CN107829896A - 流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，能量回收端盖左侧设置中间盖板，中间盖板和泵端柱塞底座间设置前置斜盘，前置斜盘左侧设置环形凸台，与泵端柱塞底座槽型滑轨实现泵端柱塞底座相对前置斜盘旋转，前置斜盘右侧与中间盖板球面接触，泵端外壳设置与前置斜盘螺栓槽配合的径向前置球铰螺；能量回收端柱塞底座和外盖板间设置后置斜盘，后置斜盘左侧设置环形凸台，与能量回收端柱塞底座槽型滑轨实现能量回收端柱塞底座相对后置斜盘旋转，后置斜盘右侧与外盖板球面接触，能量回收端外壳设置径向限位螺栓，外盖板设置轴向后置球铰螺栓。本发明不但可以实现流量及压力系统的平衡微调节，还能够实现日产淡水量的目标调节。
Description
技术领域
本发明属于海水淡化技术领域，更具体的说，是涉及一种流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机。
背景技术
在能源日益紧张的今天，能量回收是提高现有能源利用率的重要举措。在膜法反渗透海水淡化系统中，高压泵和能量回收装置是最重要的两个组成部分，柱塞式高压泵能量回收一体机有效的将高压泵和能量回收装置两个独立设备集成化，优化了系统组成。但常规的柱塞式高压泵能量回收一体机单台设备在一定转速下流量不可调节，一般情况下需要一台较小功率增压水泵及系列阀控装置辅助调节，来达到系统平衡。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，不但可以实现流量及压力系统的平衡微调节，还能够实现日产淡水量的目标调节。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，包括由左至右依次连接的泵端盖、泵端外壳、能量回收端盖、能量回收端外壳和外盖板，所述能量回收端盖内设置有传动块，所述传动块左侧连接有泵轴，右侧连接有能量回收轴，所述泵轴和泵端外壳之间设置有随泵轴旋转的泵端套筒，所述泵端套筒内设置有随其旋转的轴向泵端柱塞，所述泵端套筒右侧设置有随泵端柱塞旋转的泵端柱塞底座，所述能量回收轴和能量回收端外壳之间设置有随能量回收轴旋转的能量回收端套筒，所述能量回收端套筒内设置有随其旋转的轴向能量回收端柱塞，所述能量回收端套筒右侧设置有随能量回收端柱塞旋转的能量回收端柱塞底座，
所述能量回收端盖左侧设置有中间盖板，所述中间盖板和泵端柱塞底座之间设置有前置斜盘，所述前置斜盘左侧面设置有环形凸台，与泵端柱塞底座右侧设置的槽型滑轨接触配合实现泵端柱塞底座相对于前置斜盘周向旋转，所述前置斜盘右侧面与中间盖板之间球面接触，所述前置斜盘球面设置有螺栓槽，所述泵端外壳设置有与前置斜盘上螺栓槽配合的径向前置球铰螺栓，通过控制前置球铰螺栓的旋入深度控制前置斜盘的倾斜角度；
所述能量回收端柱塞底座和外盖板之间设置有后置斜盘，所述后置斜盘左侧面设置有环形凸台，与能量回收端柱塞底座右侧设置的槽型滑轨接触配合实现能量回收端柱塞底座相对于后置斜盘周向旋转，所述后置斜盘右侧面与外盖板之间球面接触，所述后置斜盘球面设置有径向限位槽和轴向螺栓槽，所述能量回收端外壳设置有径向限位螺栓，所述外盖板设置有与后置斜盘上螺栓槽配合的轴向后置球铰螺栓，通过控制后置球铰螺栓的旋入深度控制后置斜盘的倾斜角度，通过限位螺栓与后置斜盘上限位槽的配合控制后置斜盘的倾角极限值。
所述前置斜盘和后置斜盘均设置为半球状，所述前置斜盘设置有用于泵轴穿过的轴向通孔。
所述前置球铰螺栓旋入，前置斜盘倾角变大，推动泵端柱塞底座倾斜角度增大，流量增大；所述前置球铰螺栓旋出，前置斜盘倾角变小，泵端柱塞底座倾斜角度减小，流量减小。
所述后置球铰螺栓旋入，后置斜盘倾角变小，能量回收端柱塞底座倾斜角度减小，流量减小；所述后置球铰螺栓旋出，后置斜盘倾角增大，能量回收端柱塞底座倾斜角度增大，流量增大。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明，在泵端前置球铰螺栓旋入，前置斜盘倾角变大，推动泵端柱塞底座倾斜角度增大，流量增大；前置球铰螺栓旋出，前置斜盘倾角变小，泵端柱塞底座倾斜角度减小，流量减小。在能量回收端，后置球铰螺栓旋入，后置斜盘倾角变小，能量回收端柱塞底座倾斜角度减小，流量减小；所述后置球铰螺栓旋出，后置斜盘倾角增大，能量回收端柱塞底座倾斜角度增大，流量增大
(2)本发明流量可调控，能够适用于较大范围流量工况下的泵送及能量回收，泵端和能量回收端的流量可单独分开调节，配合调节系统中的阀门开度能够实现整个海水淡化系统的流量平衡和压力平衡。如当进膜海水压力不足时，可通过减小能量回收端的后置斜盘倾角来降低回收流量来提升膜前原水压力，同时产生的有益效果是产生的淡水量增加；相反，当进膜海水压力过高时，可通过增加能量回收端的后置斜盘倾角来增加回收流量，从而提升膜前原水压力。
