CN106587234A - 一种基于压差的液体传输装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于压差的液体传输装置及工作方法，所述装置包括串联连接的一级闪蒸桶、二级闪蒸桶和三级闪蒸桶，一级闪蒸桶通过第一电动阀与腔体连通，二级闪蒸桶通过第二电动阀与腔体连通，三级闪蒸桶通过第三电动阀与腔体连通，腔体的出口还通过第四电动阀与位置低于腔体的淡水收集器连接，腔体的内部由低到高依次设置有第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器和第四水位传感器。本发明提供的装置仅仅利用连通器的原理，通过将腔体与最低压力的三级闪蒸桶进行压差平衡，进而靠液体自重达到收集的目的，更加节省了物料的消耗，降低了成本。
Description
技术领域
本发明属于液体传输领域，主要涉及一种基于压差的液体传输装置及工作方法，是能将一定负压环境中的液体传输到常压环境的装置。
背景技术
随着一些技术的应用，一些装置内部会出现一定的负压环境，这就会产生如何将负压环境中的流体传输到常压环境中的问题。目前常采用的方法有两种，第一种方法是使用水泵一类的动力装置将液体直接抽出，虽然这种方法比较简单，但却会消耗很多的能量，而且泵的体积一般比较大，如果一个系统包含的装置比较多，再使用泵来抽取则会使系统空间增大，同时这类泵的价格一般都比较昂贵，这无疑会使系统整体的成本上升。第二种是采用U型管。这种方法就是借助U型管内的液柱在一定高度下所产生的重力来克服压差，从而达到平衡，使液体流到常压。但是，当压差很大时，则需要U型管内的有很高的液柱，因而无法普遍的应用于实际环境中。
发明内容
本发明的目的是针对现有方法存在的问题，通过采用独特的设计方式并结合了连通器的工作原理以及船阀的应用案例，设计出了一种基于压差的液体传输装置。此装置与现存的方法相比，不仅能量消耗小，同时节省了材料，降低了成本。
为达到上述目的，本发明实现目的所采用的技术方案是：
一种基于压差的液体传输装置，包括闪蒸装置、腔体、淡水收集器和PLC控制器，所述闪蒸装置由通过管道自下而上依次串联连接的一级闪蒸桶、二级闪蒸桶和三级闪蒸桶组成，其中所述一级闪蒸桶上还设有进口端，所述一级闪蒸桶内的压力大于所述二级闪蒸桶内的压力，所述二级闪蒸桶内的压力大于所述三级闪蒸桶内的压力，所述一级闪蒸桶通过设有第一电动阀的管道与所述腔体的进口连通，所述二级闪蒸桶通过设有第二电动阀的管道与所述腔体的进口连通，所述三级闪蒸桶通过设有第三电动阀的管道与所述腔体的进口连通，所述腔体的位置低于所述一级闪蒸桶、所述二级闪蒸桶和所述三级闪蒸桶，所述腔体的出口还通过设有第四电动阀的管路与位置低于所述腔体的所述淡水收集器的进口连接，所述淡水收集器的出口还连接有出水喷头，所述腔体的内部由低到高依次设置有第一水位传感器、第二水位传感器、第三水位传感器和第四水位传感器，所述第一水位传感器、所述第二水位传感器、所述第三水位传感器和所述第四水位传感器通过信号电缆与所述PLC控制器连接，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述第三电动阀和所述第四电动阀通过控制电缆与所述PLC控制器连接并受所述PLC控制器控制。
所述一级闪蒸桶、二级闪蒸桶和三级闪蒸桶的其它结构与现有技术中的闪蒸桶或闪蒸罐等类似，通过抽真空的方式实现负压，其内部还有冷凝管、淡水槽等。
进一步，所述一级闪蒸桶、所述二级闪蒸桶和所述三级闪蒸桶的内壁和外壁之间设有隔热层，起到更好的保温效果。
