脱硫废水零排放用能量转化系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010109210.X (22)申请日 2020.02.21 (71)申请人 北京朗新明环保科技有限公司 地址 100039 北京市海淀区西四环中路16 号院1号楼6层 申请人 马跃华 (72)发明人 马跃华 (51)Int.Cl. C02F 1/44(2006.01) B01D 61/08(2006.01) B01D 61/06(2006.01) B01D 61/10(2006.01) C02F 103/18(2006.01) (54)发明名称 一种脱硫废水零排放用能量转。

2、化系统 (57)摘要 本发明属于脱硫废水处理的技术领域， 具体 涉及一种脱硫废水零排放用能量转化系统， 该控 制系统包括原水供应装置、 能量转化装置、 反渗 透装置和泵等， 能量转化装置包括水压缸、 止回 阀组和密封换向阀， 其中， 水压缸包括水压缸缸 体、 水压缸活塞和水压缸活塞导向杆， 水压缸活 塞设于水压缸缸体内并可往复动作， 水压缸活塞 导向杆可随水压缸活塞一起动作， 水压缸活塞与 高压原水的接触面积小于水压缸活塞与高压浓 水的接触面积， 水压缸活塞朝向水压缸端盖的开 口的端面上设有水压缸活塞凸台， 水压缸活塞凸 台的局部或全部能进入所述水压缸端盖的开口 内， 可以减缓水压缸活塞运行失。

3、控时与水压缸端 盖的撞击力， 有效保护水压缸活塞。 权利要求书3页 说明书13页 附图8页 CN 111039358 A 2020.04.21 CN 111039358 A 1.一种脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于， 包括原水供应装置、 能量转化装 置、 反渗透装置、 第一供水泵、 高压泵， 第二供水泵和增压泵， 所述原水供应装置并联设有第 一出液支路和第二出液支路， 所述第一出液支路上设有依次连接的所述第一供水泵、 所述 高压泵和所述反渗透装置， 所述第二出液支路上设有依次连接的第二供水泵和所述能量转 化装置； 所述能量转化装置包括两个水压缸、 止回阀组和密封换向阀， 所述止回阀组。

4、包括低压 进止回阀和高压出止回阀， 所述水压缸的第一端通过所述低压进止回阀与所述第二供水泵 连接、 通过所述高压出止回阀与增压泵连接， 第二端与所述密封换向阀的接管口连接， 所述 密封换向阀的进液口与所述反渗透装置的高压浓水出口连接； 所述水压缸包括水压缸缸体、 水压缸活塞和水压缸活塞导向杆， 所述水压缸活塞设于 所述水压缸缸体内并可往复动作， 所述水压缸活塞导向杆的第一端与所述水压缸活塞靠近 所述止回阀组的端面连接， 第二端自所述水压缸体的第一端伸出并与所述水压缸体的第一 端密封配合， 所述水压缸活塞导向杆随所述水压缸活塞的动作进行自由伸缩； 所述水压缸缸体的第二端设置具有开口的水压缸端盖，。

5、 自所述水压缸端盖的开口延伸 设有水压缸连接管， 所述水压缸连接管与所述密封换向阀的接管口连接， 所述水压缸活塞 朝向所述水压缸端盖的开口的端面上设有向所述水压缸端盖的开口的方向凸出的水压缸 活塞凸台， 所述水压缸活塞凸台的局部或全部能进入所述水压缸端盖的开口内。 2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于， 所述水压缸还 包括密封挡板， 所述密封挡板盖设在所述水压缸体的第一端的开口处， 所述密封挡板中间 开设有密封孔， 所述水压缸活塞导向杆的第二端穿过所述密封孔伸出所述水压缸体， 所述 水压缸活塞导向杆与所述密封孔之间密封配合。 3.根据权利要求2所述的脱硫废水零排放。

6、用能量转化系统， 其特征在于， 所述水压缸还 包括导向挡板， 所述密封挡板位于所述导向挡板和所述水压缸活塞之间， 所述导向挡板上 开设有导向孔， 所述水压缸活塞导向杆的第二端依次穿过所述密封孔和所述导向孔， 并在 所述导向孔的导向下往复移动。 4.根据权利要求3所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于， 所述止回阀组 还包括导流管， 所述导流管设置在密封挡板上， 高压出止回阀和低压进止回阀分别通过所 述导流管与所述水压缸体的内部连通。 5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于， 所述密封换向 阀包括缸体、 换向活塞组件和执行机构， 所述缸体上设置所述进液口、 。

