应用盘式推力电机氧化锆卡箍处理装置提取淡水方法与流程

本发明属于应用处理装置从海水中提取淡水方法，具体涉及反渗透海水淡化系统中增设压力交换提升机泵的应用盘式推力电机氧化锆卡箍处理装置提取淡水方法。

背景技术：

随着科技进步，人口日益增多，人们向海洋开发的愿望也日趋强烈，海水淡化处理日趋普及，海水淡化的能耗成本受到特别关注。早期海水淡化采用蒸馏法，如多级闪蒸技术，能耗在9.0kWh／m3，通常只建在能量价格很低的地区，如中东石油国，或有废热可利用的地区。20世纪70年代反渗透海水淡化技术投入应用，经过不断改进。从80年代初以前建成的多数反渗透海水淡化系统的过程能耗6.0kWh／m3，其最主要的改进是将处理后的高压盐水管的能量有效回收利用。

经反渗透海水淡化技术所获得的淡水纯度取决于渗透膜的致密度，致密度越高则获得的淡水纯度也越高，同时要求将参与渗透的海水提高到更高的压力。因此，能量回收效率成了降低海水淡化成本的关键。当今世界在海水淡化领域液体能量回收利用的压力交换器主要存在着一系列的机械运动件和电器切换机构，维修率较高最终影响生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种应用处理装置从海水中提取淡水方法，配备有压力交换卡箍增压机泵，可使压力交换效率提高，系统结构更加紧凑，还省却了切换阀门等控制元件，最终达到大幅度减少投资和日常管理维护费用。采用以下技术方案：

应用盘式推力电机氧化锆卡箍处理装置提取淡水方法，包括海水预处理池、预处理海水吸管、启动吸管、高压启动泵、管路三通、反渗透膜以及压力交换卡箍增压机泵，反渗透膜两侧分别为膜进水腔和膜出水腔，压力交换卡箍增压机泵上有增压卡箍接头、卸压卡箍接头、吸口卡箍接头和蓄压卡箍接头，蓄压卡箍接头与膜进水腔之间由膜回流管连接，膜出水腔连接着淡化水出管，膜进水腔与管路三通右口之间由高压海水进管连接，增压卡箍接头与管路三通下口之间由转换高压管连接，启动高压管两端分别与管路三通左口以及水平卡箍恒向流器出口密闭连接，高压启动泵串联在启动高压管上；吸口管路两端分别与吸口卡箍接头以及垂直卡箍恒向流器出口密闭连接，卸压卡箍接头连接着排泄管路；

末级花键槽孔与花键传动轴之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；六颗电机法兰螺钉依次穿越前盖板通孔和电机密封垫片上的密封垫通孔后与电机固定螺孔连接紧固，将盘式推力轴承电机固定在泵体后端面上；

初级壳内台阶孔与隔板上凸环台阶之间为过渡配合，起到定位作用；交换机壳内腔圆与隔板下凸环台阶之间为过渡配合，起到定位作用；双凹锥面同时挤压住卡箍上环锥面和卡箍下环锥面，初级卡箍上环端面和初级卡箍下环端面同时紧贴住机泵隔板上下两平面，构成密闭紧固；

初级腔内圆与中间前级台阶配合，初级螺钉穿越初级法兰孔与中间前级台阶螺孔配合，将初级泵壳与中间前级泵壳密闭固定在一起；初级叶轮凹台阶与所述的中间前级叶轮凸台阶配合，初级花键槽孔也与花键传动轴之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；蓄压进口与膜回流管由蓄压卡箍接头作连接；泄压出口与膜回流管由卸压卡箍接头作连接；

隔板轴承座内孔与初级凸台外圆之间设置有初级轴承滚柱，初级轴承滚柱整体材质均为氧化锆陶瓷，作为改进：所述的盘式推力轴承电机组装和卡箍接头管路连接以及关键部件组装步骤如下：

（一）、盘式推力轴承电机组装：

盘式推力轴承电机之中的电机前盖板还有一个固定着推力轴承的推轴承孔，推力轴承另一个端面紧贴着转子架内孔的一侧外端面上；推轴承孔位于内端且固定着推力轴承一个端面，推力轴承另一个端面与转子架内孔外端面之间有调节垫圈，定子与转子之间有2.5—2.7毫米的端面气隙；

前盖螺钉穿越电机前盖板上的前盖壳孔将电机前盖板固定在电机外壳前端面，8颗后螺钉穿越后端盖上的后盖壳孔将后端盖固定在电机外壳后端面；

(二)、卡箍接头管路连接：

（1）、增压卡箍接头连接，将蜗壳出口卡箍密封面与转换高压卡密封面对齐，将增压卡箍上半瓦和增压卡箍下半瓦同时位于蜗壳出口卡箍头和转换高压卡箍头上，成对增压卡箍螺栓螺母组对增压卡箍上半瓦和增压卡箍下半瓦同步紧固，使得蜗壳出口卡箍密封面与转换高压卡密封面紧贴在一起构成密封连接固定，转换高压管与蜗壳卡箍出口之间构成静止密封连接固定；

（2）、与增压卡箍接头连接方式一样，分别将卸压卡箍接头、吸口卡箍接头和蓄压卡箍接头与其所在位置两侧的管路进行卡箍连接，使得排泄管路与泄压出口连通之间构成卸压卡箍接头密封连接固定、吸口管路与泵海水吸口连通之间构成吸口卡箍接头密封连接固定、膜回流管与蓄压进口连通之间构成蓄压卡箍接头密封连接固定；

(三)、关键部件组装步骤：

(1)前盖轴隔套安装

将前盖轴隔套上的轴隔套调节台阶与电机前盖板上的前盖轴承孔近外端处过渡配合，并用轴隔套螺钉穿越前盖轴隔套上的轴隔套固定孔与电机前盖板上的前盖螺孔相配合，将前盖轴隔套上的轴隔套法兰与电机前盖板上的前盖凹台面紧贴固定，使得前盖轴隔套上的轴隔套台阶孔与轴前轴承段外轮廓之间具有高精度同轴度来固定机封组件；

