专利名称：能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸，属于反渗透海水淡化能量回收装置的压力能回收技术。
背景技术：
反渗透海水淡化作为一种主要的淡水资源增量技术已在国内外得到普遍采用。该技术属于压力驱动的膜分离过程，原料海水经过高压泵加压到5.5-8.0MPa之间并进入反渗透膜组件后，其中约45%的高压海水通过反渗透膜被分离成为淡化产品水，而剩余的约55%浓缩海水则以与原料海水压力相当的高压盐水(压力>5.0MPa)的形式被排放，造成能
量的巨大浪费。能量回收装置因具有较高的能量回收效率，已成为反渗透海水淡化技术的关键设备之一。压力交换缸是高压盐水与低压海水进行压力交换的装置，该缸体须承载周期性高低交变压力的流体介质。由于工作条件较苛刻，现有压力交换缸均采用耐海水腐蚀的全不锈钢材料，因此具有昂贵的制造成本。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸。该压力交换缸具有能量传递过程稳定、连接快速、加工制造简单和成本低的特点。本实用新型是通过以下技术方案加以实现的:一种能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸，其特征在于，包括管状壳体5,该壳体由不锈钢内层5-1和玻璃纤维外层5-2构成，壳体内设置工程塑料材质的活塞6，活塞轴向两端面设有圆柱形缓冲头7 ;在不锈钢内层的两端外圆周分别套接不同外径的两段阶梯状的不锈钢接头1，在该接头的细径阶梯段上覆盖玻璃纤维外层；在壳体两端的不锈钢内层与接头连接处内分别设置快速连接组件，所述的快速连接组件包括:与不锈钢内层密封配合的挡板4，在挡板中心处设置与该挡板密封配合的液流管8，在该挡板外侧贴合外径与接头内径配合的支撑板3，在支撑板外表面由螺钉固定外径小于支撑板外径的挡环9，挡环的外圆周侧设置与接头内壁上的凹槽相配合的“L”型限位块2。本实用新型的优点:壳体为不锈钢及玻璃纤维复合材料，径向承压能力强，适用于高低交变压力工作介质的能量回收装置；压力交换缸中的活塞与挡板之间能够形成缓冲结构，能量传递过程稳定；壳体两端的快速连接组件安装快捷方便、制造加工成本较低。
图1为本实用新型结构示意图。图1中:1 一接头；2 —限位块；3—支撑板；4一挡板；5—壳体；5_1—不镑钢内层；5-2—玻璃纤维外层；6—活塞；7—圆柱形缓冲头；8—液流管；9一挡环。图2为图1中A的局部放大图。[0010]图3为由本实用新型、止回阀组和流体切换器构成反渗透海水淡化能量回收装置进行能量传递过程示意图。图3中:I 一止回阀组；I1-1一处于泄压过程的压力交换缸；I1-2—处于增压过程的压力交换缸JII一流体切换器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型加以进一步的说明。本实用新型能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸的应用场合为能量回收装置，其作用是为高低压流体提供压力交换的场所。图1为本实用新型能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸结构示意图。图中管状壳体5的外径Φ140πιπι，内径Φ 110mm，长2000mm，其中不锈钢内层5-1厚度为3mm，玻璃纤维外层5-2厚度为12mm;接头I的内径Φ 116mm，与壳体5端部不锈钢内层5-1外表面焊接配合，长度为40mm，接头I的外径成两段阶梯形，其中大直径段外径Φ 140mm，长50mm,小直径段外径Φ 130mm，长50mm，该小直径段与不锈钢内层5-1外表面均缠绕玻璃纤维外层5-2 ;挡板4深入不锈钢内层5-1的密封深度为25mm，外径Φ IlOmm ;液流管8的外径Φ 40mm,内径Φ 30mm,长10Omm ;支撑板3的外径Φ 116mm,内径Φ 40mm,厚度为30mm ;壳体内活塞6外径ΦΙΙΟι πι,长120mm,两端设置的圆柱形缓冲头7外径为Φ30ι πι,长30mm。上述结构的压力交换缸工作过程如下:如图3所示，能量回收装置包括两只压力交换缸I1-1、I1-2，其中压力交换缸I1-2为增压过程:由流体切换器III来的高压盐水进入压力交换缸I1-2，推动活塞6向左运动，同时对活塞6左侧的低压海水进行增压；压力交换缸I1-1为泄压过程:由止回阀I来的低压海水进入压力交换缸I1-1，并推动活塞6向右运动，由于活塞6右侧的低压盐水压力较低，在压差的作用下，低压盐水经流体切换器III排出。待以上压力交换过程结束后，流体切换器III会自动切换至另一工作位，压力交换缸I1-2便开始进行泄压过程，I1-1进行增压过程。如此往复，便实现了压力交换过程的连续性。在流体切换器III换位的过程中，由于惯性的作用，活塞6运动至压力交换缸II的端部后继续向前运动，此时圆柱形缓冲头7便与液流管8形成密封配合，活塞6与挡板4之间的流体便对活塞6的运动起到了缓冲作用。
权利要求1.一种能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸，其特征在于，包括管状壳体(5)，该壳体由不锈钢内层(5-1)和玻璃纤维外层(5-2)构成，壳体内设置工程塑料材质的活塞(6)，活塞轴向两端面设有圆柱形缓冲头(7);在不锈钢内层的两端外圆周分别套接不同外径的两段阶梯状的不锈钢接头(1)，在该接头的细径阶梯段上覆盖玻璃纤维外层；在壳体两端的不锈钢内层与接头连接处内分别设置快速连接组件，所述的快速连接组件包括:与不锈钢内层密封配合的挡板(4)，在挡板中心处设置与该挡板密封配合的液流管(8)，在该挡板外侧贴合外径与接头内径配合的支撑板(3)，在支撑板外表面由螺钉固定外径小于支撑板外径的挡环(9)，挡环的外圆周侧设置与接头内壁上的凹槽相配合的“L”型限位块(2)。
专利摘要本实用新型公开了一种能量回收装置中快速接头式复合材料压力交换缸。该实用新型的壳体由不锈钢内层和玻璃纤维外层构成，壳体内设置活塞，活塞设有缓冲头；壳体的两端设有接头，在壳体两端内和接头内设置快速连接组件，快速连接组件包括挡板、液流管、支撑板、挡环和“L”型限位块。本实用新型的优点壳体为不锈钢及玻璃纤维复合材料，径向承压能力强，适用于高低交变压力工作介质的能量回收装置；压力交换缸中的活塞与挡板之间能够形成缓冲结构，能量传递过程稳定；壳体两端的快速连接组件安装快捷方便、制造加工成本较低。
文档编号F15B3/00GK203035629SQ201320007600
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者王越, 路乃元, 徐世昌, 刘辉, 许恩乐, 王世昌 申请人:天津大学