铜合金法兰鼠笼水冷电动机岛礁淡水制造器械的制作方法

本发明属于海水淡化专用器械，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铜合金法兰鼠笼水冷电动机岛礁淡水制造器械。

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，提供一种处理淡水器械，配备有法兰压力交换增压机泵，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：

铜合金法兰鼠笼水冷电动机岛礁淡水制造器械，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、反渗透膜以及法兰压力交换增压机泵，反渗透膜两侧分别为膜进水腔和膜出水腔，法兰压力交换增压机泵上有增压法兰接头、卸压法兰接头、吸口法兰接头和蓄压法兰接头，蓄压法兰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上口之间由高压海水进管连接，增压法兰接头与管路三通右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下口以及垂直法兰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法兰接头以及水平法兰恒向流器出口密闭连接，卸压法兰接头连接着排泄管路；作为改进：

所述的增压法兰接头包括蜗壳出口法兰密封面和转换高压法兰密封面以及螺栓螺母组件和法兰密封垫片，蜗壳出口法兰密封面上有蜗壳出口法兰通孔，转换高压法兰密封面上有转换高压法兰通孔，螺栓螺母组件穿越蜗壳出口法兰通孔和转换高压法兰通孔将法兰密封垫片固定在蜗壳出口法兰密封面与转换高压法兰密封面之间；

所述的预处理海水吸管上串联有水平法兰恒向流器，所述的高压启动泵进口与所述的启动吸管之间串联有垂直法兰恒向流器，所述的法兰压力交换增压机泵包括末级泵壳、中间后级泵壳、中间前级泵壳、初级法兰泵壳和压力交换法兰机壳以及鼠笼Ⅰ型水冷电动机；鼠笼Ⅰ型水冷电动机上有电动机前盖板和电动机转轴,电动机前盖板上固定有前盖轴隔套,电动机转轴外端是花键传动轴，电动机前盖板外缘有前盖板法兰，前盖板法兰上有前盖板通孔；

所述的末级泵壳上有增压法兰接头、末级台阶面、末级腔内凹锥壁和泵体后端面，末级泵壳腔内有末级泵叶轮，末级泵叶轮上有末级进水孔、末级叶轮凸台阶、末级轮凸锥面和末级叶轮毂，末级叶轮毂里端面有末级毂台阶孔，末级毂台阶孔底面上有末级毂孔底面，末级毂孔底面上有末级花键槽孔，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；末级毂台阶孔后段上有台阶孔退刀槽，末级毂台阶孔前段上有毂轴承卡槽，毂轴承卡槽中活动配合有泵孔用卡簧；

泵体后端面上分别有电动机轴伸入孔和电动机固定螺孔，末级台阶面平面上有末级台阶螺孔；泵体后端面与前盖板法兰之间有电动机密封垫片；机泵隔板两侧分别与压力交换法兰机壳和初级法兰泵壳配合，机泵隔板上平面有隔板轴承座和隔板上凸环，机泵隔板下平面有隔板轴隔套和隔板下凸环，机泵隔板上有隔板通孔；初级法兰泵壳上有初级泵壳上法兰，初级泵壳上法兰圈上有上法兰通孔，初级泵壳上法兰端面有初级壳内定位孔；压力交换法兰机壳上口有交换机下法兰，交换机下法兰圈上有下法兰通孔，交换机下法兰端面有交换机内定位孔；

所述的初级法兰泵壳上端面有初级腔内圆，初级法兰泵壳内壁有初级腔内凹锥壁，初级法兰泵壳内腔有初级泵叶轮；初级腔内圆平面上有初级法兰孔；初级泵叶轮上有初级吸口和初级叶轮凸台阶、初级轮凸锥面和初级叶轮凹台阶，初级叶轮凸台阶由初级凸台外圆和初级凸台阶面所组成；初级腔内凹锥壁与初级轮凸锥面之间构成初级旋转间隙，初级旋转间隙限制本级液体逆流；初级旋转间隙还将初级法兰泵壳内腔分隔为初级排出内腔和初级吸入内腔，初级吸入内腔上设置泵海水吸口；隔板轴承座内孔外端上有隔板孔卡槽，隔板孔卡槽内有隔板孔用卡簧；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，初级轴承滚柱两端分别位于隔板孔用卡簧和隔板轴承调节环之间，隔板轴承调节环位于隔板轴承座内孔底平面上；初级轴承滚柱上端还贴靠在初级凸台阶面上，泵圆柱滚针其中一端贴靠在泵轴承挡肩上；初级轴承滚柱与泵圆柱滚针一起，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、中间前叶轮、中间后叶轮和末级泵叶轮；