(2)安装末级轴承外圈

末级无内圈轴承选用RNA型分离式无内圈轴承，先将末级轮调节圈间隙配合放入末级叶轮毂上的末级毂台阶孔之中并越过台阶孔退刀槽贴在末级毂孔底面上；再将末级无内圈轴承上的末级轴承外圈过盈配合压入末级叶轮毂上的末级毂台阶孔之中，再将泵孔用卡簧用专用工具放入毂轴承卡槽内，使得末级轴承外圈两端面分别贴着泵孔用卡簧和末级轮调节圈。

作为进一步改进：中间后级叶轮凹台阶与所述的末级叶轮凸台阶配合，中间后级叶轮凹台阶底平面上有中间后级花键槽孔，中间后级花键槽孔与花键传动轴之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间后级腔内凹锥壁与中间后级轮凸锥面之间构成中间后级旋转间隙，中间后级旋转间隙限制本级液体逆流；中间后级腔内圆与末级台阶面配合，末级螺钉穿越中间后级法兰孔与末级台阶螺孔配合，将中间后级泵壳与末级泵壳密闭固定在一起。

作为进一步改进：中间前级叶轮凹台阶与所述的中间后级叶轮凸台阶配合，中间前级叶轮凹台阶底平面上有中间前级花键槽孔，中间前级花键槽孔也与花键传动轴之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间前级腔内凹锥壁与中间前级轮凸锥面之间构成中间前级旋转间隙，中间前级旋转间隙限制本级液体逆流；中间前级腔内圆与中间后级台阶配合，中间后级螺钉穿越中间前级法兰孔与中间后级台阶螺孔配合，将中间前级泵壳与中间后级泵壳密闭固定在一起。

本发明的有益效果：

1、本发明采用卡箍连接结构，维修方便，能胜任歪曲管路密封固定，特别是增设压力交换卡箍增压机泵，采用花键传动轴将初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮串联同步旋转增压的四级增压机构，且该四级增压机构与交换机叶轮之间也是由花键传动轴串联同步旋转实现压力能量转换，不但结构紧凑，而且，占参与反渗透膜总工作量80%的截流蓄压海水能量参与辅助驱动初级泵叶轮、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮同步旋转，降低了盘式推力轴承电机运行负荷达到30%以上，节能效果明显；

2、末级泵叶轮上有末级毂台阶孔和末级花键槽孔，轴前轴承段连着所述的花键传动轴，前盖轴隔套穿越电机轴伸入孔位于末级泵壳蜗壳内，泵轴承支撑圆上配合有末级无内圈轴承，末级无内圈轴承支撑着末级叶轮毂，花键传动轴穿越轴隔套台阶孔，花键传动轴与末级花键槽孔相互啮合将电机转轴扭矩传递给末级泵叶轮；上述结构实现了电机转轴以及前轴承和后轴承只需承受纯扭矩，而花键啮合所产生的径向力完全被末级无内圈轴承所承受，仅仅作用在前盖轴隔套上，完全避免了电机转轴承受径向力，提高了盘式推力轴承电机使用寿命。

3、盘式推力轴承电机之中的电机前盖板还有一个固定着推力轴承的推轴承孔，推力轴承另一个端面紧贴着转子架内孔的一侧外端面上；推轴承孔位于内端且固定着推力轴承一个端面，推力轴承另一个端面与转子架内孔外端面之间有调节垫圈，定子与转子之间有2.5—2.7毫米的端面气隙。该技术的好处是：当定子绕组通入三相交变电流时产生旋转磁场，该磁场是沿轴向穿过气隙，并切割转子绕组，在转子绕组中感应电流而产生转矩，驱动转子旋转输出扭矩。

附图说明

图1是本发明的整体流程图。

图2是图1中的压力交换卡箍增压机泵的剖面图。

图3是图2中的盘式推力轴承电机710和末级泵壳730部分剖面放大图。

图4是图2中的中间后级泵壳300部分剖面放大图。

图5是图2中的中间前级泵壳400部分剖面放大图。

图6是图2中的压力交换卡箍机壳350和初级泵壳800部分剖面放大图。

图7是图6中的交换机轴承380和初级轴承滚柱880部位的剖面放大图。

图8是图3中的末级无内圈轴承760部位的剖面放大图。

图9是图3中的前盖轴隔套280剖面放大图。

图10是图3中的末级泵叶轮770剖面放大图。

图11是图6中的初级泵叶轮308剖面放大图。

图12是图6中的机泵隔板333剖面放大图。

图13是图6中的机叶轮毂890局部剖面放大图。

图14是图6中的台阶防松螺钉274所处部位仰视图。

图15是图2中的电机前盖板220单独放大图。

图16是图1中的垂直卡箍恒向流器722过轴心线的剖面图（正向流通状态）。

图17是图16中的垂直卡箍恒向流器722处于反向截止状态。

图18是图16中的S-S剖视图。

图19是图16或图17中的直立阀芯110。

图20是图16或图17中的圆筒管120。

图21是图16或图17中的从吸口管路723处的截面视图。

图22是图16或图17中的从预处理海水吸管721处的截面视图。

图23是图1中的水平卡箍恒向流器713过轴心线的剖面图正向流通状态。

图24是图23中的水平卡箍恒向流器713处于反向截止状态。

图25是图23中W-W剖视图。

图26是图23或图24中的水平卡箍阀体630立体图。

图27是图23或图24中的从启动吸管712处的截面视图。

图28是图23或图24中的从启动高压管716处的截面视图。

图29是图23中的摆转阀芯620立体图展现环形流道口622。

图30是图24中的摆转阀芯620立体图展现圆形流道口621。

图31是图1中的增压卡箍接头743部位的剖面放大图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明的结构和工作原理以及在反渗透海水淡化系统中的应用作进一步阐述：

