CN105692791A - 一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法 - Google Patents
一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域,尤其涉及一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法。该基于旋转式液体切换器的压力能回收方法是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的;第一切换器和第二切换器结构相同,其转子可旋转的装配于外壳内,以在初始位置和旋转90°的位置之间切换,通过转子的位置切换来循环调整通入连接管路组中的液体类别,实现液体压力能的连续传递和回收,该方法中回收系统简单,由于转子只需有规律的定期旋转切换,回收过程能耗低,控制系统简单,并且可根据不同处理量及液体掺混率要求,通过多种措施来实现液体压力能的高效回收。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域,尤其涉及一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法。
背景技术
在膜法海水淡化、合成氨等化工领域中常常存在利用减压阀将高压液体的压力减压到允许排放压力直接排放的现象,这些节流减压过程没有合理利用所排放液体的压力能而造成巨大浪费,属于典型的粗放型生产方式。在反渗透海水淡化、市政污水处理等领域中常有通过减压阀将高压液体的压力减压到允许排放压力直接排放的现象,这种节流过程未有效利用高压液体的压力能而造成巨大浪费,而这些浪费的能量均可由相应的压力能回收方法回收利用。
早期的液体压力能回收方法利用高压液体驱动水利透平,再由水力透平增压低压液体,该类方法存在由压力能到机械能再到压力能的两次能量转化,因此其回收效率较低,不能满足现代节能要求。
目前发展迅速的液体压力能回收方法是利用液体的不可压缩性,通过对不同种类液体的切换,使高压液体与低压液体直接接触,实现压力能从高压液体到低压液体的转移,由于该种回收方法过程中不存在能量的转化,因此回收效率普遍在90%以上。但现有的回收方法对相应回收装置要求过高,并存在系统复杂、初投资高、噪声大、控制系统复杂、可靠性低等问题。
鉴于上述背景技术中关于目前液体压力能回收方法的各项不足,本发明提出了一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,回收系统简单可靠,回收过程能耗低,控制系统简单。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,包括由连接管路组连通的第一切换器和第二切换器;
所述第一切换器和第二切换器结构相同,均包括外壳和转子,所述转子可旋转的装配于所述外壳内,以在初始位置和旋转90°的位置之间切换;
所述外壳包括相对设置固定连接的第一壳体和第二壳体,所述第一壳体和第二壳体的端面中心处分别布置有第一轴承座和第二轴承座,在与所述第一壳体端面同心的圆周上沿所述第一壳体端面径向对称的布置有高压液体管连接孔和低压液体管连接孔,在与所述第二壳体端面的同心的圆周上沿所述第二壳体端面径向对称的布置有第一连接管孔和第二连接管孔,所述高压液体管连接孔的圆心和低压液体管连接孔的圆心间的连线垂直于所述第一连接管孔的圆心和第二连接管孔的圆心间的连线;
所述转子包括装配于所述外壳内的转芯和固定于所述转芯端面中心的驱动轴,所述转芯可在驱动轴的带动下旋转,以使所述转子在初始位置和旋转90°的位置之间切换;
所述驱动轴的两端分别通过第一轴承座和第二轴承座与所述第一壳体和第二壳体连接;
所述转芯内沿所述驱动轴为中心对称的布置有高压部分环形通道和低压部分环形通道,所述高压部分环形通道和低压部分环形通道的内侧弧线所在圆柱面均与其外侧弧线所在圆柱面同轴设置,且与所述驱动轴同轴设置;所述高压部分环形通道的一端与高压液体管连接孔连通,另一端与所述第一连接管孔或第二连接管孔连通,所述低压部分环形通道的一端与低压液体管连接孔连通,另一端与第二连接管孔或所述第一连接管孔连通;
所述转子处于初始位置时,所述高压部分环形通道的两端分别与高压液体管连接孔和第一连接管孔连通,所述低压部分环形通道的两端分别与低压液体管连接孔和第二连接管孔连通;