压力交换法兰机壳底部中心设置有泄压出口，压力交换法兰机壳上有交换机圆周壁，交换机圆周壁上设置有蓄压进口；压力交换法兰机壳墙内有交换机叶轮，交换机叶轮上有交换机叶片和机叶轮毂，机叶轮毂里端面有机毂台阶孔，机毂台阶孔底面上有机毂孔底面，机毂孔底面上有机花键槽孔；机毂台阶孔后段上有机孔退刀槽，机毂台阶孔前段上有机毂孔卡槽，机毂孔卡槽中活动配合有机孔用卡簧；交换机叶轮与所述的隔板轴隔套外圆之间有交换机轴承，交换机轴承由机圆柱滚针和机轴承外圈所组成，机轴承外圈固定在机毂台阶孔内圆壁上，机轴承外圈两端分别贴着机孔用卡簧和机轴承调节环，机轴承调节环位于机毂孔底面上；

所述的隔板轴承座内孔表面和初级凸台外圆外圆表面均有一层厚度为0.60—0.62毫米的铜合金硬质耐磨涂层；铜合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:11—13%、 W:3.4—3.6%、Mo:2.7—2.9%、Ni:2.3—2.5%、Cr:2.2—2.4%、Al:1.4—1.6%、C:1.1—1.3%，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少于0.08%、Sn少于0.07%、Si少于0.21%、Mn少于0.028%、S少于0.013%、 P少于0.017%；铜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58—60；

所述的初级轴承滚柱整体材质均为氧化铈陶瓷，以CeO₂ (二氧化铈)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CeO₂：94.7—94.9%、MgO：1.33—1.35%、BaCO₃：1.55—1.57%，其余为结合粘土。

作为进一步改进：所述的鼠笼Ⅰ型水冷电动机包括电动机外壳、电动机前盖板、电动机后盖板、电动机转轴、引线脚座、电机定子和电机转子，电机定子固定在所述的电动机外壳内孔上，电机转子固定在电动机转轴最大直径处且与所述的电机定子位置相对应，前盖螺钉穿越电动机前盖板上的端盖机壳通孔与电动机外壳前端面上的机壳端面螺孔相配合，将电动机前盖板固定在电动机外壳 的前端面上；电动机转轴上有后轴承段和转轴前轴承段，转轴前轴承段连着花键传动轴；

所述的电动机前盖板上有前盖轴承孔，前盖轴承孔上固定着前轴承外圆，前轴承内孔固定在转轴前轴承段上，后盖螺钉将电动机后盖板固定在所述的电动机外壳后端面；所述的电动机后盖板上有后盖中心盲孔，后盖中心盲孔上固定着后轴承外圆，后轴承内孔固定在后轴承段上；所述的电动机外壳上方有出水凸台和进水凸台，电动机外壳圆筒上有螺旋冷却管，螺旋冷却管两端分别连通着出水凸台和进水凸台；所述的引线脚座位于所述的电动机后盖板上，电缆线穿越引线脚座；

所述的出水凸台上有出水锥螺纹，出水锥螺纹底部有出水贯穿孔，所述的进水凸台上有进水锥螺纹，进水锥螺纹底部有进水贯穿孔，所述的螺旋冷却管两端分别连通着所述的出水贯穿孔和所述的进水贯穿孔。

作为进一步改进：所述的中间后级泵壳上有中间后级腔内凹锥壁、中间后级腔内圆、中间后级台阶和中间后级内腔，中间后级台阶平面上有中间后级台阶螺孔，中间后级内腔之中有中间后叶轮，中间后级腔内圆平面上有中间后级法兰孔；中间后叶轮上有中间后级吸口、中间后级叶轮凸台阶、中间后级轮凸锥面和中间后级叶轮凹台阶；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；