7、两个接管口和两个排 放口， 所述接管口设于所述进液口的相对侧并可选择开闭以交替地将液体排出或导入所述 缸体内， 所述排放口设于所述接管口的相对侧的缸体两端并可选择开闭以交替地排出所述 缸体内的液体； 所述缸体内分别在所述进液口与所述接管口、 所述接管口与所述排放口之 间的内周壁上设有自所述内周壁朝所述缸体的轴向延伸的突出结构； 所述换向活塞组件设于所述缸体的内部， 包括两个滑动塞、 两个固定塞、 两个档盘和连 接轴， 所述连接轴贯穿设于所述缸体的内部， 所述滑动塞可滑动地设于所述连接轴上， 所述 固定塞固定设于所述连接轴上， 所述固定塞与所述进液口沿其轴向左右两侧的所述突出结 构相对应设置， 。

8、所述滑动塞与靠近所述排放口的所述突出结构相对应设置， 所述两个档盘 分别固定设于所述连接轴上、 靠近所述排放口的两端； 权利要求书 1/3 页 2 CN 111039358 A 2 所述进液口沿其轴向左右两侧的所述突出结构沿周向设有升压孔， 所述升压孔的第一 端设于所述突出结构用于止挡所述固定塞的端面、 第二端设于所述突出结构朝所述缸体的 轴向突出的端面， 所述升压孔的所述第一端和所述第二端之间形成贯通的通道； 所述滑动 塞朝向所述排放口的端部设有朝所述缸体的轴向凹陷的泄压槽； 所述执行机构与所述连接轴的一端连接， 以驱动所述换向活塞组件沿所述缸体的轴向 进行往复动作。 6.根据权利要求5所述。

9、的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于： 所述升压孔的 所述第一端和所述第二端之间的通道包括： 自所述突出结构用于止挡所述固定塞的端面向 所述突出结构内延伸的第一通道， 自所述突出结构朝所述缸体的轴向突出的端面向所述突 出结构内延伸并与所述第一通道相交的第二通道， 所述第一通道与所述第二通道相垂直。 7.根据权利要求6所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于： 所述突出结构 沿所述缸体的内周壁的周向延伸设置一整圈、 与所述缸体的内周壁构成与所述缸体同轴设 置的圆筒状结构， 所述升压孔的第一端设于所述圆筒状结构可止挡所述固定塞的底部环面 上、 第二端设于所述圆筒状结构的内周上； 所。

10、述固定塞包括第一止挡端部和第一密封部， 所述第一止挡端部沿所述缸体径向的长 度部位能够完全覆盖升压孔的第一端， 所述第一密封部可与所述圆筒状结构的内周密封连 接。 8.根据权利要求5所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于： 所述滑动塞与 靠近所述排放口的所述突出结构之间设有密封环， 所述密封环包括环形基座和自所述环形 基座延伸设置的筒状结构， 所述滑动塞包括第二止挡端部和第二密封部， 所述第二止挡端 部与所述环形基座相抵接、 所述第二密封部可密封连接于所述筒状结构的内周； 所述泄压 槽设于所述第二密封部朝向所述排放口的端部且沿所述缸体的轴向的长度小于所述第二 密封部沿所述缸体的轴向的。

11、长度。 9.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于： 所述缸体的第 一侧沿所述缸体的轴向设置第一排放口、 进液口和第二排放口， 所述第一排放口和所述第 二排放口设于所述进液口轴向的左右两侧； 所述缸体的第二侧设有第一接管口和第二接管 口， 所述第二侧与所述第一侧关于所述缸体的轴向对称设置； 所述第一接管口和第二接管 口沿所述缸体的轴向设于所述第一排放口和所述第二排放口之间。 10.根据权利要求9所述的脱硫废水零排放用能量转化系统， 其特征在于： 所述进液口 其轴向左侧的所述突出结构和靠近所述第一排放口的所述突出结构之间形成第一空腔， 所 述第一空腔内设有第一档盘、 第一。

12、滑动塞和第一固定塞， 所述第一空腔的侧壁上设置第一 接管口； 所述第一滑动塞上设有第一泄压槽， 与所述第一泄压槽对应的所述突出结构上设 有第一密封环， 与所述第一固定塞对应的所述突出结构上设有第一升压孔； 所述进液口沿其轴向右侧的所述突出结构和靠近所述第二排放口的所述突出结构之 间形成第二空腔， 所述第二空腔内设有第二档盘、 第二滑动塞和第二固定塞， 所述第二空腔 的侧壁上设置第二接管口； 所述第二滑动塞上设有第二泄压槽， 与所述第二泄压槽对应的 所述突出结构上设有第二密封环， 与所述第二固定塞对应的所述突出结构上设有第二升压 孔； 所述第一泄压槽的右边缘与所述第一密封环的右边缘对齐时， 所述。

13、第一固定塞的右边 权利要求书 2/3 页 3 CN 111039358 A 3 缘恰好到达所述第一升压孔的右边缘时， 密闭所述第一空腔； 所述第二固定塞的左边缘到达所述第二升压孔的左边缘时， 所述第二泄压槽的左边缘 恰好达到第二密封环的左边缘， 密闭所述第二空腔。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111039358 A 4 一种脱硫废水零排放用能量转化系统 技术领域 0001 本发明属于脱硫废水处理的技术领域， 具体涉及一种脱硫废水零排放用能量转化 系统。 背景技术 0002 目前， 我国针对废水排放的标准要求非常严格， 已经将水环境保护上升到了国家 建设战略层面。 就电厂来说， 作为用水和。

