壓力交換泵制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種壓力交換泵，包括活塞、缸體、前進(jìn)液閥、前排液閥、后進(jìn)液閥、后排液閥，活塞置于缸體內(nèi)，缸體的前端接有前進(jìn)液閥、前排液閥，缸體的后端接有后進(jìn)液閥和后排液閥，它可將液體的勢能直接轉(zhuǎn)移到需要加壓的液體上，也即通過液體間所攜帶的壓力進(jìn)行交換來達(dá)到能量的直接轉(zhuǎn)化，或進(jìn)行能量回收的再利用，具有能量轉(zhuǎn)化率、回收率高，能量轉(zhuǎn)換方式合理，轉(zhuǎn)換、回收能量的方法多樣，節(jié)能效果顯著，適用范圍廣的特點(diǎn)，主要用于高壓洗滌和吸收工藝，以及那些既有液體需要加壓又有高壓液體需要減壓的工況，可直接取代目前用在高壓洗滌和吸收工藝生產(chǎn)線上的柱塞泵、水力透平等裝置。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種壓力交換裝置，具體說是一種液體壓力交換泵。
技術(shù)介紹
在化工生產(chǎn)等行業(yè)的高壓洗滌和吸收工藝中，主要使用兩種機(jī)械裝置進(jìn)行高壓液體輸送，一種是柱塞泵，它是通過大功率電機(jī)做動力將高壓液體吸入后再壓向洗滌裝置，而洗滌裝置的回流液體仍具有很高的壓力勢能，這部分具有高壓的液體卻被簡單地排放掉了，故柱塞泵不僅需要較大功率的電機(jī)作動力，而且不具備回收高壓液體勢能的功能。另一種應(yīng)用比較普遍的是由大功率電機(jī)驅(qū)動的多級離心泵并配備水力透平裝置，水利透平裝置是一種可部分回收液體壓力勢能并轉(zhuǎn)化成動能的節(jié)能裝置，其原理是，除完成高壓液體輸送外，同時使帶有較高壓力的回流液體回收進(jìn)入水力透平裝置后，與電機(jī)的動力共同驅(qū)動多級離心泵旋轉(zhuǎn)作功，從而減小電機(jī)的功率輸出，達(dá)到節(jié)能目的，這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但不足之處是，因水利透平裝置是先將液體壓力勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再加以利用，能量的回收利用方式不合理，這也決定了其能量的回收效率太低，實(shí)際應(yīng)用中回收率最高只有30%，而且作為高耗能的大功率電機(jī)的能耗僅略有減少，節(jié)能效果并不明顯，目前還沒有見到更為合理的液體壓力回收利用裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，提供一種不僅可用小功率電機(jī)做動力來完成高壓液體輸送作業(yè)，尤其是可同時實(shí)現(xiàn)高壓液體能量的高效直接轉(zhuǎn)換或高效回收，具有兩種液體壓力交換功能的壓力交換泵。本技術(shù)的技術(shù)方案是，壓力交換泵包括活塞、缸體、前進(jìn)液閥、前排液閥、后進(jìn)液閥、后排液閥，活塞置于缸體內(nèi)，缸體的前端接有前進(jìn)液閥、前排液閥，缸體的后端接有后進(jìn)液閥和后排液閥。·所述前進(jìn)液閥和前排液閥是分別用于被加壓液體進(jìn)、排的單向閥，此單向閥為現(xiàn)有柱塞泵的常用閥。所述后進(jìn)液閥和后排液閥是分別用于回收高壓液體勢能和泄壓排液的電磁閥，電磁閥的開、關(guān)與活塞移動到相應(yīng)的位置時同步動作。缸體內(nèi)以活塞為界可視為A、B兩室，兩室的容積會隨著活塞的前后移動而改變。