所述的中间前级泵壳上有中间前级腔内凹锥壁、中间前级腔内圆、中间前级台阶和中间前级内腔，中间前级内腔之中有中间前叶轮，中间前级腔内圆平面上有中间前级法兰孔，中间前级台阶平面上有中间前级台阶螺孔；中间前叶轮上有中间前级吸口、中间前级叶轮凸台阶、中间前级轮凸锥面和中间前级叶轮凹台阶；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。

本发明的有益效果：

1、本发明采用法兰连接结构拆装、维护方便，特别是增设法兰压力交换增压机泵，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，降低了鼠笼Ⅰ型水冷电动机运行负荷达到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，转轴前轴承段连着所述的花键传动轴，前盖轴隔套穿越电动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动机转轴扭矩传递给末级泵叶轮；上述结构实现了电动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，完全避免了电动机转轴承受径向力，提高了鼠笼Ⅰ型水冷电动机使用寿命。

3、鼠笼Ⅰ型水冷电动机中采用了在电动机外壳圆筒上有预埋铸造成型的螺旋冷却管，螺旋冷却管两端分别连通着出水凸台和进水凸台，可分组加工后再组装，特别方便快捷；用水冷却替代公知电动机的风冷却结构，长期工作不会发热。

4、铜合金硬质耐磨涂层的泵轴承支撑圆表面，组合氧化铈陶瓷的初级轴承滚柱，抗腐蚀性和耐磨性都比常规不锈钢材料要强20%以上。

附图说明

图1是本发明的整体流程图。

图2是图1中的法兰压力交换增压机泵的剖面图。

图3是图2中的鼠笼Ⅰ型水冷电动机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中的压力交换法兰机壳350和初级法兰泵壳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3中的电动机前盖板220单独旋转放大图。

图16是图3中的电动机外壳210单独放大图。

图17是图16侧视图。

图18是图1中的垂直法兰恒向流器713过轴心线的剖面图（正向流通状态）。

图19是图18中垂直法兰恒向流器713处于反向截止状态。

图20是图18或图19中的移动阀芯170立体剖面图。

图21是图18或图19中的移动阀芯170剖面图。

图22是图18中X—X剖视图。

图23是图18中Y—Y剖视图。

图24是图18中Z—Z剖视图。

图25是图1中的水平法兰恒向流器722过轴心线的剖面图正向流通状态。

图26是图25中的水平法兰恒向流器722处于反向截止状态。

图27是图25中W-W剖视图。

图28是图25或图26中的水平法兰阀体630立体图。

图29是图25中的摆转阀芯620立体图展现环形流道口622。

图30是图26中的摆转阀芯620立体图展现圆形流道口621。

图31是图1中的增压法兰接头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18、图25和图31中，铜合金法兰鼠笼水冷电动机岛礁淡水制造器械，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以及法兰压力交换增压机泵，反渗透膜720两侧分别为膜进水腔718和膜出水腔728，法兰压力交换增压机泵上有增压法兰接头743、卸压法兰接头746、吸口法兰接头747和蓄压法兰接头749，蓄压法兰接头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上口之间由高压海水进管719连接，增压法兰接头743与管路三通769右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下口以及垂直法兰恒向流器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723两端分别与吸口法兰接头747以及水平法兰恒向流器722出口密闭连接，卸压法兰接头746连接着排泄管路726；作为改进：

所述的增压法兰接头743包括蜗壳出口法兰密封面794和转换高压法兰密封面796以及螺栓螺母组件799和法兰密封垫片795，蜗壳出口法兰密封面794上有蜗壳出口法兰通孔792，转换高压法兰密封面796上有转换高压法兰通孔798，螺栓螺母组件799穿越蜗壳出口法兰通孔792和转换高压法兰通孔798将法兰密封垫片795固定在蜗壳出口法兰密封面794与转换高压法兰密封面796之间；

