專利名稱：壓力交換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓力交換器，更具體而言，本發(fā)明涉及但不僅限于一種效率得到改善和/或生產(chǎn)成本降低的壓力交換器。
背景技術：
在用于水脫鹽工業(yè)中、特別是用于海水反滲透脫鹽工業(yè)中的反滲透工藝中，使用壓力交換器是眾所周知的。例如，美國專利7，251，557中披露了一種旋轉(zhuǎn)式正位移壓力交換器。但是，本申請的申請人已經(jīng)證實已有的旋轉(zhuǎn)式正位移壓力交換器價格昂貴，并且不適用于在流過所述壓力交換器的流體中含有比例相對較高和尺寸相對較大的顆粒狀物質(zhì)的情況。 本發(fā)明的實施例尋求提供一種壓力交換器，所述壓力交換器能夠克服或至少緩解先前提及的壓力交換器的一個或多個缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種壓力交換器，用于將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體，所述壓力交換器包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個大體上沿軸向穿過所述轉(zhuǎn)子延伸的通道，所述通道在一個末端具有第一開口，在另一個末端具有第二開口，所述開口沿所述轉(zhuǎn)子的長度方向彼此隔開，所述殼體在一個軸向部分具有多個端口，用于與所述第一通道開口相連通；在另一個軸向部分具有多個端口，用于與所述第二通道開口相連通；其中，將所述第一通道開口定位成基本為徑向的，由此，當流體進入所述第一通道開口時引導流體徑向流入，當流體離開所述第一通道開口時引導流體徑向流出?？梢詫⑺龅谝煌ǖ篱_口定位成具有切向分量以及徑向分量。優(yōu)選地，將所述第二通道開口定位成基本為徑向的，由此，在流體進入所述第二通道開口時引導流體徑向流入，并且在流體離開所述第二通道開口時引導流體徑向流出。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體的壓力交換器，所述壓力交換器包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個大體上沿軸向穿過所述轉(zhuǎn)子延伸的通道，所述通道在一個末端具有第一開口，在另一個末端具有第二開口，所述開口沿所述轉(zhuǎn)子的長度方向彼此隔開，所述殼體具有軸向設置的、對應于第一通道開口的第一入口和第一出口，還具有軸向設置的、對應于第二通道開口的第二入口和第二出口，由此，在所述轉(zhuǎn)子的一個旋轉(zhuǎn)位置上，所述通道與所述第一入口和第二出口相連通；在所述轉(zhuǎn)子的另一個旋轉(zhuǎn)位置上，所述通道與第二入口和第一出口相連通；其中，將所述第一通道開口定位成基本為徑向的，由此，在所述一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第一入口向所述第一通道開口徑向流入；在所述另一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第一通道開口向所述第一出口徑向流出。
優(yōu)選地，將所述第二通道開口定位成基本為徑向的，由此，在所述一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第二通道開口向第二出口徑向流出；在所述另一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第二入口向所述第二通道開口徑向流入。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子具有多個圍繞旋轉(zhuǎn)軸徑向分布的相似通道。更優(yōu)選地，所述通道圍繞旋轉(zhuǎn)軸等半徑和等角度間隔地分布。優(yōu)選地，所述通道或每個通道偏離所述轉(zhuǎn)子的徑向，由此，流體流入和流出的方向(即，流動路徑的中心線)與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸相分離。更優(yōu)選地，所述通道向所述開口的內(nèi)部彎曲，用于使流體進入和離開所述通道的方向發(fā)生變化，并且，由方向變化引起的凈反作用力沿與所述旋轉(zhuǎn)軸偏離(既不相交也不平行)的施力線作用，產(chǎn)生驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的扭矩。再更優(yōu)選地，所述凈反作用力作用在垂直于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的平面中。