專利名稱：將壓力能從第一液體流傳遞到第二液體流的壓力交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將壓力能從第一液體流傳遞到第二液體流的壓力交換器。例 如專利文獻EP 0 298 097 Bl公開了一種這樣的壓力交換器，其用于將壓力能從第一液體 流傳遞到第二液體流。這種壓力交換器特別用在海水脫鹽設(shè)備中。在該設(shè)備中，入口側(cè)的 鹽水(Salzwasser)在壓力下輸入。輸入的鹽水隨后在薄膜上流動，脫鹽后的水穿過該薄膜 并作為第二液體流輸出。在入口側(cè)，薄膜產(chǎn)生濃度很高的鹵水(Sole)，其在壓力下從設(shè)備排 出。該壓力交換器的目的在于，回收利用排出的鹵水所含的壓力能的部分并且將此部分再 輸入鹽水中，從而減小設(shè)備的能量需求。
背景技術(shù)：
由專利文獻EP 0 298 097 Bl所公開的這種壓力交換器的問題在于，其在壓力交 換器中會出現(xiàn)不期望的鹵水與鹽水的混合，因為兩種液體流并非完全彼此分隔開。

發(fā)明內(nèi)容
由于這種問題，本發(fā)明的目的在于，改進壓力交換器，使得在實現(xiàn)盡可能高的工作 效率和可靠的壓力交換器的工作的同時避免不期望的兩種液體流的彼此混合。通過具有權(quán)利要求1特征的壓力交換器實現(xiàn)此目的。有利的實施方式由從屬權(quán)利 要求、以下的說明和附圖給出。根據(jù)本發(fā)明的壓力交換器用于將壓力能從第一液體流傳遞到第二液體流。第一液 體流例如可以是從海水脫鹽設(shè)備中排出的鹵水，而第二液體流可以是輸入到海水脫鹽設(shè)備 中的鹽水的液體流。然而，根據(jù)本發(fā)明的壓力交換器的應(yīng)用不限于海水脫鹽設(shè)備，而是也可 以用在需要將壓力能從第一液體束傳遞到第二液體束的其他設(shè)備中。根據(jù)本發(fā)明的壓力交換器包括殼體，該殼體具有用于第一液體流的入口和出口以 及用于第二液體流的入口和出口。在此，用于第一液體流的入口和出口優(yōu)選設(shè)置在第一軸 端，而用于第二液體流的入口和出口優(yōu)選設(shè)置在第二軸端。此外，在殼體中設(shè)置有轉(zhuǎn)子，該 轉(zhuǎn)子具有多個通道，這些通道與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸線徑向間隔開地從轉(zhuǎn)子的第一軸端延伸到轉(zhuǎn) 子的相對的第二軸端。也就是說，這些通道將轉(zhuǎn)子的兩個軸側(cè)彼此連接。在此，多個通道分 布在轉(zhuǎn)子的圓周上。轉(zhuǎn)子對于用于第一液體流的入口及出口和用于第二液體流的入口及出 口設(shè)置成，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時這些通道分別交替地將用于第一液體流的入口與用于第二液體流 的出口連接以及將用于第二液體流的入口與用于第一液體流的出口連接。為此，壓力交換 器的軸端優(yōu)選具有連接件，在該連接件上形成所述的用于兩種液體流的入口及出口。也就 是說，第一連接件用于在一個軸端處的第一液體流，第二連接件用于在相對的軸端處的第 二液體流，其中，轉(zhuǎn)子沿軸向設(shè)置在兩個連接件之間。此外，連接件構(gòu)造成，不直接將位于其 中的入口和出口彼此連接。更確切地說，入口和出口分別朝向轉(zhuǎn)子，從而使它們可以根據(jù)轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)子中的通道連通。這種結(jié)構(gòu)基本上對應(yīng)于由專利文獻EP 0298097B1所公知 的結(jié)構(gòu)。
壓力交換器的工作原理是將第一液體流的較高的壓力從用于第一液體流的入口 通過轉(zhuǎn)子中的一個或多個通道傳遞至用于第二液體流的出口。以此方式將第一液體流的壓 力能傳遞到第二液體流。如果轉(zhuǎn)子在此時繼續(xù)轉(zhuǎn)動，則用于前述壓力能傳遞的通道到達其 與用于第二液體流的入口和用于第一液體流的出口連通的位置。這樣，壓力能就從第二液 體流的入口傳遞到第一液體流的出口。通常而言，壓力較大的第一液體流的體積流量小于壓力較小的第二液體流的體積 流量。根據(jù)本發(fā)明，應(yīng)特別避免在用于高壓液體流的入口與用于低壓液體流的出口之間液 體流的混合。當(dāng)用在海水脫鹽設(shè)備中時，海水脫鹽設(shè)備的鹽水從用于第二液體流(即壓力 較低的液體流)的出口輸入。因此應(yīng)該防止從海水脫鹽設(shè)備排出的且壓力較大的鹵水的部 分流入第二液體流中，因為在這種情況下有可能會向海水脫鹽設(shè)備輸入不必要地增大的鹽 濃度。