A室是需要加壓輸送的液體，它從前進(jìn)液閥吸入，從前排閥排出，B室是帶有較高壓力的需要回收能量的回流液體，它從后進(jìn)液閥進(jìn)入，從后排液閥排出，根據(jù)液體壓力的特性，知道B室中有較高壓力的液體會通過活塞施壓在A室的液體上(在一定情況下可以推動活塞)，從而可實(shí)現(xiàn)壓力的高效轉(zhuǎn)移也即壓力交換，由于活塞兩端的A、B室壓力基本平衡，所以用較小的動能就可以使活塞向前運(yùn)動，達(dá)到了能量的高效回收并節(jié)能的目的。此外，也可以將回收的高壓液體所帶的多余能量轉(zhuǎn)化輸出后再轉(zhuǎn)化為電能等動能加以利用。因此，活塞的動力同時由兩部分提供，一部分是通過活塞桿依次經(jīng)由十字軸、連桿、曲軸、減速器由電機(jī)驅(qū)動，另一部分是利用本技術(shù)的特點(diǎn)受回流高壓液體的推動。本技術(shù)可以廣泛適用于化工工藝中的高壓洗滌或吸收等工藝的能量回收領(lǐng)域。本技術(shù)一般采用三缸并聯(lián)式或四缸平行方式來完成兩種液體的較穩(wěn)定的壓力交換。由于本技術(shù)不同于
技術(shù)介紹
中將勢能先轉(zhuǎn)化成機(jī)械能再加以利用，而是可將液體的勢能以助推活塞的形式直接轉(zhuǎn)移到需要加壓的液體上，也即通過液體間所攜帶的壓力進(jìn)行交換來達(dá)到能量的直接轉(zhuǎn)化，或進(jìn)行能量回收的再利用，理論上回收率為100%，實(shí)踐中去除機(jī)械能損耗，回收率可達(dá)到95%左右。而本技術(shù)的節(jié)能效果則直接體現(xiàn)在配套的動力上，若應(yīng)用于高壓洗滌吸收裝置的富液與貧液間的壓力交換時，其配套電機(jī)的功率僅為現(xiàn)有同類裝置的30%，可以大幅度減少電耗，由此可知，本技術(shù)具有以下特點(diǎn):1、有很高的能量回收率和能量轉(zhuǎn)化率，能量轉(zhuǎn)換方式更為合理，且轉(zhuǎn)換、回收能量的方法可以多樣；2、可以顯著減小甚至使其不再消耗電能等動力，節(jié)能效果顯著；3、適用范圍廣，主要用于高壓洗滌和吸收工藝，以及那些既有液體需要加壓又有高壓液體需要減壓的工況，可直接取代目前用在高壓洗滌和吸收工藝生產(chǎn)線上的柱塞泵、水力透平等裝置。附圖說明圖1是本技術(shù)結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖；圖2是本技術(shù)與相關(guān)設(shè)備連接示意圖。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本技術(shù)作詳細(xì)描述。如圖1所示，本技術(shù)壓力交換泵包括活塞1、缸體2、前進(jìn)液閥3、前排液閥4、后進(jìn)液閥5、后排液閥6,活塞I置于缸體2內(nèi)，缸體2的前端接有前進(jìn)液閥3、前排液閥4,缸體2的后端接有后進(jìn)液閥5和后排液閥6。如圖2所示，缸體2通過閥門與生產(chǎn)線上的相應(yīng)管線相連接，以高壓洗滌塔7配備本技術(shù)為例，壓力交換泵的前進(jìn)液閥3接進(jìn)液總管8，前排液閥4接排液總管9，排液總管9的另一端與洗滌塔7的進(jìn)液口 10相連；后進(jìn)液閥5接出液管11，出液管11與洗滌塔7的出液口 12相連；后排液閥6與排液管線相連，為泄壓排液通道。本技術(shù)的工作過程是:如圖1 (a)所示，當(dāng)活塞I在前端開始向末端運(yùn)行時，待輸送的液體從進(jìn)液總管8通過前進(jìn)液閥3被吸入A室，隨著活塞I后移，液體被不斷地吸入A室；如圖1(b)所示，當(dāng)活塞I運(yùn)行至末端時A室容積最大，此時B室的后排液閥6處于關(guān)閉狀態(tài)，后進(jìn)液閥5按時開啟，回流的高壓液體通過洗滌塔7的出液口 12和出液管11進(jìn)入B室；如圖1(c)所示，回流的高壓液體進(jìn)入B室推動活塞I向前端運(yùn)行的同時將A室中的液體加壓，直到前排液閥4開啟，被加壓的液體通過前排液閥4排出，并通過排液總管9從進(jìn)液口 10進(jìn)入洗滌塔7 ;如圖1⑷所示，當(dāng)活塞I運(yùn)行至前端時，B室的后進(jìn)液閥5按時關(guān)閉、后排液閥6按時開啟并瞬間泄壓排液，到此完成一個工作循環(huán)。