(3)本发明可用于多个不同日产水量等级的反渗透海水淡化系统。如所需日产水量较低时，可分别减小泵端的前置斜盘和能量回收端的后置斜盘倾角，同时所需功耗也会降低；反之当所需日产水量较高时，分别增加泵端的前置斜盘和能量回收端的后置斜盘倾角，同时功耗也会增加。
(4)本发明流量调节原理简单，应用该装置的反渗透海水淡化系统具有多元的压力调节系统，可省去不必要的阀控装置。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记:1前置球铰螺栓，2前置斜盘，3限位螺栓，4泵端弹簧，5能量回收端弹簧，6后置斜盘，7后置球铰螺栓，8泵端外壳，9泵端盖，10泵端柱塞，11泵端柱塞底座，12能量回收端外壳，13能量回收端柱塞，14能量回收端柱塞底座，15能量回收端盖，16泵轴，17传动块，18能量回收轴，19泵端套筒，20能量回收端套筒,21外盖板，22中间盖板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明的流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，包括由左至右依次连接的泵端盖9、泵端外壳8、能量回收端盖15、能量回收端外壳12和外盖板21。所述能量回收端盖15内设置有传动块17，所述传动块17左侧连接有泵轴16，右侧连接有能量回收轴18，泵轴16与能量回收轴18插入传动块17两侧方形孔内来进行扭矩的传递，因此两轴保持相同的转速。所述泵轴16和泵端外壳8之间设置有随泵轴16旋转的泵端套筒19，所述泵轴16和泵端套筒19之间设置有泵端弹簧4，所述泵端套筒19内设置有几个随其旋转的轴向泵端柱塞10，所述泵端套筒19右侧设置有随泵端柱塞10旋转的泵端柱塞底座11，所述泵端柱塞底座11右侧面沿圆周设置有槽型滑轨。
所述能量回收端盖15左侧设置有中间盖板22，所述中间盖板22设置有球形凹槽和泵轴孔。所述中间盖板22和泵端柱塞底座11之间设置有前置斜盘2，所述前置斜盘2设置为半球状，所述前置斜盘2设置有用于泵轴16穿过的轴向通孔。所述前置斜盘2左侧平面设置有环形凸台，与泵端柱塞底座11的槽型滑轨接触配合实现泵端柱塞底座11相对于前置斜盘2进行周向旋转，所述前置斜盘2右侧面与中间盖板22之间球面接触，并与泵端弹簧4构成弹性压紧配合来限制前置斜盘2的位移。所述前置斜盘2球面设置有螺栓槽，所述泵端外壳8设置有与前置斜盘2上螺栓槽配合的径向前置球铰螺栓1，通过控制前置球铰螺栓1的旋入深度控制前置斜盘2的倾斜角度。
所述能量回收轴18和能量回收端外壳12之间设置有随能量回收轴18旋转的能量回收端套筒20，所述能量回收端套筒20和能量回收轴18之间设置有能量回收端弹簧5，所述能量回收端套筒20内设置有几个随其旋转的轴向能量回收端柱塞13，所述能量回收端套筒20右侧设置有随能量回收端柱塞13旋转的能量回收端柱塞底座14，所述能量回收端柱塞底座14右侧面沿圆周设置有槽型滑轨。所述能量回收端柱塞底座14和外盖板21之间设置有后置斜盘6，所述后置斜盘6设置为半球状。所述后置斜盘6左侧平面设置有环形凸台，与能量回收端柱塞底座14的槽型滑轨接触配合实现能量回收端柱塞底座14相对于后置斜盘6进行周向旋转，外盖板21左端面设置有球形凹槽，所述后置斜盘6右侧面与外盖板21之间球面接触。所述后置斜盘6球面设置有径向限位槽和轴向螺栓槽，所述能量回收端外壳12设置有径向限位螺栓3，所述外盖板21设置有与后置斜盘6上螺栓槽配合的轴向后置球铰螺栓7，通过控制后置球铰螺栓7的旋入深度控制后置斜盘6的倾斜角度从而达到控制装置能量回收端额定流量的目的，通过限位螺栓3与后置斜盘6上限位槽的配合控制后置斜盘6的倾角的极限值，即确定后置斜盘6的倾角范围。限位螺栓3、能量回收端弹簧5、球形接触结构共同限制了后置斜盘6位置的偏移。
本发明的工作流程：当泵端额定流量降低，前置球铰螺栓1旋出，前置斜盘2倾斜角度变小，推动泵端柱塞底座11倾斜角度减小，使得同样转速下高压泵一侧泵端柱塞10单旋转周期内的行程减小，因而流量减小。反之，前置球铰螺栓1旋入，前置斜盘2倾斜角度变大，推动泵端柱塞底座11倾斜角度增大，使得同样转速下高压泵一侧泵端柱塞10单旋转周期内的行程增加，因而流量增大。同样，在能量回收端，后置球铰螺栓7旋入，后置斜盘6倾斜角度变小，能量回收端柱塞底座14倾斜角度减小，流量减小。后置球铰螺栓7旋出，后置斜盘6倾斜角度增大，能量回收端柱塞底座14倾斜角度增大，流量增大。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (4)