然而，當(dāng)液體流部分混合時，在壓力交換器的位于用于第一液體流的出口與用于第二 液體流的入口之間的另一側(cè)則沒有問題，因為其影響僅在于使來自第二液體流的液體流入 第一液體流中。在用在海水脫鹽設(shè)備的情況下，這意味著新鮮的鹽水流入流出的鹵水中，這 通常不會帶來問題。當(dāng)?shù)诙后w流的體積流量較大時，在該側(cè)通?？偸前l(fā)生混合并且在用 于第一液體流的出口中流入一定的第二液體流。為了使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，根據(jù)本發(fā)明設(shè)有驅(qū)動馬達，優(yōu)選是電驅(qū)動馬達。本發(fā)明中重要的 是，設(shè)有調(diào)節(jié)裝置，通過該調(diào)節(jié)裝置可改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。這尤其是可以通過改變驅(qū)動馬達的 轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)。這種調(diào)節(jié)裝置能夠使轉(zhuǎn)子速度與當(dāng)前設(shè)備的邊界條件相匹配，特別是與第一 液體流和第二液體流的當(dāng)前體積流量相匹配。在此，可以將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與體積流量匹配，以 實現(xiàn)最優(yōu)的壓力傳遞，而不會使液體流超過需求地彼此混合。在這種壓力交換器工作時，其 在通道中構(gòu)成混合區(qū)域，兩種液體流在該混合區(qū)域中彼此接觸。在交換壓力能時，該混合區(qū) 域在通道中沿軸向移動。但為了防止用于第一液體流的入口與用于第二液體流的出口之間 液體流的實際的混合，優(yōu)選必須使混合區(qū)域始終保持在通道內(nèi)。與此同時，為了實現(xiàn)壓力交 換器的較高的工作效率，要使混合區(qū)域沿軸向移動的路徑盡可能地長，優(yōu)選近似等于通道 沿軸向的全部長度。然而，混合區(qū)域的移動與外部因素有關(guān)，特別是壓差和體積流量以及轉(zhuǎn) 子的轉(zhuǎn)速。當(dāng)在此處轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速可變時，可以使轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速始終匹配成，使混合區(qū)域保持在 通道內(nèi)并且同時工作效率最高。優(yōu)選設(shè)有控制或調(diào)節(jié)裝置。通過該控制或調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。這進一 步優(yōu)選地自動地實現(xiàn)，從而可始終以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速驅(qū)動壓力交換器，這可以在給定體積流量和 壓差時得到最大工作效率。還優(yōu)選的是，將控制或調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成，其調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，使得形成第一液體流 與第二液體流之間的混合的混合區(qū)域始終位于通道內(nèi)。由此，如前所述，可防止液體流的混 合。與此同時，控制或調(diào)節(jié)裝置優(yōu)選這樣執(zhí)行控制和調(diào)節(jié)，使得混合區(qū)域在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時移動 的軸向路徑最大。這確保了盡可能高的工作效率。有利的是，設(shè)有用于采集至少一個液體流的至少一個參數(shù)的傳感器，并且控制或 調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成，根據(jù)所采集的參數(shù)來調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速。由此可使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與采集的 參數(shù)自動匹配，并且壓力交換器的工作可以根據(jù)所采集的參數(shù)在工作效率最大的范圍內(nèi)實 現(xiàn)。