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图16、图23和图31中，应用盘式推力电机氧化锆卡箍处理装置提取淡水方法，包括海水预处理池310、预处理海水吸管721、启动吸管712、高压启动泵714、管路三通769、反渗透膜720以及压力交换卡箍增压机泵，反渗透膜720两侧分别为膜进水腔718和膜出水腔728，压力交换卡箍增压机泵上有增压卡箍接头743、卸压卡箍接头746、吸口卡箍接头747和蓄压卡箍接头749，蓄压卡箍接头749与膜进水腔718之间由膜回流管727连接，膜出水腔728连接着淡化水出管729，膜进水腔718与管路三通769右口之间由高压海水进管719连接，增压卡箍接头743与管路三通769下口之间由转换高压管717连接，启动高压管716两端分别与管路三通769左口以及水平卡箍恒向流器713出口密闭连接，高压启动泵714串联在启动高压管716上；吸口管路723两端分别与吸口卡箍接头747以及垂直卡箍恒向流器722出口密闭连接，卸压卡箍接头746连接着排泄管路726；

所述的增压卡箍接头743包括蜗壳出口卡箍头764、转换高压卡箍头767、成对增压卡箍螺栓螺母组766以及增压卡箍上半瓦761和增压卡箍下半瓦762 ，蜗壳出口卡箍头764端头有蜗壳出口卡箍密封面794，转换高压卡箍头767端头有转换高压卡密封面791，增压卡箍上半瓦761和增压卡箍下半瓦762同时位于蜗壳出口卡箍头764和转换高压卡箍头767上，借助于成对增压卡箍螺栓螺母组766对增压卡箍上半瓦761和增压卡箍下半瓦762同步紧固，使得蜗壳出口卡箍密封面794与转换高压卡密封面791紧贴在一起构成密封；

所述的预处理海水吸管721上串联有垂直卡箍恒向流器722，所述的高压启动泵714进口与所述的启动吸管712之间串联有水平卡箍恒向流器713，所述的压力交换卡箍增压机泵包括末级泵壳730、中间后级泵壳300、中间前级泵壳400、初级泵壳800和压力交换卡箍机壳350以及盘式推力轴承电机710；盘式推力轴承电机710上有电机前盖板220和电机转轴240, 电机前盖板220上固定有前盖轴隔套280,电机转轴240外端是花键传动轴246，电机前盖板220外缘有前盖板法兰201，前盖板法兰201上有前盖板通孔207；

图2、图3、图8、图9和图10中，所述的末级泵壳730上有增压卡箍接头743、末级台阶面715、末级腔内凹锥壁609和泵体后端面200，末级泵壳730腔内有末级泵叶轮770，末级泵叶轮770上有末级进水孔299、末级叶轮凸台阶737、末级轮凸锥面579和末级叶轮毂290，末级叶轮毂290里端面有末级毂台阶孔296，末级毂台阶孔296底面上有末级毂孔底面295，末级毂孔底面295上有末级花键槽孔781，末级花键槽孔781与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；末级毂台阶孔296后段上有台阶孔退刀槽293，末级毂台阶孔296前段上有毂轴承卡槽298，毂轴承卡槽298中活动配合有泵孔用卡簧291；

末级腔内凹锥壁609与末级轮凸锥面579之间构成末级旋转间隙709，末级旋转间隙709限制本级液体逆流；

末级泵叶轮770与所述的前盖轴隔套280之间有末级无内圈轴承760，末级无内圈轴承760由泵圆柱滚针268和末级轴承外圈269所组成，末级轴承外圈269固定在末级毂台阶孔296内圆壁上，末级轴承外圈269两端面分别贴着泵孔用卡簧291和末级毂孔底面295；

泵体后端面200上分别有电机轴伸入孔285和电机固定螺孔204，末级台阶面715平面上有末级台阶螺孔601；泵体后端面200与前盖板法兰201之间有电机密封垫片202；六颗电机法兰螺钉205依次穿越前盖板通孔207和电机密封垫片202上的密封垫通孔后与电机固定螺孔204连接紧固，将盘式推力轴承电机710固定在泵体后端面200上；

图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14中，机泵隔板333两侧分别与压力交换卡箍机壳350和初级泵壳800配合，机泵隔板333上平面有隔板轴承座696和隔板上凸环台阶387，机泵隔板333下平面有隔板轴隔套348和隔板下台阶383；

初级泵壳800上有初级卡箍上环356，初级卡箍上环356外环背面有卡箍上环锥面833，初级卡箍上环356端面有初级壳内台阶孔871，初级壳内台阶孔871与隔板上凸环台阶387之间为过渡配合，起到定位作用；

压力交换卡箍机壳350上口有初级卡箍下环358，初级卡箍下环358外环背面有卡箍下环锥面355，初级卡箍下环358端面有交换机壳内腔圆551；交换机壳内腔圆551与隔板下凸环台阶353之间为过渡配合，起到定位作用；

卡箍接头左半球壳375与卡箍接头右半球壳357之间用螺栓螺母组件359紧固，卡箍接头左半球壳375和卡箍接头右半球壳357内环两侧都有双凹锥面533；双凹锥面533同时挤压住卡箍上环锥面833和卡箍下环锥面355，初级卡箍上环356端面和初级卡箍下环358端面同时紧贴住机泵隔板333上下两平面，构成密闭紧固；

隔板轴承座696内孔外端上有隔板孔卡槽598，隔板孔卡槽598内有隔板孔用卡簧891；

所述的初级泵壳800上端面有初级腔内圆378，初级泵壳800内壁有初级腔内凹锥壁869，初级泵壳800内腔有初级泵叶轮308；初级腔内圆378平面上有初级法兰孔606；初级腔内圆378与中间前级台阶472配合，初级螺钉穿越初级法兰孔606与中间前级台阶螺孔605配合，将初级泵壳800与中间前级泵壳400密闭固定在一起；