活塞I再次后移即進(jìn)入下一工作循環(huán)，重復(fù)上述工作過程。所述后進(jìn)液閥5和后排液閥6采用電磁閥，可根據(jù)壓力交換泵的缸體2組合數(shù)量及不同工況來設(shè)置動作控制點(diǎn)，比如可考慮在曲軸的一端安裝相應(yīng)的傳感器件來達(dá)到控制電磁閥同步開、關(guān)的目的。為提高能量回收率，設(shè)計中活塞桿的截面積應(yīng)不大于活塞截面積的5%。在實(shí)際應(yīng)用中，如果要回收的液體壓力不如要加壓的液體壓力高時，則可適當(dāng)加大配套動力；如果要回收的液體壓力遠(yuǎn)高于要加壓的液體時，則可以考慮外掛其它需要動力的設(shè)備，或者把多余的能量`轉(zhuǎn)換成電能等其它所需能量。權(quán)利要求1.一種壓力交換泵，其特征是，壓力交換泵包括活塞(I)、缸體(2)、前進(jìn)液閥(3)、前排液閥⑷、后進(jìn)液閥(5)、后排液閥(6)，活塞⑴置于缸體(2)內(nèi)，缸體(2)的前端接有前進(jìn)液閥(3)、前排液閥(4)，缸體(2)的后端接有后進(jìn)液閥(5)和后排液閥(6)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力交換泵，其特征是，前進(jìn)液閥(3)接進(jìn)液總管(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力交換泵，其特征是，前排液閥(4)接排液總管(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力交換泵，其特征是，后進(jìn)液閥(5)接出液管(11)。5.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種壓力交換泵，其特征是，后排液閥(6)與排液管線相連。專利摘要本技術(shù)公開了一種壓力交換泵，包括活塞、缸體、前進(jìn)液閥、前排液閥、后進(jìn)液閥、后排液閥，活塞置于缸體內(nèi)，缸體的前端接有前進(jìn)液閥、前排液閥，缸體的后端接有后進(jìn)液閥和后排液閥，它可將液體的勢能直接轉(zhuǎn)移到需要加壓的液體上，也即通過液體間所攜帶的壓力進(jìn)行交換來達(dá)到能量的直接轉(zhuǎn)化，或進(jìn)行能量回收的再利用，具有能量轉(zhuǎn)化率、回收率高，能量轉(zhuǎn)換方式合理，轉(zhuǎn)換、回收能量的方法多樣，節(jié)能效果顯著，適用范圍廣的特點(diǎn)，主要用于高壓洗滌和吸收工藝，以及那些既有液體需要加壓又有高壓液體需要減壓的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種壓力交換泵，其特征是，壓力交換泵包括活塞(1)、缸體(2)、前進(jìn)液閥(3)、前排液閥(4)、后進(jìn)液閥(5)、后排液閥(6)，活塞(1)置于缸體(2)內(nèi)，缸體(2)的前端接有前進(jìn)液閥(3)、前排液閥(4)，缸體(2)的后端接有后進(jìn)液閥(5)和后排液閥(6)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建勛，
申請(專利權(quán))人：王建勛，
類型：實(shí)用新型
國別省市：