CN108314117A - 一种两腔式空气压力脉动能转化器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两腔式空气压力脉动能转化器，由柱塞式聚能增压泵、气液混压缸、液压隔膜、截面为工字的工字活塞和热气管构成，所述液压隔膜设置于所述气液混压缸内并将所述气液混压缸内部分割成液体腔和气体腔，利用柱塞式聚能增压泵将高压海水中的脉动能通过工字活塞传递到热气管中进而使热气流产生频率可调的脉动，实现了将高压海水的脉动传递给热气流作用，既保证了高压海水的稳压以适应膜法海水淡化的需要，同时制造了絮乱的热气流，大幅度调高了风干制盐效果，优化了海水大话和制盐联产系统的流程，减少了设备的投入和能源消耗，同时本装置采用方法简易，价格低，耐腐蚀，具有客观的经济效益、社会效益以及应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及海水淡化领域，特别是一种应用于海水淡化的两腔式空气压力脉动能转化器。
背景技术
膜法海水淡化与喷雾结晶制盐联产是目前较为理想的海水综合利用方式。在膜法海水淡化技术中，利用柱塞式高压泵使海水压力达到6MPa左右，用以满足膜法海水淡化对海水压力的要求，柱塞式聚能增压泵的工作原理是：依靠柱塞在缸体中的往复运动，使密封工作容腔内的容积不断发生变化，进而对液体形成脉动式的高压输送，产生压力脉动的高压海水。在此工作特性下，当具有脉动能的海水进入管道时，会对管道或者设备产生较大的损害，而且，脉动的高压水会缩短反渗透膜的使用寿命和降低淡水产品的质量。因此，高压海水的压力脉动对整个系统来说不是不利的。，需要在柱塞式聚能增压泵后加装稳压装置，使输出海水压力稳定在6MPa左右。
另一方面，在喷雾结晶制盐生产技术的发展过程中，脉动蒸发干燥技术制盐技术越来越被广泛利用。2001年1月《农业机械学报》第1期第32卷“脉动气流的喷雾干燥”文献记载，高温、高频振荡气流下的喷雾干燥比传统喷雾干燥的蒸发速率提高2.5倍以上，除此之外，脉动蒸发干燥还具有节能、设备成本低、改善环境污染现状等优点。虽说上述“脉动气流的喷雾干燥”中也公开了“一种脉动燃烧装置”，该装置可以产生脉动的热气流，但该装置结构复杂，能耗较高。目前海水淡化和制盐联产系统中，脉动热气流产生方法为:由送风机产生稳定的气流，气流经过加热形成稳定的热气流，稳定的热气流再通过脉动泵产生脉动的热气流，这种脉动的热气流的产生方式需要用到脉动泵，脉动泵的耗能较高。同时也有其他专利也公开过一种“一种活塞摆动藕合式可变频脉动能交换器”但该装置过于复杂，需要用到曲轴等众多连接装置，装置之间缺乏稳定性，由于海水具有腐蚀性，直接接触不耐腐蚀。
综上所述，目前膜法海水淡化与喷雾结晶制盐的联产过程中，存在着两个问题:一是需要对柱塞式聚能增压泵输出端的脉动高压海水进行稳压，需要通过消耗大量的能量或投入更大的成本来实现，二是产生脉动的热气流也需要消耗大量的能量。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种既能对脉动的高压海水进行稳压，又能利用脉动的高压海水稳压过程中释放的能量产生脉动热气流，具有可观的经济效益、社会效益和应用价值的一种两腔式空气压力脉动能转化器装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种两腔式空气压力脉动能转化器，由柱塞式聚能增压泵、气液混压缸、液压隔膜、截面为工字的工字活塞和热气管构成，所述液压隔膜设置于所述气液混压缸内并将所述气液混压缸内部分割成液体腔和气体腔，所述液体腔设置有出水口和于所述柱塞式聚能增压泵连通的入水口，所述气体腔与所述热气管的中部连接，所述工字活塞的一端与所述气体腔的内壁密封连接，另一端伸入所述热气管中，所述工字活塞的中部与所述热气管的管壁密封连接，所述工字活塞只可轴向移动而不可周向转动。
本发明的有益效果是：本发明利用柱塞式聚能增压泵将高压海水中的脉动能传递到热气管中进而使热气流产生频率可调的脉动，实现了将高压海水的脉动传递给热气流作用，既保证了高压海水的稳压以适应膜法海水淡化的需要，同时制造了絮乱的热气流，大幅度调高了风干制盐效果，使原来对联产系统有害的脉动能得到了充分的利用，优化了海水大话和制盐联产系统的流程，减少了设备的投入和能源消耗，同时本装置采用方法简易，价格低，耐腐蚀，具有客观的经济效益、社会效益以及应用价值。
附图说明
下面结合附图和实施对本发明进一步说明。
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
参照图1，一种两腔式空气压力脉动能转化器，由柱塞式聚能增压泵1、气液混压缸2、液压隔膜3、截面为工字的工字活塞4和热气管5构成，所述液压隔膜3设置于所述气液混压缸2内并将所述气液混压缸2内部分割成液体腔6和气体腔7，所述液体腔6设置有出水口8和于所述柱塞式聚能增压泵1连通的入水口9，所述气体腔7与所述热气管5的中部连接，所述工字活塞4的一端与所述气体腔7的内壁密封连接，另一端伸入所述热气管5中，所述工字活塞4的中部与所述热气管5的管壁密封连接，所述工字活塞4只可轴向移动而不可周向转动，柱塞式聚能增压泵1将高压海水从入水口9脉动式泵入液体腔6中，液压隔膜3也发生脉动式形变，进而驱使工字活塞4往复动作，由于工字活塞4便伸入热气管5中所以也导致热气管5中中流动的热空气发生脉动式流动。
本发明利用柱塞式聚能增压泵将高压海水中的脉动能传递到热气管中进而使热气流产生频率可调的脉动，实现了将高压海水的脉动传递给热气流作用，既保证了高压海水的稳压以适应膜法海水淡化的需要，同时制造了絮乱的热气流，大幅度调高了风干制盐效果，使原来对联产系统有害的脉动能得到了充分的利用，优化了海水大话和制盐联产系统的流程，减少了设备的投入和能源消耗，同时本装置采用方法简易，价格低，耐腐蚀，具有客观的经济效益、社会效益以及应用价值。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种两腔式空气压力脉动能转化器，其特征在于它由柱塞式聚能增压泵（1）、气液混压缸（2）、液压隔膜（3）、截面为工字的工字活塞（4）和热气管（5）构成，所述液压隔膜（3）设置于所述气液混压缸（2）内并将所述气液混压缸（2）内部分割成液体腔（6）和气体腔（7），所述液体腔（6）设置有出水口（8）和于所述柱塞式聚能增压泵（1）连通的入水口（9），所述气体腔（7）与所述热气管（5）的中部连接，所述工字活塞（4）的一端与所述气体腔（7）的内壁密封连接，另一端伸入所述热气管（5）中，所述工字活塞（4）的中部与所述热气管（5）的管壁密封连接，所述工字活塞（4）只可轴向移动而不可周向转动。
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