初级泵叶轮308上有初级吸口899和初级叶轮凸台阶787、初级轮凸锥面589和初级叶轮凹台阶521，初级叶轮凸台阶787由初级凸台外圆818和初级凸台阶面876所组成，初级叶轮凹台阶521底平面上有初级花键槽孔580；初级叶轮凹台阶521与所述的中间前级叶轮凸台阶417配合，初级花键槽孔580与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

初级腔内凹锥壁869与初级轮凸锥面589之间构成初级旋转间隙849，初级旋转间隙849限制本级液体逆流；初级旋转间隙849还将初级泵壳800内腔分隔为初级排出内腔820和初级吸入内腔520，初级吸入内腔520上设置泵海水吸口331，泵海水吸口331与吸口管路723之间由吸口卡箍接头747作连接；

隔板轴承座696内孔与初级凸台外圆818之间设置有初级轴承滚柱880，初级轴承滚柱880两端分别位于隔板孔用卡簧891和隔板轴承调节环892之间，隔板轴承调节环892位于隔板轴承座696内孔底平面上；

初级轴承滚柱880上端还贴靠在初级凸台阶面876，泵圆柱滚针268其中一端贴靠在泵轴承挡肩867上；初级轴承滚柱880与泵圆柱滚针268一起，组成对四级串联叶轮的轴向限制；四级串联叶轮包括初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770；

压力交换卡箍机壳350底部中心设置有泄压出口752，压力交换卡箍机壳350上有交换机圆周壁353，交换机圆周壁353上设置有蓄压进口751；蓄压进口751与膜回流管727由蓄压卡箍接头749作连接；泄压出口752与膜回流管727由卸压卡箍接头746作连接；

作为改进：所述的盘式推力轴承电机710组装和卡箍接头管路连接以及关键部件组装步骤如下：

（一）、盘式推力轴承电机710组装：

盘式推力轴承电机710之中的电机前盖板220还有一个固定着推力轴承265的推轴承孔226，推力轴承265另一个端面紧贴着转子架232内孔的一侧外端面上；推轴承孔226位于内端且固定着推力轴承265一个端面，推力轴承265另一个端面与转子架232内孔外端面之间有调节垫圈267，定子251与转子252之间有2.6毫米的端面气隙275；

8颗前盖螺钉221穿越电机前盖板220上的前盖壳孔239将电机前盖板220固定在电机外壳210前端面，8颗后螺钉231穿越后端盖230上的后盖壳孔将后端盖230固定在电机外壳210后端面；

(二)、卡箍接头管路连接：

（1）、增压卡箍接头743连接，将蜗壳出口卡箍密封面794与转换高压卡密封面791对齐，将增压卡箍上半瓦761和增压卡箍下半瓦762同时位于蜗壳出口卡箍头764和转换高压卡箍头767上，成对增压卡箍螺栓螺母组766对增压卡箍上半瓦761和增压卡箍下半瓦762同步紧固，使得蜗壳出口卡箍密封面794与转换高压卡密封面791紧贴在一起构成密封连接固定，转换高压管717与蜗壳卡箍出口744之间构成静止密封连接固定；

（2）、与增压卡箍接头743连接方式一样，分别将卸压卡箍接头746、吸口卡箍接头747和蓄压卡箍接头749与其所在位置两侧的管路进行卡箍连接，使得排泄管路726与泄压出口752连通之间构成卸压卡箍接头746密封连接固定、吸口管路723与泵海水吸口331连通之间构成吸口卡箍接头747密封连接固定、膜回流管727与蓄压进口751连通之间构成蓄压卡箍接头749密封连接固定；

(三)、关键部件组装步骤：

(1)前盖轴隔套280安装

将前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882与电机前盖板220上的前盖轴承孔224近外端处过渡配合，并用轴隔套螺钉228穿越前盖轴隔套280上的轴隔套固定孔805与电机前盖板220上的前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280上的轴隔套法兰807与电机前盖板220上的前盖凹台面229紧贴固定，使得前盖轴隔套280上的轴隔套台阶孔284与轴前轴承段245外轮廓之间具有高精度同轴度来固定机封组件248。同时，前盖轴隔套280上的轴隔套通孔804与电机转轴240的轴前轴承段245外轮廓之间有1.2毫米的旋转空隙。

(2）安装末级轴承外圈269

末级无内圈轴承760选用RNA型分离式无内圈轴承，先将末级轮调节圈292间隙配合放入末级叶轮毂290上的末级毂台阶孔296之中并越过台阶孔退刀槽293贴在末级毂孔底面295上；再将末级无内圈轴承760上的末级轴承外圈269过盈配合压入末级叶轮毂290上的末级毂台阶孔296之中，再将泵孔用卡簧291用专用工具放入毂轴承卡槽298内，使得末级轴承外圈269两端面分别贴着泵孔用卡簧291和末级轮调节圈292。

盘式推力电机氧化锆卡箍处理装置中的其它结构特征如下：

压力交换卡箍机壳350墙内有交换机叶轮340，交换机叶轮340上有交换机叶片834和机叶轮毂890，机叶轮毂890里端面有机毂台阶孔596，机毂台阶孔596底面上有机毂孔底面895，机毂孔底面895上有机花键槽孔894，机花键槽孔894与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；机毂台阶孔596后段上有机孔退刀槽893，机毂台阶孔596前段上有机毂孔卡槽898，机毂孔卡槽898中活动配合有机孔用卡簧591；

交换机叶轮340与所述的隔板轴隔套348外圆之间有交换机轴承380，交换机轴承380由机圆柱滚针568和机轴承外圈569所组成，机轴承外圈569固定在机毂台阶孔596内圆壁上，机轴承外圈569两端分别贴着机孔用卡簧591和机轴承调节环592，机轴承调节环592位于机毂孔底面895上；