在此，可以通過調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速自動地根據(jù)采集的一個或多個參數(shù)實現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 的調(diào)節(jié)和匹配。優(yōu)選設(shè)置多個傳感器，以便在不同的位置(例如用于各液體流的入口和出口處)采集液體流的參數(shù)。傳感器優(yōu)選可以是流傳感器。以此方式可以采集流速并進而采集體積流量，由此 可根據(jù)采集的體積流量來調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速。在此，可以在第一液體流和/或第二液體 流中設(shè)置傳感器，以便能夠根據(jù)第一液體流的體積流量來調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速，使得能夠 實現(xiàn)壓力交換器的最佳工作效率。還可能的是，設(shè)有用于采集壓力的壓力傳感器并根據(jù)采 集的壓力來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。可選地或額外地，可以設(shè)有用于采集液體中的物質(zhì)濃度并且特別是鹽含量的傳感 器。通過這種傳感器可以直接監(jiān)測兩種液體流是否發(fā)生混合。如果確定發(fā)生混合，則可以 將驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速匹配成使得不再發(fā)生這種混合，這隨后又由一個或多個用于采集濃度的 傳感器進行檢測。優(yōu)選的是，對于兩種液體流的至少其中之一分別在入口和出口中設(shè)置用于采集物 質(zhì)濃度的傳感器，并且控制或調(diào)節(jié)裝置用于采集在入口處的物質(zhì)濃度與出口處的物質(zhì)濃度 之間的差并根據(jù)采集到的差來調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速。當(dāng)在物質(zhì)濃度(例如鹽含量)不同的 兩種液體或液體流之間進行壓力交換時，以此方式可以確定是否發(fā)生了液體的混合。如果 液體沒有混合，則在液體流的出口和入口處的物質(zhì)濃度應(yīng)該基本上相同，即采集到的差是 最小值。當(dāng)差較大時，這意味著發(fā)生了兩種液體流的不期望的混合并且可以通過控制或調(diào) 節(jié)裝置來相應(yīng)地匹配驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速，從而將驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)成使得不會發(fā)生液體流 的混合。優(yōu)選將調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成，調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速，使物質(zhì)濃度的差最小。以此方式始 終驅(qū)動壓力交換器，使兩種液體流的混合盡可能地少而同時能夠?qū)崿F(xiàn)最大的工作效率。根據(jù)另一有利實施方式，可以設(shè)有用于采集轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的裝置，特別是設(shè)置在轉(zhuǎn) 子上的轉(zhuǎn)速傳感器。這使得可以采集當(dāng)前的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速并且在控制或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時進行觀察。 控制或調(diào)節(jié)裝置可以由此得到實際的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的大小的反饋。由此可以對驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速 進行更精確的控制或調(diào)節(jié)，進而可以實現(xiàn)與當(dāng)前運行條件的匹配。


以下參照附圖對本發(fā)明進行示例性說明。在附圖中圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的壓力交換器的立體圖，其中省去了一個軸向連接 件，圖2示出了根據(jù)圖1的壓力交換器的連接件的立體圖，圖3示出了壓力交換器的截面圖，圖4是示出了鹽含量的差相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的曲線圖，以及圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的壓力交換器的截面圖。