进一步，所述第一电动阀、所述第二电动阀、所述第三电动阀和所述第四电动阀均为直行程电动阀，简单耐用，寿命长。
进一步，所述腔体采用不锈钢材料，所述腔体的进口位于其顶部，出口位于其侧面。
进一步，所述淡水收集器的进口与出口分别设置在其两侧。
本发明还提供一种基于压差的液体传输装置的工作方法，包括如下步骤：
步骤一：将所述一级闪蒸桶的进口端连通经过预热后的海水，此时经过预热后的海水流进所述一级闪蒸桶，由于所述一级闪蒸桶内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压，所以海水在进入所述一级闪蒸桶后，会立刻发生部分蒸发，同时未蒸发的海水温度降低，继续流入所述二级闪蒸桶，所述二级闪蒸桶内的压力低于流入海水对应的饱和蒸汽压，因而仍会有部分蒸发，同时未蒸发的海水温度继续降低，流入所述三级闪蒸桶，继续发生闪蒸，所述一级闪蒸桶、所述二级闪蒸桶和所述三级闪蒸桶中的蒸汽遇到冷凝管后，冷凝得到淡水；
步骤二：所述PLC控制器控制所述第三电动阀打开，此时所述腔体与所述三级闪蒸桶连通，所述腔体内的气体通过管道进入所述三级闪蒸桶，当两容器的压力平衡时，所述三级闪蒸桶中的淡水通过管道在重力的作用下流入所述腔体；
步骤三：当所述腔体内的水位达到所述第二水位传感器时，所述第二水位传感器将监测到的信号传送给所述PLC控制器，所述PLC控制器根据接收到的信号作出判断，控制所述第三电动阀关闭，控制所述第二电动阀打开，由于所述三级闪蒸桶与所述腔体进行了压力平衡，损失了部分压力，所述腔体内的压力从常压变成了负压，但其内部的压力仍低于所述二级闪蒸桶与所述一级闪蒸桶内的压力，因而，当所述第二电动阀打开后，所述二级闪蒸桶内的淡水直接流入所述腔体；
步骤四：当所述腔体内的水位达到所述第三水位传感器时，所述第三水位传感器将监测到的信号传送给所述PLC控制器，所述PLC控制器根据接收到的信号作出判断，控制所述第二电动阀关闭，控制所述第一电动阀打开，由于所述腔体内的压力低于所述一级闪蒸桶内的压力，因而，当所述第一电动阀打开后，所述一级闪蒸桶内的淡水直接流入所述腔体内；
步骤五：当所述腔体内的水位达到所述第四水位传感器时，所述第四水位传感器将监测到的信号传给所述PLC控制器，所述PLC控制器根据接收到的信号作出判断，控制所述第一电动阀关闭，控制所述第四电动阀打开，所述腔体内的压力恢复到常压，同时淡水流到所述淡水收集器中；
步骤六：当所述腔体内的淡水完全流出，所述腔体内的第一水位传感器将监测到的信号传给所述PLC控制器，所述PLC控制器根据接收到的信号作出判断，控制所述第四电动阀关闭。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的装置原理简单，仅仅利用连通器的原理，通过将腔体与最低压力的三级闪蒸桶进行压差平衡，由于腔体的体积很小，所以三级闪蒸桶在与它进行压力平衡时，很短的时间就可以实现，能量消耗也比较少。同时，一级闪蒸桶和二级闪蒸桶与腔体连通后，会直接通过连接管将淡水流到腔体内，腔体在这个过程中，压力也逐渐得到了回升，节省了将淡水流到淡水收集器的时间，通过消耗一级的压差，实现多级闪蒸桶内淡水的直接流出，这种逐级利用压差，有效的实现了节能。再次，从整体装置的体积质量上来看，它的结构简单，体积较小，质量较轻。在投入成本方面，本发明更加节省了物料的消耗，降低了成本。同时本发明的结构简单，不需要进行特殊维护，因而使用寿命较长，更能够满足市场需求。
附图说明
图1是本发明实施例的系统示意图；
