專利名稱：能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸，屬于反滲透海水淡化能量回收裝置的壓力能回收技術(shù)。
背景技術(shù)：
反滲透海水淡化作為一種主要的淡水資源增量技術(shù)已在國內(nèi)外得到普遍采用。該技術(shù)屬于壓力驅(qū)動的膜分離過程，原料海水經(jīng)過高壓泵加壓到5.5-8.0MPa之間并進入反滲透膜組件后，其中約45%的高壓海水通過反滲透膜被分離成為淡化產(chǎn)品水，而剩余的約55%濃縮海水則以與原料海水壓力相當(dāng)?shù)母邏蝴}水(壓力>5.0MPa)的形式被排放，造成能
量的巨大浪費。能量回收裝置因具有較高的能量回收效率，已成為反滲透海水淡化技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備之一。壓力交換缸是高壓鹽水與低壓海水進行壓力交換的裝置，該缸體須承載周期性高低交變壓力的流體介質(zhì)。由于工作條件較苛刻，現(xiàn)有壓力交換缸均采用耐海水腐蝕的全不銹鋼材料，因此具有昂貴的制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸。該壓力交換缸具有能量傳遞過程穩(wěn)定、連接快速、加工制造簡單和成本低的特點。本實用新型是通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)的:一種能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸，其特征在于，包括管狀殼體5,該殼體由不銹鋼內(nèi)層5-1和玻璃纖維外層5-2構(gòu)成，殼體內(nèi)設(shè)置工程塑料材質(zhì)的活塞6，活塞軸向兩端面設(shè)有圓柱形緩沖頭7 ;在不銹鋼內(nèi)層的兩端外圓周分別套接不同外徑的兩段階梯狀的不銹鋼接頭1，在該接頭的細(xì)徑階梯段上覆蓋玻璃纖維外層；在殼體兩端的不銹鋼內(nèi)層與接頭連接處內(nèi)分別設(shè)置快速連接組件，所述的快速連接組件包括:與不銹鋼內(nèi)層密封配合的擋板4，在擋板中心處設(shè)置與該擋板密封配合的液流管8，在該擋板外側(cè)貼合外徑與接頭內(nèi)徑配合的支撐板3，在支撐板外表面由螺釘固定外徑小于支撐板外徑的擋環(huán)9，擋環(huán)的外圓周側(cè)設(shè)置與接頭內(nèi)壁上的凹槽相配合的“L”型限位塊2。本實用新型的優(yōu)點:殼體為不銹鋼及玻璃纖維復(fù)合材料，徑向承壓能力強，適用于高低交變壓力工作介質(zhì)的能量回收裝置；壓力交換缸中的活塞與擋板之間能夠形成緩沖結(jié)構(gòu)，能量傳遞過程穩(wěn)定；殼體兩端的快速連接組件安裝快捷方便、制造加工成本較低。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中:1 一接頭；2 —限位塊；3—支撐板；4一擋板；5—殼體；5_1—不鎊鋼內(nèi)層；5-2—玻璃纖維外層；6—活塞；7—圓柱形緩沖頭；8—液流管；9一擋環(huán)。圖2為圖1中A的局部放大圖。[0010]圖3為由本實用新型、止回閥組和流體切換器構(gòu)成反滲透海水淡化能量回收裝置進行能量傳遞過程示意圖。圖3中:I 一止回閥組；I1-1一處于泄壓過程的壓力交換缸；I1-2—處于增壓過程的壓力交換缸JII一流體切換器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型加以進一步的說明。本實用新型能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸的應(yīng)用場合為能量回收裝置，其作用是為高低壓流體提供壓力交換的場所。圖1為本實用新型能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸結(jié)構(gòu)示意圖。