CN106468252A - 一种液体变压传送的设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体变压传送的设备及系统。所述设备包括：压力变送装置，所述压力变送装置包括缸筒及位于缸筒内的柱塞，柱塞能在所述缸筒内部沿缸筒轴向运动，筒上设置有进液孔和出液孔；进液止回阀和出液止回阀，独立于所述压力变送装置，通过管道连接到所述进液孔和出液孔；动力驱动装置，隔离于所述缸筒地设置在所述缸筒的另一端，所述动力驱动装置包括能在缸筒轴向上作往返运动的传动推拉杆，所述传动推拉杆经由联轴器与所述柱塞耦接，以使所述动力驱动装置通过所述传动推拉杆为所述柱塞的往复运动提供动力。所述系统包括多个所述设备。

Description

一种液体变压传送的设备及系统

技术领域

本发明涉及一种液体变压传送的设备及系统，尤其涉及一种腐蚀性液体变压传送的设备及系统。

背景技术

在工程应用中，经常涉及液体在管道内的压力提升和传送问题，简称压力变送装置。在实际应用中，通常采用各种形式的“泵”作为动力源来实现压力变送的。

“泵”实际上是一种多部件集成在一起的一体化机电系统。尤其是柱塞泵，将电机、曲轴连杆、活塞、缸筒、单向阀等多个部件集成在一个缸体上，被传送的溶液直接受高速运转的部件（叶片、齿轮、柱塞等）驱动提升压力并从泵体输出，因此，“泵”具有体积小、结构紧凑、性价比高等优势。

当被传送的溶液没有腐蚀性、或腐蚀性较弱，则泵体内与溶液接触的部件不易被腐蚀，具有足够的寿命，可长期运行。如：淡水、油等液体的压力变送常采用水泵、油泵，具有良好的应用效果。

但如果被传送的溶液是具有强腐蚀性的，则泵体内高速运转的部件（叶片、齿轮、柱塞等）将与腐蚀性溶液直接接触，导致部件腐蚀、丧失精度，出现降低效率、缩短寿命甚至失效的情况。

为提高泵的抗腐蚀能力、提高寿命，这类泵需要采用特殊材料（双相钢、巴氏合金、钛合金等）来制造，泵的制造成本将大幅度提高。例如：在海水淡化处理工程中，海水含盐量为3.5％左右，此时需要采用双相钢的泵，与普通水泵相比较，价格将提高3～5倍，如果含盐量为10～20％，则对材料的要求更高，价格将是普通油泵、水泵的十几倍、甚至几十倍，将大幅度提高设备的采购成本。

此外，泵在缺乏润滑的强腐蚀的环境下工作，很容易出现局部部件的故障，而任何一个部件被腐蚀损坏，均会导致整台设备不能正常工作或失效。与水泵油泵等在非腐蚀性工况中工作的泵类相比较，故障率要高得多。由前所述，“泵”是一种多部件集成的一体化机电系统。尤其是柱塞泵，电机、曲轴连杆、活塞、缸筒、止回阀等多个部件都集成在一个缸体上，需要制造厂的专业技术人员才具备拆卸、更换零部件和安装调试的能力，而作为泵的应用单位，是不具备这样的技术力量的，因此，往往一旦出现故障就只能整机更换，大幅度提高了设备的运行维护成本。

因此，泵的高度集成特性在强腐蚀应用环境中反而成为一种弊病了。仅以海水淡化处理行业为例，日处理能力的需求已达到100万吨以上，对耐腐蚀压力变送装置有巨大的需求，需要提供一种能够适应腐蚀性工况的压力变送设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液体变压传送的设备及系统，克服了现有技术中的问题，能够适应腐蚀性液体工作环境，且结构简单，可维护性强。

根据上述目的本发明提供一种液体变压传送的设备及系统。

所述设备包括：压力变送装置，所述压力变送装置包括：缸筒及位于所述缸筒内的柱塞，所述柱塞能在所述缸筒内部沿缸筒轴向运动，所述缸筒在一端的端面上设置有进液孔和出液孔，所述缸筒经由所述进液孔外接进液管道以及经由所述出液孔外接出液管道；进液止回阀，独立于所述压力变送装置之外，所述进液止回阀的出口端与所述进液孔连接，入口端与所述进液管道连接；出液止回阀，独立于所述压力变送装置之外，所述出液止回阀的入口端与所述出液孔连接，出口端与所述出液管道连接；动力驱动装置，隔离于所述缸筒地设置在所述缸筒的另一端，所述动力驱动装置包括能在缸筒轴向上作往返运动的传动推拉杆，所述传动推拉杆经由联轴器与所述柱塞耦接，以使所述动力驱动装置通过所述传动推拉杆为所述柱塞的往复运动提供动力。