也就是說，一個或多個通道開口的方向包括一個與轉(zhuǎn)子相切的方向分量，由此，相對于所述轉(zhuǎn)子而言，貫穿每個所述開口的流動路徑的中心線離開(既不相交也不平行)所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸。 在一個實施例中，設置所述入口，使所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)由進入所述通道的流體脈沖驅(qū)動。即，使所述轉(zhuǎn)子在進入所述通道的流體的流動方向的驅(qū)動(或協(xié)助)下發(fā)生旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述第一入口在所述第一出口的對面，所述第二入口在所述第二出口的對面，并且所述通道以成對而相對的方式設置，以使所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)傳遞高壓，同時所述轉(zhuǎn)子的對側(cè)傳遞低壓，所述高壓側(cè)使所述轉(zhuǎn)子相對于所述殼體朝所述低壓側(cè)偏移，從而有助于所述低壓側(cè)的開口的密封。作為可替代的方案，采用奇數(shù)個通道也可以實現(xiàn)上述目的，所述奇數(shù)個通道有助于減少以成對而相對的方式設置的通道中產(chǎn)生的共振、噪音、顫動。在一個優(yōu)選的實施例中，所述殼體由多個獨立的部件制成。更優(yōu)選地，所述殼體包括兩個端蓋，其中一個端蓋具有所述第一入口和第一出口，另一個端蓋具有第二入口和第二出口。作為可替代的方案，可以將所述入口和出口集成于具有簡單端板的殼體的主體中，所述端板封閉所述殼體的每個末端。優(yōu)選地，將所述第一通道開口定位成與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向。同樣，也可以將所述第二通道開口定位成與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向。


通過僅是非限定性的實施例并結(jié)合附圖來描述本發(fā)明，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的壓力交換器的立體視圖；圖2是一立體截面圖，示出了穿過所述壓力交換器的端蓋截取的一水平截面；圖3是所述壓力交換器的立體截面圖，示出了沿所述壓力交換的長度方向在中間位置處截取的一水平截面；圖4是所述壓力交換器的立體截面圖，示出了沿旋轉(zhuǎn)軸方向截取的一豎直截面；圖5是沿旋轉(zhuǎn)軸方向截取的截面圖；圖6是所述壓力交換器的立體爆炸圖；圖7是一立體爆炸圖，示出了沿旋轉(zhuǎn)軸方向截取的截面；圖8是所述壓力交換器的爆炸圖，示出了沿旋轉(zhuǎn)軸方向截取的截面；
圖9是一種可替代的殼體設計的示意簡圖，所述殼體具有簡單的端板，其封閉殼體的每個末端；和圖10是示出了入口和出口配置方案的內(nèi)部形狀的一個實施例的示意簡圖，將所述入口和出口配置成與流入轉(zhuǎn)子和流出轉(zhuǎn)子的方向配合得更加緊密。
具體實施例方式圖I至圖8示出了用于將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體的壓力交換器10。所述壓力交換器10包括殼體12和設置在殼體12內(nèi)部用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子14。通過使位于所述壓力交換器10的一個末端的端口 16與相對高壓(壓力交換之前)的流體相連并使位于所述壓力交換器的相對末端的端口 16與相對低壓(壓力交換之前)的流體相連的方式，使用所述壓力交換器10。通過轉(zhuǎn)子14在所述殼體12內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體。轉(zhuǎn)子14具有多個基本上沿軸向穿過所述轉(zhuǎn)子14延伸的通道18。每個通道18在 所述通道18的一個末端具有第一開口 20 (參見圖5)，并且在所述通道18的另一個末端具有第二開口 22。所述開口 20、22沿所述轉(zhuǎn)子14的長度方向彼此隔開，所述殼體12在一個軸向部分具有多個端口 16a，用于與所述第一通道開口 20連通；在另一個軸向部分具有多個端口 16b，用于與所述第二通道開口 22連通。將所述第一通道開口 20定位成基本為徑向的，由此，當流體進入所述第一通道開口 20時引導流體徑向流入，當流體離開所述第一通道開口 20時引導流體徑向流出。更具體而言，所述轉(zhuǎn)子為大體上圓筒狀的，并且將所述第一通道開口 20定位成相對于轉(zhuǎn)子14基本為徑向的，由此，所述第一通道開口 20形成于所述轉(zhuǎn)子14的外周表面24上。在示出的實施例中，所述第二通道開口 22也被定位成基本為徑向的，由此，當流體進入所述第二通道開口 22時引導流體徑向流入，當流體離開所述第二通道開口 22時引導流體徑向流出。