[发明专利]外转子式压力交换器

权利要求书

1.一种压力交换器，所述压力交换器用于从高压第一流体向低压第二流体传递压力能量以提供加压的第二流体，所述压力交换器包括：中心定子和围绕所述中心定子外回转的外转子；所述外转子类似圆环柱体，所述外转子具有不少于一个大体上沿轴向穿过所述外转子延伸的通道，所述通道在所述外转子内侧面一个末端处具有第一开口，在所述外转子内侧面另一个末端处具有第二开口，所述开口沿所述外转子的内侧面的长度方向彼此隔开；所述中心定子类似圆柱体，所述中心定子具有两个或更多个入口通路和两个或更多排放通路，所述入口通路在所述中心定子的外侧面有入口通路开口，所述排放通路在所述中心定子的外侧面有排放通路开口，所述通路开口布置成：所述外转子第一通道末端开口与一个所述中心定子上的入口通路开口对准时，所述通道另一末端开口还与所述中心定子上的排放通路开口对准，所述中心定子的所述入口通路开口和每个所述排放通路开口在运行期间通过所述外转子的内侧面与所述中心定子外侧面处的密封区域彼此持续密封。

由此，在所述外转子回转期间，在所述转子每转一圈期间，所述通道开口至少一次交替地与一个所述中心定子上的入口通路开口和相对的所述中心定子上的排放通路开口部分或完全对准，并然后与所述一个中心定子上的排放通路开口和相对的所述中心定子上的入口通路开口部分或完全对准，从而给每个所述通道至少供应一次所述高压第一流体并至少排放一次加压的第二流体。

2.如权利要求1所述的压力交换器，其特征在于，所述中心定子固定不动，所述外转子围绕中心定子回转。

3.根据权利要求1所述的压力交换器，其特征在于，将所述中心定子上的通路开口定位成基本为径向的，由此，当流体进入所述通路开口时引导流体径向流入，当流体离开所述通路开口时引导流体径向流出。

4.如权利要求3所述的压力交换器，其特征在于，所述高压第一流体流过的所述一个中心定子上的所述入口通路向所述开口内部弯曲，所述弯曲形成流到所述外转子通道内的定向流体；以及所述对准的出口通路也具有类似的弯曲，以使流体进入和离开所述通道的方向发生变化，于是使所述外转子回转。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的压力交换器，其特征在于，所述外转子具有多个围绕旋转轴径向分布的相似通道。

6.根据权利要求5所述的压力交换器，其特征在于，所述通道围绕旋转轴等半径和等角度间隔地分布。

7.如权利要求1所述的压力交换器，其特征在于，所述中心定子具有两个间隔开的外圆柱支承面，所述两个外圆柱支承面之间有周界沟槽，所述沟槽保持用于润滑所述支承表面的流体的贮槽。

8.如权利要求1所述的压力交换器，其特征在于，外转子和中心定子安置在外壳内，所述外转子和中心定子可以用纯陶瓷类耐磨材料制作，也可以用金属或者尼龙等材料通过在摩擦表面涂覆或者镶套陶瓷类耐磨材料制得。

9.一种用于将压力能量从高压第一流体传递到低压第二流体以提供加压的第二流体的方法，所述方法包括以下步骤：

将类似圆环柱体的外转子可转动地安装在类似圆柱体的中心定子外，并具有至少两个通道，所述通道在位于所述外转子内侧面的开口之间大体上沿所述转子轴向穿过；将中心定子设置在所述外壳内，所述中心定子外侧面具有光滑表面区域，从而使所述中心定子的外侧面与所述外转子的内侧面接界并与所述内侧面滑动且密封地配合，所述中心定子具有在所述外侧面区域开口的多个入口通路和多个排放通路，将高压第一流体供应到一个中心定子上的所述入口通路，同时从所述相对端的所述中心定子上的所述对准的排放通路排放加压的第二流体，以及，使所述外转子围绕其轴线回转，因此所述转子每转一圈所述通道开口所述中心定子上的入口通路开口和所述中心定子上的排放通路开口部分或完全对准至少一次，由此由于每个通道充注和排放至少一次，所以转子每转一圈排放增加体积的加压的第二液体。