CN105604921A - 一种多介质非接触式连续输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多介质非接触式连续输送装置，包括2个隔离输送室，该隔离输送室内部设有隔膜，所述隔膜将隔离输送室内部空间分为动力传递腔和介质输送腔，所述动力传递腔与介质输送腔之间密封，所述隔膜的形变同时影响动力传递腔和介质输送腔的大小；所述介质输送腔具有延伸至隔离输送室外部的进液口和出液口；2个所述动力传递腔通过管路连通，在2个所述动力传递腔之间的管路上设有换向阀和用于驱动流体在2个动力传递腔之间流动的泵。上述结构输送介质的环节完全静态密封，介质与泵不接触，选用对泵头无损害的流体作为动力流体，增加系统的可靠性，可以实现长期稳定的输送介质，并可精确控制介质的输送压力和输送流量，控制方式简单。

Description

一种多介质非接触式连续输送装置

技术领域

本发明涉及一种多介质非接触式连续输送装置。

背景技术

对于一些高粘度介质、含固体颗粒物介质、腐蚀性介质、低熔点介质、气液混合介质、易气化介质等特殊介质，不适宜由常规泵类装置输送，该类介质如采用常规泵类装置直接输送，易造成泵头堵塞、腐蚀等损伤，造成输送精度下降，并且难以实现小流量高压高精度定量连续输送的现实需求。

授权公告号为CN103291577的中国发明专利公开了一种用于输送粘稠液体的高压计量泵装置，该装置通过隔袋将水等溶剂与粘稠液体分开，并且通过隔袋传输动力，实现特殊介质的高压输送。但由于该装置的隔袋传输动力的过程中，吸液、输液是交替进行的，无法实现介质的连续输送。

公开号为CN102410187A的中国发明专利，公开了一种实现液体流量输出的方法、相变动力装置与恒流泵，在该恒流泵结构中，包含两组隔膜室，并且两组隔膜室由两套分别独立的相变动力装置提供吸液、输液的动力，通过两组相变动力装置的协同动作，其中一个隔膜室吸液时，另一个隔膜室输液，如此往复循环，实现了连续输液。但该恒流泵也存在相应的不足之处，由于两组隔膜室分别配备了相互独立的相变动力装置，导致结构复杂，成本较高；并且协同两套相变动力装置的控制系统相应较为复杂，对于协同工作的精确性要求较高，同时也增加了控制系统的成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多介质非接触式连续输送装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种多介质非接触式连续输送装置，包括2个隔离输送室，该隔离输送室内部设有隔膜，所述隔膜将隔离输送室内部空间分为动力传递腔和介质输送腔，所述动力传递腔与介质输送腔之间密封，所述隔膜的形变同时影响动力传递腔和介质输送腔的大小；所述介质输送腔具有延伸至隔离输送室外部的进液口和出液口；2个所述动力传递腔通过管路连通，在2个所述动力传递腔之间的管路上设有换向阀和用于驱动流体在2个动力传递腔之间流动的泵。

进一步的，所述隔膜为单片式隔膜、袋式立体隔膜或波纹管式立体隔膜中的一种。

进一步的，还包括进液管路和出液管路，所述进液管路的一端连接介质储存罐，另一端通过管路分别与2个介质输送腔的进液口连通；所述出液管路的一端通过管路分别与2个介质输送腔的出液口连通。

进一步的，所述进液管路的一端设有换向阀，该换向阀通过管路分别与2个介质输送腔的进液口连通；所述出液管路的一端设有换向阀，该换向阀通过管路分别与2个介质输送腔的出液口连通，所述出液管路上设有单向阀。

进一步的，还包括控制器，所述控制器与进液管路端部的换向阀、出液管路端部的换向阀及2个动力传递腔之间的换向阀分别连接，所述控制器用于控制进液管路端部的换向阀、出液管路端部的换向阀及2个动力传递腔之间的换向阀协同工作。

进一步的，所述进液管路的一端设有三通，该三通通过管路分别与2个介质输送腔的进液口连通，在所述三通与进液口之间的管路上设有单向阀；所述出液管路的一端设有三通，该三通通过管路分别与2个介质输送腔的出液口连通，在所述三通与出液口之间的管路上设有单向阀。

进一步的，还包括用于控制2个动力传递腔之间的换向阀切换流向的控制器。

进一步的，所述隔离输送室内设有用于监测动力传递腔或介质输送腔形变量的位置传感器。

进一步的，还包括控制器，所述控制器通过位置传感器的信号控制各换向阀协同工作。

本发明的多介质非接触式连续输送装置，具有以下有益效果：

（1）两个隔离输送室仅由1个动力装置提供动力，并且提供动力的流体仅在2两个动力传递腔之间流动，其流动的状态易于监测，利用液体的不可压缩性，只需利用柱塞泵控制2个动力传递腔之间流体的流量及压力即可精确控制介质的输送压力和输送流量，即柱塞泵在两个动力传递腔之间输送动力传递液的流量及压力就是所述介质的流量和压力，控制方式简单。

