WO2010047449A1 - 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치 - Google Patents

기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치 Download PDF

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WO2010047449A1
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gear
concentrated water
rotary valve
valve
block
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PCT/KR2009/002104
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함영복
박상진
임우섭
전상규
김현식
최준혁
김준하
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한국기계연구원
효성에바라 주식회사
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Publication date
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    • B01D61/06—Energy recovery
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/131—Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention relates to a pressure energy recovery device, and more particularly, to recover the hydraulic power of the pressurized high-pressure concentrated water when discharged the treated water and the concentrated water from which salt is removed from the seawater using a reverse osmosis membrane to drive the seawater supply pump.
  • the present invention relates to a pressure energy recovery device driven by a gear-type rotary valve that precisely controls the supply of high pressure concentrated water.
  • Such seawater desalination methods include reverse osmosis membrane methods and electrodialysis methods using special membranes, evaporation methods of desalination by converting seawater into steam, and other methods such as freezing and solar heat.
  • the ionic substances dissolved in the water are filtered out by using a semi-permeable membrane (membrane) through which pure water passes.
  • seawater In order to separate ionic substances and pure water from seawater, high pressure energy above seawater osmotic pressure is required. The pressure at this time is called reverse osmosis, and seawater requires high pressure of 42 ⁇ 70bar depending on salinity.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a seawater desalination system having an energy recovery apparatus according to the prior art.
  • seawater is introduced from the sea to store seawater in a raw water storage tank 1, and then sand filtering is performed in the pretreatment unit 2 to remove turbidity.
  • the pretreated seawater is transferred to the supply tank (3). It is stored and then supplied via a low pressure pump 4 for seawater supply.
  • a portion of the seawater supplied through the low pressure pump 4 is pressurized by the high pressure pump 5 and then supplied to the membrane 6, which is a reverse osmosis module.
  • the energy recovery device 9 pressurizes the seawater supplied by the low pressure pump 4 using the high pressure of the concentrated water supplied through the membrane 6 to provide the membrane 6 with the low pressure pump 4 and
  • the capacity of the high pressure pump 5 can be reduced, or the power of the low pressure pump 4 and the electric motor driving the high pressure pump 5 can be reduced.
  • a booster pump 8 for adding pressure to the pressurized seawater provided to the membrane 6 may be added.
  • the energy recovery device 9 is a pair of power recovery chambers (91; 91a, 91b) having a piston (911; 911a, 911b) therein, respectively, and controls the interception of seawater supplied to the power recovery chamber (91). And a plurality of check valves (94; 94a, 94b, 94c, 94d) and a rotatable plate valve for controlling the piston inside the power recovery chamber 91 to reciprocate alternately.
  • the rotary plate valve selectively interrupts supply or discharge of concentrated water to the first power recovery chamber 91a and the second power recovery chamber 91b while the rotary plate valve 933 rotates by driving the motor 934. do.
  • the energy recovery apparatus can reduce the capacity of the low pressure pump 4 and the high pressure pump 5 by recovering and using the hydraulic power of the concentrated water treated in the membrane, or the low pressure pump 4 and the high pressure pump 5 Since the power of the driving electric motor can be reduced, it is possible to save energy.
  • Such an energy recovery device has a disadvantage in that a separate electric motor is provided to drive the rotary valve, thereby consuming power for driving the electric motor.
  • An object of the present invention for improving the disadvantages of the background art, by using the gear-type rotary valve to control the inflow and discharge of the concentrated water, the rotation of the gear-type rotary valve using the hydraulic power from the brine supply line
  • the present invention provides a pressure energy recovery device driven by a gear-type rotary valve capable of reducing the size of the device by controlling the flow and controlling the flow and direction of the high speed fluid.
  • Pressure energy recovery device driven by the gear-type rotary valve of the present invention for solving the above problems is a plurality of power recovery chamber having a piston therein, high pressure concentrated water supply pipe, low pressure concentrated water discharge pipe, low pressure sea water supply pipe, high pressure sea water It includes a discharge tube and discharges the treated water and the concentrated water from which salt is removed from the seawater by using reverse osmosis, and recovers the hydraulic power of the high-pressure concentrated water, and uses it in the energy recovery device of the seawater desalination device used for driving the seawater supply pump.
  • the rotary valve control means provided between the concentrated water supply pipe and the concentrated water discharge pipe to selectively control the supply of concentrated water to the respective power recovery chambers, and the rotary valve control means for controlling the geared rotary valve block. It includes.
  • the gear-type rotary valve block may include a first block having a concentrated water supply hole communicating with the high pressure concentrated water supply pipe, a chamber connection hole communicating with each of the power recovery chambers, and a concentrated water discharge hole communicating with the low pressure concentrated water discharge pipe; One side of one block is closed and a predetermined space portion is formed to the respective power recovery chambers through the rotation of the second block, which is positively bearing the first block and the mutual supply water pressure, and the space portion of the second block. Geared valves for selectively intercepting inlet and outlet of the brine.
  • the gear-type valve may be any one selected from a pair of external gear valves, internal gear valves, and gator valves.
  • the rotary valve control means is a gear valve through the one side of the second block to drive the gear valve with the hydraulic power of the branch line branched from the concentrated water supply pipe and the high pressure concentrated water supplied through the branch line It can be composed of a hydraulic actuator provided connected to.
  • One side of the hydraulic actuator may be provided with a proportional control valve or a servo valve for controlling the rotation of the gear-type valve.
  • One side of the hydraulic actuator may be further provided with a rotation angle measuring sensor and the direction switching valve.
  • the present invention comprises a valve for supplying concentrated water to the power recovery chamber as a gear-type rotary valve, the hydraulic actuator which can stop the drive of the gear-type rotary valve at any angle and can change the speed, the hydraulic actuator
  • the hydraulic actuator By using the hydraulic power of the recovered concentrated water, the power consumption can be reduced by not using a separate electric motor, and by controlling the rotation speed and position variably, there is an advantage that can quickly change the flow direction of the fluid have.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a seawater desalination system having an energy recovery apparatus according to the prior art.