机叶轮毂890下端面有防松螺孔297，花键传动轴246下端面上有轴端螺孔247，将固定在机叶轮毂890上的机轴承外圈569连同机圆柱滚针568一起套入固定在隔板轴隔套348外圆上，转动交换机叶片834，使得机叶轮毂890上的机花键槽孔894与花键传动轴246对准相配合，继续推压机叶轮毂890，使得机轴承外圈569内的机圆柱滚针568整体与隔板轴隔套348外圆相配合；先取用台阶防松螺钉274穿越轴向定位挡圈270中心孔后与轴端螺孔247相配合，使得轴向定位挡圈270在台阶防松螺钉274上的两平行挡边273与花键传动轴246外端面之间有2毫米轴向自由量；再用5颗挡圈螺钉277穿越轴向定位挡圈270上的定位挡圈通孔后与机叶轮毂890上的防松螺孔297相配合，将轴向定位挡圈270也紧固在机叶轮毂890外端面上；最后用1颗挡圈螺钉277依次穿越防松挡片271上的通孔和轴向定位挡圈270上的定位挡圈通孔后与末级叶轮毂290上的防松螺孔297相配合，使得防松挡片271上的挡片拐角边272对准两平行挡边273上的任意一平边上，起到防松作用；

所述的隔板轴承座696内孔表面和初级凸台外圆818外圆表面均有一层厚度为0.61毫米的铝合金硬质耐磨涂层；铝合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Al:12%、 W:3.5%、Mo:2.8%、Ni:2.4%、Cr:2.3%、Nb:1.5%、C:1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：P为0.05%、Sn为0.04%、Si为0.17%、Mn为0.024%、S为0.009%、 P为0.014%；铝合金硬质耐磨涂层的材料主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为59；

所述的初级轴承滚柱880整体材质均为氧化锆陶瓷，以ZrO₂ (二氧化锆) 复合材料为基料，配以矿化剂MgO(氧化镁)、BaCO₃(碳酸钡)及结合粘土组成，并且其各组分的重量百分比含量为ZrO₂:92.6； MgO:2.23％； BaCO₃:2.85％，其余为结合粘土。

图2、图3和图4中，所述的中间后级泵壳300上有中间后级腔内凹锥壁829、中间后级腔内圆351、中间后级台阶325和中间后级内腔320，中间后级台阶325平面上有中间后级台阶螺孔603，中间后级内腔320之中有中间后叶轮302，中间后级腔内圆351平面上有中间后级法兰孔602；中间后叶轮302上有中间后级吸口399、中间后级叶轮凸台阶312、中间后级轮凸锥面529和中间后级叶轮凹台阶321，中间后级叶轮凹台阶321与所述的末级叶轮凸台阶737配合，中间后级叶轮凹台阶321底平面上有中间后级花键槽孔382，中间后级花键槽孔382与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间后级腔内凹锥壁829与中间后级轮凸锥面529之间构成中间后级旋转间隙319，中间后级旋转间隙319限制本级液体逆流；中间后级腔内圆351与末级台阶面715配合，末级螺钉穿越中间后级法兰孔602与末级台阶螺孔601配合，将中间后级泵壳300与末级泵壳730密闭固定在一起；

图2、图4和图5中，所述的中间前级泵壳400上有中间前级腔内凹锥壁649、中间前级腔内圆452、中间前级台阶472和中间前级内腔420，中间前级内腔420之中有中间前叶轮304，中间前级腔内圆452平面上有中间前级法兰孔604，中间前级台阶472平面上有中间前级台阶螺孔605；中间前叶轮304上有中间前级吸口499、中间前级叶轮凸台阶417、中间前级轮凸锥面549和中间前级叶轮凹台阶421，中间前级叶轮凹台阶421与所述的中间后级叶轮凸台阶312配合，中间前级叶轮凹台阶421底平面上有中间前级花键槽孔487，中间前级花键槽孔487与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；中间前级腔内凹锥壁649与中间前级轮凸锥面549之间构成中间前级旋转间隙409，中间前级旋转间隙409限制本级液体逆流；中间前级腔内圆452与中间后级台阶325配合，中间后级螺钉穿越中间前级法兰孔604与中间后级台阶螺孔603配合，将中间前级泵壳400与中间后级泵壳300密闭固定在一起。

图3、图8、图9和图15中，所述的盘式推力轴承电机710包括定子251、转子252、电机转轴240、电机外壳210、电机前盖板220以及后端盖230，电机外壳210外壁上有引线窗口250，电缆线穿越引线窗口250并连接到外接控制电源；电机前盖板220和后端盖230分别固定连接在电机外壳210前后两端面上，定子251固定在电机前盖板220里侧面上，转子252固定在电机转轴240上，电机转轴240通过前轴承225和后轴承235分别支撑在电机前盖板220和后端盖230上；电机前盖板220还固定着推力轴承265一个端面，推力轴承265另一个端面紧贴着转子架232内孔的一侧外端面上；后端盖230上装有轴承后盖233，轴承后盖233通过螺钉固定在后端盖230上，轴承后盖233内端伸入后端盖230上的后盖轴承孔234并抵住后轴承235；电机前盖板220固定有前盖轴隔套280，前盖轴隔套280通过螺钉固定在电机前盖板220上，前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882内端伸入电机前盖板220上的前盖轴承孔224并抵住前轴承225；前盖轴隔套280外端与末级叶轮毂290之间有一只末级无内圈轴承760；

转子252装在转子架232上，转子架232内孔固定连接在电机转轴240上的最大直径处且有平键214传递扭矩转子架232；电机前盖板220上有前盖螺钉221固定在电机外壳210前端面上，电机前盖板220中心线上分别有前盖轴承孔224和推轴承孔226，前盖轴承孔224位于外端且固定着前轴承225外圆，前轴承225内孔固定着电机转轴240的轴前轴承段245；推轴承孔226位于内端且固定着推力轴承265一端面，推力轴承265另一端面与转子架232内孔外端面之间有调节垫圈267，定子251与转子252之间有2.6毫米的端面气隙275；后端盖230上有后螺钉231固定在电机外壳210后端面上，后端盖230的后盖轴承孔234上固定着后轴承235外圆，后轴承235内孔固定着电机转轴240的轴后轴承段243；轴后轴承段243与电机转轴240上的最大直径处之间有转轴挡肩236。