所述转子处于旋转90°的位置时,所述高压部分环形通道的两端分别与高压液体管连接孔和第二连接管孔连通,所述低压部分环形通道的两端分别与低压液体管连接孔和第一连接管孔连通;
所述连接管路组包括第一连接管路和第二连接管路,所述第一连接管路的一端与所述第一切换器的第一连接管孔连通,另一端与第二切换器的第一连接管孔连通,所述第二连接管路的一端与所述第一切换器的第二连接管孔连通,另一端与第二切换器的第二连接管孔连通;
所述基于旋转式液体切换器的压力能回收方法具体包括如下步骤:
S1、将所述第一切换器和第二切换器的转子均设置为初始位置;
S2、将具有压力能的高压回收液从所述高压液体管连接孔通入第一切换器,然后进入高压部分环形通道,然后通过第一连接管孔进入第一连接管路,然后通过所述第二切换器的第一连接管孔进入第二切换器的高压部分环形通道,最后从第二切换器的高压液体管连接孔流出第二切换器;
同时,将需要加压的低压液从所述低压液体管连接孔通入第一切换器,然后进入低压部分环形通道,然后通过所述第二连接管孔进入第二连接管路,然后通过所述第二切换器的第二连接管孔进入第二切换器的低压部分环形通道,最后从所述第二切换器的低压液体管连接孔流出第二切换器;
S3、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子旋转90°,此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时处于旋转90°的位置后,静止;
S4、将所述具有压力能的高压回收液通过高压液体管连接孔通入第一切换器,然后进入高压部分环形通道,通过所述第二连接管孔进入第二连接管路,所述具有压力能的高压回收液将步骤S2中所述的第二连接管路中充满的需要加压的低压液压缩,使所述第二连接管路中充满的需要加压的低压液增压;
同时,将所述需要加压的低压液通过低压液体管连接孔通入第一切换器,然后进入低压部分环形通道,通过所述第一连接管孔进入第一连接管路,所述需要加压的低压液将步骤S2中所述的第一连接管路中充满的具有压力能的高压回收液泄压后的低压液压缩驱替,以使所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液不断离开第二切换器;
S5、所述需要加压的低压液加压后形成的高压液体通过第二切换器的第二连接管孔进入第二切换器的高压部分环形通道,然后从所述第二切换器的高压液体管连接孔流出第二切换器;
被驱替的所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液通过第二切换器的第一连接管孔进入第二切换器的低压部分环形通道,然后从所述第二切换器的低压液体管连接孔流出第二切换器;
S6、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子完成一个与所述步骤S3中转子旋转方向相反的旋转90°运动,此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时回到初始位置后,静止;
S7、重复步骤S2~S6,直到压缩完毕;
S8、压缩完毕时,同时停止所述第一切换器的转子和第二切换器的转子的旋转,清空所述第一切换器和第二切换器,关闭该液体压力能回收装置。
进一步的,所述转芯为一圆柱体,其截面直径与所述第一壳体和第二壳体的内径相等,且轴向长度与所述第一壳体和第二壳体的内部轴向长度之和相等。
进一步的,所述高压液体管连接孔和低压液体管连接孔的圆心所在的同一半径对应的圆周为第一圆周,所述第一连接管孔和第二连接管孔的圆心所在的同一半径对应的圆周为第二圆周,所述第一圆周的半径等于第二圆周的半径。
进一步的,所述高压液体管连接孔、低压液体管连接孔、第一连接管孔和第二连接管孔的孔径相等。
进一步的,所述高压液体管连接孔、低压液体管连接孔、第一连接管孔和第二连接管孔的孔径等于所述高压部分环形通道和低压部分环形通道的横截面圆周方向中心线上各点所在圆的直径。
进一步的,以所述第一壳体的端面为投影面,所述高压部分环形通道和低压部分环形通道相对于所述投影面上的投影在圆周方向能完全覆盖高压液体管连接孔、低压液体管连接孔、第一连接管孔和第二连接管孔分别相对于所述投影面的投影中的任意两个相邻的投影。
进一步的,所述高压部分环形通道和低压部分环形通道相对于所述投影面上的投影在圆周方向只能同时连通高压液体管连接孔、低压液体管连接孔、第一连接管孔和第二连接管孔分别相对于所述投影面的投影中的任意两个相邻的投影。