  • FIG. 2 is a block diagram of an energy recovery apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the gear type rotary valve block of FIG.
  • FIG. 4 is a front exploded perspective view of FIG.
  • FIG. 5 is a rear exploded perspective view of FIG. 3;
  • 6 to 9 are explanatory views of the operation of the energy recovery device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a side of a gear-type rotary valve block according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is another exploded perspective view showing a gear-type rotary valve block according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front view as seen from the second block of FIG. 11;
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a pressure energy recovery device driven by a gear type rotary valve according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a gear type rotary valve block of FIG. 2
  • FIG. 4 is a front exploded perspective view of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a rear exploded perspective view of FIG. 3, wherein the present invention discharges treated water and concentrated water from which salt is removed from seawater by using reverse osmosis and recovers hydraulic power of high-pressure concentrated water to drive a seawater supply pump. It relates to a pressure energy recovery device driven by a gear-type rotary valve of the seawater desalination apparatus.
  • the pressure energy recovery device driven by the gear-type rotary valve of the present invention, a plurality of power recovery chamber 71, high pressure concentrated water supply pipe 61, low pressure concentrated water discharge pipe 75, high pressure seawater discharge pipe (51), gear type rotary valve block 73, rotary valve control means 74.
  • the power recovery chamber 71 is illustrated as being composed of a first power recovery chamber 71a and a second power recovery chamber 71b in the drawing, this is only one embodiment, and a plurality of power recovery chambers may be applied.
  • Each of the power recovery chambers 71; 71a and 71b has concentrated water ports 72a and 72b through which concentrated water flows in and out, and seawater inflows and discharges into the other side of the concentrated water ports 72a and 72b. Ports 72c and 72d are formed, respectively.
  • a piston is provided inside the first power recovery chamber 71a and the second power recovery chamber 71b.
  • the piston may be a ball piston or an elliptical piston which has a rolling motion in each of the power recovery chambers 71; 71a and 71b, respectively.
  • the piston is illustrated as an elliptical piston.
  • Other forms, for example, cylindrical pistons and the like can be used.
  • Pistons 711a and 711b reciprocate in the chamber without a piston rod, which serves to prevent mixing of concentrated water and seawater, and serves as a means of transmitting pressure to the seawater introduced by the pressure of the concentrated water. As the ball piston is in linear contact with the chamber inner wall, there is little frictional resistance.
  • the low pressure seawater supply pipe 41 and the first power recovery chamber 71a which are connected to the first power recovery chamber 71a and the second power recovery chamber 71b, respectively, and supply low pressure seawater to the seawater ports 72c and 72d, It has a high-pressure seawater discharge pipe 51 for pressurizing low-pressure seawater by the piston 711 (711a, 711b) driving pressure in the second power recovery chamber 71b to supply high-pressure seawater through the boost pump 8 to the membrane. .
  • the low pressure seawater supply to the first power recovery chamber 71a and the second power recovery chamber 71b and the high pressure seawater discharge pipe 51 to the high pressure seawater discharge pipe 51 are connected to the low pressure seawater supply pipe 41 and the high pressure seawater discharge pipe 51.
  • Multiple check valves 76; 76a, 76b, 76c, and 76d may be provided for intermittent supply.
  • the plurality of check valves 76; 76a, 76b, 76c, and 76d are provided to the first check valve 76a and the first power recovery chamber 71a for supplying low pressure seawater to the first power recovery chamber 71a.
  • the second check valve 76b intermittently supplied to the high pressure seawater discharge pipe 51 of the high pressure seawater pressurized by the second power recovery chamber 71b.
  • a fourth check valve 76d for supplying low pressure seawater to the second power recovery chamber 71b.
  • the concentrated water supply pipe 61 is supplied with the concentrated water of high pressure except the treated water discharged by removing the salt through the conventional membrane 6, the first power recovery chamber (91a) and the second power recovery chamber ( And a brine discharge pipe 75 for discharging the brine from 91b) to the outside.
  • the gear-type rotary valve block 73 is provided between each of the power recovery chambers (71; 71a, 71b) and the brine water supply pipe (61) and the brine discharge pipe (75) To selectively regulate the supply of brine to the power recovery chamber.
  • the gear-type rotary valve block 73 includes a first block 731, a second block 732 and a gear-type valve 733 which are mutually positive pressure bearing by the feed water pressure.
  • the first block 731 communicates with the concentrated water supply hole P communicating with the high pressure concentrated water supply pipe 61, the chamber connecting holes A1 and B1 communicating with each of the power recovery chambers, and the low pressure concentrated water discharge pipe 75.
  • Concentrated water discharge holes T1, T2, T3, T4 are formed.
  • the concentrated water supply hole P is formed at the center of the first block 731.
  • the chamber connection holes A1 and B1 may include a first chamber connection hole A1 and a second chamber connection hole B1 formed at both sides of the concentrated water supply hole P, respectively, for each power recovery chamber 71; In communication with the brine pots 72a and 72b of 71a and 71b.
  • the first embodiment of the present invention is shown that two power recovery chambers (71; 71a, 71b) are connected, but the chamber connection holes (A1, B1) are formed in more than that and the power recovery chambers (71; 71a, 71b) ) May be two or more connected to each chamber connecting hole (A1, B1).
  • the concentrated water discharge holes (T1, T2, T3, T4) are the first, second, third, fourth, concentrated water discharge holes (T1, T2, T3) formed above and below the concentrated water supply hole (P). , T4), and each concentrated water supply hole (P) is connected to the chamber connection holes (A1, B1) through a gear-type rotary valve (733).
  • the second block 732 closes one side of the first block 731, and a predetermined space portion 732a is formed and is positively bearing with the first block 731 by the pressure of the discharge concentration water.
  • the gear valve 733 is provided in the space portion 732a of the second block 732 to selectively control the inflow and discharge of the concentrated water into each of the power recovery chambers 71; 71a and 71b through rotation.
  • the gear valve 733 is composed of elliptical first and second external gears 733a and 733b.
