CN108443100A - 一种基于布朗气燃烧的泵系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于布朗气燃烧的泵系统，由布朗气真空泵子系统、布朗气发生装置和电子控制系统组成，布朗气真空泵子系统包括出液管、水封装置、主泵体、小柱塞、通气器、大活塞、主泵体凸台、点火器、进气道、排水管、燃烧腔、柱塞腔、进液管和冷却装置总成，其中水封装置包括密封垫圈、弹簧、水封座圈、水封环和水封皮碗，排水管上装有单向阀，冷却装置总成包括水套、圆柱头螺钉、冷却水管、冷却水泵、散热器和冷却水箱，电子控制系统包括单向阀、压力表、真空计、温度传感器、点火开关、ECU和流量调节阀。
Description
技术领域
本发明涉及一种泵系统，具体地说，是一种基于布朗气燃烧的泵系统。
背景技术
目前，泵系统广泛应用于工业生产制造中，较常使用的泵主要有齿轮泵、离心泵、叶片泵、往复泵等，但是这些泵在工作时被运输的液体会流经主要部件，在抽送含有固体颗粒的液体时主要部件会产生巨大磨损，而且无法输送腐蚀性液体，具有工作噪声大、工作效率不高等缺点，使得泵系统功能单一、效率低。
常压下将水电解，正极生成氧气负极生成氢气，会出现氢气和氧气化学比例为2：1的混合燃气，这就是所谓的布朗气。布朗气是一种严格按照水分子结构中氢氧摩尔当量配比的氢氧混合气体，无色无味无毒，比空气相对密度小，具有其他所有燃气都无法实现的内爆特性，当燃烧或爆炸发生后会以1：1860体积比形成真空和负压，1860毫升的布朗气燃烧后只生成1毫升的水。布朗气可以通过自身氧气完全燃烧，火焰传播速度快，燃烧噪声小，生成物只有水而无污染。目前，市场上已有功能良好的布朗气发生装置销售，作为理想的替代燃料布朗气有着良好的发展前景。
发明内容
本发明的目的是克服目前常用泵系统工作噪声大、工作效率不高、功能单一、无法运输含有固体颗粒的液体和腐蚀性液体的缺点，提供一种工作噪声小、效率高、可运输多种液体并可用于增压的泵系统。
为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于布朗气燃烧的泵系统，由布朗气真空泵子系统、电子控制系统和布朗气发生装置组成，布朗气真空泵子系统包括出液管、水封装置、主泵体、小柱塞、通气器、大活塞、主泵体凸台、点火器、进气道、排水管、燃烧腔、柱塞腔、进液管和冷却装置总成，其中水封装置包括密封垫圈、弹簧、水封座圈、水封环和水封皮碗，排水管上装有单向阀，冷却装置总成包括水套、圆柱头螺钉、冷却水管、冷却水泵、散热器和冷却水箱，电子控制系统包括单向阀、压力表、真空计、温度传感器、点火开关、ECU和流量调节阀。
布朗气真空泵子系统中主泵体内的压力通过通气器进行调节。主泵体凸台与主泵体是一体的，主泵体凸台限制了大活塞的行程长度。大活塞和小柱塞与主泵体均为过渡配合，大活塞和小柱塞可在主泵体内做直线往复运动。水封装置中密封垫圈上的凸缘卡在主泵体的缺口内，水封座圈压入主泵体，水封皮碗用弹簧压紧在密封垫圈和水封座圈之间，密封垫圈另一端压在小柱塞的端面上。柱塞腔用于容纳小柱塞的运动，同时容纳被运输液体，燃烧腔和柱塞腔是隔开的。冷却装置总成中水套由圆柱头螺钉连接于主泵体上，排水管上装有单向阀，泵系统的所有过流部件均采用不锈钢制造。向进液管通入气体时，泵系统可以用作增压。布朗气发生装置通过进气道与主泵体连接。
电子控制系统中的ECU收集压力表、真空计和温度传感器的数据，根据这些数据通过点火开关控制点火时间，通过流量调节阀控制通入燃烧腔的布朗气量和流入水套的冷却水流量，从而控制所述泵系统的流量。
本发明的有益效果是：此泵系统利用布朗气内爆特性工作，减小了工作噪声，可运输含细小固体颗粒液体和腐蚀性液体并可用于增压，提高了工作效率。
附图说明
图1布朗气真空泵子系统剖面结构示意图。
图2一种基于布朗气燃烧的泵系统结构示意图。
图3水封装置剖面结构示意图。
图中：1.出液管，2.水套，3.圆柱头螺钉，4.水封装置，5.主泵体，6.小柱塞，7.通气器，8.大活塞，9.主泵体凸台，10.点火器，11.冷却水管，12.冷却水泵，13.进气道，14.散热器，15.冷却水箱，16.排水管，17.燃烧腔，18.柱塞腔，19.进液管，20.单向阀A，21.压力表A，22.真空计，23.温度传感器，24.点火开关，25.ECU，26.流量调节阀A，27.压力表B，28.布朗气发生装置，29.流量调节阀B，30.单向阀B，31.密封垫圈，32.弹簧，33.水封座圈，34.水封环，35.水封皮碗。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明予以详细说明：
基于布朗气燃烧的泵系统由布朗气真空泵子系统、电子控制系统和布朗气发生装置28组成，布朗气真空泵子系统由出液管1、水封装置4、主泵体5、小柱塞6、通气器7、大活塞8、主泵体凸台9、点火器10、进气道13、排水管16、燃烧腔17、柱塞腔18、进液管19和冷却装置总成组成，其中水封装置4由密封垫圈31、弹簧32、水封座圈33、水封环34和水封皮碗35组成，冷却装置总成由水套2、圆柱头螺钉3、冷却水管11、冷却水泵12、散热器14和冷却水箱15组成，电子控制系统由单向阀A20、压力表A21、真空计22、温度传感器23、点火开关24、ECU25、流量调节阀A26、压力表B27、流量调节阀B29和单向阀B30组成，布朗气发生装置目前在市场上已有销售。