具體實施例方式壓力交換器的幾何結(jié)構(gòu)基本上對應(yīng)于例如由專利文獻EP 0 298 097 Bl所公知的 壓力交換器。壓力交換器具有圓柱形的殼體2，轉(zhuǎn)子4可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在該殼體2內(nèi)。在此， 轉(zhuǎn)子4可圍繞殼體2和轉(zhuǎn)子4的縱軸線X轉(zhuǎn)動。殼體2在兩個軸側(cè)分別通過連接件6封閉。 兩個連接件6構(gòu)造為相同的，以下為了區(qū)分用附圖標(biāo)記6a和6b來表示兩個連接件。如果
5不加以區(qū)別，則表示描述的是構(gòu)造相同的部件。連接件6與殼體2螺旋連接。轉(zhuǎn)子4具有多個通道10，這些通道10在轉(zhuǎn)子中沿軸向平行于縱軸線X延伸。在 此，通道10圍繞縱軸線X環(huán)形地設(shè)置。在示出的示例中設(shè)有通道10的兩個同心環(huán)。出于 穩(wěn)定的原因選擇這種兩個通道環(huán)的設(shè)置。應(yīng)該理解的是，在此也可以選擇其他設(shè)置，例如僅 設(shè)有一個例如較大的通道環(huán)或多于兩個通道的環(huán)。通道10將轉(zhuǎn)子4的兩個軸端彼此連接。每個連接件6具有連接套管12 (12a，12b)和14 (14a，14b)。如圖2所示，連接套 管12和14并不彼此連接。更確切地說，是在連接件6的內(nèi)部構(gòu)造有隔離壁16，該隔離壁 16將連接件6的內(nèi)部分成兩個部分。由此，在連接件6的朝向轉(zhuǎn)子4的面上形成兩個弧形 的、通過隔離壁16彼此分隔的凹穴18 (18a, 18b)和20 (20a, 20b)。在此，凹穴18與連接套 管12連接而凹穴20與連接套管14連接。如圖3所示，設(shè)有電驅(qū)動馬達22，該電驅(qū)動馬達22通過接合器24與轉(zhuǎn)子軸26連 接。轉(zhuǎn)子4抗扭地設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸26上，由此轉(zhuǎn)子4可以通過驅(qū)動馬達22轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)子軸 26上設(shè)置有軸密封件28。該軸密封件28通過通道30與凹穴18b連接，以輸送用于潤滑的 液體。此外，設(shè)有通道32，其從凹穴18a開始通至轉(zhuǎn)子4與殼體2之間的周向空間34，以將 液體從該空間導(dǎo)出。以此方式，可以將流入該空間的液體導(dǎo)出并防止該空間內(nèi)壓力過高。還 設(shè)有通道36，其將凹穴18a與轉(zhuǎn)子4中的通孔連接，轉(zhuǎn)子軸26位于該通孔中。由此也可以 從該通孔中將液體導(dǎo)出，特別是通過通道30進入的、用于冷卻和潤滑軸承的液體。以下對壓力交換器的工作原理進行描述。連接套管12a和14a用于與用于第一液 體流的管道系統(tǒng)連接，而連接套管12b和14b用于與用于第二液體流的管道系統(tǒng)連接。第 一液體流例如是尚具有很大壓力能的來自海水脫鹽設(shè)備的鹵水流，該壓力能被傳遞給第二 液體流，該第二液體流例如是要輸入海水脫鹽設(shè)備的鹽水流。連接套管14a構(gòu)成用于處于 壓力P2下的第一液體流(例如鹵水)的入口。接口 12a構(gòu)成用于具有較小壓力p4的第一 液體流的出口。連接套管14b構(gòu)成用于第二液體流(例如鹽水)的出口，而連接套管12b構(gòu)成用 于第二液體流的入口。第一液體流以壓力P2進入入口 14a和隨后的凹穴20a。由于壓力 P2大于第二液體流的液體在出口 14b處所具有的壓力pl，液體從入口 14a開始流入朝向凹 穴20a的通道10并由此將壓力傳遞到位于該通道中的第二液體并傳遞到位于凹穴20b和 與出口 14b連接的管道系統(tǒng)中的第二液體，因為該通道10也與凹穴20b連通。在此，在通道10中兩種液體彼此接觸，其中在通道10中的接觸區(qū)域由于較高的壓 力P2而向朝向連接件6b的凹穴20b的軸端移動。也就是說，在該位置處通道10很大程度 上被來自入口 14a的第一液體填充。如果此時轉(zhuǎn)子4轉(zhuǎn)動，則先前曾位于凹穴20a與20b 之間的該通道10現(xiàn)在位于凹穴18a與18b之間。在凹穴18b中占主導(dǎo)地位的壓力是進入 的第二液體的液壓P3，該壓力p3雖然小于壓力p2，但是大于在凹穴18a中的第一液體的出 口壓力p4。由此，第二液體流入通道10并在最大程度上將第一液體從通道10中壓入到凹 穴18a中并通過連接套管12a壓入連接的管道中。在此，兩種液體在通道10中彼此相接觸 的混合區(qū)域朝向通道10的朝向連接件6a及其凹穴18a的軸端移動。由于第二液體的體積 流量大于第一液體的體積流量，在壓力交換器的此側(cè)形成液體混合，即第二液體的一部分 進入凹穴18a中并且從接口 12a離開的液體與進入的第二液體的部分混合。當(dāng)轉(zhuǎn)子在此時 又轉(zhuǎn)動至最先描述的位置、所提到的通道10再次位于凹穴20a與20b之間時，則在此第一