  • a rotation shaft 733c is formed at both centers of both surfaces of the external gears 733a and 733b, one side of the rotation shaft 733c is inserted through the second block 732 and the other side penetrates the first block 731. Is inserted. At this time, the concentrated water flow path groove 734 is formed around the rotating shaft 733c so that the concentrated water can be accommodated.
  • the gear-type rotary valve block 73 is controlled by the rotary valve control means 74, the rotary valve control means 74 includes a branch line 741 and the hydraulic actuator 742.
  • the branch line 741 is branched from the brine supply pipe 61 to convey the high pressure concentrated water, and the hydraulic actuator 742 is a gear valve connected to the drive shaft 743 with hydraulic power supplied through the branch line 741. It is connected to the geared valve 733 through one side of the second block 732 to drive the 733.
  • the rotation of the hydraulic actuator 742 selectively interrupts the inflow or discharge of the concentrated water into each chamber.
  • the rotation shaft 733c of the first external gear 733a is connected to the drive shaft 743 of the hydraulic actuator 742
  • the second external gear 733b is provided through another modified embodiment.
  • the rotating shaft of the hydraulic actuator 742 may be connected to the drive shaft 743.
  • one side of the hydraulic actuator 742 may be further provided with a proportional control valve or a servo valve for controlling the rotation of the gear-type valve 733 by adjusting the rotational speed of the hydraulic actuator 742.
  • a rotation angle measurement sensor for precisely closed loop control may be further provided, and a direction change valve may be further provided.
  • the hydraulic actuator 742 can variably control the rotational speed and position of the geared valve 733 step by step and can change direction.
  • the hydraulic actuator 742 is driven to rotate the first external gear 733a, and the second external gear in conjunction with the rotation of the first external gear 733a. 733b rotates.
  • the first chamber connecting hole A1 and the concentrated water supply hole P are formed through the concentrated water flow path groove 734 of the first external gear 733a to concentrate the high pressure. Water flows into the first power recovery chamber 71a through the first chamber connection hole A1.
  • the piston 711a inside the first power recovery chamber 71a moves in the "A" direction, so that the seawater in the first power recovery chamber 71a is compressed at a high pressure to obtain a high pressure seawater discharge tube ( 51).
  • the second chamber connecting hole A2 and the second and fourth concentrated water discharge holes T1, T2, T3, and T4 are formed through the concentrated water flow path groove 734 of the second external gear 733b.
  • the low pressure seawater is introduced into the second power recovery chamber 71b and the piston moves in the direction "B" so that the low pressure concentrated water is discharged through the second and fourth concentrated water discharge holes T1, T2, T3, and T4. Discharged.
  • the piston 711b inside the second power recovery chamber 71b moves in the direction of "A" so that the seawater in the second power recovery chamber 71b is compressed at a high pressure to obtain a high pressure seawater discharge tube ( 51).
  • the first chamber connecting hole A1 and the first and third concentrated water discharge holes T1, T2, T3, and T4 are formed through the concentrated water flow path groove 734 of the first external gear 733a. Accordingly, the low pressure seawater is introduced into the first power recovery chamber 71a and the piston 711a moves in the "B" direction so that the low pressure concentrated water is discharged from the first and third concentrated water discharge holes T1, T2, T3, and T4. Is discharged through).
  • the first embodiment of the present invention by rotating the gear-type valve step by step through the hydraulic actuator drive using the high pressure of the separate concentrated water to selectively control the supply and discharge of the concentrated water to each power recovery chamber, the electric motor Since there is no use, there is an advantage that can reduce the power consumption.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a gear type rotary valve block according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the gear type rotary valve block according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front view as illustrated except for the second block of FIG. 11.
  • the gear-type rotary valve block is an elliptical first block 731 and a second block 732 and a gear which are hydrostatically bearing by supply water pressure to one side of the first block 731.
  • a valve 733 is an elliptical first block 731 and a second block 732 and a gear which are hydrostatically bearing by supply water pressure to one side of the first block 731.
  • the other side of the first block 731 is formed with a dumbbell-shaped concentrated water groove 735, the main concentrated water supply hole (Pm) is formed in the center of the concentrated water groove 735, the main concentrated water supply On both sides of the ball Pm, a plurality of sub-concentrated water supply holes Ps are disposed, each radially formed.
  • chamber connection holes A1 to A9 and B1 to B9 communicating with the plurality of power recovery chambers are formed in both sides of the concentrated water groove 735 of the first block 731 in a radial shape.
  • concentrated water supply holes T1 and T2 are formed in the upper and lower portions of the center of the concentrated water groove 735 of the first block 731.
  • the second block 732 closes one side of the first block 731, and a predetermined space portion 732a is formed and is positively bearing with the first block 731 by the pressure of the supply water.
  • gear valve 733 is provided in the space portion 732a of the second block 732 to selectively control the inflow and discharge of the concentrated water into each of the power recovery chambers 71; 71a and 71b through rotation. And circular first and second external gears 733b.
  • a rotation shaft 733c is formed at both centers of both surfaces of the circular external gears 733a and 733b.
  • One side of the rotation shaft 733c is inserted into the second block 732 and the other side is inserted into the first block 731. It is inserted through.
  • the concentrated water flow path groove 734 is formed around the rotating shaft 733c so that the concentrated water can be accommodated.
  • the first power recovery chamber corresponds to the power recovery chamber of A1 to A9 and the second power recovery chamber.
  • the chamber corresponds to the power recovery chamber of the B1 ⁇ B9 chamber will be described with reference to this.
  • the hydraulic actuator 742 is driven to rotate the first external gear 733a, and the second external gear in conjunction with the rotation of the first external gear 733a. 733b rotates.
  • the concentrated water flow path grooves 734 of the first and second external gears 733b are disposed between the A1 to A9 chamber connection holes A1 to A9 and the concentrated water supply hole P.
  • the flow path is formed through the high pressure concentrated water flows into the plurality of first power recovery chambers 71a through the A1-A9 chamber connecting holes A1-A9.
  • the pistons 711a in the plurality of first power recovery chambers 71a move in the direction of "A", and the seawater in the first power recovery chambers 71a is compressed at a high pressure to discharge high pressure seawater. It is discharged to the tube 51.