进一步的,所述第一壳体与第二壳体通过紧固件固定连接。
进一步的,所述驱动轴连接有驱动装置,所述驱动装置用于为所述转子的旋转提供动力。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有以下有益效果:本发明的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的;第一切换器和第二切换器结构相同,其转子可旋转的装配于外壳内,以在初始位置和旋转90°的位置之间切换,通过转子的位置切换来循环调整通入连接管路组中的液体类别,从而利用液体的不可压缩性,实现液体压力能的连续传递和回收,该方法回收系统简单,由于转子只需有规律的定期旋转切换,回收过程能耗低,控制系统简单,并且可根据不同处理量及液体掺混率要求,通过改变第一切换器和第二切换器的尺寸、连接管路组的长度、调节位置切换的频率等多种措施来实现液体压力能的高效回收。
附图说明
图1为本发明实施例的第一切换器的结构示意图;
图2为本发明实施例的外壳的结构示意图;
图3为本发明实施例的外壳的俯视图;
图4为本发明实施例的外壳的仰视图;
图5为本发明实施例的转子的结构示意图;
图6为本发明实施例的转子的俯视图;
图7为本发明实施例的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法的工作原理图(第一切换器与第二切换器的转子均处于初始位置);
图8为本发明实施例的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法的工作原理图(第一切换器与第二切换器的转子均处于旋转90°的位置)。
其中,1、第一壳体;2、第一轴承座;3、高压液体管连接孔;4、低压液体管连接孔;5、第二壳体;6、第二轴承座;7、第一连接管孔;8、第二连接管孔;9、紧固件;10、转芯;11、高压部分环形通道;12、低压部分环形通道;13、驱动轴;14、第一连接管路;15、第二连接管路;16、高压浓盐水;17、低压海水;18、高压海水;19、低压浓盐水;3’、第二切换器的高压液体管连接孔;4’、第二切换器的低压液体管连接孔;7’、第二切换器的第一连接管孔;8’、第二切换器的第二连接管孔;11’、第二连接器的高压部分环形通道;12’、第二连接器的低压部分环形通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实施例提供的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的;第一切换器和第二切换器结构相同,如图1所示,其转子可旋转的装配于外壳内,以在初始位置和旋转90°的位置之间切换,通过转子的位置切换来循环调整通入连接管路组中的液体类别,从而利用液体的不可压缩性,实现液体压力能的传递和回收。
如图2所示,本实施例的外壳包括相对设置固定连接的第一壳体1和第二壳体5,第一壳体1和第二壳体5之间形成的内腔优选为圆柱体,以便于转子在外壳的内部转动。第一壳体1和第二壳体5的端面中心处分别布置有第一轴承座2和第二轴承座6,在与第一壳体1端面同心的圆周上第一壳体1端面径向对称的布置有高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4,在与第二壳体5端面同心的圆周上沿第二壳体5端面径向对称的布置有第一连接管孔7和第二连接管孔8,高压液体管连接孔3的圆心和低压液体管连接孔4的圆心间的连线垂直于第一连接管孔7的圆心和第二连接管孔8的圆心间的连线。
如图3所示,本实施例的高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4的圆心连线与第一壳体1端面上的竖直中心线之间沿顺时针成45°设置,且高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4的圆心在同一半径对应的圆周上。需要说明的是,该竖直方向为面向转子所在的切换器的第一壳体1的第一轴承座2的方向得到,以下叙述旋转方向时均以该标准为准。第一壳体1端面的竖直中心线和水平中心线将第一壳体1的端面分为四个圆心角均为90°的扇形,高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4分居在其中相对的两个扇形之内。