（2）流体在2个动力传递腔之间循环流动，实现介质的连续输送。

（3）在上述结构中，选用对泵头无损害的流体作为动力流体，不会对柱塞泵造成堵塞及磨损，增加系统的可靠性，可以实现长期稳定的输送介质。

（4）整个输送介质的环节完全是静态密封，并且介质不进泵头，彻底消除介质对泵头、密封圈等部件的影响，实现连续稳定地输送介质，减少客户维护及维修的频度。

附图说明

图1为一种隔膜为单片式隔膜的换向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为输液状态、右侧隔离输送室为吸液状态；

图2为一种隔膜为单片式隔膜的换向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为吸液状态、右侧隔离输送室为输液状态；

图3为一种隔膜为单片式隔膜的单向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为输液状态、右侧隔离输送室为吸液状态；

图4为一种隔膜为单片式隔膜的单向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为吸液状态、右侧隔离输送室为输液状态；

图5为一种隔膜为袋式立体隔膜的换向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为输液状态、右侧隔离输送室为吸液状态；

图6为一种隔膜为袋式立体隔膜的换向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为吸液状态、右侧隔离输送室为输液状态；

图7为一种隔膜为袋式立体隔膜的单向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为输液状态、右侧隔离输送室为吸液状态；

图8为一种隔膜为袋式立体隔膜的单向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为吸液状态、右侧隔离输送室为输液状态；

图9为一种隔膜为波纹管式立体隔膜的换向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为输液状态、右侧隔离输送室为吸液状态；

图10为一种隔膜为波纹管式立体隔膜的换向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为吸液状态、右侧隔离输送室为输液状态；

图11为一种隔膜为波纹管式立体隔膜的单向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为输液状态、右侧隔离输送室为吸液状态；

图12为一种隔膜为波纹管式立体隔膜的单向阀式连续输送装置的结构示意图，其中左侧隔离输送室为吸液状态、右侧隔离输送室为输液状态。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参考图1～图12，本实施例的一种多介质非接触式连续输送装置，包括2个隔离输送室10，该隔离输送室10内部设有隔膜，并且隔膜将隔离输送室内部空间分为动力传递腔11和介质输送腔12，其中动力传递腔11与介质输送腔12之间密封。本实施例中的隔膜由可变形材料制成，该隔膜的形变同时影响动力传递腔11和介质输送腔12的大小，并且动力传递腔11和介质输送腔12变化的关系为此消彼长式，假如动力传递腔11增大一定的体积，则介质输送腔12相应减小同样的体积，反之亦然。

在本实施例中，介质输送腔12具有延伸至隔离输送室10外部的进液口和出液口。其中2个介质输送腔12的进液口通过管路连接于同一进液管路50，该进液管路50的另一端连接至介质储存罐40。其中2个介质输送腔12的出液口过管路连接于同一出液管路60，该出液管路60的另一端连接于反应装置。

作为本实施例的最大改进，其中2个动力传递腔11通过管路连通，并且在其2个动力传递腔11之间的管路上设有换向阀和用于驱动流体在2个动力传递腔11之间流动的泵20。在本实施例中，如果在2个动力传递腔11之间用于提供动力的流体为液体，例如水、油等，则换向阀优选为两位四通阀30，泵20优选为柱塞泵。当然，两位四通阀和柱塞泵仅是本实施例的最优选择，而非对本实施例的唯一限制。同样，在2个动力传递腔11之间提供动力的也可以为气体，此时泵20则为气泵，换向阀则为与气泵相应的切换阀。

该改进的优势在于，两个隔离输送室10仅由1个动力装置提供动力，并且提供动力的流体仅在2两个动力传递腔11之间流动，因此，该结构中提供动力的流体无损耗，其流动的状态易于监测，两个动力传递腔11内的压力便于调节，只需控制其中一个动力传递腔11内的压力或2个动力传递腔11之间流体的流量即可精确控制介质的输送压力和输送速度，并实现介质的连续输送，控制方式简单。

进一步的，在本实施例中，隔膜的形式也可以有多种选择，优选的选择包括单片式隔膜13、袋式立体隔膜14和波纹管式立体隔膜15。其中图1～图4所示的实施例中，隔膜为单片式隔膜13，该结构的优势在于，结构简单，介质输送腔12的吞吐量较大。其中图5～图8所示的实施例中，隔膜为袋式立体隔膜14，图9～图12所示的实施例中，隔膜为波纹管式立体隔膜15，其中立体式隔膜的材料可以选择不锈钢、PTFE等耐腐蚀的材料，相对单片式隔膜的优势在于，可以承受更高的介质温度，并可以实现更高的介质输出压力。至于单片式隔膜13、袋式立体隔膜14和波纹管式立体隔膜15，均为现有结构，市面上采购即可，并非本发明的技术点，故在此对其详细结构不做赘述。