在一实施例中，所述设备还包括：隔离套筒，所述隔离套筒沿所述压力变送装置的缸筒轴向设置在所述缸筒与所述动力驱动装置之间，所述柱塞能在所述缸筒和所述隔离套筒的内部作往复运动。

在一实施例中，在所述缸筒和所述动力驱动装置与隔离套筒相接的端部皆设有定位止口件，所述隔离套筒两端的内径与所述定位止口件的外径相配合以实现同轴定位。

在一实施例中，所述缸筒的内径大于所述柱塞的直径以使所述缸筒的内表面与所述柱塞的表面之间没有接触。

在一实施例中，所述缸筒的内表面与所述柱塞的表面上设有耐腐蚀性涂层。

在一实施例中，所述耐腐蚀性涂层为采用无机材料喷涂工艺获得的无机材料涂层或者为采用镀钛工艺获得的钛涂层。

在一实施例中，所述柱塞直径为20mm-500mm，所述缸筒的深度为15mm－1500mm。

在一实施例中，所述柱塞和所述缸筒由陶瓷材料制成，所述柱塞直径为50mm-500mm，所述缸筒的深度为200mm－1500mm。

在一实施例中，所述缸筒靠近所述动力驱动装置一端的内表面上加工有密封圈槽，所述密封圈槽内设有密封圈，以密封所述缸筒。

在一实施例中，所述缸筒靠近所述动力驱动装置一端设有可拆卸地耦接至缸筒端面的密封环，所述密封环的内表面上加工有密封圈槽，所述密封圈槽内设有密封圈，以密封所述缸筒。

在一实施例中，所述柱塞为空心结构。

在一实施例中，所述动力驱动装置为液压装置、气动装置、机械传动装置或电动推杆装置。

在一实施例中，所述设备包括：两台所述压力变送装置，对称分布在所述动力驱动装置左右两侧，所述传动推拉杆一端耦接左侧压力变送装置的柱塞，另一端耦接右侧压力变送装置的柱塞，以使所述两台压力变送装置的柱塞同步地作往复运动，所述两台压力变送装置的进液管道相接汇入进液总管道，所述两台压力变送装置的出液管道相接汇入出液总管道。

在一实施例中，所述设备还包括：稳压器，包括外壳和位于所述外壳内的气体腔，所述气体腔的内部填充气体，所述气体腔的体积大小随所述外壳内的压力而变化，所述外壳的内部与所述出液总管道连通。

本发明还提供一种液体变压传送的系统，所述系统包括多台前述带有稳压器的所述设备，所有设备的进液总管道连接后，并入系统进液管道，所有设备的出液总管道连接后，并入系统出液管道，其中所有设备中至少有两台设备的柱塞于不同的时刻进行往复运动的换向。

在一实施例中，所述系统包括两台前述带有稳压器的所述设备。

本发明将液体变压传送设备的动力驱动装置和压力变送装置隔离开来，同时将止回阀也与压力变送装置分割开来，当任一设备损坏时，只需单独更换损坏装置，而不会使整个设备报废，节约成本。同时，“大缸径、长行程、低速往返”的运动模式，使得陶瓷材料的应用成为可能，陶瓷材料的应用将大幅提成设备和系统的耐腐蚀性。

附图说明

图1变压传送设备一实施例的结构示意图

图2带有密封环的变压传送设备一实施例的结构示意图

图3双缸压力变送设备一实施例的结构示意图

图4稳压器的结构示意图

图5多缸压力变送设备一实施例的结构示意图

图6a液压装置示意图

图6b气动装置示意图

图6c机械传动装置示意图

图6d电动推杆装置示意图

图7a实心柱塞示意图

图7b空心柱塞示意图

图8a整体加工缸筒示意图

图8b焊接结构缸筒示意图

为清楚起见，以下给出附图标记的简要说明：

101：压力变送装置

102、202、302：动力驱动装置

103、203：缸筒

104：柱塞

105：进液孔

106：出液孔

107：进液管道

108、、511、522：出液管道

109、309：传动推拉杆

110：隔离套筒

111：定位止口件

112：螺栓

113、305、308：进液止回阀

114、306、307、514、515：出液止回阀

115、215：密封圈槽

116、216：密封圈

117：联轴器

201：密封环

303：右压力变送装置

304：左压力变送装置

310、400：稳压器

41：外壳

42：气体腔

43：隔膜气囊

44：液体腔

45：管道接口

46：气囊充气接口

47、311、502：出液总管道

51、52：双缸压力变送装置

501：进液总管道

601：液压泵站

602、604：换向阀

603：空气压缩泵组

605：电动机

606：减速传动箱

607：导杠套

608：滚珠丝

609：滑块

610：偏心轮减速器

611：机座

701：实心柱塞

702：空心柱塞

801：整体加工缸筒

802：焊接加工缸筒

具体实施方式

本发明的总体设计思想在于：

将由多部件高度集成的“泵”按部件功能解体还原，使每个部件的结构都充分简化，以提高压力变送器的耐腐蚀性和可维护性。

将高速运动的动力驱动装置与腐蚀性液体的压力变送装置隔离开来，降低对整体设备的耐腐蚀要求。

将控制液体单向流动的装置（单向阀、止回阀等）从泵体上剥离出来，作为独立的器件，提高可维护性。

基于：材质相同的部件在成份相同的腐蚀性溶液中受腐蚀的程度与其相对运动状态相关，即：静止安放、低速运动、高速运动时的受腐蚀程度是不相同的，与被传送溶液与部件的相对运动速度越高，部件的受腐蚀程度就越高。为此，本发明的设计思想之一在于降低运动部件与腐蚀性溶液的相对速度。为此，将柱塞泵的“小缸径、短行程、高速往返”的运行模式变更为“大缸径、长行程、低速往返”的运动模式，达到降低运动部件与腐蚀性液体的相对运动速度的目的。

基于：用于腐蚀液体的泵部件易腐蚀、寿命低，需要经常维护和更换泵体部件，为此，本发明的设计思想之二即在于降低变送器主体的集成度，简化结构，达到无需专业人员用户即可自行装卸维护，避免整体报废，降低运行成本的目标。为此，将柱塞泵的“多缸、多柱塞集成”的复杂结构变更为“单缸、单柱塞”结构；将控制溶液传送流向的止回阀作为独立的器件从泵体上分离出来，达到简化泵体结构，提高设备的易维护性，便于用户自行拆卸安装，避免因个别器件损坏导致整机报废，降低运行费用

基于：陶瓷类无机材料（氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等）的耐腐蚀性远比金属材料强，采用陶瓷器类件、或在金属表面喷涂陶瓷类材料可大幅度提高泵的耐腐蚀性能，但“多缸、多柱塞集成”的缸体结构和“小缸径、短行程、高速往返”的运行模式所产生的冲击力和机械震动，将对脆性的陶瓷类材料产生破坏左右，不利于陶瓷类材料在压力变送装置中的应用。本发明的设计思想之三即在于简化泵体结构，采用“单缸、单柱塞”结构和“大缸径、长行程、低速往返”的运动模式，使陶瓷类材料的应用成为可能。

请参看图1，示出了变压传送的设备一实施例的结构，所述设备包括压力变送装置101和动力驱动装置102，压力变送装置101包括缸筒103及位于缸筒103内的柱塞104，柱塞104能在缸筒103内部沿缸筒轴向运动，缸筒103具有两个端面，一个端面A开放，以使得柱塞104能够移出缸筒103，在另一端面B上设置有进液孔105和出液孔106，缸筒103经由进液孔105外接进液管道107以及经由出液孔106外接出液管道108。

所述设备还包括进液止回阀113，独立于压力变送装置101之外，进液止回阀113的出口端通过进液管道107与进液孔105连接，；出液止回阀114，独立于压力变送装置101之外，出液止回阀114的入口端通过出液管道108与出液孔106连接，。本发明将止回阀作为独立的器件从泵体上分离出来，达到简化设备结构，提高设备的易维护性，便于用户自行拆卸安装，避免因个别器件损坏导致整机报废，降低了运行费用。

动力驱动装置102通过隔离套筒110与压力变送装置101隔离开来，设置在缸筒103的端面A侧。此种分离的设置区别与现有技术中将两者在制造时直接连接为一体的设计，有利于在其中之一出现故障时的更换、维修。动力驱动装置102包括：能在缸筒沿轴向作往返运动的传动推拉杆109，传动推拉杆109经由联轴器117与柱塞104耦接，以使动力驱动装置102通过传动推拉杆109为所述柱塞104的往复运动提供动力。

当柱塞104从端面B向端面A运动时，低压溶液从进液孔105被吸入缸筒103内，当柱塞104从端面A向端面B运动时，高压溶液从出液孔106被压出缸筒103外，从而实现了压力变送。改变柱塞直径、运行行程、运行频率，即可调整输入液体压力和输出液体压力比例和输出流量，达到压力变送的目的。

在一实施例中，所述设备还包括隔离套筒110，隔离套筒110沿压力变送装置的缸筒103轴向设置在缸筒103与动力驱动装置102之间，柱塞104能在缸筒103和隔离套筒110的内部作往复运动。当柱塞104移出缸筒103后，隔离套筒可以隔离柱塞104外表面上的腐蚀性液体，同时避免柱塞暴露在外部环境中。

隔离套筒110可以选用现有技术中的众多连接方式与缸筒103和动力驱动装置102连接，在一实施例中，缸筒103和动力驱动装置102与隔离套筒110相接的端部皆设有定位止口件111，隔离套筒110两端的内径与定位止口件111的外径相配合以实现同轴定位。更优地，动力驱动装置103和缸筒104在各自端面通过螺栓112连接，那么，在安装时，传动推拉杆109与柱塞104由隔离套筒110自动定位，只需紧固连接螺栓112，即可保证其同轴度，无需专业人员操作，方便用户自行拆卸维护。

在另一实施例中，缸筒103的内径比柱塞104略大，一般情况下可以选取二者的间距约1～2mm，缸筒103的内壁与柱塞104的外径不接触，因此，仅需作柱塞的外圆表面精加工，而缸筒103的内表面是非加工面，方便在上述表面上采用喷涂工艺或镀钛工艺，并大幅度节约了内圆精磨的费用。更优地，在缸筒103的内表面和柱塞104外表面上设有耐腐蚀性涂层，采用无机材料喷涂工艺或镀钛工艺，该无机材料喷涂层既保证了缸筒103和柱塞104的高度耐腐蚀性和使用寿命，同时大幅度降低了制造成本。

陶瓷类无机材料的耐腐蚀性远比金属材料强，采用陶瓷器类件、或在金属表面喷涂陶瓷类材料可大幅度提高泵的耐腐蚀性能。但当活塞作高速运动时，柱塞和缸筒均受到很大的冲击力，系统振动也大，会对柱塞和缸筒产生机械破坏作用。当柱塞和缸筒为金属件时，能够承受这种机械破坏作用，但当柱塞和缸筒采用非金属、陶瓷类部件时，就难以承受这种机械破坏作用了。

目前采用的“陶瓷泵”，大多简单地将金属柱塞更改为陶瓷柱塞、将金属缸筒更改为陶瓷缸筒而成，但柱塞直径、柱塞运动行程仍保持不变，导致“陶瓷泵”在高频率状态下运行，这种陶瓷泵的耐腐性性能是提高了，但承受机械冲击和振动的能力却大幅度下降，导致“陶瓷泵”经常出现因柱塞断裂、缸筒破裂、喷涂表面剥脱等材料破损而失效，仍不能达到延长寿命的效果。

在一实施例中，柱塞104直径为20mm-500mm，缸筒103的深度为50mm－1500mm，同时在缸筒103的内表面和柱塞104外表面上的耐腐蚀性涂层为无机陶瓷类材料。

为了更好地比较传统三柱塞高压泵与本发明压力变送器在柱塞直径，柱塞运行行程，柱塞运行频率方面的不同，请参看下表，在变送相同流量、相同压力的条件下进行比较的：

	三柱塞高压泵	本发明压力变送器
			输出压力（MPa）	6	6
输出流量（L/min）	8	8
			柱塞直径（mm）	26	55
柱塞运动行程（mm）	20	250
			柱塞运动频率（次/min）	210	6
活塞运动线速度（m/min）	8	3.4

上表中工况同为：输出压力6MPa、输出流量为8L/min。由上表可见，在输出压力、流量相同的情况下，普通三柱塞泵的缸径小、行程短、但柱塞往复运动频率高达210次/min，而本发明压力变送器活塞的运动频率仅为6次/min，降低了三十多倍。这种低频运动，大幅度降低运行冲击力和系统机械振动，极大地降低了柱塞、缸筒所受的机械破坏作用，为陶瓷材料的应用提供了可能。

另外，本发明采用“大缸径、长行程、低速往返运动”的结构，腐蚀性溶液在缸筒內的流速大幅度下降，对活塞和缸筒的腐蚀性也大幅度下降，即使采用同样牌号的不锈钢材料，也比“小缸径、短行程、高速往返运动”的泵的耐腐蚀性强得多，寿命也可大幅度延长。

在另一实施例中，缸筒103与柱塞104之间采用密封圈116进行密封，密封圈槽115可直接在缸筒103靠近动力驱动装置102一端的内表面上加工，密封圈槽115内设有密封圈116，以密封缸筒103。这种结构比较简单一些，适合用于腐蚀性较低、溶液不会腐蚀密封圈槽115的工况。

考虑到密封圈槽115的易加工性和易更换性，在另一实施例中，请参看图2，密封圈槽215不直接在缸筒203上加工，而是增加一个密封环201。密封环201可拆卸的设置在缸筒203靠近动力驱动装置202的一端，密封圈槽215加工在密封环201的内表面上，密封圈槽215内设有密封圈216，以密封缸筒203。这种情况下，当密封圈槽215受腐蚀时，可很方便地将受腐蚀的密封圈槽215连同密封圈216一起更换。

当系统流量较大时，柱塞104的直径较大、长度较长，为减轻柱塞用材、降低柱塞运动惯量，在另一实施例中，柱塞104可采用焊接的空心轴结构。

本发明还提供一种双缸压力变送设备，请参看图3，在动力驱动装置301的传动推拉杆309的两端均安装压力变送装置，右压力变送装置303和左压力变送装置304，当传动传动推拉杆309从A端向B端运动时，左压力变送装置304吸水，右压力变送装置303压水。反之时，当传动推拉杆309从B端向A端运动时，右压力变送装置吸水，左压力变送装置304压水，从而实现溶液的连续输出。

双缸压力变送设备由2个进液止回阀和2个出液止回阀构成桥路，当传动推拉杆309从A端向B端运动时，左压力变送装置304的柱塞被拉出缸筒，进水止回阀305开启、出水止回阀306关闭，，左压力变送装置304吸入低压溶液；同时右压力变送装置303的柱塞被推入缸筒，出水止回阀307开启、进水止回阀308关闭，右压力变送装置303的柱塞压迫溶液高压输出。

传动推拉杆309在驱动装置的作用下连续往复运动，双缸压力变送设备即可源源不断地将低压溶液吸入、将高压溶液连续输出。

在双缸压力变送设备中，由于驱动系统的传动推拉杆309是作直线往复运动，而不是圆周运动，因此在换向瞬间不可避免的会出现一个短时的停顿，一般情况下停顿时间小于0.5秒。从而导致在液体的输出端也将出现一个瞬间的压力缺失或压力下降。为保证输出高压水的压力稳定，需采取稳压措施，将压力波动度控制在一定的范围内。

在另一实施例中，所述设备还包括稳压器310，与出液总管道311并联，即可对压力下降或缺失起到补偿作用，保证输出压力的稳定性。在一实施例中，稳压器310的具体结构请参看图4，所述稳压器400是一个密闭的压力容器，包括外壳41、气体腔42、隔膜气囊43、液体腔44、管道接口45、气囊充气接口46，在气体腔42中预充一定压力的气体，通过管道接口45将稳压器接在出液管道47上。出液总管道47内的液体、液体腔44内的液体与气体腔42内的气体保持压力平衡。

初始状态下，气体腔42内预充气体压力与液体腔44内的压力平衡，稳压器不工作。当传动推拉杆作换向运动、出液总管道47内的压力因换向而瞬间下降时，液体腔44内的液体压力也随之下降，隔膜气囊43内预充气体压力大于液体腔44内的压力而膨胀，通过隔膜气囊43将液体压入出液管道47内，补偿出液总管道47内的压力瞬间下降，从而达到稳定压力的目的。

换向结束后，出液总管道47的压力恢复正常，出液总管道47内的液体通过管道接口45压回液体腔44，通过隔膜气囊43压缩气体腔42内的气体，储存能量、提高气体腔42压力，以备下一周期换向时再次膨胀、释放压力、补偿出液总管道47的瞬间压力下降。

稳压器按上述节奏周而复始的运行，即可补偿因驱动机构换向而造成的压力瞬间下降，达到输出压力连续、稳定的目的。

如图3所示，稳压器工作包括四个周期：

第一周期：传动推拉杆在正常行程中运行，出液总管道311中压力不变，稳压器保持压力平衡，不工作。

第二周期：传动推拉杆309运行到一端行程终点，作换向运动，出液总管道311中出现短时压力下降，此时，稳压器310内的气体膨胀，释放能量，通过隔膜气囊43将液体腔44内的液体压入出液总管道311内，同步补偿管道内的压力瞬间下降，从而达到稳定压力的目的。

第三周期：传动推拉杆309换向结束，传动推拉杆309回复到正常行程状态运行，出液总管道311中压力回升，对稳压器补偿压力，管道内的高压溶液通过管道接口45进入液体腔44，通过隔膜气囊43压缩气体腔42内的气体，储存能量，使气体腔内的压力恢复到与管道中的压力平衡。

第四周期：传动推拉杆3309反向运行到另一端的行程终点，作第二次换向运动，管道内又将出现瞬间压力下降。此时，稳压器内的气体膨胀，释放能量，通过隔膜气囊43将液体腔44内的液体压入管道内，同步补偿管道内的压力瞬间下降，达到稳定压力的目的。

传动推拉杆309受油缸驱动不断作往返运动，稳压器不断按上述步骤作周期性的压力释放、补充运行，从而达到使管道压力稳定输出的目的。

当输出流量较大时，即使换向时间很短，出液管道内瞬间缺失的流量仍然较大，单靠稳压器难以补偿，因此需要采用“多缸并联移相运行”的模式来进行压力补偿。本发明还提供一种液体变压传送的系统，包括至少两台前述的双缸压力变送设备。在一实施例中，所述液体变压传送的系统包括两台前述的双缸压力变送设备，请参看图5，压力变送装置51和压力变送装置52是两套独立的、设计参数完全相同的前述双缸压力变送装置，二者的输出压力、行程距离和往复频率都完全相同，将两者的进液管道连接并入进液总管道501，并将两者的出液管道连接并入出液总管道502，由于压力变送设备51和压力变送设备52是两套独立的系统，使两套系统的开机启动时间移相错位，即可保证二套系统动力驱动装置的换向时间错位，即：当压力变送设备51在作换向运行的瞬间，压力变送设备52不可能同时也作换向运行，同样，当压力变送设备52作换向运行时，压力变送设备51不可能同时也作换向运行，这样，压力变送设备51在换向瞬间的压力下降可由压力变送设备52补偿，而压力变送设备52换向瞬间的压力下降也可由压力变送设备51获得补偿。因此，二者并联运行时，在任何时刻均能保证至少有一个设备能正常压力输出，出液总管道502的压力在任何时刻均能保持平稳，从而达到稳压补偿的目的。

下面结合图5对上述液体变压传送的系统工作的过程作详细描述：

两台压力变送设备的开机启动时间有一个相位差，作移相运行。在第一周期中，压力变送设备51率先达到换向瞬间，在压力变送设备51的出液管道511出现瞬间压力下降，而此时压力变送设备52处于正常行程运行状态，未达到换向运行瞬间，因而压力变送设备52的出液管道522保持压力正常，从而使出液总管道502仍保持正常压力。由于设备51中出液止回阀514、515的单向流通功能，来源于管道522的高压水不能通过出液止回阀514、515流向压力变送设备51，只能从出液总管道502输出，使出液总管道502的输出压力保持恒定，从而，压力变送设备51的换向压力下降从压力变送设备52获得了补偿。

基于同样的原理，压力变送设备52的换向压力下降从压力变送设备51获得了补偿。

系统按上述周期连续运行，压力变送设备51和压力变送设备52在换向运行的瞬间交替补偿，在任何时刻均能保证至少有一个设备能输出正常压力，使出液总管道502的压力在任何时刻均能保持平稳，从而达到稳压补偿的目的。

本发明中的动力驱动装置包含现有技术中的多种实现方式，作为优选实施例，本法明的动力驱动装置可以是液压装置、气动装置、机械传动、电动推杆装置，具体结构请参看图6a液压装置示意图、图6b气动装置示意图、图6c机械传动装置示意图和图6d电动推杆装置示意图。当系统的流量较小时，柱塞的直径较小，长度较短，柱塞可以按实心轴加工，如图7a中的柱塞701所示。但如果系统流量较大时，柱塞的直径较大、长度较长，为减轻柱塞用材、降低柱塞运动惯量，柱塞可采用焊接的空心轴结构，如图7b中的柱塞702所示。

当系统的流量较小时，缸筒的直径较小，长度较短，可按整体结构加工，如图8a中的缸筒801所示。当系统流量较大时，缸筒的直径较大、长度较长，缸筒可采用焊接结构，如图8b中的缸筒802所示。

下面对本发明液体变压传送的设备及系统的典型应用场景作介绍：

1、作为关键技术和关键装置，应用于“无排放海水淡化处理”系统

海水的含盐量约为3.5％左右，采用反渗透法进行淡水处理有良好的节能效果，是目前我国和国际上获取淡水的主流方向。但反渗透法在获得淡水的同时，将有大量高浓度盐水排出造成环境污染，限制了海水淡化事业的发展。

按照传统反渗透工艺，淡水的提取比例为30～40％，而排放的的浓盐水比例为60～70％，排放的盐水的含盐量约为5％左右。目前，我国的海水淡化处理产量约为每天100万吨，即：每天有200万吨的浓盐水被排放回近海之中，不仅造成大量资源浪费，并形成近海的浓盐水污染，影响生态平衡。因此，推行“无排放海水淡化处理工艺”已纳入国家计划之中。

“无排放海水淡化处理”的基本方法是：对反渗透排出的浓盐水继续进行深化处理，使浓盐水不断浓缩，直至达到饱和浓度、氯化钠自然结晶析出，在获得淡水的同时获得大量的结晶盐和其他海盐副产品，从而实现“无排放”的目标。该技术路线可有效的提高资源利用效率，在消除浓盐水环境污染、保护近海生态平衡的同时还能获得巨大的经济效益。

但是，在无排放处理海水淡化处理系统中，无论是采用“多级反渗透”，还是采用“浓盐水高压喷雾蒸发”的方法，均需对含盐量高达10～20％的浓盐水进行压力变送。

众所周知，浓盐水具有强腐蚀性，其腐蚀性随氯离子的含量提高而大幅度增加。在对含盐量为3.5％原海水进行反渗透处理的系统中，普通水泵已经不能适应，需要采用价格高昂的高牌号不锈钢泵（双相钢等），在无排放淡化处理系统中盐水浓度高达10～20％，即使双相钢泵也难以适应，因此高度耐腐蚀的压力变送装置是无排放处理工艺的关键设备和技术瓶颈。

本发明提供的发明液体变压传送的设备及系统有效地解决了超高浓度盐水的压力变送问题，降低了装置的制造成本、提高了装置的使用寿命、提高了系统装置的易维护性，使无排放海水淡化工艺的实现成为可能。

2、替代传统水泵，应用于反渗透海水淡化处理系统

目前的反渗透海水淡化处理系统均采用高牌号不锈钢泵（双相钢等）作为海水的压力变送设备，采购成本高昂。又因运行环境恶劣、使用寿命短、故障率高、结构复杂维护困难，导致运行成本高昂。

采用本发明提供的液体变压传送的设备及系统替代传统的高牌号不锈钢泵，可大幅度降低装置的制造成本、提升装置的使用寿命、提高系统装置的易维护性，有效降低装置的采购成本和运行成本。我国目前反渗透处理的设备能量约100万吨/日，在十三五规划中，海水淡化处理的能力将提高到300万吨/日，具有有广阔的应用前景。

3、替代传统水泵，用作强腐蚀性液体的压力传送系统。

在化工行业中经常出现酸、碱溶液压力变送的需求。需采用高牌号不锈钢泵（双相钢等）、钛合金泵或陶瓷泵作为压力变送设备，采购成本高昂。又因运行环境恶劣、使用寿命短、故障率高、结构复杂维护困难，导致运行成本高昂。

采用本发明提供的液体变压传送的设备及系统替代传统的耐腐蚀泵，可大幅度降低装置的制造成本、提升装置的使用寿命、提高系统装置的易维护性，有效降低装置的采购成本和运行成本。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (16)

1.一种液体变压传送的设备，其特征在于，所述设备包括：

压力变送装置，所述压力变送装置包括：缸筒及位于所述缸筒内的柱塞，所述柱塞能在所述缸筒内部沿缸筒轴向运动，所述缸筒在一端的端面上设置有进液孔和出液孔，所述缸筒经由所述进液孔外接进液管道以及经由所述出液孔外接出液管道；

进液止回阀，独立于所述压力变送装置之外，所述进液止回阀的出口端与所述进液孔连接，入口端与所述进液管道连接；

出液止回阀，独立于所述压力变送装置之外，所述出液止回阀的入口端与所述出液孔连接，出口端与所述出液管道连接；

动力驱动装置，隔离于所述缸筒地设置在所述缸筒的另一端，所述动力驱动装置包括能在缸筒轴向上作往返运动的传动推拉杆，所述传动推拉杆经由联轴器与所述柱塞耦接，以使所述动力驱动装置通过所述传动推拉杆为所述柱塞的往复运动提供动力。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

隔离套筒，所述隔离套筒沿所述压力变送装置的缸筒轴向设置在所述缸筒与所述动力驱动装置之间，所述柱塞能在所述缸筒和所述隔离套筒的内部作往复运动。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，在所述缸筒和所述动力驱动装置与隔离套筒相接的端部皆设有定位止口件，所述隔离套筒两端的内径与所述定位止口件的外径相配合以实现同轴定位。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述缸筒的内径大于所述柱塞的直径以使所述缸筒的内表面与所述柱塞的表面之间没有接触。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述缸筒的内表面与所述柱塞的表面上设有耐腐蚀性涂层。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述耐腐蚀性涂层为采用无机材料喷涂工艺获得的无机材料涂层或者为采用镀钛工艺获得的钛涂层。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述柱塞直径为20mm-500mm，所述缸筒的深度为15mm－1500mm。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述柱塞和所述缸筒由陶瓷材料制成，所述柱塞直径为50mm-500mm，所述缸筒的深度为200mm－1500mm。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述缸筒靠近所述动力驱动装置一端的内表面上加工有密封圈槽，所述密封圈槽内设有密封圈，以密封所述缸筒。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述缸筒靠近所述动力驱动装置一端设有可拆卸地耦接至缸筒端面的密封环，所述密封环的内表面上加工有密封圈槽，所述密封圈槽内设有密封圈，以密封所述缸筒。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述柱塞为空心结构。

12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述动力驱动装置为液压装置、气动装置、机械传动装置或电动推杆装置。

13.如权利要求1-12中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括：

两台所述压力变送装置，对称分布在所述动力驱动装置左右两侧，所述传动推拉杆一端耦接左侧压力变送装置的柱塞，另一端耦接右侧压力变送装置的柱塞，以使所述两台压力变送装置的柱塞同步地作往复运动，

所述两台压力变送装置的进液管道相接汇入进液总管道，所述两台压力变送装置的出液管道相接汇入出液总管道。

14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，还包括：

稳压器，包括外壳和位于所述外壳内的气体腔，所述气体腔的内部填充气体，所述气体腔的体积大小随所述外壳内的压力而变化，所述外壳的内部与所述出液总管道连通。

15.一种液体变压传送的系统，其特征在于，包括多台如权利要求13所述的液体变压传送的设备，所有设备的进液总管道连接后，并入系统进液管道，所有设备的出液总管道连接后，并入系统出液管道，其中所有设备中至少有两台设备的柱塞于不同的时刻进行往复运动的换向。

16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述多台的数量为两台。