如图4所示,本实施例的第一连接管孔7和第二连接管孔8的圆心连线与第二壳体5端面上的竖直中心线之间沿逆时针成45°设置,且第一连接管孔7和第二连接管孔8的圆心在同一半径对应的圆周上,该半径与高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4的圆心对应半径相等。第二壳体5端面的竖直中心线和水平中心线将第二壳体5的端面分为四个圆心角均为90°的扇形,第一连接管孔7和第二连接管孔8分居在其中相对两个扇形之内,在装配时优选第一壳体1端面的竖直中心线与第二壳体5端面的竖直中心线互相平行。
为了保证该压力能回收装置的液体流通量稳定,高压液体管连接孔3、低压液体管连接孔4、第一连接管孔7和第二连接管孔8的孔径相等;为了确保外壳的安全可靠,优选第一壳体1与第二壳体5由紧固件9连接,紧固件9的数量为多个时,多个紧固件9沿第一壳体1与第二壳体5的外圆周均匀设置。
如图5、图6所示,本实施例的转子包括装配于外壳内的转芯10和固定于转芯10端面的中心的驱动轴13,转芯10可在驱动轴13的带动下旋转,以使转子在初始位置和旋转90°的位置之间顺畅切换。
为了保证转芯10在外壳内能稳定旋转,优选转芯10为一圆柱体,其截面直径与第一壳体1和第二壳体5的内径相等,且轴向长度与第一壳体1和第二壳体5的内部轴向长度之和相等。
为了确保转芯10与外壳之间的转动连接稳定可靠,本实施例的驱动轴13的两端分别通过第一轴承座2和第二轴承座6与第一壳体1和第二壳体5连接,驱动轴13连接有驱动装置,驱动装置用于为转子的旋转提供动力。
本实施例的转芯10内沿驱动轴13为中心对称的布置有高压部分环形通道11和低压部分环形通道12,高压部分环形通道11和低压部分环形通道12的内侧弧线所在圆柱面均与其外侧弧线所在圆柱面同轴设置,且与驱动轴13同轴设置;高压部分环形通道11的一端与高压液体管连接孔3连通,另一端与第一连接管孔7或第二连接管孔8连通,低压部分环形通道12的一端与低压液体管连接孔4连通,另一端与第二连接管孔8或第一连接管孔7连通。
本实施例的转子的旋转方式为逆时针旋转90°然后再顺时针旋转90°,如此循环完成转子在初始位置与旋转90°的位置之间的切换。
当转子处于初始位置时,转芯10、第一壳体1和第二壳体5的端面竖直中心线互相平行,此时高压部分环形通道11的两端分别与高压液体管连接孔3和第一连接管孔7连通,低压部分环形通道12的两端分别与低压液体管连接孔4和第二连接管孔8连通。
当转子处于旋转90°的位置时,转芯10的端面竖直中心线与第一壳体1和第二壳体5的端面竖直中心线相垂直,此时高压部分环形通道11的两端分别与高压液体管连接孔3和第二连接管孔8连通,低压部分环形通道12的两端分别与低压液体管连接孔4和第一连接管孔7连通。
本实施例中,以高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4的圆心所在的同一半径对应的圆周为第一圆周,以第一连接管孔7和第二连接管孔8的圆心所在的同一半径对应的圆周为第二圆周,则有第一圆周的半径等于第二圆周的半径;高压液体管连接孔3、低压液体管连接孔4、第一连接管孔7和第二连接管孔8的孔径等于高压部分环形通道11和低压部分环形通道12的横截面中心线上各点所在圆的直径,以保证转芯10在切换位置时,高压部分环形通道11和低压部分环形通道12能始终保持与高压液体管连接孔3和低压液体管连接孔4分别连通,且能根据转芯10的所在位置需要,保证高压部分环形通道11和低压部分环形通道12分别在第一连接管孔7和第二连接管孔8之间切换,并确保各连接处边缘密封良好不漏液。
为了保证转子在位置切换时,各连接处的连接稳定不漏液,以第一壳体1的端面为投影面,高压部分环形通道11和低压部分环形通道12相对于该投影面上的投影在圆周方向能完全覆盖高压液体管连接孔3、低压液体管连接孔4、第一连接管孔7和第二连接管孔8分别相对于该投影面的投影中的任意两个相邻的投影。
为了保证转子在位置切换时,高压部分环形通道11和低压部分环形通道12中的液体相隔离,高压部分环形通道11和低压部分环形通道12相对于该投影面上的投影在圆周方向只能同时连通高压液体管连接孔3、低压液体管连接孔4、第一连接管孔7和第二连接管孔8分别相对于该投影面的投影中的任意两个相邻的投影。