同樣，如圖6中所示，所述第二通道開口 22形成于所述轉(zhuǎn)子14的外周表面24上。有利地，通過將所述第一通道開口 20和第二通道開口 22定位成基本為徑向的，本申請的申請人已經(jīng)確定采用上述配置，可以使所述壓力交換器10的入口和出口之間的密封性得到改善，并且具有潛在的更大的容差和更低的制造成本，以及通過切向分量產(chǎn)生扭矩從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子14。參考圖1，殼體12由上蓋26、下蓋28和位于所述上蓋26和下蓋28之間的殼體環(huán)30形成。所述上蓋26具有形成在其內(nèi)部的端口 16a，并且所述下蓋28具有形成在其內(nèi)部的端口 16b。所述端口 16a中的一個端口形成所述壓力交換器10的第一入口 32，并且所述端口 16a中的另一個端口形成所述壓力交換器的第一出口 34。如圖2、4和5中所示，所述第一入口 32和第一出口 34為軸向設置，對應于所述第一通道開口 20。所述下蓋28具有形成在其內(nèi)部的端口 16b，所述端口 16b中的一個端口形成所述壓力交換器10的第二入口36，并且所述端口 16b中的另一個端口形成所述壓力交換器的第二出口 38。所述第二出口38與所述第一入口 32位于所述壓力交換器10的同一側(cè)，并且所述第二入口 36與所述第一出口 34位于所述壓力交換器的同一側(cè)。因此，參考圖2至圖8，在所述轉(zhuǎn)子14的一個旋轉(zhuǎn)位置上，某個通道18與所述第一入口 32和第二出口 38相連通，并且在所述轉(zhuǎn)子14的另一個旋轉(zhuǎn)位置上，同一個通道18與所述第二入口 36和第一出口 34相連通。通過這種方式，所述第一入口 32能夠作為高壓入口使用，所述第二出口 38能夠作為高壓出口使用，所述第一出口 34能夠作為低壓出口使用，并且所述第二入口 36能夠作為低壓入口使用。因此，所述轉(zhuǎn)子14在所述殼體12的套筒40內(nèi)以滑動且密封的方式旋轉(zhuǎn)。所述轉(zhuǎn)子14內(nèi)的通道18將所述高壓入口 32與所述高壓出口 38、所述低壓入口 36與所述低壓出口 34相連。當所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，進入所述高壓入口 32的流體充滿連接所述高壓入口 32和所述高壓出口 38的通道18，將這些通道18內(nèi)的流體經(jīng)由所述高壓出口 38推出。當所述轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)時，通過所述轉(zhuǎn)子14的外表面和所述套筒40的內(nèi)表面之間的緊密配合，先將流體密封在這些通道18內(nèi)。當所述轉(zhuǎn)子14繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，接著這些通道18使所述低壓入口 36和所述低壓出口 34相連。進入所述低壓入口 36的流體充滿這些通道18，將這些通道18內(nèi)的流體經(jīng)由所述低壓出口 34推出。當所述轉(zhuǎn)子14繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，通過所述轉(zhuǎn)子14的外周表面24和所述套筒40的內(nèi)表面之間的緊密配合再次密封所述通道18。最終，當所述轉(zhuǎn)子14繼續(xù)旋轉(zhuǎn)從而轉(zhuǎn)完一圈時，所述通道18再次使所述高壓入口 32與所述高壓出口 38相連，并且如上所述的過程自動無限地重復。上述過程對于轉(zhuǎn)子14內(nèi)的多數(shù)通道18而言是連續(xù) 發(fā)生的。每個通道18可以設有膜片或滑動密封件，以避免兩種流體之間的接觸。本領域技術人員可以理解的是，對于所述殼體12的部件相對于所述殼體12的其他部件的固定和密封，可以采用各種方法，并且上述方法在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。所述壓力交換器10可以包括止推軸承(水力式的或其他形式的)，以支撐轉(zhuǎn)子在軸向方向上的重量和/或水壓推力。如果流體流入所述高壓入口 32和所述低壓入口 36的流速是相等的(不計由于泄露所產(chǎn)生的額外流動)，所述壓力交換器10的作用是使流入所述低壓入口 36的流體以增大的壓力流出所述高壓出口 38。也就是說，存在著自高壓流體至低壓流體的壓力交換。參考圖2和圖3，所述轉(zhuǎn)子14內(nèi)的多個相似通道18圍繞旋轉(zhuǎn)軸42等半徑和等角度間隔地分布。如圖3中所示，每個通道18偏離于所述轉(zhuǎn)子14的徑向，由此，流體流入和流出的方向(即，流動路徑的中心線)與所述轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)軸42相分離。