图中：1为一级闪蒸桶、2为二级闪蒸桶、3为三级闪蒸桶、4为腔体、5为淡水收集器、6为PLC控制器、7为第一电动阀、8为第二电动阀、9为第三电动阀、10为第四电动阀、11为第一水位传感器、12为第二水位传感器、13为第三水位传感器、14为第四水位传感器、15为出水喷头。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做进一步详细的说明。
如图1所示：一种基于压差的液体传输装置，包括闪蒸装置、腔体4、淡水收集器5和PLC控制器6，其特征在于：所述闪蒸装置由通过管道自下而上依次串联连接的一级闪蒸桶1、二级闪蒸桶2和三级闪蒸桶3组成，其中所述一级闪蒸桶1上还设有进口端，所述一级闪蒸桶1内的压力大于所述二级闪蒸桶2内的压力，所述二级闪蒸桶2内的压力大于所述三级闪蒸桶3内的压力，所述一级闪蒸桶1通过设有第一电动阀7的管道与所述腔体4的进口连通，所述二级闪蒸桶2通过设有第二电动阀8的管道与所述腔体4的进口连通，所述三级闪蒸桶3通过设有第三电动阀9的管道与所述腔体4的进口连通，所述腔体4的位置低于所述一级闪蒸桶1、所述二级闪蒸桶2和所述三级闪蒸桶3，所述腔体4的出口还通过设有第四电动阀10的管路与位置低于所述腔体4的所述淡水收集器5的进口连接，所述淡水收集器5的出口还连接有出水喷头15，所述腔体4内由低到高依次设置有第一水位传感器11、第二水位传感器12、第三水位传感器13和第四水位传感器14，所述第一水位传感器11、所述第二水位传感器12、所述第三水位传感器13和所述第四水位传感器14通过信号电缆与所述PLC控制器6连接，所述第一电动阀7、所述第二电动阀8、所述第三电动阀9和所述第四电动阀10通过控制电缆与所述PLC控制器6连接并受所述PLC控制器6控制。
所述一级闪蒸桶1、所述二级闪蒸桶2和所述三级闪蒸桶3的内壁和外壁之间设有隔热层。
所述第一电动阀7、所述第二电动阀8、所述第三电动阀9和所述第四电动阀10均为直行程电动阀。
所述腔体4采用不锈钢材料，所述腔体4的进口位于其顶部，出口位于其侧面。
所述淡水收集器5的进口与出口分别设置在其两侧。
本发明提供的一种基于压差的液体传输装置的工作方法，包括如下步骤：
步骤一：将所述一级闪蒸桶1的进口端连通经过预热后的海水，此时经过预热后的海水流进所述一级闪蒸桶1，由于所述一级闪蒸桶1内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压，所以海水在进入所述一级闪蒸桶1后，会立刻发生部分蒸发，同时未蒸发的海水温度降低，继续流入所述二级闪蒸桶2，所述二级闪蒸桶2内的压力低于流入海水对应的饱和蒸汽压，因而仍会有部分蒸发，同时未蒸发的海水温度继续降低，流入所述三级闪蒸桶3，继续发生闪蒸，所述一级闪蒸桶1、所述二级闪蒸桶2和所述三级闪蒸桶3中的蒸汽遇到冷凝管后，冷凝得到淡水；
步骤二：所述PLC控制器6控制所述第三电动阀9打开，此时所述腔体4与所述三级闪蒸桶3连通，所述腔体4内的气体通过管道进入所述三级闪蒸桶3，当两容器的压力平衡时，所述三级闪蒸桶3中的淡水通过管道在重力的作用下流入所述腔体4；
步骤三：当所述腔体4内的水位达到所述第二水位传感器12时，所述第二水位传感器12将监测到的信号传送给所述PLC控制器6，所述PLC控制器6根据接收到的信号作出判断，控制所述第三电动阀9关闭，控制所述第二电动阀8打开，由于所述三级闪蒸桶3与所述腔体4进行了压力平衡，损失了部分压力，所述腔体4内的压力从常压变成了负压，但其内部的压力仍低于所述二级闪蒸桶2与所述一级闪蒸桶1内的压力，因而，当所述第二电动阀8打开后，所述二级闪蒸桶2内的淡水直接流入所述腔体4；