为了保证第一切换器与第二切换器的可靠连通,本实施例的连接管路组包括第一连接管路14和第二连接管路15,第一连接管路14的一端与第一切换器的第一连接管孔7连通,另一端与第二切换器的第一连接管孔7’连通,第二连接管路15的一端与第一切换器的第二连接管孔8连通,另一端与第二切换器的第二连接管孔8’连通,第一切换器和第二切换器在工作时,第一切换器和第二切换器中的转子同时处于初始位置或同时处于旋转90°的位置。
第一切换器的高压液体管连接孔3流入具有压力能的高压回收液,低压液体管连接孔4流入需要加压的低压液;第二切换器的高压液体管连接孔3’流出的是低压液加压后的形成的高压液体,低压液体管连接孔4’流出的是具有压力能的高压回收液泄压后的低压液,通过对液体切换器切换初始位置和旋转90°的位置的频率的调节,使得没有经过压力交换的液体不会流出第二切换器。
下面以本实施例的压力能回收装置在反渗透海水淡化系统中的应用为例,来说明基于旋转式液体切换器的压力能回收方法的工作过程。其中,具有压力能的高压回收液为高压浓盐水16,需要加压的低压液为低压海水17,低压液加压后的形成的高压液体为高压海水18,具有压力能的高压回收液泄压后的低压液为低压浓盐水19。
图7为本实施例的第一切换器与第二切换器的转子均处于初始位置的工作原理图,此时高压浓盐水16通过高压液体管连接孔3进入第一切换器,经过高压部分环形通道11进入第一连接管孔7,然后通过第一连接管路14进入第二切换器的第一连接管孔7’,经过第二切换器的高压部分环形通道11’从第二切换器的高压液体管连接孔3’流出第二切换器。
同时,低压海水17通过低压液体管连接孔4进入第一切换器,经过低压部分环形通道12进入第二连接管孔8,然后通过第二连接管路15进入第二切换器的第二连接管孔8’,经过第二切换器的低压部分环形通道12’从第二切换器的低压液体管连接孔4’流出第二切换器。
在上述工作状态下启动驱动装置,分别驱动第一切换器和第二切换器的转子完成一个逆时针90°旋转的运动,此时第一切换器与第二切换器中的转子均处于旋转90°的位置,其工作原理如图8所示。这时高压浓盐水16通过高压液体管连接孔3进入第一切换器,经过高压部分环形通道11进入第二连接管孔8,由于经过上一个工作过程后第二连接管路15中充满了低压海水17,利用液体的不可压缩性原理,进入第二连接管路15的高压浓盐水16压缩上一个工作过程留下的低压海水17使其增压,从而实现了压力能从高压浓盐水16到低压海水17的传递,低压海水17增压后的成为高压海水18,通过第二切换器的第二连接管孔8’进入第二切换器的高压部分环形通道11’,然后经由第二切换器的高压液体管连接孔3’流出第二切换器。
同时,低压海水17通过低压液体管连接孔4进入第一切换器,经过低压部分环形通道12进入第一连接管孔7,由于经过上一个工作过程后第一连接管路14中充满了低压浓盐水19,低压浓盐水19由上一工作过程中高压浓盐水16将压力能传递给低压海水17转化而来,利用液体的不可压缩性原理,进入第一连接管路14的低压海水17压缩上一个工作过程留下的低压浓盐水19使其不断离开第二切换器,从而实现了低压海水17驱替低压浓盐水19的过程,被驱替的低压浓盐水19通过第二切换器的第一连接管孔7’进入第二切换器的低压部分环形通道12’,然后经由第二切换器的低压液体管连接孔4’,流出第二切换器。
完成上述工作过程后,第一切换器和第二切换器中的转子在驱动装置的作用下各自再完成一个顺时针90°旋转的运动,回到图7的工作状态,完成下一个工作过程,直到压缩完毕。上述每个过程的液体刚填充满所对应的第一切换器中的各连接管孔到第二切换器中的各连接管孔之间的连通体积时,及时同步调整第一切换器和第二切换器的转子位置。确保第一切换器和第二切换器相互配合,以循环交替完成上述两个工作过程,从而实现连续回收高压浓盐水的压力能增压低压海水的压力能回收功能。
当该压力能回收装置中的液体压缩完毕时,同时停止第一切换器的转子和第二切换器的转子的旋转,清空第一切换器和第二切换器,关闭该液体压力能回收装置。
综上所述,本实施例的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的;第一切换器和第二切换器结构相同,其转子可旋转的装配于外壳内,以在初始位置和旋转90°的位置之间切换,通过转子的位置切换来循环调整通入连接管路组中的液体类别,从而利用液体的不可压缩性,实现液体压力能的连续传递和回收,该方法回收系统简单,由于转子只需有规律的定期旋转切换,回收过程能耗低,控制系统简单,并且可根据不同处理量及液体掺混率要求,通过改变第一切换器和第二切换器的尺寸、连接管路组的长度、调节位置切换的频率等多种措施来实现液体压力能的高效回收。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (7)