所述的预处理海水吸管721上串联有水平法兰恒向流器722，所述的高压启动泵714进口与所述的启动吸管712之间串联有垂直法兰恒向流器713，所述的法兰压力交换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、初级法兰泵壳800和压力交换法兰机壳350以及鼠笼Ⅰ型水冷电动机710；鼠笼Ⅰ型水冷电动机710上有电动机前盖板220和电动机转轴240,电动机前盖板220上固定有前盖轴隔套280,电动机转轴240外端是花键传动轴246，电动机前盖板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上有增压法兰接头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上分别有电动机轴伸入孔285和电动机固定螺孔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之间有电动机密封垫片202；六颗电动机法兰螺钉205依次穿越前盖板通孔207和电动机密封垫片202上的密封垫通孔后与电动机固定螺孔204连接紧固，将鼠笼Ⅰ型水冷电动机710固定在泵体后端面200上；

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法兰机壳350和初级法兰泵壳800配合，机泵隔板333上平面有隔板轴承座696和隔板上凸环833，机泵隔板333下平面有隔板轴隔套348和隔板下凸环355，机泵隔板333上有隔板通孔354；初级法兰泵壳800上有初级泵壳上法兰356，初级泵壳上法兰356圈上有上法兰通孔357，初级泵壳上法兰356端面有初级壳内定位孔871；初级壳内定位孔871与隔板上凸环833之间为过渡配合，起到定位作用；压力交换法兰机壳350上口有交换机下法兰358，交换机下法兰358圈上有下法兰通孔359，交换机下法兰358端面有交换机内定位孔551；交换机内定位孔551与隔板下凸环355之间为过渡配合，起到定位作用；隔板螺栓螺母组件依次穿越上法兰通孔357、隔板通孔354和下法兰通孔359，将初级泵壳上法兰356下端面和交换机下法兰358上端面分别紧贴机泵隔板333上下两侧面，使得机泵隔板333两侧同时与压力交换法兰机壳350和初级法兰泵壳800之间密闭固定连接；

所述的初级法兰泵壳800上端面有初级腔内圆378，初级法兰泵壳800内壁有初级腔内凹锥壁869，初级法兰泵壳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，将初级法兰泵壳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与所述的中间前级叶轮凸台阶417配合，初级叶轮凹台阶521底平面上有初级花键槽孔580，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还将初级法兰泵壳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之间由吸口法兰接头747作连接；

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；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上，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；

压力交换法兰机壳350底部中心设置有泄压出口752，压力交换法兰机壳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由蓄压法兰接头749作连接；泄压出口752与膜回流管727由卸压法兰接头746作连接；压力交换法兰机壳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毫米的铜合金硬质耐磨涂层；铜合金硬质耐磨涂层的材料由如下重量百分比的元素组成：Cu:12%、 W:3.5%、Mo:2.8%、Ni:2.4%、Cr:2.3%、Al: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%；铜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整体材质均为氧化铈陶瓷，以CeO₂(二氧化铈)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CeO₂：94.8%、MgO：1.34%、BaCO₃：1.56%，其余为结合粘土。

作为进一步改进：图3、图8、图9、图10、图15、图16和图17中，所述的鼠笼Ⅰ型水冷电动机710包括电动机外壳210、电动机前盖板220、电动机后盖板230、电动机转轴240、引线脚座250、电机定子251和电机转子252，电机定子251固定在所述的电动机外壳210内孔上，电机转子252固定在电动机转轴240最大直径处且与所述的电机定子251位置相对应，前盖螺钉221穿越电动机前盖板220上的端盖机壳通孔226与电动机外壳210前端面上的机壳端面螺孔相配合，将电动机前盖板220固定在电动机外壳210 的前端面上；

电动机转轴240上有后轴承段243和转轴前轴承段245，转轴前轴承段245连着花键传动轴246；

所述的电动机前盖板220上有前盖轴承孔224，前盖轴承孔224上固定着前轴承225外圆，前轴承225内孔固定在转轴前轴承段245上，后盖螺钉231将电动机后盖板230固定在所述的电动机外壳210后端面；所述的电动机后盖板230上有后盖中心盲孔234，后盖中心盲孔234上固定着后轴承235外圆，后轴承235内孔固定在后轴承段243上；所述的电动机外壳210上方有出水凸台219和进水凸台239，电动机外壳210圆筒上有螺旋冷却管222，螺旋冷却管222两端分别连通着出水凸台219和进水凸台239；所述的引线脚座250位于所述的电动机后盖板230上，电缆线255穿越引线脚座250；