具體而言，如圖4和圖5所示，每個通道18向所述開口 20、22的內(nèi)部彎曲，以使流體進入和離開所述通道18的方向發(fā)生變化，并且，由方向變化引起的凈反作用力作用在與所述旋轉(zhuǎn)軸42相偏離(既不相交也不平行)的施力線上，產(chǎn)生驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)的扭矩。所述由流體在所述通道18向所述開口 20、22的內(nèi)部彎曲的部分上產(chǎn)生的方向變化引起的凈反作用力作用在大體垂直于轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)軸42的平面中。因此，流入和流出所述轉(zhuǎn)子14內(nèi)的通道18的所述流體的動量變化將沿與所述轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)軸42相偏離(既不相交也不平行于旋轉(zhuǎn)軸42)的作用線提供作用力，并且由此獲得的扭矩用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)子14的驅(qū)動力可以通過機械和/或電力手段補給或替代。可以構(gòu)造所述高壓入口 32和低壓出口 36，使所述轉(zhuǎn)子14除了由因通道中的流體方向變化引起的扭矩驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)以外，還可以在進入所述通道18的流體流動方向的驅(qū)動(或協(xié)助)下發(fā)生旋轉(zhuǎn)。如圖6至圖8中的爆炸圖所示，所述高壓入口 32在所述低壓出口 34的對面，所述低壓入口 36在所述高壓出口 38的對面。所述通道可以采用成對且相對的方式設置(或可選地，奇數(shù)個通道可以用于減少設備中的或由設備產(chǎn)生的共振和/或噪音和/或顫動)，以使所述轉(zhuǎn)子14的一側(cè)傳遞高壓，同時所述轉(zhuǎn)子14的對側(cè)傳遞低壓，所述壓力交換器10的高壓側(cè)使所述轉(zhuǎn)子14相對于所述殼體12朝所述壓力交換器10的低壓側(cè)偏移，從而有助于所述低壓側(cè)的開口 20、22的密封。因流體徑向流入或流出所述轉(zhuǎn)子14而產(chǎn)生的不平衡壓力將產(chǎn)生正密封壓力，并且可以提高所述壓力交換器10的操作效率。所述正密封壓力的另一個優(yōu)點是能夠在不顯著降低或損失效率的前提下增大所述壓力交換器10的旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分之間的間隙。這可使得制造工藝的容差得以放寬，并且使得所述壓力交換器10可以容許流體中存在相對大的顆粒。進一步地，相比于已有的壓力交換器，端口 16徑向定位在對側(cè)的結(jié)構(gòu)為在高壓端口和低壓端口之間形成較大間隙創(chuàng)造了機會，并且對于端口 16之間的泄漏，由于路徑更長因此存在減少泄漏損失并提高效率的可能性。在一種形式中，由所述轉(zhuǎn)子14的外表面和所述套筒40的內(nèi)表面之間的緊密配合中的水力壓力抵抗住所述不平衡的壓力，有效地起到水力式滑動軸承的作用。盡管附圖中所示的通道開口 20、22被定位成垂直于所述轉(zhuǎn)子14的旋轉(zhuǎn)軸42的方向，但是，本領域技術人員可以理解的是，所述通道開口 20、22可以被定位成具有徑向分量的其他角度，上述方案仍然落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。此外，本領域技術人員可以理解的是，為優(yōu)選實施方案中所描述的端口數(shù)量的整數(shù)倍數(shù)的端口在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，并且可以用于平衡或減輕不平衡壓力。有利地，本發(fā)明的實施例可以僅通過流體的力量提供足以驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子14的扭矩，并且所述轉(zhuǎn)子14可以不再需要任何機械形式或電力形式的驅(qū)動?？梢灶A見的是，根據(jù)本發(fā)明的壓力交換器的實施例可以適用于溶氣浮選技術，(以及其他較低的水壓應用)，還適用于高壓應用，例如海水反滲透脫鹽工藝和苦咸水反滲透脫鹽工藝。圖9示出了可選的殼體設計示意簡圖，其中，所述入口和出口集成在所述殼體的主體(殼體環(huán)30)上，在所述殼體上，所述端蓋26、28采用簡單的端板的形式封閉所述殼體的每端。除了改變了所述殼體的構(gòu)造之外，所述壓力交換器與示于圖I至圖8中的壓力交換器相似，并且，相似的附圖標記用于表示相似的特征。