转子式能量回收装置(RERD)是反渗透海水淡化系统中用来节能的关键设备之一,具有效率高、处理量灵活、安装和拆卸方便等优点。转子式能量回收装置在压力切换过程中容易产生流体波动,进而产生振动噪音,目前很少有相关的措施来减缓装置在压力切换过程中流体的波动。本文研究在实验室现有的转子式能量回收装置的基础之上,进行改进和优化,设计出一个带有预增压槽和预泄压槽的新型端盘结构,预增压槽和预泄压槽分别设置在高低压集液槽的前沿,目的是降低转子式能量回收装置内部流体的波动性。之后,采用CFD模拟的方法探究了含有这种端盘结构的装置内部流体波动性。模拟结果表明,在操作压力为6.00 MPa,转速400 rpm,处理量12 m~3/h时,与无预增/泄压槽装置相比,带有预增/泄压槽装置的高压出口和低压出口流量波动性分别降低了75.3%和77.2%,同时,高压出口和低压出口压力波动性降低了92.5%和90.7%。为了验证模拟的正确性,本文在实验室搭建的反渗透海水淡化工艺平台上开展相应的验证性实验,实验中操作压力为6.00MPa,处理量12m~3/h,转速从200rpm到500rpm;结果表明,实验和模拟中流量的波动幅度都随转速的增加而增大,在同一转速下,其误差范围为2.76%-7.55%,这说明了模拟结果的可靠性。最后,将转子式能量回收装置耦合到反渗透海水淡化工艺平台中进行静态性能测试和长期稳定性考核,实验中操作流量为13m~3/h,结果表明:装有PEEK端盘的转子式能量回收装置静态性能良好,静态泄漏量最高为0.5 m~3/h,动态性能比较差,动态泄漏量在5.50 MPa可以达到1.3 m~3/h,且在此压力下进行长期运行,其泄漏量一直保持在1.3 m~3/h。而装有陶瓷端盘的装置静态性能良好,静态泄漏量最高为0.5 m~3/h,同时,对应动态性能也比较好,动态泄漏量在5.50 Mpa可以达到0.8 m~3/h,在此压力下进行长期运行,运行过程中性能稳定,泄漏量保持在0.8 m~3/h,能量回收效率可以达到92.1%。