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文档介绍：绪论
研究背景及目的
过程工业（Process Industry）是我国能源行业的重要领域，也是能源消耗量最大的领域，占能源消耗总量的70%以上[1]。然而，过程工业中的能源浪费问题也比较严重。例如，在有些减压和排废工序中，高压流体的压缸端壁撞击。
旋转式压力能交换器（Rotary Pressure Exchanger）是一种通过液体直接接触的能量回收技术，它的主要部件是一个带有周向均布若干贯通孔道的转子和两端
的定子结构，在转子高速旋转的过程中，高低压液体在孔道内实现能量的直接传递和交换[12]。
液力透平式压力能回收装置
液力透平压力能回收装置必须依靠机械轴在高低压液体间传递能量。按结构又可分为两种类型：一类是以佩尔顿泵（Pelton Wheel）和弗朗西斯泵（Francis Turbine）为代表的分体式；另一类是以水力透平（Hydraulic Turbocharger，HTC）为代表的一体式。
分体式装置中，高压废液直接冲击叶片，带动机械传动轴，从而传递能量。但是用这种技术和装置回收的能量在整个动力系统中只起辅助作用，能量回收部分和泵是相互独立的，除了回收的这部分能量之外，仍需要电机作为主要动力来源，带动泵工作。一体式装置中，能量回收装置和泵体共存于一个壳体内，最大程度减少机械传动能量损失，使低压液体从高压液体中回收的能量获得动力，水力透平在流程中是能量提供单元。
由于液力透平式压力能回收技术采用机械能中介方式，高压流体必须经过“动能→机械能→动能”的两次转换才能将能量传递给低压流体，直接影响能量利用效率的提高。
表1-1总结了液体压力能回收技术的情况，可以看到，采用容积式原理的压力能回收装置，其效率远大于传统的机械动力装置，相比于传统的机械动力传递方式的能量回收技术，容积式技术不需要机械能与动能间的二次转换，结构简单，操作方便，已经在海水反渗透淡化行业中投入使用[11]。与活塞式压力能回收装置相比，旋转式液体压力能交换器不需要通过自动控制系统调节的阀门启闭，整个回收装置更为简单，操作与维护上面也更加简便易行，旋转式容积式压力交换器是当前回收效率最高的压力能回收装置。
表01液体压力能回收装置的性能比较
比较项目
传统的机械动力传递方式
容积式技术
Pelton叶轮
逆转泵
水力透平
WE、PX、PES
结构复杂程度
复杂
简单
较复杂
较复杂
运行维护困难度
困难
容易
容易
容易
装置成本
较低
低
较高
高
流量变化自适应
好
很差
较好
好
整机机械效率
80~90%
约70%
67~75%
90~95%
能量回收效率
约50%
约30%
45~55%
85~98%
应用前景
较好
差
中
中
旋转容积式压力能交换器概况
[17]在其申请的专利中提出采用周向均布孔道的转子用以实现液体的能量连续回收。1989
[18]的专利装置中间是一个可以旋转的转子，在端面处设有分隔高低压流体的装置，能以较高效率的完成压力传递。转子由电机驱动转变为流体驱动。1999年~[19-22]设计了特殊的用