  • the low pressure seawater is the second power source.
  • the inside of the recovery chamber 71b and the piston 711b move in the "B" direction to discharge the low pressure concentrated water through the concentrated water supply holes T1 and T2.
  • the piston 711b inside the second power recovery chamber 71b moves in the direction of "A" so that the seawater in the second power recovery chamber 71b is compressed at a high pressure to obtain a high pressure seawater discharge tube ( 51).
  • the low pressure seawater is the first power recovery chamber 71a.
  • the piston moves in the "B" direction, and the low pressure concentrated water is discharged through the brine discharge holes T1 and T2.
  • a pair of elliptical or circular external gears are exemplified as geared valves, but other modified embodiments may use an internal gear valve or a rotor valve. It is preferable to form a brine feed hole, a brine drain hole and a chamber connection hole.
  • the present invention is to control the inflow and discharge of the concentrated water by using the gear-type rotary valve, and to control the rotation of the gear-type rotary valve using the hydraulic power from the concentrated water supply line to reduce the size of the device and to reduce the power consumption It is possible to reduce, and to enable high speed fluid flow and direction control.

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Abstract

본 발명의 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치는 내부에 피스톤이 구비되는 다수의 동력회수 챔버와, 고압 농축수 공급관, 저압 농축수 배출관, 저압 해수 공급관, 고압 해수 토출관을 포함하며, 역삼투 현상을 이용하여 해수로부터 염분이 제거된 처리수와 농축수를 배출하고 고압 농축수의 수압 동력을 회수하여 해수공급 펌프 구동에 활용하는 해수 담수화 장치의 에너지 회수장치에 있어서, 상기 농축수 공급관과 상기 농축수 배출관 사이에 구비되어 상기 각 동력회수 챔버로의 농축수 공급을 선택적으로 단속하는 기어형 회전밸브 블록과, 상기 기어형 회전밸브 블록을 제어하는 회전밸브 제어수단을 포함한다.

Description

기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치
본 발명은 압력에너지 회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 역삼투막을 이용하여 해수로부터 염분이 제거된 처리수와 농축수를 배출할 때 가압된 고압 농축수의 수압 동력을 회수하여 해수공급 펌프 구동에 활용하는 해수 담수화 시스템에 적용되는 것으로서 고압 농축수의 공급을 정밀하게 제어하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 해수로부터 담수를 획득하기 위해서는 해수에 용존되어 있거나 부유하는 성분들을 용수 및 음용수 기준에 적합하도록 제거해야 한다.
이러한, 해수담수화 방법에는 특수한 막을 이용하는 역삼투막법 및 전기투석법, 해수를 증기로 변화시켜서 담수화하는 증발법, 그 외에 냉동법, 태양열 이용법 등이 있다.
지금까지 물질의 상변화를 이용한 증발법이 해수담수화에 많이 사용되고 있으나, 화석연료의 가격 상승과 고효율 저에너지 해수담수화장비의 개발로 인하여 최근에는 분리막을 이용한 역삼투법과 전기투석법이 해수담수화에 주로 사용되고 있다.
역삼투막법에 의한 해수담수화시설은 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 거의 배제되고 순수한 물은 통과되는 반투막(멤브레인)을 이용하여 해수 중에 용해되어 있는 이온성 물질을 여과하는 것이다.
해수에서 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 해수 삼투압 이상의 높은 압력에너지를 필요로 하는데 이때의 압력을 역삼투압이라 하며, 해수의 경우 염도에 따라 42~70bar정도의 높은 압력을 필요로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 에너지 회수장치를 갖는 해수 담수화 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 우선 바다로부터 해수를 유입하여 원수 저장조(1)에 해수를 저장한 후 전처리부(2)에서 모래 여과 등을 수행하여 탁도를 제거한다.
전처리 수행된 해수는 공급수조(3)에 저장된 후 해수 공급용 저압 펌프(4)를 통해 공급된다.
저압 펌프(4)를 통해 공급된 해수의 일부는 고압 펌프(5)에 의해 가압된 후 역삼투 모듈인 멤브레인(6)으로 공급된다.
멤브레인(6)에 공급된 해수의 일부가 역삼투 현상에 의해 염분이 제거된 처리수로 배출되고, 나머지는 고압의 농축수로 에너지 회수장치(9)로 공급된다.
에너지 회수장치(9)는 멤브레인(6)을 통해 공급된 농축수에 의한 고압을 이용하여 저압 펌프(4)에 의해 공급되는 해수를 가압하여 멤브레인(6)에 제공함으로써, 저압펌프(4) 및 고압 펌프(5)의 용량을 작게 할 수 있거나, 저압펌프(4) 및 고압 펌프(5)를 구동하는 전기모터의 동력을 작게 할 수 있는 효과가 있다. 이때, 멤브레인(6)에 제공되는 가압된 해수에 압력을 더하기 위한 부스터 펌프(8)가 추가 될 수 있다.
여기서, 에너지 회수장치(9)는 각각 내부에 피스톤(911;911a,911b)이 구비된 한쌍의 동력회수 챔버(91;91a,91b)와, 동력회수 챔버(91)에 공급되는 해수의 단속을 위한 다수의 체크 밸브(94;94a,94b,94c,94d)와, 동력회수 챔버(91) 내부의 피스톤이 교호로 왕복 운동하도록 제어하기 위한 회전형 판밸브를 포함한다.
이러한 회전형 판밸브는 모터(934) 구동에 의해 회전형 판 밸브(933)가 회전하면서 제 1 동력회수 챔버(91a) 및 제 2 동력회수 챔버(91b)로의 농축수 공급 또는 배출을 선택적으로 단속한다.
이러한 에너지 회수장치는 멤브레인에서 처리된 농축수의 수압 동력을 회수하여 이용함으로써 저압펌프(4) 및 고압펌프(5)의 용량을 작게 할 수 있거나, 저압펌프(4) 및 고압펌프(5)를 구동하는 전기모터의 동력을 작게 할 수 있어 에너지 절약 효과가 있다.