步骤四：当所述腔体4内的水位达到所述第三水位传感器13时，所述第三水位传感器13将监测到的信号传送给所述PLC控制器6，所述PLC控制器6根据接收到的信号作出判断，控制所述第二电动阀8关闭，控制所述第一电动阀7打开，由于所述腔体4内的压力低于所述一级闪蒸桶1内的压力，因而，当所述第一电动阀7打开后，所述一级闪蒸桶1内的淡水直接流入所述腔体4内；
步骤五：当所述腔体4内的水位达到所述第四水位传感器14时，所述第四水位传感器14将监测到的信号传给所述PLC控制器6，所述PLC控制器6根据接收到的信号作出判断，控制所述第一电动阀7关闭，控制所述第四电动阀10打开，所述腔体4内的压力恢复到常压，同时淡水流到所述淡水收集器5中；
步骤六：当所述腔体4内的淡水完全流出，所述腔体4内的第一水位传感器11将监测到的信号传给所述PLC控制器6，所述PLC控制器6根据接收到的信号作出判断，控制所述第四电动阀10关闭。
如此循环，根据所述腔体4与所述一级闪蒸桶1、所述二级闪蒸桶2和所述三级闪蒸桶3内淡水槽的比例，计算出需要循环多少次，可以将每日闪蒸产得的淡水全部送到所述淡水收集器5内。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (6)
1.一种基于压差的液体传输装置，包括闪蒸装置、腔体(4)、淡水收集器(5)和PLC控制器(6)，其特征在于：所述闪蒸装置由通过管道自下而上依次串联连接的一级闪蒸桶(1)、二级闪蒸桶(2)和三级闪蒸桶(3)组成，其中所述一级闪蒸桶(1)上还设有进口端，所述一级闪蒸桶(1)内的压力大于所述二级闪蒸桶(2)内的压力，所述二级闪蒸桶(2)内的压力大于所述三级闪蒸桶(3)内的压力，所述一级闪蒸桶(1)通过设有第一电动阀(7)的管道与所述腔体(4)的进口连通，所述二级闪蒸桶(2)通过设有第二电动阀(8)的管道与所述腔体(4)的进口连通，所述三级闪蒸桶(3)通过设有第三电动阀(9)的管道与所述腔体(4)的进口连通，所述腔体(4)的位置低于所述一级闪蒸桶(1)、所述二级闪蒸桶(2)和所述三级闪蒸桶(3)，所述腔体(4)的出口还通过设有第四电动阀(10)的管路与位置低于所述腔体(4)的所述淡水收集器(5)的进口连接，所述淡水收集器(5)的出口还连接有出水喷头(15)，所述腔体(4)内由低到高依次设置有第一水位传感器(11)、第二水位传感器(12)、第三水位传感器(13)和第四水位传感器(14)，所述第一水位传感器(11)、所述第二水位传感器(12)、所述第三水位传感器(13)和所述第四水位传感器(14)通过信号电缆与所述PLC控制器(6)连接，所述第一电动阀(7)、所述第二电动阀(8)、所述第三电动阀(9)和所述第四电动阀(10)通过控制电缆与所述PLC控制器(6)连接并受所述PLC控制器(6)控制。
2.根据权利要求1所述一种基于压差的液体传输装置，其特征在于：所述一级闪蒸桶(1)、所述二级闪蒸桶(2)和所述三级闪蒸桶(3)的内壁和外壁之间设有隔热层。
3.根据权利要求1所述一种基于压差的液体传输装置，其特征在于：所述第一电动阀(7)、所述第二电动阀(8)、所述第三电动阀(9)和所述第四电动阀(10)均为直行程电动阀。
4.根据权利要求1所述一种基于压差的液体传输装置，其特征在于：所述腔体(4)采用不锈钢材料，所述腔体(4)的进口位于其顶部，出口位于其侧面。
