本發明專利技術提供反滲透海水淡化能量回收裝置及其切換器，切換器包括：相互套接的外套缸體和內套缸體，兩者之間形成相互隔離的兩個外腔，內套缸體與兩個外腔相對部位均設置格柵區，格柵區設有沿內套缸體的周向分布、且軸向延伸的條形孔，相鄰的兩個條形孔同側的一端軸向具有設定距離；設置在內套缸體內、且其上設置有兩個活塞的活塞桿；與活塞桿的一端相連以驅動其在內套缸體內移動的驅動器；位于兩個外腔之間，且與內套缸體的內腔相通的高壓進水管頭；設置在兩個外腔的兩側的兩個低壓排水管頭；和設置在外套缸體上的兩個水壓缸接管頭，每個水壓缸接管頭分別對應連通一個所述外腔。降低了海水淡化工作過程中海水對切換器的沖擊，提高了進出水穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及海水淡化
，更具體地說，涉及一種反滲透海水淡化能量回收裝置及其切換器。
技術介紹
反滲透海水淡化技術是目前海水淡化的主流技術之一。該技術在海水淡化過程需要消耗大量的電能(具體通過泵)提升進水壓力以克服水的滲透壓，反滲透排出的濃海水余壓高達5. 5飛.5MPa，假如系統產水以40%的回收率計算，排放的占進水量60%的濃海水中還蘊含著很高的壓力能，將這一部分能量回收變成進水壓力能可大幅降低反滲透海水淡化能耗和制水成本。這也是反滲透海水淡化技術中設計能量回收裝置的初衷，為了把反滲透海水淡化系統中的高壓濃海水的壓力能回收再利用，則需要在反滲透海水淡化系統中設置 能量回收裝置。按照工作原理，能量回收裝置主要分為水力渦輪式和功交換式兩大類。在水力渦輪式能量回收裝置中，能量的轉換過程為“壓力能-機械能(軸功)-壓力能”，其能量回收效率約35% 70%。功交換式能量回收裝置，只需經過“壓力能-壓力能”這一步轉化過程，其能量回收效率高達94%以上，由于其高回收效率等優點，功交換式能量回收裝置已成為國內外研究和推廣的重點。具體講，功交換式能量回收裝置根據切換方式和交換方式的不同，可分類為水壓缸式能量回收裝置和轉子式能量回收裝置。其中，水壓缸式能量回收裝置需要通過切換器使得高壓濃海水流入到不同的水壓缸內，通過高壓濃海水推動水壓缸內的活塞移動進而將高壓濃海水的壓力能轉變成低壓原海水的壓力能。但是現有的切換器在工作的過程中，高壓濃海水進入到切換器中，通過切換器內的活塞所處的狀態形成的線路流通，當切換器的活塞運動到水壓缸高壓接口時，徑向出水造成對活塞單邊推力使得切換器活塞受力不均，導致活塞磨損嚴重，使得能量回收效率降低，無法長期穩定的運行。另外，如果切換器動作時間不合適，當水壓缸從低壓狀態切換到高壓狀態時，相應的低壓原海水進水口止回閥尚未關死會造成液擊，使得能量回收裝置產生較大震動。同樣，當水壓缸從高壓狀態切換到低壓狀態時，相應的高壓原海水出水口止回閥尚未關死也會造成液擊，使得能量回收裝置產生較大的震動。我們知道反滲透海水淡化系統正常狀態下連續運行，上述震動長時間的存在，會導致能量回收系統的故障率高，噪聲大，壽命低。如何解決上述反滲透海水淡化系統在工作過程中海水對切換器的沖擊較大的問題，進而提高進出水穩定性，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種反滲透海水淡化能量回收裝置及其切換器，其提供的技術方案通過對切換器的結構進行改進，解決了
技術介紹
中的能量回收裝置在工作過程中進出水對切換器的活塞沖擊較大造成磨損快問題及裝置易發生震動的問題，進而提高了進出水的穩定性。為了達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器，包括相互套接的外套缸體和內套缸體，兩者之間形成相互隔離的兩個外腔，所述內套缸體與兩個外腔相對的部位均設置格柵區，所述格柵區設有沿所述內套缸體的周向分布、且軸向延伸的條形孔，相鄰的兩個條形孔同側的一端在所述內套缸體的軸向具有設定距離；設置在所述內套缸體內、且其上設置有兩個活塞的活塞桿；與所述活塞桿的一端相連以驅動其在所述內套缸體內移動，進而實現活塞與與其對應的格柵區封堵配合的驅動器；位于兩個外腔之間，且與所述內套缸體的內腔相通的高壓進水管頭；·設置在兩個外腔的兩側的兩個低壓排水管頭；和設置在所述外套缸體上的兩個水壓缸接管頭，每個所述水壓缸接管頭分別對應連通一個所述外腔。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，所述內套缸體與兩個外腔相對的格柵區的條形孔數量均為偶數，且相對分布的條形孔相對應的端部位于所述內套缸體的同一徑向截面上，所述條形孔等距分布。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，所述條形孔為腰型孔。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，兩個所述水壓缸接管頭均偏置于與其對應的所述格柵區。