그런데, 이러한 에너지 회수장치는 회전형 판밸브를 구동시키기 위하여 별도의 전동모터를 구비함으로써, 전동 모터 구동을 위한 전력을 소비하게 되는 단점이 있다.
상기 배경 기술의 단점을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 기어형 회전밸브를 이용하여 농축수의 유입 및 배출을 단속하고, 기어형 회전밸브의 회전을 농축수 공급라인으로부터의 수압동력을 이용하여 제어함으로써 장치의 사이즈를 감소시키고, 고속 유체의 흐름 및 방향 전환 제어가 가능한 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치를 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치는 내부에 피스톤이 구비되는 다수의 동력회수 챔버와, 고압 농축수 공급관, 저압 농축수 배출관, 저압 해수 공급관, 고압 해수 토출관을 포함하며, 역삼투 현상을 이용하여 해수로부터 염분이 제거된 처리수와 농축수를 배출하고 고압 농축수의 수압 동력을 회수하여 해수공급 펌프 구동에 활용하는 해수 담수화 장치의 에너지 회수장치에 있어서, 상기 농축수 공급관과 상기 농축수 배출관 사이에 구비되어 상기 각 동력회수 챔버로의 농축수 공급을 선택적으로 단속하는 기어형 회전밸브 블록과, 상기 기어형 회전밸브 블록을 제어하는 회전밸브 제어수단을 포함한다.
상기 기어형 회전밸브블록은 상기 고압 농축수 공급관에 연통되는 농축수 공급공과 상기 각 동력회수 챔버와 연통되는 챔버 연결공과 상기 저압 농축수 배출관에 연통되는 농축수 배출공이 형성된 제 1 블록과, 상기 제 1 블록의 일측을 폐쇄하며 소정 공간부가 형성되어 상기 제 1 블록과 상호 공급수 압력에 의해 정압 베어링되는 제 2 블록과, 상기 제 2 블록의 공간부에 구비되는 회전을 통해 상기 각 동력회수 챔버로의 농축수 유입 및 배출을 선택적으로 단속하는 기어형 밸브를 포함한다.
상기 기어형 밸브는 한쌍의 외접기어 밸브와 또는 내접기어 밸브, 또는 게로터 밸브 중 선택된 어느 하나가 이용될 수 있다.
또한, 상기 회전밸브 제어수단은 상기 농축수 공급관에서 분기되는 브렌치 라인과 상기 브렌치 라인을 통해 공급되는 고압농축수의 수압동력으로 기어형 밸브를 구동시키기 위해 제 2 블록의 일측을 관통하여 기어형 밸브에 연결 구비된 수압엑츄에이터로 구성될 수 있다.
상기 수압엑츄에이터의 일측에는 상기 기어형 밸브의 회전을 제어하기 위한 비례제어밸브 또는 서보 밸브가 구비될 수 있다.
상기 수압엑츄에이터의 일측에는 회전각도 측정 센서와 방향 전환 밸브가 더 구비될 수 있다.
본 발명은 동력회수 챔버에 농축수를 공급하는 밸브를 기어형 회전밸브로 구성하고, 기어형 회전밸브의 구동을 임의의 각도에서 정지 가능하고 속도를 가변시킬 수 있는 수압엑츄에이터로 구성시키되, 수압엑츄에이터를 회수되는 농축수의 수압 동력을 이용하여 구동시킴으로써, 별도의 전동 모터를 이용하지 않아 전력 소모를 줄일 수 있으며 회전 속도 및 위치를 가변적으로 제어함으로써, 유체의 흐름방향을 빠르게 변환할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에너지 회수장치를 갖는 해수 담수화 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에너지회수장치 장치 구성도.
도 3은 도 2의 기어형 회전밸브 블록 사시도.
도 4는 도 3의 전방 분해 사시도.
도 5는 도 3의 후방 분해 사시도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에너지 회수 장치 작용 설명도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기어형 회전밸브 블록을 도시한 일측 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기어형 회전밸브 블록을 도시한 타측 분해 사시도.
도 12는 도 11의 제 2 블록을 제외하고 바라본 정면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치 구성도이고, 도 3은 도 2의 기어형 회전밸브 블록 사시도이고, 도 4는 도 3의 전방 분해 사시도, 도 5는 도 3의 후방 분해 사시도로서, 본 발명은 역삼투 현상을 이용하여 해수로부터 염분이 제거된 처리수와 농축수를 배출하고 고압 농축수의 수압 동력을 회수하여 해수공급 펌프 구동에 활용하는 해수 담수화 장치의 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치에 관한 것이다.
여기서, 도 2의 도면 번호 중 상술한 도 1과 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 번호를 적용한다.
도 2를 참조하면 본 발명의 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치는, 다수의 동력회수 챔버(71), 고압 농축수 공급관(61), 저압 농축수 배출관(75), 고압 해수 토출관(51), 기어형 회전밸브 블록(73), 회전밸브 제어수단(74)을 포함한다.
동력회수 챔버(71)는 도면에 제 1 동력회수 챔버(71a)와 제 2 동력회수 챔버(71b)로 구성되게 도시하였으나, 이는 하나의 실시예일뿐 다수의 동력회수 챔버를 적용할 수 있다.
각각의 동력회수 챔버(71;71a,71b))에는 각각 농축수가 유입 및 배출되는 농축수 포트(72a,72b)와, 농축수 포트(72a,72b)의 타측에 해수의 유입 및 토출이 이루어지는 해수 포트(72c,72d)가 각각 형성된다.
또한, 제 1 동력회수 챔버(71a)와 제 2 동력회수 챔버(71b)의 내부에는 피스톤이 구비된다.
피스톤은 각 동력회수 챔버(71;71a,71b) 내에서 각각 구름 운동을 하는 볼 피스톤 또는 타원형의 피스톤이 이용될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 피스톤을 타원형 피스톤으로 도시하였으나 다른 다양한 실시 예를 통해 이외의 다른 형태 예를 들어 원통형 피스톤 등을 이용할 수 있다.
