一种海水淡化用的能量回收装置的制作方法

本实用新型涉及海水淡化技术领域，更具体地说，涉及一种海水淡化用的能量回收装置。

背景技术：

反渗透海水淡化技术是目前海水淡化的主流技术之一。该技术在海水淡化过程需要消耗大量的电能。通过高压泵提升海水的压力以克服反渗透压。反渗透排出的浓海水余压高达4.5~5.5MPa，一般反渗透系统产水率在50%左右。50%的就被排放掉，而这一部分浓海水中含着很高的压力能。若将这一部分能量回收变成海水的进水压力，这样就可大幅度地降低反渗透海水淡化的能量消耗和制水成本。为了把反渗透海水淡化系统中的浓海水含有的高压力能回收再利用，就需要在反渗透海水淡化系统中增设能量回收装置。

目前，在反渗透海水淡化系统中的能量回收装主要是依赖进口，这种产品的特点是结构简单、体积小、性能稳定可靠。其原理及结构已被国外申报专利，进行了保护，技术被垄断。

我国目前自主研发的是利用活塞与缸配合的压差式能量回收装置。这种能量回收装置通过切换器的作用使高压浓海水流入到不同的缸内，高压浓海水推动活塞移动将高压浓海水的压力能传递到低压原海水。这种结构的能量回收装置存在以下问题：

1、通过切换器时，活塞受力不均，加快了活塞磨损严无法长期稳定的运行；

2、切换器切换时间不稳定，易造成能量回收装置产生较大的振动；

3、能量回收系统故障率高，噪声大，寿命低。

如何解决反渗透海水淡化系统的能量回收装置中存在的问题和打破国外的技术壁垒，是本领域技术人员需要解决的问题。为此我们研发了一种反渗透海水淡化能量回收装置。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种海水淡化用的能量回收装置，解决活塞式能量回收装置中存在的问题，提高能量回收率,降低能量回收装置在反渗透海水淡化中的成本。

为了解决上述问题，本实用新型采取了以下技术方案：一种海水淡化用的能量回收装置，包括左机体，左机体上设有左机体进水口及左机体出水口，左机体内设有左内缸，左内缸上开设有左内缸进水口及左内缸排水口，左内缸进水口设置在靠近左机体进水口的位置，左内缸排水口设置在靠近左机体出水口的位置，左内缸内转动连接有大转子。

以下是本实用新型的进一步改进：

左机体进水口及左机体出水口之间的夹角为65-75°。

进一步改进：

左内缸为圆筒形，左内缸内具有圆柱形空腔，圆柱形空腔贯穿左内缸两端，圆柱形空腔的中轴线相对与左内缸的中轴线向一侧偏移，所述大转子的轴线与圆柱形空腔的中轴线重合。

进一步改进：

圆柱形空腔的中轴线相对与左内缸的中轴线向一侧偏移距离为4.5-5.5mm。

进一步改进：

所述回收装置还包括右机体，右机体上设有右机体的进水口及右机体的出水口，右机体内设有右内缸，右内缸上开设有右内缸进水口及右内缸排水口，右内缸进水口设置在靠近右机体的进水口的位置，右内缸排水口设置在靠近右机体的出水口的位置，右内缸内转动连接有小转子，小转子与大转子传动连接。