主泵体5内的压力通过通气器7进行调节。主泵体凸台9与主泵体5是一体的，主泵体凸台9限制了大活塞8的行程长度，避免大活塞8在运动中对点火器10造成伤害。小柱塞6和大活塞8与主泵体5均为过渡配合，使得小柱塞6和大活塞8可在主泵体内做直线往复运动。密封垫圈31上的凸缘卡在主泵体5的缺口内，水封座圈33压入主泵体5，水封皮碗35用弹簧32压紧在密封垫圈31和水封座圈33之间，密封垫圈31另一端压在小柱塞6的端面上，以防止柱塞腔18内的液体向燃烧腔17渗漏。柱塞腔18用于容纳小柱塞6的运动，同时容纳被运输液体，燃烧腔17和柱塞腔18是隔开的，保证被运输液体的杂质不会影响燃烧腔17内布朗气的燃烧。水套2由圆柱头螺钉3连接于主泵体5上，排水管16上装有单向阀，确保冷却水不会回流。向进液管通入气体时，泵系统可以用作增压。布朗气发生装置28通过进气道13与主泵体5连接。
布朗气发生装置28通过进气道13向燃烧腔17通入布朗气，ECU控制点火开关24打开，点火器10点燃布朗气，由于布朗气的内爆效应燃烧腔17内迅速产生真空和负压，液体通过单向阀B30和进液管19流入柱塞腔18，ECU25控制单向阀B30关闭并通过流量调节阀A26控制布朗气通入燃烧腔17，同时燃烧后产生的水通过排水管16流向冷却水箱15，在布朗气充满燃烧腔17的过程中大活塞8和小柱塞6均向左移动，柱塞腔18容积逐渐减小，ECU25控制单向阀A20打开，液体通过单向阀A20流出出液管1，此时ECU25再次控制点火开关24打开。在进行一定数量的循环后，温度传感器23测得主泵体5的温度达到上限值，ECU25控制冷却水泵12工作，冷却水箱15内的冷却液通过散热器14、冷却水泵12和冷却水管11进入水套2中进行循环，温度传感器23测得主泵体5的温度下降到下限值后，ECU25控制冷却水泵12停止工作，完成主泵体5的冷却。
本发明，燃烧腔17和柱塞腔18是完全隔开的，柱塞腔17内的被运输液体的杂质不会影响燃烧室18内布朗气的燃烧，泵系统的所有过流部件均采用不锈钢制造，可运输腐蚀性液体。向进液管通入气体时，泵系统可以用作增压。
本发明，ECU根据压力表A21、真空计22和温度传感器23和压力表B27的数据，通过点火开关24控制点火时间，通过流量调节阀A26控制通入燃烧腔17的布朗气量，通过流量调节阀B29控制流入水套2的冷却水流量，从而控制所述泵系统的流量。
Claims (8)
1.一种基于布朗气燃烧的泵系统，由布朗气真空泵子系统、布朗气发生装置和电子控制系统组成，其特征在于：
所述布朗气真空泵子系统由出液管、水封装置、主泵体、小柱塞、通气器、大活塞、主泵体凸台、点火器、进气道、排水管、燃烧腔、柱塞腔、进液管和冷却装置总成组成，冷却装置总成包括水套、圆柱头螺钉、冷却水管、冷却水泵、散热器和冷却水箱；
电子控制系统由单向阀、压力表、真空计、温度传感器、点火开关、ECU和流量调节阀组成；
所述水套由圆柱头螺钉连接于主泵体上，所述主泵体内的压力通过所述通气器进行调节；所述主泵体凸台与所述主泵体是一体的，主泵体凸台限制了大活塞的行程长度，避免大活塞在运动中对点火器造成伤害；
所述排水管上装有单向阀，布朗气燃烧后产生的水通过所述排水管流向所述冷却水箱，通过排水管上的单向阀确保冷却水不会回流。
2.根据权利要求1所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述柱塞腔和所述燃烧腔是隔开的，柱塞腔用于容纳小柱塞的运动，同时容纳被运输液体，保证被运输液体的杂质不会影响燃烧腔内布朗气的燃烧，增强泵系统工作稳定性，所述泵系统输送含细小颗粒的液体。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述泵系统的所有过流部件均采用不锈钢制造，所述泵系统输送无杂质液体和腐蚀性液体。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述点火器用于点燃布朗气，通过布朗气的燃烧在所述燃烧腔内产生真空和负压。
5.根据权利要求3所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述点火器用于点燃布朗气，通过布朗气的燃烧在所述燃烧腔内产生真空和负压。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述ECU根据所述压力表、真空计和温度传感器的数据，通过所述点火开关控制点火时间，通过所述流量调节阀控制通入燃烧腔的布朗气量和流入水套的冷却水流量，从而控制所述泵系统的流量。
7.根据权利要求3所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述ECU根据所述压力表、真空计和温度传感器的数据，通过所述点火开关控制点火时间，通过所述流量调节阀控制通入燃烧腔的布朗气量和流入水套的冷却水流量，从而控制所述泵系统的流量。
8.根据权利要求4所述的一种基于布朗气燃烧的泵系统，其特征在于：所述ECU根据所述压力表、真空计和温度传感器的数据，通过所述点火开关控制点火时间，通过所述流量调节阀控制通入燃烧腔的布朗气量和流入水套的冷却水流量，从而控制所述泵系统的流量。
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