피스톤(711a,711b)은 피스톤 로드 없이 챔버 내에서 왕복 운동하는 형태로, 농축수와 해수의 혼합을 방지하는 역할과 농축수의 압력에 의해 유입된 해수에 압력을 전달하는 수단으로써의 역할을 하는 것으로서, 볼 피스톤은 챔버 내벽과 선 접촉하기 때문에 마찰 저항이 적다.
해수 포트(72c,72d)에는 각각 제 1 동력회수 챔버(71a)와 제 2 동력회수 챔버(71b)에 연결되어 저압 해수를 공급하는 저압 해수 공급관(41)과 제 1 동력회수 챔버(71a)와 제 2 동력회수 챔버(71b) 내의 피스톤(711;711a,711b) 구동 압력에 의해 저압 해수를 가압시켜 멤브레인에 부스트 펌프(8)를 통해 고압의 해수를 공급하는 고압 해수 토출관(51)을 갖는다.
이때. 저압 해수 공급관(41)과 고압 해수 토출관(51)의 연결부에는 제 1 동력회수 챔버(71a)와 제 2 동력회수 챔버(71b)로의 저압 해수 공급 및 고압 해수 토출관(51)으로의 고압 해수 공급을 단속하기 위한 다수의 체크 밸브(76;76a,76b,76c,76d)가 구비될 수 있다.
여기서, 다수의 체크 밸브(76;76a,76b,76c,76d)는 제 1 동력회수 챔버(71a)로의 저압 해수 공급을 위한 제 1 체크 밸브(76a)와, 제 1 동력회수 챔버(71a)에 의해 가압된 고압 해수의 고압 해수 토출관(51)으로 공급하기 단속하는 제 2 체크 밸브(76b)와, 제 2 동력회수 챔버(71b)에 의해 가압된 고압 해수의 고압 해수 토출관(51)으로 공급하기 단속하는 제 3 체크 밸브(76c), 및 제 2 동력회수 챔버(71b)로의 저압 해수 공급을 위한 제 4 체크 밸브(76d)로 구성된다.
그리고, 통상의 멤브레인(6)을 통해 염분이 제거되어 배출되는 처리수를 제외한 고압의 농축수가 공급되는 농축수 공급관(61)과, 제 1 동력회수 챔버(91a)와 상기 제 2 동력회수 챔버(91b)로부터의 농축수를 외부로 배출하는 농축수 배출관(75)을 갖는다.
본 발명의 특징적인 양상에 따라, 기어형 회전밸브 블록(73)은 각 동력회수 챔버(71;71a,71b)와 농축수 공급관(61) 및 상기 농축수 배출관(75) 사이에 구비되어 상기 각 동력회수 챔버로의 농축수 공급을 선택적으로 단속하는 것이다.
이를 위하여, 기어형 회전밸브 블록(73)은 공급수 압력에 의해 상호 정압 베어링되는 제 1 블록(731)과 제 2 블록(732) 및 기어형 밸브(733)를 포함한다.
제 1 블록(731)에는 고압 농축수 공급관(61)에 연통되는 농축수 공급공(P)과 각 동력회수 챔버와 연통되는 챔버 연결공(A1,B1)과 저압 농축수 배출관(75)에 연통되는 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)이 형성된다.
더욱 상세하게는 농축수 공급공(P)은 제 1 블록(731)의 정 중앙에 형성된다.
그리고, 챔버 연결공(A1,B1)은 농축수 공급공(P) 양측에 각각 형성되는 제 1 챔버 연결공(A1)과 제 2 챔버 연결공(B1)으로 구성되어 각 동력회수 챔버(71;71a,71b)의 농축수 포트(72a,72b)와 연통된다.
이때, 본 발명의 제 1 실시예는 동력회수 챔버(71;71a,71b)가 두 개 연결된 것으로 도시하였으나 챔버 연결공(A1,B1)은 그 이상으로 형성하고 동력회수 챔버(71;71a,71b)를 각 챔버 연결공(A1,B1)에 연결되는 둘 이상으로 할 수 있다.
또한, 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)은 농축수 공급공(P)의 상하에 형성되는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)으로 구성되고, 각 농축수 공급공(P)은 기어형회전밸브(733)을 통해 챔버 연결공(A1,B1)에 연결된다.
제 2 블록(732)은 제 1 블록(731)의 일측을 폐쇄하고 소정 공간부(732a)가 형성되며 배출농축수의 압력에 의해 제 1 블록(731)과 정압 베어링 된다.
그리고, 기어형 밸브(733)는 제 2 블록(732)의 공간부(732a)에 구비되어 회전을 통해 각 동력회수 챔버(71;71a,71b)로의 농축수 유입 및 배출을 선택적으로 단속하는 것으로서, 본 발명의 제 1 실시예에서는 기어형 밸브(733)를 타원형의 제 1 및 제 2 외접기어(733a,733b)로 구성하였다.
그리고, 각 외접기어(733a,733b)의 양면 중심부에는 회전축(733c)이 형성되며, 이 회전축(733c)의 일측은 제 2 블록(732)의 관통 삽입되고 타측은 제 1 블록(731)에 관통 삽입된다. 이때, 회전축(733c) 둘레에는 농축수가 수용될 수 있도록 농축수 유로홈(734)이 형성된다.
한편, 기어형 회전밸브 블록(73)은 회전밸브 제어수단(74)에 의해 제어되며, 회전밸브 제어수단(74)은 브렌치 라인(741)과 수압엑츄에이터(742)를 포함한다.
브렌치 라인(741)은 농축수 공급관(61)에서 분기되어 고압의 농축수를 이송하고, 수압엑츄에이터(742)는 브렌치 라인(741)을 통해 공급되는 수압동력으로 구동축(743)에 연결된 기어형 밸브(733)를 구동시키기 위하여 제 2 블록(732)의 일측을 관통하여 기어형 밸브(733)에 연결 구비된다.