图16、图17、图18、图19、图20、图21和图22中，所述的垂直卡箍恒向流器722包括下卡箍接头半球壳190、上卡箍接头半球壳180、圆筒管120、直立阀芯110以及下卡箍组件和上卡箍组件，圆筒管120上有圆管外圆123和圆管内圆121以及圆管上端面128和圆管下端面129；

下卡箍组件由下卡箍右半瓦141和下卡箍左半瓦142以及两组下螺栓螺母组144所组成，下卡箍右半瓦141内侧有下箍右双锥面145，下卡箍左半瓦142内侧有下箍左双锥面147；上卡箍组件由上卡箍右半瓦161和上卡箍左半瓦162以及两组上螺栓螺母组166所组成，上卡箍右半瓦161内侧有上箍右双锥面165，上卡箍左半瓦162内侧有上箍左双锥面167；

所述的预处理海水吸管721上端头有垂直卡箍进端平面139，垂直卡箍进端平面139背面有垂直卡箍进锥面134；所述的吸口管路723下端头有垂直卡箍出端平面138，垂直卡箍出端平面138背面有垂直卡箍出锥面136；

所述的下卡箍接头半球壳190连接着圆孔进口管195，圆孔进口管195下端有下管卡箍端平面192，下管卡箍端平面192背面有下管背锥面191；垂直卡箍进锥面134与下管背锥面191相对称，垂直卡箍进锥面134和下管背锥面191一起与所述的下箍右双锥面145和下箍左双锥面147同时构成活动配合，由两组下螺栓螺母组144紧固，使得下管卡箍端平面192与垂直卡箍进端平面139 之间贴紧密封；所述的上卡箍接头半球壳180连接着圆孔出口管185，圆孔出口管185下端有上管卡箍端平面182，上管卡箍端平面182背面有上管背锥面181；垂直卡箍出锥面136与上管背锥面181相对称，垂直卡箍出锥面136和上管背锥面181一起与所述的上箍右双锥面165和上箍左双锥面167同时构成活动配合，由两组上螺栓螺母组166紧固，使得上管卡箍端平面182与垂直卡箍出端平面138 之间贴紧密封；

所述的上卡箍接头半球壳180上有上十轮齿凸缘189，所述的下卡箍接头半球壳190上有下十轮齿凸缘198，下十轮齿凸缘198与上十轮齿凸缘189之间由十组阀壳螺栓螺母组140密封定位固定；

所述的下卡箍接头半球壳190上有下内半球面196，下内半球面196上有下凹圆槽193，下凹圆槽193底部有下凹槽底平面194；所述的上卡箍接头半球壳180上有上内半球面187，上内半球面187上有上凹圆槽183，上凹圆槽183底部有上凹槽底平面184；下凹圆槽193内圆与圆管外圆123之间为过渡配合，下凹槽底平面194与圆管下端面129之间为密封接触；上凹圆槽183内圆与圆管外圆123之间为过渡配合，上凹槽底平面184与圆管上端面128之间为密封接触；

所述的直立阀芯110上有阀芯外圈112、阀芯空腔壁111、阀芯下球面115和阀芯上球面117，阀芯下球面115上有阀芯环状孔119，阀芯上球面117上有阀芯圆状孔118，阀芯外圈112内侧为外圈内侧壁113；

所述的圆管内圆121与的阀芯外圈112外圆之间为活动配合，阀芯下球面115曲面半径与所述的下内半球面196曲面半径相同可吻合，阀芯上球面117曲面半径与所述的上内半球面187曲面半径相同可吻合；阀芯环状孔119与阀芯圆状孔118之间为环形两连筋圆流道157相贯通，所述的环形两连筋圆流道157上有两连筋支撑板114；所述的两连筋支撑板114内侧面固定连接在所述的阀芯空腔壁111上，所述的两连筋支撑板114外侧面固定连接在外圈内侧壁113上；所述的阀芯空腔壁111下端连接着阀芯下球面115，阀芯下球面115中心上有工艺螺孔151，内六角堵塞154上有堵塞外螺纹152，堵塞外螺纹152与工艺螺孔151之间密闭配合形成阀芯内空腔156；

所述的阀芯上球面117上有阀芯上密封槽177，阀芯上密封槽177固定着阀芯上密封环178；所述的阀芯下球面115上有阀芯下密封槽155，阀芯下密封槽155固定着阀芯下密封环159。

图23、图24、图25、图26、图27、图28、图29和图30中，所述的水平卡箍恒向流器713包括圆柱轴610、摆转阀芯620、水平卡箍阀体630、紧固螺钉670、外端盖690以及卡箍进组件和卡箍出组件，卡箍进组件由水平进卡箍下半瓦641和水平进卡箍上半瓦642以及两组水平卡箍进螺栓螺母677所组成，水平进卡箍下半瓦641内侧有进卡箍下双锥面645，水平进卡箍上半瓦642内侧有进卡箍上双锥面675；卡箍出组件由水平出卡箍下半瓦671和水平出卡箍上半瓦672以及两组水平卡箍出螺栓螺母699所组成，水平出卡箍下半瓦671内侧有出卡箍下双锥面678，水平出卡箍上半瓦672内侧有出卡箍上双锥面695；

所述的启动吸管712右端头有水平卡箍进端平面653，水平卡箍进端平面653背面有启动管卡箍锥面654；所述的启动高压管716左端头有水平卡箍出端平面693，水平卡箍出端平面693背面有水平卡箍出锥面694；