6液體再次流入通道10并將第二液體壓至用于第二液體的出口 14b。由此，第一液體的壓力 能的一部分被傳遞給第二液體。應(yīng)該理解的是，整個第一液體流和整個第二液體流都必須通過轉(zhuǎn)子4的通道10輸 送。根據(jù)本發(fā)明，此時可以通過驅(qū)動馬達22來改變轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)速，以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與第一液體 流和第二液體流相匹配，從而實現(xiàn)最佳工作效率，而不會在壓力交換器的壓力較高的一側(cè)、 即在凹穴20a與20b之間形成兩種液體的混合。當(dāng)兩種液體在其中彼此接觸的混合區(qū)域在 軸端離開通道10時，可能出現(xiàn)混合。例如當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動得過慢時，可能發(fā)生第一液體在轉(zhuǎn)子 繼續(xù)轉(zhuǎn)動之前通過凹穴20b與20a之間的通道10溢流入凹穴20b中。在此，要對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 進行匹配，使得不會發(fā)生這種溢流。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速過快時，進入通道10的液體太少。因 此，在轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動之前，例如從凹穴20a出發(fā)的凹穴20a與20b之間的通道10可能僅有 一小部分由第一液體填充。這會使工作效率變壞，因為僅有很小一部分壓力能能夠從第一 液體傳遞到第二液體。因此，當(dāng)在兩種液體在其中在通道10中彼此接觸的接觸區(qū)域或混合 區(qū)域在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時基本上在通道10的完整的軸向長度上從凹穴20a與20b之間的位置移 動至凹穴18a與18之間的位置時，可得到最優(yōu)的工作效率。為了實現(xiàn)最優(yōu)調(diào)節(jié)，在凹穴18b與20b中設(shè)置用于采集鹽含量的傳感器38。這些 傳感器也可以根據(jù)壓力交換器的使用地點用于采集除了鹽之外的其他物質(zhì)的濃度。傳感器 38通過電纜或者無線地與控制或調(diào)節(jié)驅(qū)動馬達22的轉(zhuǎn)速的控制或調(diào)節(jié)裝置39連接。控 制或調(diào)節(jié)裝置39由傳感器38的輸出信號確定出物質(zhì)濃度或鹽含量之間的差。因此，可以 采集通過連接套管12b流入、通過連接套管14b流出的第二液體中鹽含量的變化。當(dāng)在此 時例如通過連接套管14a流入且通過連接套管12a流出的第一液體的鹽含量高于第二液體 (如在已描述的例子中來自海水脫鹽設(shè)備的情況)的鹽含量時，則可能發(fā)生在第一液體與 第二液體混合時第二液體中的鹽含量增加。當(dāng)?shù)谝灰后w從凹穴20a開始通過通道10直至 溢流入凹穴20b中時，可能會導(dǎo)致凹穴20b中第二液體鹽含量的增加。也就是說，凹穴20b 中的鹽含量可能高于進入的第二液體所在的凹穴18b中的鹽含量。因此通過傳感器38來 采集鹽含量的差。圖4示出鹽含量的差40與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速42之間的關(guān)系。由圖可見，曲線44具有最小 值43。該最小值43是最優(yōu)的操作點，在該操作點兩種液體流發(fā)生混合的可能性最小。在轉(zhuǎn) 速過小時，由于液體從凹穴20a溢流入凹穴20b中而導(dǎo)致混合。在轉(zhuǎn)速過大時，由于在通道 10中第一液體和第二液體的混合不斷增加，同樣會發(fā)生用于第二液體的入口和出口之間的 鹽含量差的增加，因為通道10不再如前所述地那樣交替地由第一液體和第二液體基本上 完全地填充。