，具有很好的密封性，防止流體泄露。

上整體式配流盤7和筒體10中流體圓孔道端面留有一定的上間隙密封9，構(gòu)成一對旋轉(zhuǎn)摩擦副，可以降低摩擦，提高上整體式配流盤7的使用壽命，同時配流盤高速旋轉(zhuǎn)，在此能填充部分流體，由于液體的表面張力實現(xiàn)面密封。

上配流套8和上密封蓋29之間通過螺栓一30連接，之間所組成的密封面設(shè)有上o型圈5；下配流套13和下下密封蓋24之間通過螺栓17連接，之間所組成的密封面設(shè)有下o型圈16；選用o型圈作為密封材料，不僅具有較好的密封性，還可以降低摩擦系數(shù)，提高裝置的使用壽命。

配流盤以對稱的形式安裝在配流套內(nèi)，中心軸21與外部驅(qū)動電機(jī)通過聯(lián)軸器連接，配流盤組件通過下鍵26、上鍵27與中心軸21連接。外部電動機(jī)啟動，配流盤組件不斷轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)余壓交換過程。

參見圖6，利用本發(fā)明裝置把高壓流體a中的余壓傳遞給低壓流體a的工作流程如下：

高壓流體a通過密封蓋上的高壓進(jìn)口進(jìn)入上整體式配流盤的月牙形孔道所覆蓋的流體圓孔道，待高壓流體充滿流體圓孔道之后，下配流盤經(jīng)過旋轉(zhuǎn)后將低壓流體b送入流體圓孔道，高壓流體a和低壓流體b在流體圓孔道中匯合，高壓流體a將壓力傳遞給低壓流體b之后，低壓流體b變成高壓流體b從密封蓋上的高壓出口流出，增壓后的流體留給下個工藝過程使用，此時高壓流體a變成低壓流體a，低壓流體b將泄壓后的低壓流體a從流體圓孔道中推出來，低壓流體a從密封蓋上的低壓流體出口排出。

隨著整體式配流盤地不斷轉(zhuǎn)動，高低壓流體在流體圓孔道內(nèi)進(jìn)行壓力能的傳遞，泄壓流體和已增壓的流體不斷地連續(xù)排出，實現(xiàn)余壓回收的過程。

綜上所訴，本發(fā)明采用整體式單片配流盤，裝置對中性更好，避免配流盤在轉(zhuǎn)動時中心軸受到彎曲應(yīng)力，保護(hù)軸承，提高裝置使用壽命；配流盤內(nèi)面開有同心圓形槽道，密封性好，高低壓流體腔中的流體不會摻混；配流套和筒體構(gòu)成一個整體，密封性好，避免流體泄露，適合大范圍內(nèi)的工況；采用中心對稱布置的流體圓孔道、筒體、高低壓流體進(jìn)口、出口，避免配流盤在高速旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)偏心旋轉(zhuǎn)，保證裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性；配流盤外環(huán)和配流套之間接觸，實現(xiàn)配流盤的徑向固定，配流盤外側(cè)面和配流套之間設(shè)有迷宮密封，有良好的密封性，流體不會摻混；配流盤下側(cè)和流體圓孔道端面間留有一定的間隙，此處的少量流體可以實現(xiàn)面密封，有良好的密封性能；配流套內(nèi)側(cè)面和密封蓋之間設(shè)有迷宮密封，有良好的密封性，避免流體出現(xiàn)泄漏。本發(fā)明的具有整體旋轉(zhuǎn)式配流盤的余壓回收裝置，密封性好、回收效率高、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、使用維護(hù)成本低、裝置工作穩(wěn)定、使用壽命長和工作噪音低等優(yōu)點。

以上內(nèi)容是對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施方式僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定發(fā)明保護(hù)范圍。