CN1702320A - 一种双缸液压式能量回收装置 - Google Patents

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CN1702320A CN 200510050117 CN200510050117A CN1702320A CN 1702320 A CN1702320 A CN 1702320A CN 200510050117 CN200510050117 CN 200510050117 CN 200510050117 A CN200510050117 A CN 200510050117A CN 1702320 A CN1702320 A CN 1702320A
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张希建
谭永文
樊雄
沈炎章
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Hangzhou Water Treatment Technology Research Development Center National Bu
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Abstract

本发明公布了一种双缸液压式能量回收装置，它是由两个液压缸、止回阀、四通功能阀等组成。它的特点是，装置利用带压工作液体余压和被输送液压力来共同推动液压缸活塞的运动，从而回收带压液体余压的能量。它是一种回收效率高、工作液和被输送液不直接接触，在带压流动流体释放功率较小时同样实际可用，结构简单、操作方便的回收带压流动流体能量的装置，几乎可回收带压液体余压的90％以上的能量，在应用过程中可大大降低某些高压流体系统的能耗和水泵投资费用，本发明可广泛应用于各种海水淡化系统、反渗透处理系统等。

Description

一种双缸液压式能量回收装置
技术领域
一种双缸液压式能量回收装置，尤其是一种回收带压流体余压能量的机械装置。
背景技术
在化工生产中，常有一定压力的富液，需要降压后变成贫液，而贫液重新加压的过程，也还有一定压力的系统中分离某种液体的工艺过程。高压流体比低压流体蓄有更多的势能，所以高压流动液体的降压过程，实际上是一个消除流动液体势能的过程。而静止有压流体一旦流动，压力就消失，没有势能。目前回收带压流动流体能量的设备主要有以下三类：
1.采用水轮机-轴功率-水泵式的功能转换式能量回收装置，当前世界上最大型、最先进的水轮机和水泵，它们所能达到的最高效率不大于75％，故这样的能量回收装置回收效率不高，只有35％-57％。
2.正位移式能量回收装置如美国ERI公司生产的PX压力交换器，回收效率高达94％左右，但工作液体和被输送液体直接接触，使得它的使用有一定的局限性，同时因这样的能量回收装置只是整个高压增压系统的旁路，使得整个增压系统结构相对复杂。
3.传统液压缸式，回收效率高达94％左右、工作液体和被输送液体不直接接触，但因这样的传统能量回收装置还只是整个高压增压系统的旁路，使得系统结构相对复杂而实际上不可用。
另外以上三类回收带压流动流体能量的设备，由于技术和经济两方面的原因，目前实际上在带压流动流体释放功率较小时技术上都不可用。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提出了一种回收效率高、工作液体和被输送液体不直接接触，在带压流动流体释放功率较小时同样实际可用，结构简单、操作方便的回收带压流动液体能量的机械装置，它是通过下述方案得以实现的：
一种双缸液压式能量回收装置，它是由两个液压缸、止回阀、二位四通功能阀组成，其特征在于止回阀1和止回阀9并联口A是该装置被输送液进口，止回阀2和止回阀10并联口C是该装置被输送液出口，二位四通功能阀13接口B是该装置工作液进口，二位四通功能阀13接口D是该装置工作液排放口，止回阀1、2与液压缸4的左室3连接，止回阀9、10与液压缸7右室8连接，二位四通功能阀13通口11与液压缸7的左室6相连，二位四通功能阀13通口15与液压缸4的右室5相连，液压缸7的活塞杆12与液压缸4的活塞杆14相对接触。
在本发明中，只要把两台液压缸缸体位置相对固定，两台液压缸缸体相距距离根据活塞杆的长度和活塞行程来确定，两个液压缸的活塞杆可以是直接用机械方式把两个活塞杆连接固定起来，也可以不相互固定连接，只在同一轴线上相对接触。