更確切地說，總有一部分液體保留在通道中，使得在此處形成混合并且在用于 第二液體的出口中的鹽含量略微上升。在此，如下實現(xiàn)通過驅(qū)動馬達22的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)速。首先選擇大于在差 的最小值43處的轉(zhuǎn)速47的轉(zhuǎn)速。從該轉(zhuǎn)速出發(fā)首先減小轉(zhuǎn)速，只要傳感器還采集到減小 的鹽含量的差。這在圖4的圖表中通過虛線箭頭45來表示。如果在此時采集到鹽含量的 差增大，則如圖4中的箭頭46所示地再提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。以此方式，可以將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)成在傳 感器38之間的鹽含量差的最小值43處的轉(zhuǎn)速47。在曲線44的延伸為在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高時形成直線并由此沒有全局最小值的情況 下，以下述方式進行調(diào)節(jié)即將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)成盡可能地小。在此，減小轉(zhuǎn)速使得恰好不會出現(xiàn)鹽含量的差40的增加。不同于前述的通過采集鹽含量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式，還可以通過體積流量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn) 速，其中采集第一液體和/或第二液體的體積流量并根據(jù)一種或兩種體積流量來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn) 速。為此，可以在控制裝置中存儲具有轉(zhuǎn)速與體積流量的對應(yīng)關(guān)系的表。圖5示出了本發(fā)明的另一實施方式，其與前述參照圖3所描述的實施方式的區(qū)別 之處僅在于，在通道10中設(shè)置有球狀的阻隔件48。阻隔件48可在通道10中沿縱軸線移 動。在通道10的軸端設(shè)有擋止環(huán)50，擋止環(huán)50防止阻隔件48從通道10軸側(cè)離開。阻隔 件48防止第一液體和第二液體在通道10中彼此直接接觸。但在此少量接觸是可以容許的， 因為應(yīng)該理解的是，阻隔件48由于其運動性不可能始終完全密封地設(shè)置在通道中。在壓力 交換器工作時，根據(jù)此實施方式，當(dāng)通道10位于凹穴20a與20b之間時，阻隔件48移動，理 想的是首先運動至通道10的朝向連接件6b的軸端，從而使得阻隔件48位于該軸端處的擋 止環(huán)50上。然后，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動至該通道10的位于凹穴18a與18b之間的位置時，阻隔件48 朝向轉(zhuǎn)子4的相對端移動并與朝向連接件6a的擋止環(huán)50形成接觸。所有其余的部件及工 作原理與前述參照圖3描述的工作原理相同。附圖標(biāo)記列表
2殼體
4轉(zhuǎn)子
6a, 6b連接件
10通道
12a,12b
14a, 14b連接套管
16隔離壁
18a,18b
20a, 20b 凹穴
22驅(qū)動馬達
24接合器
26轉(zhuǎn)子軸
28軸密封件
30，32通道
34空間
36通道
38傳感器
39控制或調(diào)節(jié)裝置
40鹽含量的差
42轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
43最小值
44曲線
45，46箭頭
47轉(zhuǎn)速
48阻隔件 50擋止環(huán)
X縱軸線
權(quán)利要求
一種用于將壓力能從第一液體流傳遞到第二液體流的壓力交換器，該壓力交換器包括殼體(2)，具有用于第一液體流的入口(14a)和出口(12a)，以及用于第二液體流的入口(14b)和出口(12b)，轉(zhuǎn)子(4)，設(shè)置在該殼體(2)中且具有多個通道(10)，這些通道與所述轉(zhuǎn)子(4)的轉(zhuǎn)動軸線(X)徑向間隔開地從該轉(zhuǎn)子(4)的第一軸端延伸到該轉(zhuǎn)子(4)的相對的第二軸端，其中，所述轉(zhuǎn)子(4)相對于所述入口及出口(12，14)設(shè)置成，在轉(zhuǎn)子(4)轉(zhuǎn)動時所述通道(10)分別交替地連接用于所述第一液體流的入口(14a)和用于所述第二液體流的出口(14b)以及連接用于所述第二液體流的入口(12b)和用于所述第一液體流的出口(12a)，以及驅(qū)動馬達(22)，所述轉(zhuǎn)子(4)通過該驅(qū)動馬達被轉(zhuǎn)動地驅(qū)動，其特征在于，具有用于改變所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力交換器，其特征在于，通過控制或調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述驅(qū)動 馬達(22)的轉(zhuǎn)速。