所述的出水凸台219上有出水锥螺纹217，出水锥螺纹217底部有出水贯穿孔218，所述的进水凸台239上有进水锥螺纹237，进水锥螺纹237底部有进水贯穿孔238，所述的螺旋冷却管222两端分别连通着所述的出水贯穿孔218和所述的进水贯穿孔238。

作为进一步改进：图18、图19、图20、图21、图22、图23和图24中，所述的垂直法兰恒向流器713包括法兰头阀体150、上导流体130、空腔套筒160、移动阀芯170、下导流体180以及上下对称布置的锥孔压盖140，所述的法兰头阀体150外圆的上下两端都有平面法兰155，启动吸管712上端有法兰接头与法兰头阀体150外圆下端的平面法兰155配对密封紧固，启动高压管716下端也有法兰接头与法兰头阀体150外圆上端的平面法兰155配对密封紧固；

所述的法兰头阀体150的内圆通孔157上下分别有上台阶孔153和下台阶孔158，所述的上台阶孔153上端以及所述的下台阶孔158下端分别都有紧固内螺孔154；所述的上导流体130平面端固定连接着上圆柱体132，上圆柱体132下方连接有流道圆杆134，流道圆杆134下方连接有圆柱阀杆131，所述的上圆柱体132外圆尺寸与所述的圆柱阀杆131外圆尺寸相同，所述的上导流体130外圆弧面上有定位上两板135，定位上两板135外缘与所述的上台阶孔153之间为滑动配合，位于上方所述的锥孔压盖140的压盖外螺纹145与所述的上台阶孔153上端的紧固内螺孔154相结合，所述的锥孔压盖140的压盖内端面143将所述的定位上两板135固定在所述的上台阶孔153上；所述的下导流体180平面端有下导流光孔189，下导流光孔189内圆与所述的圆柱阀杆131外圆之间为滑动配合，所述的下导流光孔189底端与所述的圆柱阀杆131下端面之间有装配间隙139；且所述的下导流体180外圆弧面上有定位下两板185，定位下两板185外缘与所述的下台阶孔158之间为滑动配合，位于下方所述的锥孔压盖140的压盖外螺纹145与所述的下台阶孔158下端的紧固内螺孔154相结合，所述的锥孔压盖140的压盖内端面143将所述的定位下两板185固定在所述的下台阶孔158上，所述的移动阀芯170的上圆锥筒173与上圆锥体172之间有三叶上连筋171相连接，所述的移动阀芯170的下圆锥筒179与下圆锥体178之间有三叶下连筋177相连接，所述的下圆锥筒179上有下密封外圆169，所述的上圆锥筒173上有上密封外圆163，上密封外圆163与下密封外圆169相等且均与所述的空腔套筒160内圆之间为过盈配合，形成密闭的环状空腔166；所述的空腔套筒160外圆与所述的内圆通孔157之间为滑动配合；所述的上圆锥体172上的阀芯上内圆174与所述的上圆柱体132外圆之间为滑动配合，所述的移动阀芯170上的阀芯中内圆175与所述的下圆锥体178上的阀芯下内圆176尺寸相同且均与所述的圆柱阀杆131外圆之间为滑动配合；所述的上圆柱体132外表面和所述的圆柱阀杆131外表面均有一层厚度为0.4至0.6毫米所述的铬合金硬质耐腐材料。

作为进一步改进：图25、图26、图27、图28、图29和图30中，所述的水平法兰恒向流器722包括圆柱轴610、摆转阀芯620、水平法兰阀体630、紧固螺钉670和外端盖690，所述的水平法兰阀体630上有阀体侧平面636、阀体进口平面硬质层638和阀体出口平面硬质层639以及出口弯管631和进口弯管632；出口弯管631外端有出口法兰头615，出口法兰头615上有出口法兰连接孔617和出口法兰密封平面614；进口弯管632外端有进口法兰头635，进口法兰头635上有进口法兰连接孔637和进口法兰密封平面634；