5.根据权利要求1所述一种基于压差的液体传输装置，其特征在于：所述淡水收集器(5)的进口与出口分别设置在其两侧。
6.一种根据权利要求1至5任意一项所述基于压差的液体传输装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将所述一级闪蒸桶(1)的进口端连通经过预热后的海水，此时经过预热后的海水流进所述一级闪蒸桶(1)，由于所述一级闪蒸桶(1)内的压力低于海水所对应的饱和蒸汽压，所以海水在进入所述一级闪蒸桶(1)后，会立刻发生部分蒸发，同时未蒸发的海水温度降低，继续流入所述二级闪蒸桶(2)，所述二级闪蒸桶(2)内的压力低于流入海水对应的饱和蒸汽压，因而仍会有部分蒸发，同时未蒸发的海水温度继续降低，流入所述三级闪蒸桶(3)，继续发生闪蒸，所述一级闪蒸桶(1)、所述二级闪蒸桶(2)和所述三级闪蒸桶(3)中的蒸汽遇到冷凝管后，冷凝得到淡水；
步骤二：所述PLC控制器(6)控制所述第三电动阀(9)打开，此时所述腔体(4)与所述三级闪蒸桶(3)连通，所述腔体(4)内的气体通过管道进入所述三级闪蒸桶(3)，当两容器的压力平衡时，所述三级闪蒸桶(3)中的淡水通过管道在重力的作用下流入所述腔体(4)；
步骤三：当所述腔体(4)内的水位达到所述第二水位传感器(12)时，所述第二水位传感器(12)将监测到的信号传送给所述PLC控制器(6)，所述PLC控制器(6)根据接收到的信号作出判断，控制所述第三电动阀(9)关闭，控制所述第二电动阀(8)打开，由于所述三级闪蒸桶(3)与所述腔体(4)进行了压力平衡，损失了部分压力，所述腔体(4)内的压力从常压变成了负压，但其内部的压力仍低于所述二级闪蒸桶(2)与所述一级闪蒸桶(1)内的压力，因而，当所述第二电动阀(8)打开后，所述二级闪蒸桶(2)内的淡水直接流入所述腔体(4)；
步骤四：当所述腔体(4)内的水位达到所述第三水位传感器(13)时，所述第三水位传感器(13)将监测到的信号传送给所述PLC控制器(6)，所述PLC控制器(6)根据接收到的信号作出判断，控制所述第二电动阀(8)关闭，控制所述第一电动阀(7)打开，由于所述腔体(4)内的压力低于所述一级闪蒸桶(1)内的压力，因而，当所述第一电动阀(7)打开后，所述一级闪蒸桶(1)内的淡水直接流入所述腔体(4)内；
步骤五：当所述腔体(4)内的水位达到所述第四水位传感器(14)时，所述第四水位传感器(14)将监测到的信号传给所述PLC控制器(6)，所述PLC控制器(6)根据接收到的信号作出判断，控制所述第一电动阀(7)关闭，控制所述第四电动阀(10)打开，所述腔体(4)内的压力恢复到常压，同时淡水流到所述淡水收集器(5)中；
步骤六：当所述腔体(4)内的淡水完全流出，所述腔体(4)内的第一水位传感器(11)将监测到的信号传给所述PLC控制器(6)，所述PLC控制器(6)根据接收到的信号作出判断，控制所述第四电动阀(10)关闭。
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| CN109280723A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-29 | 广西农垦糖业集团红河制糖有限公司 | 一种液料排出装置 |
| WO2021068427A1 (zh) * | 2019-10-12 | 2021-04-15 | 申杰涛 | 流动闪蒸面多级闪蒸水净化技术及装置 |
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