14、排水大户， 其用水占工业用水总量的20%， 从多个角 度出发看， 梯级利用、 浓缩减量、 节约用水， 对于电厂实现脱硫废水零排放的意义重大。 0003 当前2600MW等级的火力发电机组， 通常脱硫废水水量约为15t/h左右， 随着国家 对环保行业污水排放标准的提高， 脱硫废水急需进行零排放处理。 目前， 在脱硫废水零排放 处理领域， 采用膜法进行浓缩减量是主要的工艺手段， 脱硫废水的TDS通常为50000ppm左 右， 通过多级反渗透膜浓缩后浓水TDS可达到100000ppm， 随后将浓水送入结晶蒸发干燥处 理工艺， 最终形成结晶盐固体。 0004 众所周知， 反渗透膜分离技术是利用膜对混合。

15、物中各组分选择透过性能的差异来 分离、 提纯、 浓缩和减量的分离技术。 反渗透是一种以压力差为推动力、 从溶液中分离出溶 剂的膜分离手段， 对膜一侧的料液施加压力， 当压力超过它的渗透压时， 溶剂会逆着自然渗 透的方向作反向渗透， 从而在膜的低压侧得到透过的溶剂， 即渗透液， 高压侧得到浓缩的溶 液， 即浓缩液。 0005 脱硫废水零排放工艺中， 脱硫废水来水通常采用100%的水量升压进入高压泵， 随 后通过高压泵的继续增压， 进入反渗透系统， 通过反渗透膜的浓缩分离作用， 部分浓缩为高 TDS的高压浓水。 因克服高TDS脱硫废水来水的渗透压， 在反渗透膜系统中， 脱硫废水需要很 高的进水压力。

16、 （50bar120bar） ， 通过反渗透浓缩后， 高TDS浓水的压力往往降低12bar， 之后这部分反渗透系统的高压浓水通常采用阀门调节或限流孔板的方式进行减压， 通常减 压至10bar以内， 减压后的低压浓水进入结晶蒸发干燥处理工艺， 因此， 当前膜法浓缩减量 工艺存在巨大的能量浪费， 研究采用能量转化装置对脱硫废水的高压浓水能量进行回收利 用， 从而实现工艺系统的节能。 0006 其中， 功交换式能量转化装置， 因其只需经过 “压力能-压力能” 一步转化过程， 能 量转化效率高， 现已成为研究的重点。 水压缸式能量转化装置属于功交换式能量转化装置， 其包括水压缸缸体以及水压缸缸体内的活。

17、塞。 浓水和原水分别自水压缸缸体的两端进入缸 体， 高压的浓水推动活塞压缩原水， 将高压浓水的压强传递给原水， 从而实现能量交换。 但 是， 现有的水压缸式能量转化装置运行过程中， 大流量高压浓水充入水压缸后， 水压缸内原 水迅速升压而导致原水进入端的止回阀迅速关闭使阀板与阀体瞬间敲击， 频繁的瞬间敲击 大大降低了止回阀的使用寿命。 能量转化完成后， 调整水压缸缸体浓水一端的换向装置， 具 有残余压强的浓水自水压缸缸体内排出， 排出的大流量残压浓水与低压浓水瞬间接触会产 生界面水锤而导致换向装置频繁振动产生噪音， 严重影响换向装置的使用寿命和整个节能 装置的使用安全性， 进而不利于整个脱硫废水。

18、零排放用能量转化系统的稳定性能。 说明书 1/13 页 5 CN 111039358 A 5 0007 同时， 为克服流体通过能量转化装置时存在的沿程阻力损失和局部阻力损失， 需 要与其相连的增压泵提供较高的扬程来对高压原水进行进一步的增压。 0008 有鉴于此， 需要提供一种系统稳定性能较好且能量损失较小的脱硫废水零排放用 能量转化系统， 特提出本发明申请。 发明内容 0009 本发明的目的首先在于提供一种脱硫废水零排放用能量转化系统， 该系统中的能 量转化装置的新型水压缸有助于提高系统的整体稳定性能， 减少能量转化过程中能量的损 失。 0010 为了实现上述目的， 本发明提供如下技术方案：。

19、 一种脱硫废水零排放用能量转化系统， 包括原水供应装置、 能量转化装置、 反渗透装 置、 第一供水泵、 高压泵， 第二供水泵和增压泵， 所述原水供应装置并联设有第一出液支路 和第二出液支路， 所述第一出液支路上设有依次连接的所述第一供水泵、 所述高压泵和所 述反渗透装置， 所述第二出液支路上设有依次连接的第二供水泵和所述能量转化装置； 所述能量转化装置包括两个水压缸、 止回阀组和密封换向阀， 所述止回阀组包括低压 进止回阀和高压出止回阀， 所述水压缸的第一端通过所述低压进止回阀与所述第二供水泵 连接、 通过所述高压出止回阀与增压泵连接， 第二端与所述密封换向阀的接管口连接， 所述 密封换向阀的。