进一步改进：

右内缸为圆筒形，右内缸内具有圆柱形空腔，圆柱形空腔贯穿右内缸两端，圆柱形空腔的中轴线相对与右内缸的中轴线向一侧偏移，大转子的中轴线与圆柱形空腔的中轴线重合。

进一步改进：

圆柱形空腔的中轴线相对与右内缸的中轴线向一侧偏移的距离为6-7mm。

进一步改进：

左机体的其中一端开口固定连接有左端盖，左机体的另一端开口处设有第一环形挡板，第一环形挡板朝向左机体的轴线方向延伸；

第一环形挡板上靠近左机体内壁的位置开设有第一定位销孔，第一定位销孔为盲孔；

左机体内设有大转子左轴承盖及大转子右轴承盖；

大转子左轴承盖设有中心孔；

大转子左轴承盖的中心孔内具有第一陶瓷轴承，大转子左轴承盖的中心孔内还设有用于限制第一陶瓷轴承轴向窜动的第一弹性挡圈；

大转子左轴承盖通过左端盖压紧；

大转子右轴承盖具有中心孔，大转子右轴承盖的中心孔内固定连接有第二陶瓷轴承，大转子右轴承盖压紧在第一环形挡板上；

左内缸设置在大转子左轴承盖与大转子右轴承盖之间；

大转子上开设了轴向设置的大转子减重孔。所述左内缸上靠近其外表面的位置设有左内缸定位销孔；

大转子左轴承盖上开设有大转子左轴承盖定位销孔，大转子轴承盖上开设有大转子右轴承盖的定位销孔；

所述大转子左轴承盖定位销孔、大转子右轴承盖的定位销孔，左内缸定位销孔之间通过定位销连接，定位销通过第一环形挡板上的第一定位销孔定位；

左内缸的圆柱形空腔内转动连接有大转子，大转子的其中一端与第一陶瓷轴承转动连接，大转子的另一端与第二陶瓷轴承转动连接，大转子的中间位置固定连接有大转子叶片，大转子的圆周方向上均匀开设有大转子叶片槽，大转子叶片固定在大转子叶片槽内；

大转子叶片槽的底部与大转子叶片相对应部位均设计为圆弧形；

所述大转子上位于大转子右轴承盖内的一端设有大转子内齿轮，大转子内齿轮与转子齿轮相啮合；

所述大转子与左内缸的内壁及大转子叶片之间形成第一密封腔。

进一步改进：

右机体的其中一端开口并固定连接有右端盖，右机体的另一端开口处设有第二环形挡板，第二环形挡板朝向右机体的轴线方向延伸；

第二环形挡板上靠近右机体内壁的位置开设有第二定位销孔，第二定位销孔为通孔；

右机体内设有小转子左轴承盖及小转子右轴承盖；

小转子左轴承盖设有中心孔；

小转子左轴承盖的中心孔内具有第三陶瓷轴承；

小转子左轴承盖通过第二环形挡板压紧；

小转子右轴承盖具有中心孔，小转子右轴承盖的中心孔内固定连接有第四陶瓷轴承，小转子右轴承盖的中心孔内还固定连接有用于防止第四陶瓷轴承轴线窜动的第二弹性挡圈，小转子右轴承盖压紧在右端盖上。

进一步改进：

右内缸设置在小转子右轴承盖与小转子左轴承盖之间；

所述右内缸上靠近其外表面的位置设有右内缸定位销孔；

小转子右轴承盖上开设有小转子右轴承盖定位销孔；小转子左轴承盖上开设有小转子左轴承盖定位销孔；

所述小转子右轴承盖定位销孔、右内缸定位销孔及小转子左轴承盖定位销孔之间通过第二定位销连接，第二定位销通过第二环形挡板上的第二定位销孔定位；

右内缸的圆柱形空腔内转动连接有小转子，小转子的其中一端与第三陶瓷轴承转动连接，小转子的另一端与第四陶瓷轴承转动连接，小转子的中间位置固定连接有小转子叶片，小转子叶片的圆周方向上均匀开设有小转子叶片槽，小转子叶片固定在小转子叶片槽内；

所述小转子上位于小转子左轴承盖内的一端开设有小转子内孔；小转子内孔内开设有小转子内螺纹；

所述小转子与右内缸的内壁之间形成第二密封腔。

本实用新型采用上述方案，具有以下优点：

1、本系统采用偏心式结构，形成对低压水的加压；

2、能量转换率高，可达98%；

3、本系统零件抗海水腐蚀能力强，重量轻；

4、结构简单，加工难度小。

下面结合附图和实施例对本实用新型创造作进一步说明。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的结构示意图；

附图2为附图1中B-B剖视图；

附图3为附图1中C-C剖视图；

附图4为右内缸的结构示意图；

附图5为附图4中D-D剖视图；

附图6为小转子的结构示意图；

附图7为附图6的剖视图；

附图8为左内缸的结构示意图；

附图9为附图8中E-E剖视图；

附图10为大转子的结构示意图；

附图11为附图10中大转子的剖视图。

图中：

1-左端盖；2-第一弹性挡圈；3-第一陶瓷轴承；4-大转子左轴承盖；5-大转子叶片；6-大转子；7-定位销；8-左机体；9-左内缸；10-大转子右轴承盖；11-第二陶瓷轴承；12-弹性挡圈；13-转子齿轮；14-第三陶瓷轴承；15-小转子左轴承盖；16-小转子；17-右机体；18-右内缸；19-第二定位销；20-小转子右轴承盖；21-第四陶瓷轴承；22-第二弹性挡圈；23-右端盖；24-小转子叶片；25-弹簧垫圈；26-螺母；27-螺栓；28-第一环形挡板；29-圆柱形空腔；30-第二环形挡板；A1-右机体的进水口；A2-右机体的出水口； A3-右内缸排水口；A4-排气口；A5-小转子内螺纹；A6-小转子内孔；A7-小转子减重孔；A8-右内缸进水口；A9-小转子右轴承盖定位销孔；A10-右内缸定位销孔；A11-小转子左轴承盖定位销孔；A12-第二定位销孔；A13-小转子叶片槽；A14-第二密封腔； B1-左机体进水口；B2-左机体出水口；B3-第一密封腔；B4-左内缸排水口；B5-左内缸进水口；B6-大转子减重孔；B7-大转子内齿轮；B8-大转子左轴承盖定位销孔；B9-第一定位销孔；B10-大转子右轴承盖的定位销孔；B11-左内缸定位销孔；B12-大转子叶片槽。

具体实施方式

实施例，如图1-11所示，一种海水淡化用的能量回收装置，包括左机体8，左机体8为带配合止口的圆筒形，左机体8的两端开口。

左机体8的其中一端开口固定连接有左端盖1，左机体8的另一端开口处设有第一环形挡板28，第一环形挡板28朝向左机体8的轴线方向延伸。

第一环形挡板28上靠近左机体8内壁的位置开设有第一定位销孔B9，第一定位销孔B9为盲孔。

左机体8内设有大转子左轴承盖4及大转子右轴承盖10。

大转子左轴承盖4设有中心孔。

大转子左轴承盖4的中心孔内具有第一陶瓷轴承3，大转子左轴承盖4的中心孔内还设有用于限制第一陶瓷轴承3轴向窜动的第一弹性挡圈2。

大转子左轴承盖4通过左端盖1压紧。

大转子右轴承盖10具有中心孔，大转子右轴承盖10的中心孔内固定连接有第二陶瓷轴承11，大转子右轴承盖10压紧在第一环形挡板28上。

大转子左轴承盖4与大转子右轴承盖10之间设有左内缸9。

左内缸9为圆筒形，左内缸9内具有圆柱形空腔，圆柱形空腔贯穿左内缸9两端，圆柱形空腔29的中轴线相对与左内缸9的中轴线向一侧偏移，偏移距离在4.5-5.5mm之间，形成了大转子6的加速。

所述左内缸9上开设有左内缸进水口B5及左内缸排水口B4，左内缸进水口B5及左内缸排水口B4分别位于左内缸定位销孔B11的两侧。左内缸排水口B4与左内缸进水口B5呈106°角布置，左内缸排水口B4沿左内缸9的轴线方向设置，左内缸排水口B4为长槽形，这样可以减小对能量的损失。

为了减少能量的消耗，在大转子6上开设了8个轴向设置的大转子减重孔B6。所述左内缸9上靠近其外表面的位置设有左内缸定位销孔B11。

大转子左轴承盖4上开设有大转子左轴承盖定位销孔B8，大转子轴承盖10上开设有大转子右轴承盖的定位销孔B10。

所述大转子左轴承盖定位销孔B8、大转子右轴承盖的定位销孔B10左内缸定位销孔之间通过定位销7连接，定位销7通过第一环形挡板28上的第一定位销孔B9定位。

左内缸9的圆柱形空腔29内转动连接有大转子6，大转子6的其中一端与第一陶瓷轴承3转动连接，大转子6的另一端与第二陶瓷轴承11转动连接，大转子6的中间位置固定连接有大转子叶片5，大转子6的圆周方向上均匀开设有大转子叶片槽B12，大转子叶片5固定在大转子叶片槽B12内。为了能使大转子叶片5在大转子6的大转子叶片槽B12中滑动的更灵活和对中性将大转子叶片槽B12的底部与大转子叶片5相对应部位均设计为圆弧形。

所述大转子6上位于大转子右轴承盖10内的一端设有大转子内齿轮B7，大转子内齿轮B7与转子齿轮13相啮合。

所述左机体8上设有左机体进水口 B1及左机体出水口B2，左机体进水口 B1设置在靠近左内缸进水口B5的位置，左机体出水口B2设置在靠近左内缸排水口B4的位置。

左机体进水口 B1及左机体出水口B2之间的夹角为65-75°，优先为69°布置，既可以减小体积又可以减少加压后水的能量损耗。所述大转子6与左内缸9的内壁及大转子叶片5之间形成第一密封腔B3。

所述回收装置还包括右机体17，右机体17为设有连接止口孔的圆筒形，右机体17的两端开口。

右机体17的其中一端开口并固定连接有右端盖23，右机体17的另一端开口处设有第二环形挡板30，第二环形挡板30朝向右机体17的轴线方向延伸。

第二环形挡板30上靠近右机体17内壁的位置开设有第二定位销孔A12，第二定位销孔A12为通孔。

右机体17内设有小转子左轴承盖15及小转子右轴承盖20。

小转子左轴承盖15设有中心孔。

小转子左轴承盖15的中心孔内具有第三陶瓷轴承14。

小转子左轴承盖15通过第二环形挡板30压紧。

小转子右轴承盖20具有中心孔，小转子右轴承盖20的中心孔内固定连接有第四陶瓷轴承21，小转子右轴承盖20的中心孔内还固定连接有用于防止第四陶瓷轴承21轴线窜动的第二弹性挡圈22，小转子右轴承盖20压紧在右端盖23上。

小转子右轴承盖20与小转子左轴承盖15之间设有右内缸18。

右内缸18为圆筒形，右内缸18内具有圆柱形空腔，圆柱形空腔贯穿右内缸18两端，圆柱形空腔的中轴线相对与右内缸18的中轴线向一侧偏移，其偏心距离在6-7mm,这样形成的扭矩更大，大转子6的中轴线与圆柱形空腔的中轴线重合，使高压浓海水的能量转化更快，提高了转化效率。

所述右内缸18上开设有右内缸排水口A3及右内缸进水口A8，右内缸排水口A3与右内缸进水口A8之间呈109°角布置，进水口开设有两条居中相间的进水口A8，这样设置的好处在于：消除了做功的脉动性。

出水口开设有两条偏左的“键槽形”相隔间距大于进水口间距的排水口A4。这样设置的好处在于：延长了高压海水的作功时间。右内缸排水口A3及右内缸进水口A8分别位于第二定位销孔A12的两侧。右内缸18上开设有排气口A4。

为了减少能量的消耗，在小转子16上开设了8个轴向孔A7。所述右内缸18上靠近其外表面的位置设有右内缸定位销孔A10。

小转子右轴承盖20上开设有小转子右轴承盖定位销孔A9；小转子左轴承盖15上开设有小转子左轴承盖定位销孔A11。

所述小转子右轴承盖定位销孔A9、右内缸定位销孔A10及小转子左轴承盖定位销孔A11之间通过第二定位销19连接，第二定位销19通过第二环形挡板上的第二定位销孔A12定位。

右内缸18的圆柱形空腔内转动连接有小转子16，小转子16的其中一端与第三陶瓷轴承14转动连接，小转子16的另一端与第四陶瓷轴承21转动连接，小转子16的中间位置固定连接有小转子叶片24，小转子叶片24的圆周方向上均匀开设有小转子叶片槽A13，小转子叶片24固定在小转子叶片槽A13内。

所述小转子16上位于小转子左轴承盖15内的一端开设有小转子内孔A6，小转子内孔A6内开设有小转子内螺纹A5。

所述右机体17上设有右机体的进水口A1及右机体的出水口A2，右机体的进水口A1设置在靠近右内缸进水口A8的位置，右机体的出水口A2设置在靠近右内缸排水口A3的位置。右内缸进水口A8与排气口A4呈165°角布置，经过反复试验可以大大地提高浓海水的能量的利用率。

所述小转子16与右内缸18的内壁之间形成第二密封腔A14。

所述左机体8与右机体17通过4支螺栓27穿过左端盖1、左机体8、右机体17及右端盖23，通过弹簧垫圈25、螺母27、螺栓27牢固地连接为一体。

所述转子齿轮13通过紧固件及小转子内螺纹A5与小转子16固定连接。