具體而言，區(qū)別在于所述端口 16a和16b中形成于所述殼體環(huán)30中(而不是端蓋26、28中)，并且，所述端蓋26和28具有螺紋，從而能夠被旋入位于所述殼體環(huán)30的每端的相匹配的螺紋中。盡管在可替代的殼體設計中示出的端蓋(端板)26、28螺紋配合到所述殼體的主體(殼體環(huán)30)內(nèi)部，可以理解的是，還可以采用其他的手段將所述端蓋26、28固定于所述殼體環(huán)30上。例如，可選地，可以采用螺栓“環(huán)”(如同采用盲板法蘭的情形)或各種其他可能的用于保持所需配合的手段實現(xiàn)上述目的。參考圖10，示出了一種可選的入口 /出口配置方案，所述方案被設計成與流入和流出所述轉(zhuǎn)子14的方向更加緊密配合的形式。具體而言，在左手邊示出的對應于所述入口的端口 16被構(gòu)造成大體上與轉(zhuǎn)子14相切，而在右手邊示出的端口 16被構(gòu)造成與圖I-圖8中所示的端口大體類似。 盡管上文已經(jīng)描述了本發(fā)明的不同實施方案，但是，應當理解的是，上述實施方案僅采用舉例的方式，而不是限定性的方式示出。對于相關技術領域中的技術人員而言，對本發(fā)明進行不偏離本發(fā)明宗旨和范圍的形式和細節(jié)上的各種變化是顯而易見的。因此，本發(fā)明應該不限于如上所述的不例性實施方案中的任何一個方案。
在本申請的說明書全文以及所要求保護的權利要求中，除上下文中另有規(guī)定之夕卜，詞語“包括(comprise) ”及其變體，比如“包括(comprises),,和“包括(comprising)”，應被理解成表示包含所述的整數(shù)或步驟或整數(shù)或步驟的組，但不表示將任意其他整數(shù)或步驟或整數(shù)或步驟的組排除在外。本申請的說明書中對任意現(xiàn)有出版物(或源于現(xiàn)有出版物的信息)或任意已知事實的引用不是、并且也不應被認為是聲明、承認或任何形式地暗示上述現(xiàn)有出版 物(或源于現(xiàn)有出版物的信息)或已知事實構(gòu)成本說明書涉及的領域中的公知常識的一部分。
權利要求
1.一種壓力交換器，用于將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體，所述壓力交換器包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個大體上沿軸向穿過所述轉(zhuǎn)子延伸的通道，所述通道在一個末端具有第一開口，在另一個末端具有第二開口，所述開口沿所述轉(zhuǎn)子的長度方向彼此隔開；所述殼體在一個軸向部分具有多個端口，用于與所述第一通道開口相連通，在另一個軸向部分具有多個端口，用于與所述第二通道開口相連通；其中，將所述第一通道開口定位成基本為徑向的，由此，當流體進入所述第一通道開口時引導流體徑向流入，當流體離開所述第一通道開口時引導流體徑向流出。
2.根據(jù)權利要求I所述的壓力交換器，其特征在于，將所述第二通道開口定位成基本為徑向的，由此，當流體進入所述第二通道開口時引導流體徑向流入，當流體離開所述第二通道開口時引導流體徑向流出。
3.一種壓力交換器，用于將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體，所述壓力交換器包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個大體上沿軸向穿過所述轉(zhuǎn)子延伸的通道，所述通道在一個末端具有第一開口，在另一個末端具有第二開口，所述開口沿所述轉(zhuǎn)子的長度方向彼此隔開，所述殼體具有軸向設置的、對應于第一通道開口的第一入口和第一出口，還具有軸向設置的、對應于第二通道開口的第二入口和第二出口，由此，在所述轉(zhuǎn)子的一個旋轉(zhuǎn)位置上，所述通道與所述第一入口和第二出口相連通，在所述轉(zhuǎn)子的另一個旋轉(zhuǎn)位置上，所述通道與第二入口和第一出口相連通，其中，將所述第一通道開口定位成基本為徑向的，由此，在所述一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第一入口向所述第一通道開口徑向流入，在所述另一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第一通道開口向所述第一出口徑向流出。
4.根據(jù)權利要求3所述的壓力交換器，其特征在于，將所述第二通道開口定位成基本為徑向的，由此，在所述一個旋轉(zhuǎn)位置上，引導流體從所述第二通道開口向第二出口徑向流出，在所述另一個旋轉(zhuǎn)位置上，弓I導流體從所述第二入口向所述第二通道開口徑向流入。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子具有多個圍繞旋轉(zhuǎn)軸徑向分布的相似通道。