20、进液口与所述反渗透装置的高压浓水出口连接； 所述水压缸包括水压缸缸体、 水压缸活塞和水压缸活塞导向杆， 所述水压缸活塞设于 所述水压缸缸体内并可往复动作， 所述水压缸活塞导向杆的第一端与所述水压缸活塞靠近 所述止回阀组的端面连接， 第二端自所述水压缸体的第一端伸出并与所述水压缸体的第一 端密封配合， 所述水压缸活塞导向杆随所述水压缸活塞的动作进行自由伸缩； 所述水压缸缸体的第二端设置具有开口的水压缸端盖， 自所述水压缸端盖的开口延伸 设有水压缸连接管， 所述水压缸连接管与所述密封换向阀的接管口连接， 所述水压缸活塞 朝向所述水压缸端盖的开口的端面上设有向所述水压缸端盖的开口的方向凸出的水压缸 。

21、活塞凸台， 所述水压缸活塞凸台的局部或全部能进入所述水压缸端盖的开口内。 0011 作为一种实施方式， 所述水压缸还包括密封挡板， 所述密封挡板盖设在所述水压 缸体的第一端的开口处， 所述密封挡板中间开设有密封孔， 所述水压缸活塞导向杆的第二 端穿过所述密封孔伸出所述水压缸体， 所述水压缸活塞导向杆与所述密封孔之间密封配 合。 0012 作为一种实施方式， 所述水压缸还包括导向挡板， 所述密封挡板位于所述导向挡 板和所述水压缸活塞之间， 所述导向挡板上开设有导向孔， 所述水压缸活塞导向杆的第二 端依次穿过所述密封孔和所述导向孔， 并在所述导向孔的导向下往复移动。 0013 作为一种实施方式， 。

22、所述止回阀组还包括导流管， 所述导流管设置在密封挡板上， 高压出止回阀和低压进止回阀分别通过所述导流管与所述水压缸体的内部连通。 0014 作为一种实施方式， 所述密封换向阀包括缸体、 换向活塞组件和执行机构， 所述缸 体上设置所述进液口、 两个接管口和两个排放口， 所述接管口设于所述进液口的相对侧并 可选择开闭以交替地将液体排出或导入所述缸体内， 所述排放口设于所述接管口的相对侧 的缸体两端并可选择开闭以交替地排出所述缸体内的液体； 所述缸体内分别在所述进液口 说明书 2/13 页 6 CN 111039358 A 6 与所述接管口、 所述接管口与所述排放口之间的内周壁上设有自所述内周壁朝所。

23、述缸体的 轴向延伸的突出结构； 所述换向活塞组件设于所述缸体的内部， 包括两个滑动塞、 两个固定塞、 两个档盘和连 接轴， 所述连接轴贯穿设于所述缸体的内部， 所述滑动塞可滑动地设于所述连接轴上， 所述 固定塞固定设于所述连接轴上， 所述固定塞与所述进液口沿其轴向左右两侧的所述突出结 构相对应设置， 所述滑动塞与靠近所述排放口的所述突出结构相对应设置， 所述两个档盘 分别固定设于所述连接轴上、 靠近所述排放口的两端； 所述进液口沿其轴向左右两侧的所述突出结构沿周向设有升压孔， 所述升压孔的第一 端设于所述突出结构用于止挡所述固定塞的端面、 第二端设于所述突出结构朝所述缸体的 轴向突出的端面， 。

24、所述升压孔的所述第一端和所述第二端之间形成贯通的通道； 所述滑动 塞朝向所述排放口的端部设有朝所述缸体的轴向凹陷的泄压槽； 所述执行机构与所述连接轴的一端连接， 以驱动所述换向活塞组件沿所述缸体的轴向 进行往复动作。 0015 作为一种实施方式， 所述升压孔的所述第一端和所述第二端之间的通道包括： 自 所述突出结构用于止挡所述固定塞的端面向所述突出结构内延伸的第一通道， 自所述突出 结构朝所述缸体的轴向突出的端面向所述突出结构内延伸并与所述第一通道相交的第二 通道， 所述第一通道与所述第二通道相垂直。 0016 作为一种实施方式， 所述突出结构沿所述缸体的内周壁的周向延伸设置一整圈、 与所述缸。

