陈志华 邓建强 曹 峥 袁文君

(西安交通大学化学工程与技术学院)

旋转式压力能交换器(Rotary Pressure Exchanger，RPE)是反渗透海水淡化系统(Seawater Reverse Osmosis，SWRO)中的关键装置，该装置对于减小系统能耗和生产成本有着重要作用[1～3]。旋转式压力能交换器按驱动方式可以分为外驱型和自驱型两种，其中自驱型旋转式压力能交换器(Self- driven Rotary Pressure Exchanger，SD- RPE)运行无需外界输入动力，通过对进流端盖结构的特殊设计，使转子受到连续的进流流体的冲击作用，实现装置的连续运行和高低压流体之间压力的有效交换，具有结构简单、压力交换效率高及流体介质成分要求低等优点，成为节能设备研究领域的热点[4，5]。

近年来，国内外学者对自驱型旋转式压力能交换器开展了一些研究工作。Stover R L进行了旋转式压力能交换器与活塞式压力能交换器的性能比较，指出旋转式压力能交换器具有较强的增压能力和节能效果[6]；刘庆锋开展了装置启动试验和泄漏试验研究[7]；Zhou Y H等对于外驱型旋转式压力能交换器的结构研究也取得了一些进展[8]；韩松等建立了水力驱动流固耦合模型，研究了在单一结构和恒定操作参数下转子的启动响应特性和水力驱动过程[9]。然而，上述自驱型研究只针对单一结构，缺乏结构参数对装置性能影响的研究。笔者研究了结构参数对转子转速变化特性、装置内部流体速度分布规律和压力能交换效率的影响，确定了各结构变量在对性能影响中的主次作用，提供了一定的结构优化依据。……