一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)的目的是提供一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器，能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，既能做到高效回收反滲透海水淡化系統(tǒng)處理過程中高壓濃鹽水的余壓能量，又能做到能量傳遞執(zhí)行設(shè)備少維修，甚至免于維修。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用兩層雙蝸殼工作室殼體1和雙作用空腔葉輪2。兩層雙蝸殼工作室殼體1使得本實(shí)用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊。兩個(gè)蝸殼工作室對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置的好處是讓雙作用空腔葉輪2的徑向受力得到平衡。采用厚度調(diào)節(jié)圈25結(jié)構(gòu)的好處是：無需葉輪軸支撐，雙作用空腔葉輪2自身就能懸浮在兩相液體之間，消除任何密封摩擦阻力功耗和維修隱患。半圓定位凹槽14與所對(duì)應(yīng)的半圓定位凹槽24環(huán)形空間包容中，至少安放三顆球形定位滾珠3，確保系統(tǒng)精確運(yùn)行作。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于能量傳送設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及反滲透海水淡化系統(tǒng)中關(guān)于能量回收設(shè)備的一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器。
技術(shù)介紹
能量傳遞在化學(xué)工程領(lǐng)域到處可見，尤其是對(duì)液體進(jìn)行壓力交換。在化工生產(chǎn)中， 常有一些廢液在排放前還具備相當(dāng)高壓力，如果不加以利用會(huì)造成很大的浪費(fèi)。可以從廢棄的高壓流體中獲取能量作為工作液體介質(zhì)的預(yù)先增壓，由此可節(jié)省大量的能耗費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。隨著科技進(jìn)步，人口日益增多，人們向海洋開發(fā)的愿望也日趨強(qiáng)烈，海水淡化處理日趨普及，海水淡化的能耗成本受到特別關(guān)注。早期海水淡化采用蒸餾法，如多級(jí)閃蒸技術(shù)，能耗在9. 0kffh/m3,通常只建在能量價(jià)格很低的地區(qū)，如中東石油國，或有廢熱可利用的地區(qū)。20世紀(jì)70年代反滲透海水淡化技術(shù)投入應(yīng)用，經(jīng)過不斷改進(jìn)。從80年代初以前建成的多數(shù)反滲透海水淡化系統(tǒng)的過程能耗6. 0kffh/m3,到如今能耗3. 0kWh/m3，其最主要的改進(jìn)是將處理后的高壓濃鹽水的能量有效回收利用，因此，能量回收效率成了降低海水淡化成本的關(guān)鍵。當(dāng)今世界在海水淡化領(lǐng)域液體能量回收利用的能量傳遞執(zhí)行設(shè)備主要有以下三種1、傳統(tǒng)的活塞液壓缸結(jié)構(gòu)類似柱塞泵，優(yōu)點(diǎn)是工作液體介質(zhì)與廢棄高壓液體不直接接觸，最高效率可達(dá)95%，缺點(diǎn)液壓缸結(jié)構(gòu)的活塞以及活塞桿自身都有很大的摩擦功耗， 特別是活塞桿的往復(fù)密封技術(shù)最難達(dá)到理想效果，實(shí)際效率往往低于90%，特別是摩擦損耗導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)頻繁、維護(hù)費(fèi)用高。專利號(hào)201010122952. 2，于2010年7月21日公布的我國技術(shù)專利用于海水淡化系統(tǒng)的差動(dòng)式能量回收裝置及方法，就屬于傳統(tǒng)活塞液壓缸結(jié)構(gòu)；2、透平——水泵組合的能量傳遞設(shè)備，突出優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定可靠，工作液體介質(zhì)與廢棄高壓液體不直接接觸，且能適應(yīng)大流量能量傳遞，雖然單機(jī)的最高效率低于75%，組合后的能量傳遞設(shè)備機(jī)組的效率一般只有40%——55%,至今仍然被大容量海水淡化系統(tǒng)所廣泛采用。當(dāng)務(wù)之急是如何減少密封摩擦，提高機(jī)組效率；3、1997年美國能量回收公司(ERI)推出壓力交換能量回收裝置pressure Exchanger)，運(yùn)用正位移的原理轉(zhuǎn)換能量。優(yōu)點(diǎn)沒有了機(jī)械運(yùn)動(dòng)件，其小管徑長管結(jié)構(gòu)的最高回收效率可達(dá)95%。