6.根據(jù)權利要求5所述的壓力交換器，其特征在于，所述通道圍繞旋轉(zhuǎn)軸等半徑和等角度間隔地分布。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，所述通道或每個通道偏離所述轉(zhuǎn)子的徑向，由此，流體流入和流出的方向(即，流動路徑的中心線)與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸相分離。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，所述通道或每個通道向所述開口的內(nèi)部彎曲，以使流體進入和離開所述通道的方向發(fā)生變化，并且，由方向變化引起的凈反作用力沿與所述旋轉(zhuǎn)軸偏離(既不相交也不平行)的施力線作用，產(chǎn)生驅(qū)動所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的扭矩。
9.根據(jù)權利要求8所述的壓力交換器，其特征在于，所述凈反作用力作用在垂直于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的平面中。
10.根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，設置所述入口，使所述轉(zhuǎn)子在進入所述通道的流體的流動方向的驅(qū)動下、或至少在其協(xié)助下發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權利要求1-10中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，所述第一入口在所述第一出口的對面，所述第二入口在所述第二出口的對面，并且設置所述通道，以使所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)傳遞高壓，同時所述轉(zhuǎn)子的對側(cè)傳遞低壓。
12.根據(jù)權利要求11所述的壓力交換器，其特征在于，所述高壓側(cè)使所述轉(zhuǎn)子相對于所述殼體向所述低壓側(cè)偏移，從而有助于所述低壓側(cè)的開口的密封。
13.根據(jù)權利要求1-12中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，所述殼體由多個獨立的部件制成。
14.根據(jù)權利要求13所述的壓力交換器，其特征在于，所述殼體包括兩個端蓋，其中一個端蓋具有所述第一入口和第一出口，另一個端蓋具有第二入口和第二出口。
15.根據(jù)權利要求13所述的壓力交換器，其特征在于，所述殼體包括兩個固定在中心殼體主體的每端的端蓋，并且其中所述第一入口、第一出口、第二入口和第二出口形成于所述中心殼體主體中。
16.根據(jù)權利要求1-15中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，將所述第一通道開口定位成與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向。
17.根據(jù)權利要求1-16中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，將所述第二通道開口定位成與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向。
18.根據(jù)權利要求1-17中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，將所述第一入口和/或第二入口構(gòu)造成大體上與所述轉(zhuǎn)子相切。
19.一種結(jié)合附圖基本上如前所述的壓力交換器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓力交換器，用于將壓力從高壓流體傳遞至低壓流體，所述壓力交換器包括殼體和設置在所述殼體內(nèi)用于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有至少一個大體上沿軸向穿過所述轉(zhuǎn)子延伸的通道，所述通道在一個末端具有第一開口，在另一個末端具有第二開口，所述開口沿所述轉(zhuǎn)子的長度方向彼此隔開，所述殼體在一個軸向部分具有多個端口，用于與所述第一通道開口相連通；在另一個軸向部分具有多個端口，用于與所述第二通道開口相連通；其中，將所述第一通道開口定位成基本為徑向的，由此，當流體進入所述第一通道開口時引導流體徑向流入，當流體離開所述第一通道開口時引導流體徑向流出。
文檔編號F01D1/18GK102725538SQ201080062287
公開日2012年10月10日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2009年11月24日
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