圖中管狀殼體5的外徑Φ140πιπι，內(nèi)徑Φ 110mm，長2000mm，其中不銹鋼內(nèi)層5-1厚度為3mm，玻璃纖維外層5-2厚度為12mm;接頭I的內(nèi)徑Φ 116mm，與殼體5端部不銹鋼內(nèi)層5-1外表面焊接配合，長度為40mm，接頭I的外徑成兩段階梯形，其中大直徑段外徑Φ 140mm，長50mm,小直徑段外徑Φ 130mm，長50mm，該小直徑段與不銹鋼內(nèi)層5-1外表面均纏繞玻璃纖維外層5-2 ;擋板4深入不銹鋼內(nèi)層5-1的密封深度為25mm，外徑Φ IlOmm ;液流管8的外徑Φ 40mm,內(nèi)徑Φ 30mm,長10Omm ;支撐板3的外徑Φ 116mm,內(nèi)徑Φ 40mm,厚度為30mm ;殼體內(nèi)活塞6外徑ΦΙΙΟι πι,長120mm,兩端設(shè)置的圓柱形緩沖頭7外徑為Φ30ι πι,長30mm。上述結(jié)構(gòu)的壓力交換缸工作過程如下:如圖3所示，能量回收裝置包括兩只壓力交換缸I1-1、I1-2，其中壓力交換缸I1-2為增壓過程:由流體切換器III來的高壓鹽水進入壓力交換缸I1-2，推動活塞6向左運動，同時對活塞6左側(cè)的低壓海水進行增壓；壓力交換缸I1-1為泄壓過程:由止回閥I來的低壓海水進入壓力交換缸I1-1，并推動活塞6向右運動，由于活塞6右側(cè)的低壓鹽水壓力較低，在壓差的作用下，低壓鹽水經(jīng)流體切換器III排出。待以上壓力交換過程結(jié)束后，流體切換器III會自動切換至另一工作位，壓力交換缸I1-2便開始進行泄壓過程，I1-1進行增壓過程。如此往復(fù)，便實現(xiàn)了壓力交換過程的連續(xù)性。在流體切換器III換位的過程中，由于慣性的作用，活塞6運動至壓力交換缸II的端部后繼續(xù)向前運動，此時圓柱形緩沖頭7便與液流管8形成密封配合，活塞6與擋板4之間的流體便對活塞6的運動起到了緩沖作用。
權(quán)利要求1.一種能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸，其特征在于，包括管狀殼體(5)，該殼體由不銹鋼內(nèi)層(5-1)和玻璃纖維外層(5-2)構(gòu)成，殼體內(nèi)設(shè)置工程塑料材質(zhì)的活塞(6)，活塞軸向兩端面設(shè)有圓柱形緩沖頭(7);在不銹鋼內(nèi)層的兩端外圓周分別套接不同外徑的兩段階梯狀的不銹鋼接頭(1)，在該接頭的細(xì)徑階梯段上覆蓋玻璃纖維外層；在殼體兩端的不銹鋼內(nèi)層與接頭連接處內(nèi)分別設(shè)置快速連接組件，所述的快速連接組件包括:與不銹鋼內(nèi)層密封配合的擋板(4)，在擋板中心處設(shè)置與該擋板密封配合的液流管(8)，在該擋板外側(cè)貼合外徑與接頭內(nèi)徑配合的支撐板(3)，在支撐板外表面由螺釘固定外徑小于支撐板外徑的擋環(huán)(9)，擋環(huán)的外圓周側(cè)設(shè)置與接頭內(nèi)壁上的凹槽相配合的“L”型限位塊(2)。
專利摘要本實用新型公開了一種能量回收裝置中快速接頭式復(fù)合材料壓力交換缸。該實用新型的殼體由不銹鋼內(nèi)層和玻璃纖維外層構(gòu)成，殼體內(nèi)設(shè)置活塞，活塞設(shè)有緩沖頭；殼體的兩端設(shè)有接頭，在殼體兩端內(nèi)和接頭內(nèi)設(shè)置快速連接組件，快速連接組件包括擋板、液流管、支撐板、擋環(huán)和“L”型限位塊。本實用新型的優(yōu)點殼體為不銹鋼及玻璃纖維復(fù)合材料，徑向承壓能力強，適用于高低交變壓力工作介質(zhì)的能量回收裝置；壓力交換缸中的活塞與擋板之間能夠形成緩沖結(jié)構(gòu)，能量傳遞過程穩(wěn)定；殼體兩端的快速連接組件安裝快捷方便、制造加工成本較低。
文檔編號F15B3/00GK203035629SQ201320007600
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者王越, 路乃元, 徐世昌, 劉輝, 許恩樂, 王世昌 申請人:天津大學(xué)