즉, 수압엑츄에이터(742)에는 제 1 외접기어(733a)가 연결되므로 이를 회전시키면 각 챔버로의 농축수 유입 또는 배출이 선택적으로 단속된다. 이때, 본 발명의 제 1 실시예에서는 제 1 외접기어(733a)의 회전축(733c)을 수압엑츄에이터(742)의 구동축(743)에 연결시켰으나 다른 변형된 실시예를 통해 제 2 외접기어(733b)의 회전축을 수압엑츄에이터(742)의 구동축(743)에 연결할 수 있다.
여기서, 수압엑츄에이터(742)의 일측에는 수압엑츄에이터(742)의 회전수를 조절하여 기어형 밸브(733)의 회전을 제어하기 위한 비례제어밸브 또는 서보 밸브가 더 구비될 수 있다.
그리고, 정밀한 회전의 폐루프제어를 위한 회전각도 측정 센서가 더 구비될 수 있으며, 방향 전환 밸브가 더 구비될 수 있다.
이에 따라, 수압엑츄에이터(742)는 기어형 밸브(733)를 단계별로 회전 속도 및 위치를 가변적으로 제어할 수 있고 방향 전환을 할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기어형 회전 밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 브렌치 라인(741)을 통해 고압의 농축수가 공급되면 수압엑츄에이터(742)가 구동되어 제 1 외접기어(733a)가 회전하고, 제 1 외접기어(733a)의 회전에 연동하여 제 2 외접기어(733b)가 회전한다.
이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 챔버 연결공(A1)과 농축수 공급공(P)이 제 1 외접기어(733a)의 농축수 유로홈(734)을 통해 유로가 형성되어 고압 농축수가 제 1 챔버 연결공(A1)을 통해 제 1 동력회수 챔버(71a)로 유입된다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 제 1 동력회수 챔버(71a) 내부의 피스톤(711a)이 "A" 방향으로 이동하여 제 1 동력회수 챔버(71a) 내의 해수가 고압 압축되어 고압해수 토출관(51)으로 토출된다.
그리고, 제 2 챔버 연결공(A2)과 제 2 및 제 4 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)이 제 2 외접기어(733b)의 농축수 유로홈(734)을 통해 유로가 형성됨에 따라, 저압 해수가 제 2 동력회수 챔버(71b) 내부로 유입되고 피스톤이 "B" 방향으로 이동하여 저압 농축수가 제 2 및 제 4 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)을 통해 배출된다.
이어서, 수압엑츄에이터(742)의 단계적인 구동에 의해 제 1 외접기어(733a)가 회전하면 도 8에 도시된 바와 같이 제 2 챔버 연결공(B1)과 농축수 공급공(P)이 제 2 외접기어(733b)의 농축수 유로홈(734)을 통해 유로가 형성되어 고압 농축수가 제 2 챔버 연결공(B1)을 통해 제 2 동력회수 챔버(71b)로 유입된다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 제 2 동력회수 챔버(71b) 내부의 피스톤(711b)이 "A" 방향으로 이동하여 제 2 동력회수 챔버(71b) 내의 해수가 고압 압축되어 고압해수 토출관(51)으로 토출된다.
그리고, 제 1 챔버 연결공(A1)과 제 1 및 제 3 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)이 제 1 외접기어(733a)의 농축수 유로홈(734)을 통해 유로가 형성됨에 따라, 저압 해수가 제 1 동력회수 챔버(71a) 내부로 유입되고 피스톤(711a)이 "B" 방향으로 이동하여 저압 농축수가 제 1 및 제 3 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4)을 통해 배출된다.
이와 같이 본 발명의 제 1 실시예는 별도의 농축수의 고압을 이용한 수압엑츄에이터 구동을 통해 기어형 밸브를 단계별로 회전시켜 각 동력회수 챔버로의 농축수 공급 및 배출을 선택적으로 단속함으로써, 전동 모터를 이용하지 않으므로 전력 소비를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기어형 회전밸브 블록을 도시한 일측 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기어형 회전밸브 블록을 도시한 타측 분해 사시도이며, 도 12는 도 11의 제 2 블록을 제외하고 바라본 정면도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 기어형 회전밸브 블록은 타원형의 제 1 블록(731)과, 제 1 블록(731)의 일측에 공급수 압력에 의해 정압 베어링 되는 제 2 블록(732) 및 기어형 밸브(733)를 포함한다.
여기서, 제 1 블록(731) 타측면에는 아령 형상의 농축수 홈(735)이 형성되고, 이 농축수 홈(735)의 중심에는 메인 농축수 공급공(Pm)이 형성되며, 메인 농축수 공급공(Pm) 양측에는 각각 방사형으로 배치되는 다수의 서브 농축수 공급공(Ps)이 형성된다.
그리고, 제 1 블록(731)의 농축수 홈(735) 둘레 양측에는 다수의 동력회수 챔버와 연통되는 챔버 연결공(A1~A9, B1~B9)이 형성 방사형으로 형성된다.
또한, 제 1 블록(731)의 농축수 홈(735) 중심부 상하에는 각각 농축수 공급공(T1,T2)이 형성된다.
제 2 블록(732)은 제 1 블록(731)의 일측을 폐쇄하고 소정 공간부(732a)가 형성되며 공급수의 압력에 의해 제 1 블록(731)과 정압 베어링 된다.
그리고, 기어형 밸브(733)는 제 2 블록(732)의 공간부(732a)에 구비되어 회전을 통해 각 동력회수 챔버(71;71a,71b)로의 농축수 유입 및 배출을 선택적으로 단속하는 것으로서, 원형의 제 1 및 제 2 외접기어(733b)로 구성된다.
그리고, 각 원형 외접기어(733a,733b)의 양면 중심부에는 회전축(733c)이 형성되며, 이 회전축(733c)의 일측은 제 2 블록(732)에 관통 삽입되고 타측은 제 1 블록(731)에 관통 삽입된다. 이때, 회전축(733c) 둘레에는 농축수가 수용될 수 있도록 농축수 유로홈(734)이 형성된다.