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，兩個活塞間距大于或者等于2L+Di+D2，兩個所述水壓缸接管頭的中心線間距為L1 ^ L2+Di+D3或者L1 ( L2-D1-D3,其中L表示活塞的有效密封面長度，L1表示兩個水壓缸接管頭的中心線的間距；L2表示兩個格柵區整體覆蓋寬度的中心線的間距辦表示每個格柵區的覆蓋寬度；D3表示水壓缸接管頭的直徑。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，所述活塞的密封長度大于所述格柵區在所述內套缸體上的覆蓋寬度。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，所述活塞桿依次穿過兩個所述活塞并穿出所述內套缸體的端部堵頭，且兩個所述低壓排水管頭均沿所述內套缸體的徑向伸出。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，所述外套缸體的數量為兩個，且均焊接或通過連接件裝配在所述內套缸體上，均與所述內套缸體形成所述外腔，所述高壓進水管頭位于兩個所述外套缸體之間。優選的，上述反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器中，所述驅動器為電動缸或者液壓缸。基于上述提供的切換器，本專利技術還提供了反滲透海水淡化能量回收裝置，包括第一水壓缸、第二水壓缸、單向閥組及切換器，其中所述切換器為上述任意一項所述的切換器，其兩個水壓缸接管頭分別與第一水壓缸和第二水壓缸的一側相連通，所述單向閥組與所述第一水壓缸和第二水壓缸的另一側相連通。相對于現有技術而言，本專利技術提供反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器，在工作過程中，通過格柵區實現外腔和內套缸體的內腔之間的進排水，在經過格柵區的過程中所述格柵區設有沿所述內套缸體的周向分布，且軸向延伸的條形孔，相鄰的兩個條形孔同側的一端在所述內套缸體的軸向具有設定距離；該種結構使得驅動器在驅動活塞桿移動的過程中，兩個活塞逐步地實現格柵區流通面積的改變，進而實現進排水量的逐步增加或者減小，解決了能量回收裝置高壓流體切換時對切換器活塞造成的沖擊問題并使高壓流體盡量平緩地從一個水壓缸轉換到另一個水壓缸中，進而提高了進出水的穩定性。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本專利技術實施例提供的反滲透海水淡化系統的結構示意圖； 圖2為本專利技術實施例提供的反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的切換器的內套缸體的格柵區的截面示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的切換器的內套缸體的格柵區的展開圖；圖5為本專利技術實施例提供的切換器的內套缸體的格柵區12的俯視圖；圖6為本專利技術實施例提供的切換器的內套缸體的格柵區14的俯視圖；圖7a和圖7b分別為格柵區14各個條形孔同側的端部軸向距離為零時，活塞左行和右行時，第二水壓缸27在高壓狀態下，進水流量隨活塞位置變化圖；圖8a和圖Sb分別為格柵區14各個條形孔同側的端部軸向具有設定距離時，活塞左行和右行時，第二水壓缸27在高壓狀態下，進水流量隨活塞位置變化圖；圖9為本專利技術實施例提供的能量回收裝置的切換器的另一種工作狀態結構示意圖；圖10為本專利技術實施例提供的另一種結構的反滲透能量回收裝置的切換器的結構示意圖；上述圖中驅本文檔來自技高網...
【技術保護點】
反滲透海水淡化能量回收裝置的切換器，其特征在于，包括：相互套接的外套缸體和內套缸體，兩者之間形成相互隔離的兩個外腔，所述內套缸體與兩個外腔相對的部位均設置格柵區，所述格柵區設有沿所述內套缸體的周向分布、且軸向延伸的條形孔，相鄰的兩個條形孔同側的一端在所述內套缸體的軸向具有設定距離；設置在所述內套缸體內、且其上設置有兩個活塞的活塞桿；與所述活塞桿的一端相連以驅動其在所述內套缸體內移動，進而實現活塞與與其對應的格柵區封堵配合的驅動器；位于兩個外腔之間、且與所述內套缸體的內腔相通的高壓進水管頭；設置在兩個外腔的兩側的兩個低壓排水管頭；和設置在所述外套缸體上的兩個水壓缸接管頭，每個所述水壓缸接管頭分別對應連通一個所述外腔。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：樊雄，馬躍華，
申請(專利權)人：中冶海水淡化投資有限公司，
類型：發明
國別省市：
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