张金鑫，王　越*，杨勇君，程百花，徐世昌，王世昌

(1.天津大学化工学院，天津 300072；2.天津大学化工学院化学工程研究所，天津300072；3.天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室，天津 300072)

随着反渗透膜、能量回收装置及系统工艺的不断发展，反渗透海水淡化成本显著降低，市场份额不断扩大[1-4]。其中，能量回收装置的快速发展和广泛运用使得反渗透海水淡化系统的产水比能耗已降至2.0～2.5 kWh/m3[5-6]。目前市场上普遍使用的能量回收装置主要采用正位移原理，包括转子式压力交换器和阀控式功交换器2种产品类型。该类装置通过“压力能-压力能”一步转化方式，将反渗透膜组件中排放出的高压盐水的余压能直接传递给原料海水，能量回收效率高达95%以上，成为国内外研究开发的重点[7]。

转子式压力交换器具有操作简单、运行平稳及高效率等特点，国外已有系列商用产品上市，并积累了较好的工程业绩[8-11]。我国对转子式压力交换器的研究起步较晚，至今仍处于技术完善和产品初期开发阶段[12]。本研究在课题组已有的工作基础上，设计开发了具有新型端盘结构的转子式压力交换器，结合装置在反渗透系统中的工艺特点搭建了实验平台，并对装置在工程实用压力(6.0 MPa)及较大单机负荷条件下的流体力学特性及其运行稳定性进行了测试和评价分析。

1　工作原理及实验装置

图1给出了转子式压力交换器工作原理图。该装置主要由左端盘、转子和右端盘3部分组成。左端盘与右端盘内侧面上分别对称设置有盐水集液槽和海水集液槽(图2)，并通过端盘集液槽之间密封平面将转子的轴向贯穿孔道区分割为高压区、密封区和低压区。……