[实用新型]一种叶轮联动式可变频脉动能转换装置

说明书

本实用新型公开了一种叶轮联动式可变频脉动能转换装置，由热气管、高压水管、位于热气管内的第一叶轮、位于高压水管内的第二叶轮以及变速箱构成，第一叶轮和第二叶轮均与所述变速箱动力连接，利用叶轮结构，对脉动的高压海水进行稳压，稳压过程中释放的能量转换为机械能，通过水流带动第二叶轮旋转，通过传动轴和变速箱与第二叶轮连接的第一叶轮周期性变速旋转产生脉动的热气流，使原来对联产系统有害的脉动能得到了充分的利用，而且脉动的高压海水稳压和产生脉动的热气流不再需要额外消耗能源，简化了海水淡化和制盐联产系统的结构，减少了投入，提高了能源利用率，达到了降低成本，节约能源的目的，具有可观的经济效益、社会效益和应用价值。

技术领域

本实用新型涉及海水淡化领域，特别是一种应用于海水淡化的叶轮联动式可变频脉动能转换装置。

背景技术

膜法海水淡化与喷雾结晶制盐联产是目前较为理想的海水综合利用方式。在膜法海水淡化技术中，利用柱塞式聚能增压泵使海水压力达到高压，用以满足膜法海水淡化对海水压力的要求。柱塞式聚能增压泵的工作原理是：依靠柱塞在缸体中的往复运动，使密封工作容腔内的容积不断发生变化，进而对液体形成脉动式的高压输送，产生压力脉动的高压海水，在此工作特性下，脉动的海水对管道进行撞击，时管道产生损害，脉动的高压水也会缩短反渗透膜的使用寿命和降低淡水产品的质量。因此，高压海水的压力脉动对整个系统来说是有害的，需要在柱塞式聚能增压泵后加装稳压装置，使输出稳定的高压海水。

在喷雾结晶制盐生产技术的发展过程中，脉动蒸发干燥技术逐步取代传统的制盐技术。“刘相东，IZbicinski，ISmucerowicz.脉动气流的喷雾干燥[J]. 农业机械学报,2001,32 (1) :56-58”文献记载，高温、高频振荡气流下的喷雾干燥比传统喷雾干燥的蒸发速率提高2.5倍以上，除此之外，脉动蒸发干燥还具有节能、设备成本低、改善环境污染现状等优点。虽说上述文献中也公开了“一种脉动燃烧装置”，该装置可以产生脉动的热气流，但该装置结构复杂，造价比较高。目前海水淡化和制盐联产系统中，脉动热气流产生方法为:由送风机产生稳定的气流，气流经过加热形成稳定的热气流，稳定的热气流再通过脉动泵产生脉动的热气流，这种脉动的热气流的产生方式需要用到脉动泵，脉动泵的耗能较高。其他专利也公开过一种“一种活塞摆动藕合式可变频脉动能交换器”但该装置机构复杂，造价高，需要用到曲轴等众多连接装置。

综上所述，目前膜法海水淡化与喷雾结晶制盐的联产过程中，存在着两个明显的问题:一是需要对柱塞式聚能增压泵输出端的脉动高压海水进行稳压，需要通过消耗大量的能量或投入更大的成本来实现，二是产生脉动的热气流也需要消耗大量的能量。

发明内容

为了解决现有膜法海水淡化与喷雾结晶制盐的联产过程中能耗大、成本高的问题，本实用新型提供一种叶轮式可变频脉动能转换装置，既能对脉动的高压海水进行稳压，又能利用脉动的高压海水稳压过程中释放的能量产生脉动热气流，具有可观的经济效益、社会效益和应用价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种叶轮联动式可变频脉动能转换装置，由热气管、高压水管、位于热气管内的第一叶轮、位于高压水管内的第二叶轮以及变速箱构成，所述第一叶轮和第二叶轮均与所述变速箱动力连接。

所述第一叶轮轴心沿热气管切向方向排布。

所述第二叶轮轴心沿高压水管轴向方向排布。

高压水管与热气管中都设置有叶轮，通过传动轴将两个叶轮连接，利用高压水管中高压海水带动高压水管中的叶轮旋转，高压海水中的脉动能不停地产生不同的水流速度，迫使高压水管中叶轮产生不同转速，同时通过传动轴将动能传递给热气管中的叶轮，使热气管中的叶轮产生不同的转速，从而热气管中的热气流产生频率可调的脉动气流。