1.一种基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,是通过第一切换器、第二切换器以及用于连通所述第一切换器和第二切换器的连接管路组的配合使用来实现的;
所述第一切换器和第二切换器结构相同,均包括外壳和转子,所述转子可旋转的装配于所述外壳内,以在初始位置和旋转90°的位置之间切换;
所述外壳包括相对设置固定连接的第一壳体(1)和第二壳体(5),所述第一壳体(1)和第二壳体(5)的端面中心处分别布置有第一轴承座(2)和第二轴承座(6),在与所述第一壳体(1)端面同心的圆周上沿所述第一壳体(1)端面径向对称的布置有高压液体管连接孔(3)和低压液体管连接孔(4),在与所述第二壳体(5)端面同心的圆周上沿所述第二壳体(5)端面径向对称的布置有第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8),所述高压液体管连接孔(3)的圆心和低压液体管连接孔(4)的圆心间的连线垂直于所述第一连接管孔(7)的圆心和第二连接管孔(8)的圆心间的连线;
所述转子包括装配于所述外壳内的转芯(10)和固定于所述转芯(10)端面中心轴上的驱动轴(13),所述转芯(10)可在驱动轴(13)的带动下旋转,以使所述转子在初始位置和旋转90°的位置之间切换;
所述驱动轴(13)的两端分别通过第一轴承座(2)和第二轴承座(6)与所述第一壳体(1)和第二壳体(5)连接;
所述转芯(10)内沿所述驱动轴(13)为中心对称的布置有高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12),所述高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)的内侧弧线所在圆柱面均与其外侧弧线所在圆柱面同轴设置,且与所述驱动轴(13)同轴设置;所述高压部分环形通道(11)的一端与高压液体管连接孔(3)连通,另一端与所述第一连接管孔(7)或第二连接管孔(8)连通,所述低压部分环形通道(12)的一端与低压液体管连接孔(4)连通,另一端与第二连接管孔(8)或所述第一连接管孔(7)连通;
所述转子处于初始位置时,所述高压部分环形通道(11)的两端分别与高压液体管连接孔(3)和第一连接管孔(7)连通,所述低压部分环形通道(12)的两端分别与低压液体管连接孔(4)和第二连接管孔(8)连通;
所述转子处于旋转90°的位置时,所述高压部分环形通道(11)的两端分别与高压液体管连接孔(3)和第二连接管孔(8)连通,所述低压部分环形通道(12)的两端分别与低压液体管连接孔(4)和第一连接管孔(7)连通;
所述连接管路组包括第一连接管路(14)和第二连接管路(15),所述第一连接管路(14)的一端与所述第一切换器的第一连接管孔(7)连通,另一端与第二切换器的第一连接管孔(7’)连通,所述第二连接管路(15)的一端与所述第一切换器的第二连接管孔(8)连通,另一端与第二切换器的第二连接管孔(8’)连通;
所述基于旋转式液体切换器的压力能回收方法具体包括如下步骤:
S1、将所述第一切换器的转子和第二切换器的转子均设置为初始位置;
S2、将具有压力能的高压回收液从所述高压液体管连接孔(3)通入第一切换器,然后进入高压部分环形通道(11),然后通过第一连接管孔(7)进入第一连接管路(14),然后通过所述第二切换器的第一连接管孔(7’)进入第二切换器的高压部分环形通道(11’),最后从第二切换器的高压液体管连接孔(3’)流出第二切换器;
同时,将需要加压的低压液从所述低压液体管连接孔(4)通入第一切换器,然后进入低压部分环形通道(12),然后通过所述第二连接管孔(8)进入第二连接管路(15),然后通过所述第二切换器的第二连接管孔(8’)进入第二切换器的低压部分环形通道(12’),最后从所述第二切换器的低压液体管连接孔(4’)流出第二切换器;
S3、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子旋转90°,此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时处于旋转90°的位置后,静止;