1.一种流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，包括由左至右依次连接的泵端盖(9)、泵端外壳(8)、能量回收端盖(15)、能量回收端外壳(12)和外盖板(21)，所述能量回收端盖(15)内设置有传动块(17)，所述传动块(17)左侧连接有泵轴(16)，右侧连接有能量回收轴(18)，所述泵轴(16)和泵端外壳(8)之间设置有随泵轴(16)旋转的泵端套筒(19)，所述泵端套筒(19)内设置有随其旋转的轴向泵端柱塞(10)，所述泵端套筒(19)右侧设置有随泵端柱塞(10)旋转的泵端柱塞底座(11)，所述能量回收轴(18)和能量回收端外壳(12)之间设置有随能量回收轴(18)旋转的能量回收端套筒(20)，所述能量回收端套筒(20)内设置有随其旋转的轴向能量回收端柱塞(13)，所述能量回收端套筒(20)右侧设置有随能量回收端柱塞(13)旋转的能量回收端柱塞底座(14)，其特征在于，
所述能量回收端盖(15)左侧设置有中间盖板(22)，所述中间盖板(22)和泵端柱塞底座(11)之间设置有前置斜盘(2)，所述前置斜盘(2)左侧面设置有环形凸台，与泵端柱塞底座(11)右侧设置的槽型滑轨接触配合实现泵端柱塞底座(11)相对于前置斜盘(2)周向旋转，所述前置斜盘(2)右侧面与中间盖板(22)之间球面接触，所述前置斜盘(2)球面设置有螺栓槽，所述泵端外壳(8)设置有与前置斜盘(2)上螺栓槽配合的径向前置球铰螺栓(1)，通过控制前置球铰螺栓(1)的旋入深度控制前置斜盘(2)的倾斜角度；
所述能量回收端柱塞底座(14)和外盖板(21)之间设置有后置斜盘(6)，所述后置斜盘(6)左侧面设置有环形凸台，与能量回收端柱塞底座(14)右侧设置的槽型滑轨接触配合实现能量回收端柱塞底座(14)相对于后置斜盘(6)周向旋转，所述后置斜盘(6)右侧面与外盖板(21)之间球面接触，所述后置斜盘(6)球面设置有径向限位槽和轴向螺栓槽，所述能量回收端外壳(12)设置有径向限位螺栓(3)，所述外盖板(21)设置有与后置斜盘(6)上螺栓槽配合的轴向后置球铰螺栓(7)，通过控制后置球铰螺栓(7)的旋入深度控制后置斜盘(6)的倾斜角度，通过限位螺栓(3)与后置斜盘(6)上限位槽的配合控制后置斜盘(6)的倾角极限值。
2.根据权利要求1所述的流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，其特征在于，所述前置斜盘(2)和后置斜盘(6)均设置为半球状，所述前置斜盘(2)设置有用于泵轴(16)穿过的轴向通孔。
3.根据权利要求1所述的流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，其特征在于，所述前置球铰螺栓(1)旋入，前置斜盘(2)倾角变大，推动泵端柱塞底座(11)倾斜角度增大，流量增大；所述前置球铰螺栓(1)旋出，前置斜盘(2)倾角变小，泵端柱塞底座(11)倾斜角度减小，流量减小。
4.根据权利要求1所述的流量可调柱塞式高压泵能量回收一体机，其特征在于，所述后置球铰螺栓(7)旋入，后置斜盘(6)倾角变小，能量回收端柱塞底座(14)倾斜角度减小，流量减小；所述后置球铰螺栓(7)旋出，后置斜盘(6)倾角增大，能量回收端柱塞底座(14)倾斜角度增大，流量增大。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 300192 No. 1 East scientific research road, Tianjin, Nankai District Applicant after: THE INSTITUTE OF SEAWATER DESALINATION AND MULTIPURPOSE UTILIZATION, MNR (TIANJIN) Applicant after: TIANJIN BLUECROSS MEMBRANE TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 300192 No. 1 East scientific research road, Tianjin, Nankai District Applicant before: THE INSTITUTE OF SEAWATER DESALINATION AND MULTIPURPOSE UTILIZATION, SOA (TIANJIN) Applicant before: TIANJIN BLUECROSS MEMBRANE TECHNOLOGY CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |