一种旋转式能量回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液体系统中的压力能量回收装置。
【背景技术】
[0002]目前，功交换式能量回收装置，能量的转换过程为压力能。它使高低流体直接交换压力能，如果忽略装置中的摩擦和泄露，装置的效率理论上可以达到100%，而实际效率可在90%以上。正是这种高回收效率，使其成为目前国内外许多研宄学者研宄开发的热点。按照运动部件类型，这类装置可分阀控功交换器(Worker Exchange)和压力交换器(PressureExchange)两种。
[0003]阀控功交换器，代表产品包括瑞士 Calder公司的Work Exchange EnergyRecovery(DWEER)、德国西格玛公司的 Presssure Exchange System(PES)、1nics 公司的DYPREX动力压力交换器等，这类能量回收装置体积大，主材采用贵重稀有金属耐腐蚀材料制造，另外控制阀门切换频繁，其维护工作量大和装备安全稳定性低；在切换过程中相位不连续，导致较大的流量和压力的波动。
[0004]压力交换器(Pressure Exchange)代表产品美国ERI公司的PressureExchanger (PX)，这类能量回收装置体积小。美国ERI公司的产品，在配流盘面上采用间隙密封结构，能量回收装置在小处理量时很难保持高的回收效率，装置小型化困难；当转子较大时，依靠高压、低压水流的切向冲力无法使转子稳定旋转；上述压力交换器难以形成具有实际商业应用价值的小额定流量的、大额定流量的产品；其工程陶瓷的脆性也为设备安全、稳定性大大下降。
[0005]在中国专利201010197604.1公开了一种功交换式能量回收装置，该压力交换器的转动部件的转动采用马达驱动，而转动部件由重而长的压力交换管组成，此转动部件具有很大的转动惯量，通过马达驱动且低速转动，需要很大的转动扭矩，此时难以保持能量回收装置高效稳定的运行，特别是中大型、超大型额定流量的产品此类型压力交换器也难以实现具有实际商业应用价值。
[0006]本产品公开的能量回收装置属功交换式能量回收装置，利用压力交换原理，选用新型高分子耐磨工程塑料自主开发配流转子，在配流面采用自主研发的自紧密封结构和水润滑静压支撑技术，利用马达驱动方案，该装置不但效率高，适用中大型、超大型流量压力交换，而且安全稳定、寿命长、噪音低。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种中大型、超大型流量功交换式能量回收装置，能通过马达驱动、旋转配流、自紧密封，实现高效稳定的压力能量交换。为此，本发明采用以下技术方案:它包括转动组件，所述转动组件包括:驱动轴(12)、套在驱动轴外的用于机械密封的动环(15)、上配流转子(4)、下配流转子(4’)，上配流转子(4)被穿入驱动轴(12)上端并在上配流转子穿入面的上端设置密封圈(18)，下配流转子(4’)被插入驱动轴(12)下端;
[0008]所述旋转式能量回收装置还设有不转组件，所述不转组件包括机械密封盖(13)、用于机械密封的与动环(15)配合的静环(14)、上端盖(I)、安装在上端盖内的上滚动轴承
(16)、上止推盘(5)、弹簧圈(8)、与驱动轴轴向平行的压力交换管(10)、壳体(11)、下止推盘(5’)、安装在下止推盘内的下滚动轴承(16’)、下端盖(Γ )，上止推盘(5)、下止推盘(5，)以盘心为中心的圆周上开有相应的一个或多个通槽(40)、(40’)，压力交换管(10)上端插入上止推盘(5)的通槽(40)并在插入面设置密封圈(9)、下端插入下止推盘(5’ )的通槽(40’ )并在插入面设置密封圈(9)，上止推盘(5)插入上端盖(I)下端面并在插入面设置密封圈￠)，下止推盘(5’)插入下端盖(Γ)上端面并在插入面设置密封圈￠)，上滚动轴承(16)与下滚动轴承(16’ )将所述转动组件周向定位；
[0009]驱动轴(12)穿过机械密封盖(13)、安装在上端盖内的上滚动轴承(16)、上配流转子(4)、上止推盘(5)、下止推盘(5’)、安装在下止推盘内的下滚动轴承(16’ )并与下配流转子(4’ )连接；
[0010]上端盖(I)固定在壳体(11)的上端并装有密封圈(7)，下端盖(Γ )固定在壳体
[11]的下端并装有密封圈(7)，所述转动组件的上配流转子(4)的上端面与不转组件上端盖(I)内腔支撑面接触且相对转动构成第一对相对滑动的摩擦副，上配流转子(4)的下端面与不转组件上止推盘(5)的上端面接触且相对转动构成第二对相对滑动的摩擦副，所述转动组件下配流转子(4’ )的下端面与不转组件下端盖(Γ )内腔支撑面接触且相对转动构成第三对相对滑动的摩擦副，下配流转子(4’)的上端面与不转组件下止推盘(5，)的下端面接触且相对转动构成第四对相对滑动的摩擦副；弹簧圈(8)分别固定在壳体(11)的上端及下端，压缩弹簧圈(8)分别将上止推盘(5)推压在上配流转子(4)上、将下止推盘(5，)推压在下配流转子(4’ )上，同时上配流转子(4)挤压上端盖(I)内腔支撑面、下配流转子(4’)挤压下端盖(I，)内腔支撑面；
[0011]所述上配流转子(4)开有高压侧通槽(20)和低压侧通槽(30)，下配流转子(4’ )开有高压侧通槽(20’ )和低压侧通槽(30’ );将上配流转子(4)上的二个所述通槽分开的部分为上配流转子(4)的密封区，所述密封区将相对的高压流体和相对低压流体分隔；将下配流转子(4’)上的二个所述通槽分开的部分为下配流转子(4’)的密封区，所述密封区将相对高压流体和相对低压流体分隔；
[0012]所述上端盖⑴设有相对低压流体进口(2)、相对高压流体出口(3)，下端盖(Γ)设有相对低压流体出口(2’)、相对高压流体进口(3’ );上端盖(I);所述上配流转子(4)套入上端盖(I)，将上端盖(I)空腔分隔成低压腔室￠0)和高压空腔环(50);所述下配流转子(4’ )套入下端盖(Γ )，将下端盖(Γ )空腔分隔成低压空腔环(50’ )和高压腔室(60，)；
[0013]所述驱动轴(12)上端与上配流转子(4)通过上定位销(17)周向固定，驱动轴
(12)下端与下配流转子(4’ )通过下定位销(17’ )周向固定；
[0014]所述上端盖(I)设有相对低压流体进口(2)、低压腔室￠0)、上配流转子(4)的第一低压侧通槽(30)、上止推盘(5)的与相对低压流体出口和相对低压流体进口相通的通槽(40)、与上配流转子(4)的第一低压侧通槽(30)相通的压力交换管(10)、下止推盘(5’ )的与相对低压流体出口和相对低压流体进口相通的通槽(40’)、下配流转子(4’)的第二低压侧通槽(30’)、低压空腔环(50’)和下端盖(Γ)设有相对低压流体出口(2’)构成相对低压区；
[0015]上端盖(I)设有相对高压流体出口(3)、高压空腔环(50)、上配流转子(4)的第一高压侧通槽(20)、上止推盘(5)的与相对高压流体出口和相对高压流体进口相通的通槽
(40)、与上配流转子(4)的第一高压侧通槽(20)相通的压力交换管(10)、下止推盘(5’ )的与相对高压流体出口和相对高压流体进口相通的通槽(40’)、下配流转子(4’)的第二高压侧通槽(20’)、高压腔室(60’)和下端盖(Γ)设有相对高压流体进口(3’)构成相对高压区。
[0016]由于采用本发明的技术方案，本发明具体有的有益效果是:
[0017]本发明旋转式能量回收装置的能量回收效率大于90%，比起瑞士 Calder公司等阀控功交换式能交换器(Work Exchanger)，本发明公开的能回收装置体积小，结构