在图1、图2、图5、图6、图9及图10所示的实施例中，进液管路50的一端设有换向阀，本实施例中优选为两位三通阀70，该两位三通阀70通过管路分别与2个介质输送腔12的进液口连通。在其出液管路60的一端设有换向阀，本实施例中优选为两位三通阀70，该两位三通阀70通过管路分别与2个介质输送腔12的出液口连通，并且在出液管路60上设有单向阀80。

在上述实施例中，图1、图5及图9为左侧介质输送腔12输液、右侧介质输送腔12吸液的状态，此时，流体自右侧动力传递腔11中向左侧动力传递腔11中流动。图2、图6及图10为左侧介质输送腔12吸液、右侧介质输送腔12输液的状态，此时，流体自左侧动力传递腔11中向右侧动力传递腔11中流动。上述两种状态之间连续切换，即可实现介质的连续输送。其状态切换由控制器（图中未示出）自动切换，切换原理为，对2个动力传递腔11之间管路内的流量进行检测监测，例如在其动力传递腔之间的管路上设置计量阀或流量计，当到达设定流量后，控制器自动控制所有换向阀切换工作方向。

作为本实施例的另一处改进，如图所示，在其隔离输送室10内设置位置传感器16，该位置传感器用于监测动力传递腔11或介质输送腔12压缩或变大的位置状态变化。当动力传递腔11或介质输送腔12压缩或变大至设定位置后，触发位置传感器16，位置传感器16将信号传输至控制器，进而控制相应换向阀切换方向。该位置传感器控制式与流量控制式相比，其结果更加直观，控制方式更加简单，成本也更低。

上述实施例的多介质非接触式连续输送装置，适用于高粘度介质、含固体颗粒物介质、腐蚀性介质、低熔点介质、气液混合介质、易气化介质等介质的现自动连续进料，其流量和出口压力的调节范围均较大。如果输送的介质为高粘度或需要加热融化为液体的介质，可以对除泵之外的所有与介质相关的流路，包括腔体、阀、管路、储液罐等进行加热或者制冷。至于具体的加热或冷却结构，根据需要自行设置，在此对具体结构不做详细限定。

进一步的，在图3、图4、图7、图8、图11及图12所示的实施例中，在进液管路50的一端设有三通90，该三通90通过管路分别与2个介质输送腔12的进液口连通，并且在该三通90与进液口之间的管路上设有单向阀80。在其出液管路60的一端设有三通90，该三通90通过管路分别与2个介质输送腔12的出液口连通，并在该三通90与出液口之间的管路上设有单向阀80。该实施例与图1、图2、图5、图6、图9及图10所示的实施例相比，用部分单向阀80代替部分换向阀，成本更低，如用于输送无颗粒的介质，不影响输送品质。在该类结构中，控制器只需控制2个动力传递腔11之间的换向阀即可，无论是流量控制式，还是位置传感器控制式，其控制系统均更为简单，则控制系统更为稳定。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多介质非接触式连续输送装置，包括2个隔离输送室，该隔离输送室内部设有隔膜，所述隔膜将隔离输送室内部空间分为动力传递腔和介质输送腔，所述动力传递腔与介质输送腔之间密封，所述隔膜的形变同时影响动力传递腔和介质输送腔的大小；所述介质输送腔具有延伸至隔离输送室外部的进液口和出液口；其特征在于，2个所述动力传递腔通过管路连通，在2个所述动力传递腔之间的管路上设有换向阀和用于驱动流体在2个动力传递腔之间流动的泵。

2.按照权利要求1所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，所述隔膜为单片式隔膜、袋式立体隔膜或波纹管式立体隔膜中的一种。

3.按照权利要求1或2所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，还包括进液管路和出液管路，所述进液管路的一端连接介质储存罐，另一端通过管路分别与2个介质输送腔的进液口连通；所述出液管路的一端通过管路分别与2个介质输送腔的出液口连通。

4.按照权利要求3所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，所述进液管路的一端设有换向阀，该换向阀通过管路分别与2个介质输送腔的进液口连通；所述出液管路的一端设有换向阀，该换向阀通过管路分别与2个介质输送腔的出液口连通，所述出液管路上设有单向阀。

5.按照权利要求4所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与进液管路端部的换向阀、出液管路端部的换向阀及2个动力传递腔之间的换向阀分别连接，所述控制器用于控制进液管路端部的换向阀、出液管路端部的换向阀及2个动力传递腔之间的换向阀协同工作。

6.按照权利要求3所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，所述进液管路的一端设有三通，该三通通过管路分别与2个介质输送腔的进液口连通，在所述三通与进液口之间的管路上设有单向阀；所述出液管路的一端设有三通，该三通通过管路分别与2个介质输送腔的出液口连通，在所述三通与出液口之间的管路上设有单向阀。

7.按照权利要求6所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，还包括用于控制2个动力传递腔之间的换向阀切换流向的控制器。

8.按照权利要求4或6所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，所述隔离输送室内设有用于监测动力传递腔或介质输送腔形变量的位置传感器。

9.按照权利要求8所述的多介质非接触式连续输送装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器通过位置传感器的信号控制各换向阀协同工作。