3.如權(quán)利要求2所述的壓力交換器，其特征在于，所述控制或調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成，對轉(zhuǎn)子 (4)的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，使得形成所述第一液體流與所述第二液體流之間的混合的混合區(qū)域 始終位于所述通道(10)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的壓力交換器，其特征在于，設(shè)有用于采集至少一個所述液體 流的至少一個參數(shù)的傳感器(38)，并且所述控制或調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成，根據(jù)所采集的參數(shù)來 調(diào)節(jié)所述驅(qū)動馬達(22)的轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求4所述的壓力交換器，其特征在于，所述傳感器是流傳感器。
6.如權(quán)利要求4或5所述的壓力交換器，其特征在于，所述傳感器是用于采集液體中的 物質(zhì)濃度并且特別是鹽含量的傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的壓力交換器，其特征在于，至少對于所述兩種液體流之一分別 在所述入口(12b)和所述出口(14b)中設(shè)置用于采集物質(zhì)濃度的傳感器(38)，并且所述控 制或調(diào)節(jié)裝置用于采集在所述入口(12b)處的物質(zhì)濃度與在所述出(14b)處的物質(zhì)濃度之 間的差(44)以及用于根據(jù)所采集的差(44)來調(diào)節(jié)所述驅(qū)動馬達(22)的轉(zhuǎn)速。
8.如權(quán)利要求7所述的壓力交換器，其特征在于，所述控制或調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成，對所述 驅(qū)動馬達(22)的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，使得所述物質(zhì)濃度的差(44)達到最小值(43)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的壓力交換器，其特征在于，設(shè)有用于采集所述轉(zhuǎn)子 (4)的轉(zhuǎn)速的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將壓力能從第一液體流傳遞到第二液體流的壓力交換器，該壓力交換器包括殼體，具有用于第一液體流的入口和出口以及用于第二液體流的入口和出口；轉(zhuǎn)子，設(shè)置在該殼體中且具有多個通道，這些通道與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸線間隔開地從轉(zhuǎn)子的第一軸端延伸到轉(zhuǎn)子的相對的第二軸端，其中，將轉(zhuǎn)子(4)相對于所述入口及出口(12，14)設(shè)置成，在轉(zhuǎn)子(4)轉(zhuǎn)動時所述通道(10)分別交替地連接用于第一液體流的入口(14a)與用于第二液體流的出口(14b)以及連接用于第二液體流的入口(12b)和用于第一液體流的出口(12a)；以及驅(qū)動馬達，轉(zhuǎn)子通過該驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)動地驅(qū)動，以及用于改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)裝置。
文檔編號F04F13/00GK101925749SQ200880125461
公開日2010年12月22日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者埃里克·B·斯瓦爾特, 奧爾赫·克羅格斯加德 申請人:格倫德福斯管理聯(lián)合股份公司