所述的水平卡箍阀体630内有阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639，阀体进口平面硬质层638连接着进口弯管632内端，阀体出口平面硬质层639连接着出口弯管631内端，出口弯管631和进口弯管632外端分别有阀进管平面635和阀出管平面679，阀进管平面635背面有水平卡箍进锥面634，阀出管平面679背面有水平卡箍出锥面694；水平卡箍进锥面634与启动管卡箍锥面654相对称，水平卡箍进锥面634和启动管卡箍锥面654一起与所述的进卡箍下双锥面645和进卡箍上双锥面675同时构成活动配合，由两组水平卡箍进螺栓螺母677紧固，使得阀进管平面635与水平卡箍进端平面653之间贴紧密封；水平卡箍出锥面694与高压管卡箍锥面674相对称，水平卡箍出锥面694和高压管卡箍锥面674一起与所述的出卡箍下双锥面678和出卡箍上双锥面695同时构成活动配合，由两组水平卡箍出螺栓螺母699紧固，使得阀出管平面679与水平卡箍出端平面693之间贴紧密封；所述的阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639的上边缘与阀体扇形凹弧面663相连接，所述的阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639的下边缘与阀体圆凹弧面662相连接，所述的水平卡箍阀体630两侧的阀体侧平面636上各有螺钉孔627；两只所述的外端盖690上有与所述的螺钉孔627相对应的端盖沉孔697；所述的紧固螺钉670穿过所述的端盖沉孔697与所述的螺钉孔627紧固相配合，将所述的外端盖690的端盖内平面698与所述的阀体侧平面636紧贴密闭；

两只所述的外端盖690上都有外盖轴孔691，外盖轴孔691上有定轴密封圈槽659，定轴密封圈槽659确保外盖轴孔691与所述的圆柱轴610两端密封配合；

所述的摆转阀芯620包括阀芯扇形柱体625和阀芯圆管体682，阀芯圆管体682上有圆管两端面689和阀芯圆柱孔681，阀芯圆柱孔681与所述的圆柱轴610外圆可旋转滑动配合，圆管两端面689与端盖内平面698之间为间隙配合；

阀芯扇形柱体625上有阀芯两侧面685、阀芯扇形凸弧面683以及阀芯进口端平面628和阀芯出口端平面629，阀芯进口端平面628上有环形流道口622和进口面密封圈槽652，阀芯出口端平面629上有圆形流道口621和出口面密封圈槽651；

所述的环形流道口622与所述的圆形流道口621之间有变形流道688相连通；所述的变形流道688所包容的变流道锥体624部分与所述的阀芯扇形柱体625之间有连接五片筋644相连接。

实施例中：

一、轴隔套调节台阶882外圆与泵轴承支撑圆289之间具有六级公差精度的同轴度关系；电机前盖板220外侧面上有前盖凹台面229，前盖凹台面229上有六个前盖螺孔227，轴隔套法兰807上有六个轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相对应；轴隔套螺钉228穿越轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280固定在前盖凹台面229上；前盖凹台面229与前盖轴承孔224之间具有六级公差精度的垂直度关系；前盖轴隔套280上的轴隔套调节台阶882内端伸入前盖轴承孔224并抵住前轴承225；前盖轴隔套280外端与末级叶轮毂290之间有一只末级无内圈轴承760；

前盖轴隔套280上有轴隔套法兰807，轴隔套法兰807外侧有泵轴承支撑圆289和轴隔套通孔804，轴隔套法兰807内侧有轴隔套台阶孔284和轴隔套调节台阶882，轴隔套调节台阶882外圆与前盖轴承孔224之间为过渡配合，轴隔套调节台阶882上有密封圈卡槽809，密封圈卡槽809上有轴隔套密封圈209，轴隔套密封圈209与前盖轴承孔224之间构成静密封；电机外壳210端面上有电机密封圈208与电机前盖板220之间构成静密封；轴隔套台阶孔284与轴隔套通孔804之间有机封拆卸槽808，便于专用工具拆卸机封组件248。

圆管两端面689上设置工艺螺孔堵塞607，当工艺螺孔堵塞607从初级腔内凹锥壁869上卸掉时，专用工具可穿过工艺螺孔堵塞607卸掉后的工艺螺孔，专用工具操控初级螺钉穿越初级法兰孔606与中间前级台阶螺孔605配合，将初级泵壳800与中间前级泵壳400密闭固定在一起；

当工艺螺孔堵塞607装在初级腔内凹锥壁869上时，可确保初级排出内腔820与初级吸入内腔520之间实现隔离，初级排出内腔820和初级吸入内腔520之间仅仅受到初级旋转间隙849影响；

电机前盖板220外侧面上有前盖凹台面229，前盖凹台面229上有六个前盖螺孔227，轴隔套法兰807上有六个轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相对应；轴隔套螺钉228穿越轴隔套固定孔805与前盖螺孔227相配合，将前盖轴隔套280固定在前盖凹台面229上。

二、末级无内圈轴承760由泵圆柱滚针268和末级轴承外圈269所组成，末级轴承外圈269固定在末级毂台阶孔296内圆壁上，末级花键槽孔781与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

泵圆柱滚针268一端贴靠在泵轴承挡肩867上，泵圆柱滚针268另一端贴靠在末级轮调节圈292上，隔板轴承调节环892位于隔板轴承座696内孔底平面上；

花键传动轴246依次穿越轴隔套通孔804、末级花键槽孔781、中间后级花键槽孔382、中间前级花键槽孔487、初级花键槽孔580、隔板轴隔套348内孔以及机花键槽孔894，花键传动轴246与轴隔套通孔804和隔板轴隔套348内孔之间均有0.15毫米间隙，花键传动轴246与末级花键槽孔781、中间后级花键槽孔382、中间前级花键槽孔487、初级花键槽孔580以及机花键槽孔894之间均为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；

花键传动轴246的外端面上有轴端螺孔247，轴端螺孔247上配合有台阶防松螺钉274，台阶防松螺钉274限制着轴向定位挡圈270的轴向位移，轴向定位挡圈270外缘部位固定在机花键槽孔894外端平面上，继而限制了机叶轮毂890相对于花键传动轴246的轴向位移；轴向定位挡圈270外侧面上有防松挡片271，防松挡片271与轴向定位挡圈270一起，被挡圈螺钉277固定在机花键槽孔894外端平面上；台阶防松螺钉274的螺脑上有两平行挡边273，防松挡片271上有挡片拐角边272，挡片拐角边272紧贴着两平行挡边273上的任意一平边上。

