本實用新型涉及反滲透法海水淡化產(chǎn)業(yè)中,使用跟步切換缸與能量回收缸成套使用的海水壓力能回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
世界上淡水資源不足,已成為人們?nèi)找骊P(guān)切的問題。作為水資源的開源增量技術(shù),海水淡化已經(jīng)成為解決全球水資源危機的重要途徑。全球海水淡化技術(shù)超過20余種,其中反滲透法由于節(jié)能、效率高等優(yōu)點成為海水淡化領(lǐng)域最常用的方法。通常,用反滲透法處理后的海水,約能得到40%的淡水。另外60%的濃海水盡管蘊含很高的壓力,但通常作為“廢水”被排出。因此對這部分高壓濃海水壓力能的回收技術(shù)的完善與否是大幅降低海水淡化系統(tǒng)運行能耗與淡化海水成本的關(guān)鍵。
能量回收系統(tǒng)是否合理是整臺海水淡化一體機能否實現(xiàn)最大效率的壓力能回收的關(guān)鍵。對目前在研究的能量回收系統(tǒng)進行分析,可發(fā)現(xiàn)大多實際壓力能回收效率不高。且由于流量的瞬變,應(yīng)用較多的閥門需頻繁開啟、關(guān)閉來改變工作狀態(tài),使得閥門的使用壽命短、可靠性差。另外由于海水具有較大腐蝕性,系統(tǒng)各類零部件容易受到腐蝕,造成一些關(guān)鍵部件受損,甚至失效影響使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一套機械結(jié)構(gòu)合理、壓力能回收效率高、工作穩(wěn)定、壽命長且抗腐蝕能力強的能量回收系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型提出以下技術(shù)方案:一種用于海水淡化一體機的能量回收系統(tǒng),它包括跟步切換缸、能量回收缸、曲軸和連桿機構(gòu),所述跟步切換缸和能量回收缸兩者開口并用連接十字頭連接,連接口采用O型密封圈密封,所述跟步切換缸上分別加工有高壓水入口和低壓水出口;跟步切換缸缸蓋通過O型密封圈與跟步切換缸缸體密封;所述跟步切換缸缸體右端則通過切換活塞配合形成密封,能量回收缸缸蓋也通過O型密封圈與能量回收缸缸體形成密封,另一端則通過Y型密封圈與回收柱塞形成密封,跟步切換缸中的切換活塞與能量回收缸中的回收柱塞分別通過活塞連桿和曲柄連桿與相位相差90度的曲軸相連,做循環(huán)往復(fù)運動;所述跟步切換缸缸體的底部設(shè)置有連接口,所述連接口上安裝有接頭,所述接頭另一端與能量回收缸缸蓋相連通。
所述高壓水入口和低壓水出口又通過管接頭與外部管道相連。
所述能量回收系統(tǒng)采用跟步切換缸與能量回收缸構(gòu)成雙缸成套使用。
所述跟步切換缸中的切換活塞及能量回收缸中的回收柱塞均采用一體化柱塞的形式。
所述連接十字頭和曲柄連桿相配合的位置通過固定銷相連。
本實用新型有如下有益效果:
1、本實用新型采用跟步切換缸與能量回收缸雙缸成套使用,盡可能減少了開關(guān)、電磁閥們等控制部件,結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定,降低了整套系統(tǒng)的故障率。
2、整套能量回收系統(tǒng)直接把高壓濃海水的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能,減少了壓力能的損失,使得能量回收效率盡可能的高。
3、跟步切換缸切換活塞與能量回收缸回收柱塞均避免了橡膠活塞與活塞桿的成套使用,直接是柱塞的形式,抗腐蝕能力得到很大的增強。同時減少了密封面與海水的接觸面積,進一步降低了腐蝕的可能性,延長了系統(tǒng)的使用壽命。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型的軸向結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為第一過程本實用新型的軸向剖視圖,此時切換活塞處于左極點位置。
圖3為第二過程本實用新型的軸向剖視圖,此時切換活塞處于中間位置。
圖4為第三過程本實用新型的軸向剖視圖,此時切換活塞處于右極點位置。
圖5為第四過程本實用新型的軸向剖視圖,此時切換活塞處于中間位置。
圖中:1、跟步切換缸缸蓋;2、O型密封圈;3、高壓水入口;4、切換活塞;5、低壓水出口;6、管接頭;7、跟步切換缸缸體;8、活塞連桿;9、連接十字頭;10、固定銷;11、曲柄連桿;12、曲軸;13、能量回收缸缸體;14、Y型密封圈;15、回收柱塞;16、能量回收缸缸蓋;17、接頭;18、連接口。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。
如圖1,所述的能量回收系統(tǒng),包括一個跟步切換缸與一個能量回收缸,兩者開口并用連接十字頭9連接,連接口采用O型密封圈密封。跟步切換缸左右兩端分別開有高壓水入口3與低壓水出口5,這兩處開口又通過管接頭6與外部管道相連。左端跟步切換缸缸蓋1通過O型密封圈2實現(xiàn)與跟步切換缸缸體7密封;右端則通過切換活塞4與跟步切換缸缸體7的配合形成密封面。能量回收缸缸蓋同樣也通過O型密封圈與能量回收缸缸體13實現(xiàn)密封,另一端則通過Y型密封圈14與回收柱塞15實現(xiàn)密封。跟步切換缸中的切換活塞4與能量回收缸中的回收柱塞15分別通過活塞連桿8和曲柄連桿11與相位相差90度的曲軸12相連,從而做循環(huán)往復(fù)運動實現(xiàn)本實用新型的預(yù)期功能。
進一步的,所述高壓水入口和低壓水出口又通過管接頭與外部管道相連。
進一步的,所述能量回收系統(tǒng)采用跟步切換缸與能量回收缸構(gòu)成雙缸成套使用。
進一步的,所述跟步切換缸中的切換活塞及能量回收缸中的回收柱塞均采用一體化柱塞的形式。
進一步的,所述連接十字頭和曲柄連桿相配合的位置通過固定銷相連。
本實用新型所提供的一種海水淡化一體機的能量回收系統(tǒng),其主要工作過程可以分為四個階段:
如圖2,第一過程,當(dāng)能量回收裝置柱塞處于左極點時,跟部切換裝置活塞桿剛好處于連接口處。當(dāng)曲軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,帶動柱塞與活塞桿同時向后運動。這一過程中高壓濃海水通過連接口進入能量回收裝置通過推動柱塞給曲軸做正功。
如圖3,第二過程,繼上一過程,曲軸轉(zhuǎn)過90度后,柱塞處于下中間位置,活塞桿處于右極點。曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動帶動柱塞向右運動,活塞桿則向左運動。這一過程中依然有高壓濃海水通過連接口進入能量回收裝置推動柱塞做正功。
如圖4,第三過程,繼上一過程,曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后,柱塞處于右極點,活塞桿處于上中間位置。曲軸帶動柱塞與活塞桿同時向左運動。這一過程中,活塞桿阻止了高壓水的進入,柱塞則推動廢水從廢水口排除。
如圖5,第四過程,曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度,柱塞處于中間位置,活塞桿則處于左極點如圖4,曲軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動,帶動柱塞向左運動,活塞桿則向右運動,這一過程依然為廢水排除過程。這個過程曲軸旋轉(zhuǎn)90度后,柱塞與活塞桿的運動位置又回到圖2狀態(tài),并繼續(xù)重復(fù)循環(huán)上述過程,實現(xiàn)壓力能回收利用。
通過上述的說明內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的未盡事宜,屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。