이와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기어형 회전밸브 블록의 작용을 설명하면 다음과 같다. 이때, 작용 설명을 위해서 상술한 도 7 및 도 9를 참조하였으며 도 7 및 도 9의 제 1 동력회수 챔버는 본 발명의 제 2 실시예에서는 A1~A9 동력회수 챔버에 해당하고, 제 2 동력회수 챔버는 B1~B9 챔버 동력회수 챔버에 해당하는 것으로서 이를 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 브렌치 라인(741)을 통해 고압의 농축수가 공급되면 수압엑츄에이터(742)가 구동되어 제 1 외접기어(733a)가 회전하고, 제 1 외접기어(733a)의 회전에 연동하여 제 2 외접기어(733b)가 회전한다.
이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이 A1~A9 챔버 연결공(A1~A9)과 농축수 공급공(P) 사이에 제 1 및 제 2 외접기어(733b)의 농축수 유로홈(734)을 통해 유로가 형성되어 고압 농축수가 A1~A9 챔버 연결공(A1~A9)을 통해 다수의 제 1 동력회수 챔버(71a)로 유입된다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 다수의 제 1 동력회수 챔버(71a) 내부의 피스톤(711a)이 "A" 방향으로 이동하여 제 1 동력회수 챔버(71a) 내의 해수가 고압 압축되어 고압해수 토출관(51)으로 토출된다.
그리고, B1~B9 챔버 연결공(B1~B9)과 농축수 배출공(T1,T2,T3,T4) 사이에 각 원형 외접기어 외측의 공간부를 통해 유로가 형성됨에 따라, 저압 해수가 제 2 동력회수 챔버(71b) 내부로 유입되고 피스톤(711b)이 "B" 방향으로 이동하여 저압 농축수가 농축수 공급공(T1,T2)을 통해 배출된다.
이어서, 수압엑츄에이터(742)의 단계적인 구동에 의해 제 1 외접기어(733a)가 회전하면 도 13에 도시된 바와 같이 B1~B9 챔버 연결공(B1~B9)과 농축수 공급공(P) 사이에 제 1 및 제 2 외접기어(733b)의 농축수 유로홈(734)을 통해 유로가 형성되어 고압 농축수가 B1~B9 챔버 연결공(B1~B9)을 통해 제 2 동력회수 챔버(71b)로 유입된다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 제 2 동력회수 챔버(71b) 내부의 피스톤(711b)이 "A" 방향으로 이동하여 제 2 동력회수 챔버(71b) 내의 해수가 고압 압축되어 고압해수 토출관(51)으로 토출된다.
그리고, A1~A9 챔버 연결공(A1~A9)과 농축수 공급공(T1,T2) 사이에 각 원형 외접기어 외측의 공간부를 통해 유로가 형성됨에 따라, 저압 해수가 제 1 동력회수 챔버(71a) 내부로 유입되고 피스톤이"B" 방향으로 이동하여 저압 농축수가 농축수 배출공(T1,T2)을 통해 배출된다.
본 발명의 실시예들에서는 기어형 밸브로서 한 쌍의 타원형 또는 원형 외접기어를 예시로 들었으나 다른 변형된 실시예를 통해 내접 기어 밸브 또는 게로터 밸브를 이용할 수 있으며, 이 경우 각 밸브 형상에 맞게 농축수 공급공, 농축수 배출공 및 챔버 연결공을 형성함이 바람직하다.
본 발명은 기어형 회전밸브를 이용하여 농축수의 유입 및 배출을 단속하도록 하고, 기어형 회전밸브의 회전을 농축수 공급라인으로부터의 수압동력을 이용하여 제어함으로써 장치의 사이즈를 감소시키고 전력소모를 줄일 수 있으며, 고속 유체의 흐름 및 방향 전환 제어가 가능하게 한 것이다.

Claims (9)

  1. 내부에 피스톤이 구비되는 다수의 동력회수 챔버와, 고압 농축수 공급관, 저압 농축수 배출관, 저압 해수 공급관, 고압 해수 토출관을 포함하며, 역삼투 현상을 이용하여 해수로부터 염분이 제거된 처리수와 농축수를 배출하고 고압 농축수의 수압 동력을 회수하여 해수공급 펌프 구동에 활용하는 해수 담수화 장치의 에너지 회수장치에 있어서,
    상기 농축수 공급관과 상기 농축수 배출관 사이에 구비되어 상기 각 동력회수 챔버로의 농축수 공급을 선택적으로 단속하는 기어형 회전밸브 블록;
    상기 기어형 회전밸브 블록을 제어하는 회전밸브 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기어형 회전밸브블록은;
    상기 고압 농축수 공급관에 연통되는 농축수 공급공과 상기 각 동력회수 챔버와 연통되는 챔버 연결공과 상기 저압 농축수 배출관에 연통되는 농축수 배출공이 형성된 제 1 블록과,
    상기 제 1 블록의 일측을 폐쇄하며 소정 공간부가 형성되어 상기 제 1 블록과 상호 공급수 압력에 의해 정압 베어링되는 제 2 블록과,
    상기 제 2 블록의 공간부에 구비되는 회전을 통해 상기 각 동력회수 챔버로의 농축수 유입 및 배출을 선택적으로 단속하는 기어형 밸브를 포함함을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기어형 밸브는 한쌍의 외접기어 밸브와 또는 내접기어 밸브, 또는 게로터 밸브 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 회전밸브 제어수단은;
    상기 농축수 공급관에서 분기되는 브렌치 라인과,
    상기 브렌치 라인을 통해 공급되는 수압동력으로 기어형 밸브를 구동시키기 위해 제 2 블록의 일측을 관통하여 기어형 밸브에 연결 구비된 수압엑츄에이터로 구성됨을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 수압엑츄에이터의 일측에는 상기 기어형 밸브의 회전을 제어하기 위한 비례제어밸브 또는 서보 밸브가 구비됨을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수압엑츄에이터의 일측에는 회전각도 측정 센서가 더 구비됨을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수압엑츄에이터의 일측에는 방향 전환 밸브가 더 구비됨을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 동력회수 챔버의 내부에는 타원형 또는 원형 피스톤이 구비됨을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 저압 해수 공급관에는 유체의 흐름방향의 단속을 위한 다수의 체크 밸브가 구비됨을 특징으로 하는 기어형 회전밸브로 구동되는 압력에너지 회수장치.
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