所述的吸口管路723左端头上的法兰接头与出口法兰头615以及出口法兰连接孔617和出口法兰密封平面614配对，构成出口法兰密封连接；所述的预处理海水吸管721右端头上的法兰接头与进口法兰头635以及进口法兰连接孔637和进口法兰密封平面634配对，构成进口法兰密封连接；

所述的进口弯管632内端连接着阀体进口平面硬质层638，所述的出口弯管631内端连接着阀体出口平面硬质层639；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，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之间有变形四片流道688相连通；所述的变形四片流道688所包容的变流道锥体624部分与所述的阀芯扇形柱体625之间有连接四片筋644相连接，所述的连接四片筋644的单叶厚度为圆形流道口621直径的1/15至1/17。

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；电动机前盖板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；电动机外壳210端面上有电动机密封圈208与电动机前盖板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。

初级腔内凹锥壁869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，将初级法兰泵壳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；

电动机前盖板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、所述的鼠笼Ⅰ型水冷电动机710组装和法兰接头管路连接以及关键部件组装步骤如下：

（一）、鼠笼Ⅰ型水冷电动机710组装：

将电机定子251固定在电动机外壳210内孔上，将电机转子252固定在电动机转轴240最大直径处且与电机定子251位置相对应，用八颗前盖螺钉221穿越电动机前盖板220上的端盖机壳通孔226与电动机外壳210前端面上的端盖机壳通孔226相配合，将电动机前盖板220固定在电动机外壳210 的前端面上，电动机前盖板220的前盖轴承孔224上固定着前轴承225外圆，前轴承225内孔固定着电动机转轴240的转轴前轴承段245；用另外八颗后盖螺钉231穿越电动机后盖板230上的端盖机壳通孔226，将电动机后盖板230固定在电动机外壳210后端面，电动机后盖板230的后盖中心盲孔234上固定着后轴承235外圆，后轴承235内孔固定着电动机转轴240的后轴承段243。电缆线255穿越位于电动机后盖板230上的引线脚座250，可连接到外接控制电源。

(二)、法兰接头管路连接步骤：

（1）、增压法兰接头743连接，将蜗壳出口法兰密封面794与转换高压法兰密封面796对齐，将法兰密封垫片795放置在蜗壳出口法兰密封面794与转换高压法兰密封面796之间，螺栓螺母组件799依次穿越蜗壳出口法兰通孔792和转换高压法兰通孔798，使得蜗壳出口法兰密封面794和转换高压法兰密封面796同时挤压法兰密封垫片795，转换高压管717与蜗壳法兰出口744之间构成静止密封固定；

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

(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与电动机前盖板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与电动机前盖板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与电动机前盖板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与转轴前轴承段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与电动机转轴240的转轴前轴承段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。

四、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，通过蓄压法兰接头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，经过卸压法兰接头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，而且还降低了鼠笼Ⅰ型水冷电动机710启动负荷，避免了鼠笼Ⅰ型水冷电动机710因启动电流过大而烧毁事故；

与此同时，启动鼠笼Ⅰ型水冷电动机710，由预处理海水吸管721下端口吸取海水预处理池310中的预处理海水，依次经水平法兰恒向流器722、吸口管路723、吸口法兰接头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)液体依次流经蜗壳法兰出口744、增压法兰接头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；鼠笼Ⅰ型水冷电动机710正常工作后，高压启动泵714无需再工作。

五、本发明还有以下突出的实质性特点，确保能带来如下显著的进步效果：

1、预处理海水吸管721上串联有水平法兰恒向流器722，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。水平法兰恒向流器722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之间有变形四片流道688相连通这种特殊设置，使得水平法兰恒向流器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。

2、高压启动泵714进口与启动吸管712之间串联有垂直法兰恒向流器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。垂直法兰恒向流器713内的环状空腔166设置，使得移动阀芯170悬浮在垂直法兰恒向流器713之内，移动阀芯170整体悬浮结构使之具备开启、关闭敏捷；使得垂直法兰恒向流器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上的管路附件故障影响本发明正常工作的隐患。