缺點(diǎn)是工作液體介質(zhì)與廢棄高壓液體直接接觸，只能限制于應(yīng)用在工作液體介質(zhì)與廢棄高壓液體相同的場(chǎng)合，且存在大流量小管徑能量傳遞，其管路能耗大； 而對(duì)于大管徑結(jié)構(gòu)的能量傳遞，混合面難以控制，其效率較低明顯，傳遞質(zhì)量下降厲害，實(shí)際效率往往低于85%。一般采用多個(gè)小管徑長管并聯(lián)，顯得系統(tǒng)龐大，工程投資復(fù)雜還難以管理協(xié)調(diào)，因此只能適合小容量海水淡化系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是提供一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器，能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，既能做到高效回收反滲透海水淡化系統(tǒng)處理過程中高壓濃鹽水的余壓能量，又能做到能量傳遞執(zhí)行設(shè)備少維修，甚至免于維修。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提供以下技術(shù)方案一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器，包括兩層雙蝸殼工作室殼體1、雙作用空腔葉輪2以及球形定位滾珠3，所述的兩層雙蝸殼室殼體1分上、下兩個(gè)雙蝸殼工作室，上層雙蝸殼工作室101布置有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室 112和進(jìn)口 12對(duì)應(yīng)蝸殼室113和進(jìn)口 13，上層雙蝸殼工作室101中央有一個(gè)出口朝上的液體出口 11，下層雙蝸殼工作室109布置有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室117和出口 17對(duì)應(yīng)蝸殼室118 和出口 18，下層雙蝸殼工作室109中央有一個(gè)出口朝下的液體進(jìn)口 19，兩個(gè)雙蝸殼工作室之間有中間連接圈15，中間連接圈15的上端面103與上層雙蝸殼工作室101的下端面102 密封結(jié)合，中間連接圈15的下端面107與下層雙蝸殼工作室109的上端面108密封結(jié)合， 中間連接圈15的內(nèi)圓上至少有一環(huán)半圓定位凹槽14。兩個(gè)對(duì)稱的雙蝸殼工作室結(jié)構(gòu)好處是讓雙作用空腔葉輪2的徑向受力得到平衡，采用中間連接圈15的作用是便于與厚度調(diào)節(jié)圈25相適應(yīng)。作為進(jìn)一步優(yōu)化所述的雙作用空腔葉輪2的上板面21朝上外側(cè)對(duì)稱布置有至少兩片以上曲面葉片22，下板面沈朝下外側(cè)對(duì)稱布置有至少兩片以上曲面葉片28，葉輪上板面21與葉輪下板面沈之間有一個(gè)可更換的厚度調(diào)節(jié)圈25，厚度調(diào)節(jié)圈25的上端面202與葉輪上板面21的下端面201密封結(jié)合，厚度調(diào)節(jié)圈25的下端面203與葉輪下板面沈的上端面209密封結(jié)合，且厚度調(diào)節(jié)圈25外圓上至少有一環(huán)半圓定位凹槽M與半圓定位凹槽 14相對(duì)應(yīng)。厚度調(diào)節(jié)圈25的作用是為了實(shí)現(xiàn)雙作用空腔葉輪2整體空間的比重介于工作液體介質(zhì)的比重與廢棄高壓液體的比重之間。該結(jié)構(gòu)的好處是無需葉輪軸支撐，雙作用空腔葉輪2自身就能懸浮在兩相液體之間，消除任何密封摩擦阻力功耗和維修隱患。作為進(jìn)一步優(yōu)化半圓定位凹槽14與所對(duì)應(yīng)的半圓定位凹槽24環(huán)形空間包容中， 至少安放三顆球形定位滾珠3。由于雙作用空腔葉輪2自身就能懸浮在兩相液體之間，球形定位滾珠3幾乎是無載荷定位工作，確保系統(tǒng)精確運(yùn)行作。本技術(shù)的有益效果是本技術(shù)采用兩層雙蝸殼工作室殼體1和雙作用空腔葉輪2。兩層雙蝸殼工作室殼體1使得本技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊。兩個(gè)蝸殼工作室對(duì)稱結(jié)構(gòu)布置的好處是讓雙作用空腔葉輪2的徑向受力得到平衡。采用厚度調(diào)節(jié)圈25結(jié)構(gòu)的好處是無需葉輪軸支撐，雙作用空腔葉輪2自身就能懸浮在兩相液體之間，消除任何密封摩擦阻力功耗和維修隱患。半圓定位凹槽14與所對(duì)應(yīng)的半圓定位凹槽M環(huán)形空間包容中，至少安放三顆球形定位滾珠3，確保系統(tǒng)精確運(yùn)行作。