S4、将所述具有压力能的高压回收液通过高压液体管连接孔(3)通入第一切换器,然后进入高压部分环形通道(11),通过所述第二连接管孔(8)进入第二连接管路(15),所述具有压力能的高压回收液将步骤S2中所述的第二连接管路(15)中充满的需要加压的低压液压缩,使所述第二连接管路(15)中充满的需要加压的低压液增压;
同时,将所述需要加压的低压液通过低压液体管连接孔(4)通入第一切换器,然后进入低压部分环形通道(12),通过所述第一连接管孔(7)进入第一连接管路(14),所述需要加压的低压液将步骤S2中所述的第一连接管路(14)中充满的具有压力能的高压回收液泄压后的低压液压缩驱替,以使所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液不断离开第二切换器;
S5、所述需要加压的低压液加压后形成的高压液体通过第二切换器的第二连接管孔(8’)进入第二切换器的高压部分环形通道(11’),然后从所述第二切换器的高压液体管连接孔(3’)流出第二切换器;
被驱替的所述具有压力能的高压回收液泄压后的低压液通过第二切换器的第一连接管孔(7’)进入第二切换器的低压部分环形通道(12’),然后从所述第二切换器的低压液体管连接孔(4’)流出第二切换器;
S6、同步驱动所述第一切换器的转子和第二切换器的转子完成一个与所述步骤S3中转子旋转方向相反的旋转90°运动,此时所述第一切换器的转子和第二切换器的转子同时回到初始位置后,静止;
S7、重复步骤S2~S6,直到压缩完毕;
S8、压缩完毕时,同时停止所述第一切换器的转子和第二切换器的转子的旋转,清空所述第一切换器和第二切换器,关闭该液体压力能回收装置。
2.根据权利要求1所述的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,所述转芯(10)为一圆柱体,其截面直径与所述第一壳体(1)和第二壳体(5)的内径相等,且轴向长度与所述第一壳体(1)和第二壳体(5)的内部轴向长度之和相等。
3.根据权利要求1所述的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,所述高压液体管连接孔(3)和低压液体管连接孔(4)的圆心所在的同一半径对应的圆周为第一圆周,所述第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8)的圆心所在的同一半径对应的圆周为第二圆周,所述第一圆周的半径等于第二圆周的半径。
4.根据权利要求1所述的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,所述高压液体管连接孔(3)、低压液体管连接孔(4)、第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8)的孔径相等。
5.根据权利要求4所述的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,所述高压液体管连接孔(3)、低压液体管连接孔(4)、第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8)的孔径等于所述高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)的横截面圆周方向中心线上各点所在圆的直径。
6.根据权利要求1所述的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,以所述第一壳体的端面为投影面,所述高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)相对于所述投影面上的投影在圆周方向能完全覆盖高压液体管连接孔(3)、低压液体管连接孔(4)、第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8)分别相对于所述投影面的投影中的任意两个相邻的投影。
7.根据权利要求6所述的基于旋转式液体切换器的压力能回收方法,其特征在于,所述高压部分环形通道(11)和低压部分环形通道(12)相对于所述投影面上的投影在圆周方向只能同时连通高压液体管连接孔(3)、低压液体管连接孔(4)、第一连接管孔(7)和第二连接管孔(8)分别相对于所述投影面的投影中的任意两个相邻的投影。
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