三、压力交换原理和反渗透海水淡化工程工作过程：

预处理海水吸管721和启动吸管712均插入到预处理池水表面711下方20厘米，启动高压启动泵714，由启动吸管712吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经启动高压管716、管路三通769和高压海水进管719后，注入到膜进水腔718之中直接参与渗透膜海水淡化；

当膜进水腔718中的预处理海水的压力达到6.0兆帕(MPa)时，其中80%的截流蓄压海水被反渗透膜720截流，其中20%的处理淡水穿透反渗透膜720，进入膜出水腔728之中，经淡化水出管729输送到淡水储备待用区域；

未能穿越反渗透膜720的80%的截流蓄压海水经膜回流管727，通过蓄压卡箍接头749进入到蓄压进口751位置，冲击交换机叶片834后，辅助驱动交换机叶轮340旋转，截流蓄压海水做功后泄压，从泄压出口752排出，经过卸压卡箍接头746，从排泄管路726排放掉或送到下游处理程序；借用机花键槽孔894与花键传动轴246之间为花键齿圆周啮合的轴向可滑动配合；辅助驱动花键传动轴246旋转，不但带动初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770同步旋转，而且还降低了盘式推力轴承电机710启动负荷，避免了盘式推力轴承电机710因启动电流过大而烧毁事故；

与此同时，启动盘式推力轴承电机710，由预处理海水吸管721吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经吸口管路723和吸口卡箍接头747以及泵海水吸口331后，注入到初级吸入内腔520；随着初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770的同步旋转，注入到初级吸入内腔520的液体由初级吸口899被吸入，经离心力增压后注入到初级排出内腔820，再经中间前级吸口499被吸入，经离心力再次增压后注入到中间前级内腔420，再经中间后级吸口399被吸入，经离心力再次增压后注入到中间后级内腔320，再经末级进水孔299被吸入，经离心力最后增压后注入到末级泵壳730蜗壳内，经离心力增压到6.0兆帕(MPa)液体依次流经蜗壳卡箍出口744、增压卡箍接头743、转换高压管717、管路三通769和高压海水进管719后，注入到膜进水腔718之中直接参与渗透膜海水淡化；盘式推力轴承电机710正常工作后，高压启动泵714无需再工作。

四、本发明上述突出的实质性特点，确保能带来如下显著的进步效果：

1、本发明采用卡箍连接结构，维修方便，能胜任歪曲管路密封固定，特别是增设压力交换卡箍增压机泵，采用花键传动轴246将初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770串联同步旋转增压的四级增压机构，且该四级增压机构与交换机叶轮340之间也是由花键传动轴246串联同步旋转实现压力能量转换，不但结构紧凑，而且，占参与反渗透膜720总工作量80%的截流蓄压海水能量参与辅助驱动初级泵叶轮308、中间前叶轮304、中间后叶轮302和末级泵叶轮770同步旋转，降低了盘式推力轴承电机710运行负荷达到30%以上，节能效果明显；

2、末级泵叶轮770上有末级毂台阶孔296和末级花键槽孔781，轴前轴承段245连着所述的花键传动轴246，前盖轴隔套280穿越电机轴伸入孔285位于末级泵壳730蜗壳内，泵轴承支撑圆289上配合有末级无内圈轴承760，末级无内圈轴承760支撑着末级叶轮毂290，花键传动轴246穿越轴隔套台阶孔284，花键传动轴246与末级花键槽孔781相互啮合将电机转轴240扭矩传递给末级泵叶轮770；上述结构实现了电机转轴240以及前轴承225和后轴承235只需承受纯扭矩，而花键啮合所产生的径向力完全被末级无内圈轴承760所承受，仅仅作用在前盖轴隔套280上，完全避免了电机转轴240承受径向力，提高了盘式推力轴承电机710使用寿命。

3、高压启动泵714进口与启动吸管712之间串联有水平卡箍恒向流器713，这种特殊设置，确保启动高压管716里的6兆帕(MPa)的高压海水不会产生反向逆流，操作安全可靠。水平卡箍恒向流器713内的摆转阀芯620具备摆转灵敏，环形流道口622与圆形流道口621之间有变形流道688相连通这种特殊设置，使得水平卡箍恒向流器713整体部件中没有类似弹簧等任何阻碍零件，就能实现恒向流动功能，彻底消除了因启动吸管712小故障影响本发明发生故障的隐患。

4、预处理海水吸管721上串联有垂直卡箍恒向流器722，垂直卡箍恒向流器722内的直立阀芯110上设置阀芯空腔壁111，使得直立阀芯110悬浮在垂直卡箍恒向流器722之内，直立阀芯110整体悬浮结构使之具备开启、关闭敏捷；阀芯环状孔119与阀芯圆状孔118之间有两连筋支撑板114相连通这种特殊设置，使得垂直卡箍恒向流器722整体部件中没有类似弹簧等任何阻碍零件，就能实现恒向流动功能，彻底消除了因管路附件故障影响本发明正常工作的隐患。

5、盘式推力轴承电机710之中的电机前盖板220还有一个固定着推力轴承265的推轴承孔226，推力轴承265另一个端面紧贴着转子架232内孔的一侧外端面上；推轴承孔226位于内端且固定着推力轴承265一个端面，推力轴承265另一个端面与转子架232内孔外端面之间有调节垫圈267，定子251与转子252之间有2.6毫米的端面气隙275。该技术的好处是：当定子251绕组通入三相交变电流时产生旋转磁场，该磁场是沿轴向穿过气隙，并切割转子252绕组，在转子绕组中感应电流而产生转矩，驱动转子旋转输出扭矩。

6、铝合金硬质耐磨涂层的泵轴承支撑圆289表面，组合碳化硅陶瓷的初级轴承滚柱880，抗腐蚀性和耐磨性都比常规不锈钢材料要强20%以上。