附圖說明圖1是本技術(shù)一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本技術(shù)一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器應(yīng)用于反滲透海水淡化系統(tǒng)的工作示意圖；圖3是圖1的A-A剖面圖，即上層雙蝸殼工作室剖面圖，圖中所有的曲面葉片22 都是以兩個(gè)對(duì)稱的雙蝸殼工作室軸心4為圓心作順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)；圖4是圖1的B-B剖面圖，即下層雙蝸殼工作室剖面圖，圖中所有的曲面葉片觀都是以兩個(gè)對(duì)稱的雙蝸殼工作室軸心4為圓心作順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)；圖5是兩層雙蝸殼工作室殼體1的單獨(dú)剖面圖；圖6是兩層雙蝸殼工作室殼體1分解后的上層雙蝸殼工作室101的單獨(dú)剖面圖；圖7是兩層雙蝸殼工作室殼體1分解后的兩層雙蝸殼工作室中間連接圈15的單獨(dú)剖面圖；圖8是兩層雙蝸殼工作室殼體1分解后的下層雙蝸殼工作室109的單獨(dú)剖面圖；圖9是雙作用空腔葉輪2的單獨(dú)剖面圖；圖10是雙作用空腔葉輪2分解后的上板面21的單獨(dú)剖面圖；圖11是雙作用空腔葉輪2分解后的厚度調(diào)節(jié)圈25的單獨(dú)剖面圖；圖12是雙作用空腔葉輪2分解后的下板面沈的單獨(dú)剖面圖。具體實(shí)施方式圖1至圖12的結(jié)合給出了本技術(shù)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及在反滲透海水淡化系統(tǒng)中的應(yīng)用。—種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器，包括兩層雙蝸殼工作室殼體1、雙作用空腔葉輪 2以及球形定位滾珠3，所述的兩層雙蝸殼室殼體1分上、下兩個(gè)雙蝸殼工作室，上層雙蝸殼工作室101有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室112和進(jìn)口 12對(duì)應(yīng)蝸殼室113和進(jìn)口 13，上層雙蝸殼工作室101中間有一個(gè)出口朝上的液體出口 11 ；下層雙蝸殼工作室109有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室 117和出口 17對(duì)應(yīng)蝸殼室118和出口 18，下層雙蝸殼工作室109中間有一個(gè)出口朝下的液體進(jìn)口 19，兩個(gè)雙蝸殼工作室之間有中間連接圈15，中間連接圈本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器，包括兩層雙蝸殼工作室殼體（１）、雙作用空腔葉輪（２）以及球形定位滾珠（３），其特征是所述的兩層雙蝸殼室殼體（１）分上、下兩個(gè)雙蝸殼工作室，上層雙蝸殼工作室（１０１）布置有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室（１１２）和進(jìn)口（１２）對(duì)應(yīng)蝸殼室（１１３）和進(jìn)口（１３），上層雙蝸殼工作室（１０１）中央有一個(gè)出口朝上的液體出口（１１），下層雙蝸殼工作室（１０９）布置有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室（１１７）和出口（１７）對(duì)應(yīng)蝸殼室（１１８）和出口（１８），下層雙蝸殼工作室（１０９）中央有一個(gè)出口朝下的液體進(jìn)口（１９），兩個(gè)雙蝸殼工作室之間有中間連接圈（１５），中間連接圈（１５）的上端面（１０３）與上層雙蝸殼工作室（１０１）的下端面（１０２）密封結(jié)合，中間連接圈（１５）的下端面（１０７）與下層雙蝸殼工作室（１０９）的上端面（１０８）密封結(jié)合，中間連接圈（１５）的內(nèi)圓上至少有一環(huán)半圓定位凹槽（１４）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種兩層雙蝸殼能量傳遞執(zhí)行器，包括兩層雙蝸殼工作室殼體(1)、雙作用空腔葉輪O)以及球形定位滾珠(3)，其特征是所述的兩層雙蝸殼室殼體(1)分上、下兩個(gè)雙蝸殼工作室，上層雙蝸殼工作室(101)布置有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室(11 和進(jìn)口(1 對(duì)應(yīng)蝸殼室 (113)和進(jìn)口(13)，上層雙蝸殼工作室(101)中央有一個(gè)出口朝上的液體出口(11)，下層雙蝸殼工作室(109)布置有兩個(gè)對(duì)稱的蝸殼室(117)和出口(17)對(duì)應(yīng)蝸殼室(118)和出口(18)，下層雙蝸殼工作室(109)中央有一個(gè)出口朝下的液體進(jìn)口(19)，兩個(gè)雙蝸殼工作室之間有中間連接圈(15)，中間連接圈(15)的上端面(103)與上層雙蝸殼工作室(101)的下端面(102)密封結(jié)合，中間連接圈(15)的下端面(107)與下層雙蝸殼工作室(109)的上端面(10...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張意立，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張意立，
類型：實(shí)用新型
國別省市：33