本发明的有益效果：因该装置回收效率高、工作液和被输送液不直接接触，在带压流动流体释放功率较小时同样实际可用，结构简单、操作方便的回收带压流动流体能量的装置，几乎可回收带压液体余压的90-98％以上的能量，使用该能量回收装置，可大大降低某些高压流体系统的能耗和水泵投资费用。
附图说明
图1为双缸液压式能量回收装置流程图
图2图3为双缸液压式能量回收装置不同工作状态的简化图
1.止回阀  2.止回阀  3.液压缸左室  4.液压缸  5.液压缸右室
6.液压缸左室  7.液压缸  8.液压缸右室  9.止回阀  10.止回阀
11.四通功能阀通口  12.活塞杆  13.四通功能阀  14.活塞杆
15四通功能阀通口
A被输送液进口  B工作液进口  C被输送液出口  D工作液出口
具体实施方式
下面就本发明的实施过程，结合附图作如下说明：
根据图1，在装置循环工作周期中：开始时被输送液从被输送液进口A进到液压缸4的左室3和液压缸7的右室8，由于功能阀13的B、D两口没有压力，此时两液压缸活塞保持随遇平衡；图2为双缸液压式能量回收装置前半个周期向左运动工作状态的简化图，带压工作液体从功能阀13的B口引入到液压缸4的右室推动平衡的液压缸4和液压缸7的两活塞向左移动，此时：进到液压缸4的左室3的被输送液被增压后经止回阀2从C口排出，同时废工作液经功能阀13从另一个液压缸7的左缸排出、被输送液经止回阀9进入液压缸7的右室；图3为双缸液压式能量回收装置前半个周期向左运动工作状态的简化图，后半个周期是前半周期活塞运动到左极限位置后，整个流体系统镜向动作向右运行工作，后半周期活塞运动到右极限位置结束，重复前半周期动作，这样循环往复达到连续的能量回收效果。
应用例：
1.合成氨脱碳铜洗工段出来的富含二氧化碳的溶液余压回收利用。
以120m3/h、12MPa合成氨脱碳铜洗工段出来的富含二氧化碳的溶液降压再生，使富液变成贫液，而贫液重新加压利用的过程为例：
  传统系统   应用该能量回收系统
  水泵   水泵流量Q＝120m3/h水泵扬程H＝1200m水泵功率W＝700KW   水泵流量Q＝120m3/h水泵扬程H＝10m水泵功率W＝5KW
  能量回收装置   无   有流量Q＝120m3/h
  加压吨贫液能耗   5.833度/吨水   0.042度/吨水
故这样的系统每小时可节约电能：695度。而且运用该能量回收系统的水泵费用可大大降低。
2.海水、苦咸水等较高含盐溶液的反渗透膜分离系统浓缩液余压回收利用。
以TDS为35000mg/l、15℃、120m3/h海水用反渗透膜分离TDS为300mg/l、15℃淡水40m3/h系统为例：
  传统反渗透系统   运用该能量回收系统
  水泵   水泵流量Q＝120m3/h水泵扬程H＝600m水泵功率W＝330KW   水泵流量Q＝120m3/h水泵扬程H＝200m水泵功率W＝120KW
  能量回收装置   无   有流量Q＝80m3/h
  分离吨淡水能耗   8.250度/吨淡水   3.000度/吨淡水
故这样的系统每小时可节约电能：210度。而且运用该能量回收系统的水泵费用可大大降低。
最后，还需要注意的是，以上仅是本发明的一个实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。比如在液压缸的数量配置上，可以是两个，也可以是四个或更多个的组合，但这些具体的变化，并不改变本发明所要求的保护范围。

Claims (1)

1、一种双缸液压式能量回收装置，它由两个液压缸、止回阀、四通功能阀等组成，其特征在于止回阀(1)和止回阀(9)并联口(A)是该装置被输送液进口，止回阀(2)和止回阀(10)并联口(C)是该装置被输送液出口，二位四通功能阀(13)接口(B)是该装置工作液进口，二位四通功能阀(13)接口(D)是该装置废工作液排放出口，止回阀(1)、(2)与液压缸(4)的左室(3)连接，止回阀(9)、(10)与液压缸(7)右室(8)连接，二位四通功能阀(13)通口(11)与液压缸(7)的左室(6)相连，二位四通功能阀(13)通口(15)与液压缸(4)的右室(5)相连，液压缸(7)的活塞杆(12)与液压缸(4)的活塞杆(14)相对接触。
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