25、体的内周壁构成与所述缸体同轴设置的圆筒状结构， 所述升压孔的第一端设于所 述圆筒状结构可止挡所述固定塞的底部环面上、 第二端设于所述圆筒状结构的内周上； 所述固定塞包括第一止挡端部和第一密封部， 所述第一止挡端部沿所述缸体径向的长 度部位能够完全覆盖升压孔的第一端， 所述第一密封部可与所述圆筒状结构的内周密封连 接。 0017 作为一种实施方式， 所述滑动塞与靠近所述排放口的所述突出结构之间设有密封 环， 所述密封环包括环形基座和自所述环形基座延伸设置的筒状结构， 所述滑动塞包括第 二止挡端部和第二密封部， 所述第二止挡端部与所述环形基座相抵接、 所述第二密封部可 密封连接于所述筒状结构的内周。

26、； 所述泄压槽设于所述第二密封部朝向所述排放口的端部 且沿所述缸体的轴向的长度小于所述第二密封部沿所述缸体的轴向的长度。 0018 作为一种实施方式， 所述缸体的第一侧沿所述缸体的轴向设置第一排放口、 进液 口和第二排放口， 所述第一排放口和所述第二排放口设于所述进液口轴向的左右两侧； 所 述缸体的第二侧设有第一接管口和第二接管口， 所述第二侧与所述第一侧关于所述缸体的 轴向对称设置； 所述第一接管口和第二接管口沿所述缸体的轴向设于所述第一排放口和所 述第二排放口之间。 0019 作为一种实施方式， 所述进液口其轴向左侧的所述突出结构和靠近所述第一排放 口的所述突出结构之间形成第一空腔， 所述。

27、第一空腔内设有第一档盘、 第一滑动塞和第一 固定塞， 所述第一空腔的侧壁上设置第一接管口； 所述第一滑动塞上设有第一泄压槽， 与所 述第一泄压槽对应的所述突出结构上设有第一密封环， 与所述第一固定塞对应的所述突出 结构上设有第一升压孔； 所述进液口沿其轴向右侧的所述突出结构和靠近所述第二排放口的所述突出结构之 说明书 3/13 页 7 CN 111039358 A 7 间形成第二空腔， 所述第二空腔内设有第二档盘、 第二滑动塞和第二固定塞， 所述第二空腔 的侧壁上设置第二接管口； 所述第二滑动塞上设有第二泄压槽， 与所述第二泄压槽对应的 所述突出结构上设有第二密封环， 与所述第二固定塞对应的所。

28、述突出结构上设有第二升压 孔； 所述第一泄压槽的右边缘与所述第一密封环的右边缘对齐时， 所述第一固定塞的右边 缘恰好到达所述第一升压孔的右边缘时， 密闭所述第一空腔； 所述第二固定塞的左边缘到达所述第二升压孔的左边缘时， 所述第二泄压槽的左边缘 恰好达到第二密封环的左边缘， 密闭所述第二空腔。 0020 与最接近的现有技术相比， 本发明提供的技术方案具有如下有益效果： （1） 本发明的水压缸活塞的一侧连接水压缸活塞导向杆， 水压缸活塞两侧采用不同承 水表面积设计， 使得高压出水侧与原水接触的面积小于高压进水侧与高压浓水接触的面 积， 进而使得高压原水的出水压强大于高压浓水的进水压强， 有效降低。

29、了高压出水管道连 接的增压泵的扬程， 从而降低了整个系统的建设成本和运行成本； （2） 本发明的水压缸活塞朝向所述水压缸端盖的开口的一侧端面上设有水压缸活塞凸 台， 水压缸活塞凸台的直径小于水压缸端盖的开口的内径， 当水压缸活塞向密封换向阀侧 运行失控时， 水压缸活塞凸台可以进入水压缸端盖的开口内， 此时， 过水面积为开口内径与 水压缸活塞凸台的外周之间的环形区域， 相比水压缸活塞凸台局部进入水压缸端盖的开口 之前， 过水面积发生急剧减小， 水压缸活塞与水压缸端盖之间的流体起到 “水垫层” 阻尼作 用， 减缓水压缸活塞与水压缸端盖的撞击力， 有效保护水压缸活塞， 有助于提高脱硫废水零 排放用能。

30、量转化系统的整体稳定性； （3） 本发明的密封换向阀具有预升压功能， 通过升压孔提前使得水压缸内的水压升高， 使得低压进止回阀缓闭， 避免低压进止回阀的快速敲击问题， 延长止回阀的使用寿命； （4） 本发明的密封换向阀具有预卸压功能， 通过泄压槽提前将水压缸内的高压水流卸 压， 避免大流量高压浓水与低压浓水瞬间接触时的水锤发生， 避免设备振动和降低设备运 行噪音； （5） 本发明的密封换向阀具有高压不断流的设计特点， 可以使得能量转化装置的高压 进水及高压出水水流稳定， 当所述的能量转化装置与反渗透装置组合使用时， 可以使得进 入反渗透装置的高压原水水流稳定； （6） 本发明的密封换向阀的滑动。

31、塞以及固定塞与缸体之间采用轴向滑动密封与径向挤 压密封的双重密封作用， 可有效避免密封换向阀内部因密封不严而导致的漏水问题。 附图说明 0021 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解， 本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 0022 其中： 图1为本发明实施例的脱硫废水零排放用能量转化系统的结构示意图； 图2为图1所示脱硫废水零排放用能量转化系统的能量转化装置的结构示意图； 图3为图2中的第一水压缸的局部结构示意图； 图4为本发明实施例的密封换向阀的结构示意图； 说明书 4/13 页 8 CN 111039358 A 8 图5为图4。

32、所示的密封换向阀的局部结构的放大图； 图6为图4的密封换向阀的A-A侧剖视图； 图7为图4的密封换向阀的固定塞的结构示意图； 图8为图4的密封换向阀的滑动塞的三维结构示意图； 图9为图8所示滑动塞的结构剖视图； 图10为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图一； 图11为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图二； 图12为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图三； 图13为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图四； 图14为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图五； 图15为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图六； 图16为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图七； 图17为本发明实施例的密。

33、封换向阀运行位置示意图八； 图18为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图九； 图19为本发明实施例的密封换向阀运行位置示意图十。 0023 图中标记： 1、 密封换向阀； 2、 连接轴； 3、 第一端部缸体； 4、 突出结构； 5、 第一密封环； 6、 第一滑动 塞； 7、 第一接管口； 8、 第一固定塞； 9、 第一升压孔； 10、 第二接管口； 11、 第二固定塞； 12、 第二 滑动塞； 13、 第二密封环； 14、 第二泄压槽； 15、 第二档盘； 16、 第二端部缸体； 17、 执行机构； 18、 第二排放口； 19、 第二空腔； 20、 第二升压孔； 21、 进液口； 22、 第。

34、一空腔； 23、 第一泄压槽； 24、 第一档盘； 25、 第一排放口； 26、 第三空腔； 27、 第四空腔； 28、 导流管； 29、 水压缸端盖； 30、 水压缸活塞导向杆； 31、 密封挡板； 32、 导向挡板； 33、 防护罩； 34、 端部孔板； 100、 第一止挡 端部； 101、 第一密封部； 110、 第二止挡端部； 111、 第二密封部； 200、 第一水压缸； 201、 第一水 压缸活塞； 2011、 第一水压缸活塞凸台； 202、 第一水压缸连接管； 300、 第二水压缸； 301、 第二 水压缸活塞； 302、 第二水压缸连接管； 400、 低压进止回阀； 401、 。

35、高压出止回阀； 500、 能量转 化装置； 600、 反渗透装置； 700、 原水供应装置； 800、 第一供水泵； 801、 第二供水泵； 802、 高压 泵； 803、 增压泵。 具体实施方式 0024 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在不冲突的情 况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 0025 在本发明的描述中， 术语 “纵向” 、“横向” 、“上” 、“下” 、“前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“竖 直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 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而不是要求本发明。

36、必须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。 本发明中使用的术语 “相连” 、“连接” 应做广义理解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间部件间接相连， 对于本领域的普通 技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。 0026 根据本发明的具体实施例， 如图1-3所示， 本发明提供一种脱硫废水零排放用能量 转化系统， 包括原水供应装置700、 能量转化装置500、 反渗透装置600、 第一供水泵800、 高压 说明书 5/13 页 9 CN 111039358 A 9 泵802， 第二供水泵801和增压泵803， 所述。

37、原水供应装置700并联设有第一出液支路和第二 出液支路， 所述第一出液支路上设有依次连接的所述第一供水泵800、 所述高压泵802和所 述反渗透装置600， 所述第二出液支路上设有依次连接的第二供水泵801和所述能量转化装 置500； 所述能量转化装置包括两个水压缸、 止回阀组和密封换向阀1， 所述止回阀组包括低压 进止回阀400和高压出止回阀401， 所述水压缸的第一端通过所述低压进止回阀400与所述 第二供水泵801连接、 通过所述高压出止回阀401与增压泵803连接， 第二端与所述密封换向 阀1的接管口连接， 所述密封换向阀1的进液口21与所述反渗透装置600的高压浓水出口连 接； 所述。

38、水压缸包括水压缸缸体、 水压缸活塞和水压缸活塞导向杆30， 所述水压缸活塞设 于所述水压缸缸体内并可往复动作， 所述水压缸活塞导向杆30的第一端与所述水压缸活塞 靠近所述止回阀组的端面连接， 第二端自所述水压缸体的第一端伸出并与所述水压缸体的 第一端密封配合， 所述水压缸活塞导向杆30随所述水压缸活塞的动作进行自由伸缩； 所述水压缸缸体的第二端设置具有开口的水压缸端盖29， 自所述水压缸端盖29的开口 延伸设有水压缸连接管， 所述水压缸连接管与所述密封换向阀1的接管口连接， 所述水压缸 活塞朝向所述水压缸端盖29的开口的端面上设有向所述水压缸端盖29的开口的方向凸出 的水压缸活塞凸台， 所述水。

39、压缸活塞凸台的局部或全部能进入所述水压缸端盖29的开口 内。 0027 上述的脱硫废水零排放用能量转化系统在使用时， 首先调节密封换向阀1， 第二供 水泵801将原水供应装置700内的低压原水通过低压进止回阀400进入水压缸内， 推动水压 缸活塞移动至密封换向阀1一端， 此时水压缸体内部缸内充满低压原水； 然后调节密封换向 阀1， 反渗透装置600的渗透膜一侧的高压浓水经过密封换向阀1进入水压缸内， 推动水压缸 活塞向止回阀组一端移动， 在高压浓水的推动下， 水压缸内的低压原水压强增加成为高压 原水， 由于水压缸活塞与高压浓水接触的接触面积大于水压缸活塞与高压原水接触的接触 面积， 从而使得高。

40、压原水出水压强大于高压浓水进水压强， 增压后的高压原水通过高压出 止回阀401排出至增压泵803， 由于进入增加泵803的高压原水已经具有较高的压强， 增压泵 803再进行少量增压就满足压强需求了， 因此大大降低了增压泵803的扬程和功率需求， 降 低了增压泵803的使用成本以及用电成本， 本发明的水压缸内通过设置水压缸活塞导向杆 30， 使水压缸活塞与高压浓水的接触面积大于水压缸活塞与高压原水的接触面积， 当活塞 匀速移动的时候， 高压原水的压强是要高于高压浓水的压强度的， 从而实现了 “能量损失 小” ， 通过设置水压缸活塞导向杆30， 最大程度的增加增压后高压原水的压强， 使增压泵803。

41、 的扬程需求降低。 0028 另外， 本发明的水压缸活塞朝向所述水压缸端盖29的开口的端面上设有水压缸活 塞凸台， 水压缸活塞凸台的直径小于水压缸端盖29的开口的内径， 当水压缸活塞向密封换 向阀侧运行失控时， 水压缸活塞凸台可以进入水压缸端盖29的开口内， 此时， 过水面积为开 口内径与水压缸活塞凸台的外周之间的环形区域为， 相比水压缸活塞凸台局部进入水压缸 端盖的开口之前， 过水面积发生急剧减小， 水压缸活塞与水压缸端盖29之间的流体起到 “水 垫层” 阻尼作用， 减缓水压缸活塞与水压缸端盖29的撞击力， 有效保护水压缸活塞， 有助于 提高脱硫废水零排放用能量转化系统的整体稳定性。 说明书。

42、 6/13 页 10 CN 111039358 A 10 0029 在本发明的具体实施例中， 低压原水指的是原水供应装置700中的原水， 其压强低 于反渗透装置600的压强需求， 后续需要进行增压才能输入反渗透装置600里面使用， 高压 原水是相对于低压原水而言的， 其压强高于低压原水的压强。 0030 如图2所示， 作为一种具体实施方式， 所述能量转化装置500包括第一水压缸200、 第二水压缸300， 其中： 第一水压缸200包括水压缸缸体、 第一水压缸活塞201和水压缸活塞导向杆30， 第一水 压缸活塞201设于水压缸缸体内并可往复动作， 水压缸活塞导向杆30的第一端与第一水压 缸活塞2。

43、01靠近止回阀组的端面连接， 第二端自第一水压缸200的第一端伸出， 同时与第一 水压缸200的第一端密封配合， 水压缸活塞导向杆30随第一水压缸活塞201的动作进行自由 伸缩； 第一水压缸200的水压缸缸体的第二端设置具有开口的水压缸端盖29， 自水压缸端盖 29的开口延伸设有第一水压缸连接管202， 第一水压缸连接管202与密封换向阀1的第一接 管口7连接， 第一水压缸活塞201朝向水压缸端盖29的开口的端面上设有向所述水压缸端盖 29的开口的方向凸出的第一水压缸活塞凸台2011， 第一水压缸活塞凸台2011的局部或全部 能进入所述水压缸端盖29的开口内； 第一水压缸200的第一端通过低压。

44、进止回阀400与所述 第二供水泵801连接、 通过所述高压出止回阀401与增压泵803连接。 0031 如图3， 该图以第一水压缸200为例， 更清楚地展示了水压缸活塞的局部结构。 第一 水压缸200的第一水压缸活塞201的右侧设有朝水压缸端盖29的开口凸出的第一水压缸活 塞凸台2011， 左侧与水压缸活塞导向杆30的第一端连接。 0032 第二水压缸300包括水压缸缸体、 第二水压缸活塞301和水压缸活塞导向杆30， 第 二水压缸活塞301设于水压缸缸体内并可往复动作， 水压缸活塞导向杆30的第一端与第二 水压缸活塞301靠近所述止回阀组的端面连接， 第二端自水压缸体的第一端伸出并与水压 缸。

45、体的第一端密封配合， 水压缸活塞导向杆30随第二水压缸活塞301的动作进行自由伸缩； 水压缸缸体的第二端设置具有开口的水压缸端盖29， 自所述水压缸端盖29的开口延伸 设有第二水压缸连接管302， 第二水压缸连接管302与密封换向阀1的第二接管口10连接， 第 二水压缸活塞301朝向所述水压缸端盖29的开口的端面上设有向所述水压缸端盖29的开口 的方向凸出的第二水压缸活塞凸台， 第二水压缸活塞凸台的局部或全部能进入所述水压缸 端盖29的开口内； 第二水压缸300的第一端通过低压进止回阀400与所述第二供水泵801连 接、 通过所述高压出止回阀401与增压泵803连接， 增压泵803的出口与所述。

46、反渗透装置600 的进口连接。 0033 进一步地， 作为优选方案， 水压缸还包括密封挡板31， 所述密封挡板31盖设在水压 缸的第一端的开口处， 所述密封挡板31中间开设有密封孔， 所述水压缸活塞导向杆30的第 二端穿过所述密封孔伸出水压缸的水压缸体， 所述水压缸活塞导向杆30与所述密封孔之间 密封配合。 0034 进一步地， 作为优选方案， 所述水压缸还包括导向挡板32， 所述密封挡板31位于所 述导向挡板32和所述水压缸活塞之间、 所述导向挡板32上开设有导向孔， 所述水压缸活塞 导向杆30的第二端依次穿过所述密封孔和所述导向孔， 并在所述导向孔的导向下往复移 动。 0035 进一步地，。

47、 作为优选方案， 所述水压缸体的第一端设有圆筒型的防护罩33， 所述防 说明书 7/13 页 11 CN 111039358 A 11 护罩33的末端设置有端部孔板34， 所述端部孔板34上设置有通孔。 0036 上述的防护罩33可以保护水压缸活塞导向杆30， 避免水压缸活塞导向杆30的动作 受到外界的影响， 端部孔板34上设置有通孔， 可以避免防护罩33内密闭而影响水压缸活塞 的动作。 0037 进一步地， 作为优选方案， 止回阀组还包括导流管28， 导流管28设置在密封挡板31 上， 高压出止回阀401和低压进止回阀400分别通过导流管28与水压缸体内部连通。 0038 根据本发明的具体实。

48、施例， 如图4、 图10-19所示， 其是本发明脱硫废水零排放用能 量转化系统中使用的一种密封换向阀1。 所述密封换向阀1包括缸体、 换向活塞组件和执行 机构17， 所述缸体上设有供高压浓水流入的进液口21、 两个接管口 （如图中的7和10） 和两个 排放口 （如图中的18和25） ， 所述接管口设于所述进液口21的相对侧并可选择开闭以交替地 将液体排出或导入所述缸体内， 所述排放口设于所述接管口的相对侧的缸体两端并可选择 开闭以交替地排出所述缸体内的液体； 所述缸体内分别在所述进液口21与接管口、 接管口 与排放口之间的内周壁上设有自所述内周壁朝所述缸体的轴向延伸的突出结构4； 所述换向活塞。

49、组件设于所述缸体的内部， 包括2个滑动塞 （如图中的6和12） 、 2个固定塞 （如图中的8和11） 和连接轴2， 所述连接轴2贯穿设于所述缸体的内部， 所述滑动塞可滑动地 设于所述连接轴2上， 所述固定塞固定设于所述连接轴2上， 所述固定塞与所述进液口21沿 其轴向的左右两侧的所述突出结构4相对应设置， 所述滑动塞与靠近所述排放口的所述突 出结构4相对应设置； 所述进液口21沿其轴向的左右两侧的所述突出结构4沿周向设有升压孔 （如图中的9和 20） ， 所述升压孔的第一端设于所述突出结构4用于止挡所述固定塞的端面、 第二端设于所 述突出结构4朝所述缸体的轴向突出的端面， 所述升压孔的所述第一。

50、端和所述第二端之间 形成贯通的通道； 所述滑动塞朝向所述排放口的端部设有朝所述缸体的轴向凹陷的泄压槽 （如图中的14和23） ； 所述执行机构17与所述连接轴2的一端连接， 以驱动所述换向活塞组件沿所述缸体的 轴向进行往复动作。 0039 需要说明的是： 与进液口21连接并流入的液体源为从所述反渗透装置600流出的 高压脱硫废液。 图10-图19中的箭头的方向表示进液或出液方向， 箭头的大小表示进液或出 液的流量大小。 0040 本发明所述的缸体的轴向以图4、 图5、 图10-19为例， 是指图中的水平左右方向。 所 述进液口21、 各接管口、 各排液口的轴向以图4、 图5、 图10-19为例。