CN108591133A - 一种基于气液转换的高效增压容积泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于气液转换的高效增压容积泵，包括真空泵、真空储压罐、空气压缩机、空气储压罐、气液切换缸、出液阀和储液桶，气液切换缸还连接有真空抽气阀，真空抽气阀通过真空抽气管与真空储压罐连接，真空抽气阀与真空储压罐配合对气液切换缸进行抽真空，气液切换缸通过内部的真空吸力将物料供应机构内的液体吸入；空气储压罐内的高压空气进入气液切换缸下将液体从出液阀推出。本发明利用空气压力将流体推出，压力可实现精确调节；整体无直接的机械传动部件，密封件不参与运动，无磨损；泵的输出流量可多级并联，可实现含腐蚀污染、磨料纤维、含固体污染、含盐海水的液体、胶体以及粘度高、流动性差的介质输送及增压，且成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及液体增压泵技术领域，具体涉及一种通过基于气液转换来实现液体增压的泵设备。
背景技术
目前，现有的液体输送泵一般采用的是离心式、柱塞式、隔膜式、蠕动式等，利用液压或气压驱动柱塞使隔膜压缩泵体容积，从而实现液体的增压及输送。在需要压力较高的场合，则使用柱塞泵进行增压，然而，在一些要求输送含有大量固体颗料、纤维的应用环境中，存在着泵体磨损快、柱塞磨损大、密封圈消耗维修频率太高等问题。因此，传统离心式、柱塞式、隔膜式、蠕动式泵等增压设备主要存在以下缺点：离心泵不适合输送含固液体；离心泵泵体、轴密封件及离心泵叶易损；柱塞泵密封圈、柱塞均容易磨损；隔膜泵压力只能做到1Mpa左右，流量也很小，隔膜片易疲劳折损；蠕动泵管件易疲劳损坏，容量极小；泵压力不稳定，可调节范围小；机械传动易发生故障，适用能力差；通常只单独使用(若干几个放在一起使用)，难以根据需要进行组合使用以提高流量及压力。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺点，提供一种结构设计更合理、无机械传动、不易造成构件磨损、可实现更高压力和流量、适合输送含固流体的基于气液转换的高效增压容积泵。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：包括，
真空泵和真空储压罐，两者通过抽真空管连接，通过真空泵对真空储压罐进行抽真空；
空气压缩机和空气储压罐，两者通过压缩空气管连接，通过空气压缩机给空气储压罐注入压缩空气；
气液切换缸，其液体输入端与物料供应机构连接，其液体输出端连接有出液阀；同时，该气液切换缸还连接有真空抽气阀，真空抽气阀通过真空抽气管与真空储压罐连接，真空抽气阀与真空储压罐配合对气液切换缸进行抽真空，气液切换缸通过内部的真空吸力将物料供应机构内的液体吸入；该气液切换缸通过空气输出管与空气储压罐连接，空气储压罐内的高压空气通过空气输出管进入气液切换缸，在高压空气的压力下将液体从出液阀推出。
进一步地，所述物料供应机构为储液桶，所述气液切换缸直接安装在储液桶上面，气液切换缸的底部通过导管与储液桶连接，气液切换缸抽真空后，其内部真空吸力直接通过导管将储液桶内的液体吸入。
进一步地，气液切换缸还连接有排气阀，排气阀连接有排气消声器，通过排气阀将气液切换缸内的空气排出后再进行抽真空。
进一步地，所述出液阀为单向出液阀，其上设有出液口，单向出液阀连接于气液切换缸的底部前面，使出液朝向前方。
进一步地，空气储压罐连接有空气进气阀，气液切换缸通过空气输出管与空气进阀连接。
进一步地，在气液切换缸上设有液体关闭阀，液体充满气液切换缸后，液体关闭阀关闭液体输入。
还可以多组级联使用，每组的气液切换缸包括有至少两个，每个气液切换缸的液体输入端分别与物料供应机构连接，且每个气液切换缸分别与空气储压罐及真空储压罐连接，各气液切换缸分别连接有出液阀，各出液阀可根据实际使用的需要单独设置出液口，或者采用导管将其中若干出液口连接于一起，并留出若干独立的出液口；或者采用导管将所有的出液口连接于一起，如此实现对于不同流量及压力的控制要求。
具体工作过程：进液流程，真空泵将真空储压罐抽为真空；排气阀打开气液切换缸，将其内的空气经排气消声器排出，真空抽气阀打开将气液切换缸瞬间抽空，储液桶内的液体随抽真空时被吸入气液切换缸内，当液体充满气液切换缸后，液体关闭阀关闭，停止抽入液体。
出液过程，空气压缩机将空气储压罐注入满气体；空气进气阀打开，空气储压罐内的气体进入气液切换缸，推动气液切换缸的内液体打开出液阀，由出液口射出，实现通过空气的推力将流体推出。
本发明利用空气作为传递动能的介质，由于空气可以自由扩散到大气中，故不会污染被传输的介质，且由于空气的隔离，在传输含腐蚀、磨损物质的液体时也不会污染、腐蚀泵的其他部件。泵的输送压力取决于空气的压力，从而可以任意调节压缩空气的压力来调整输出压力，实现精确调节。由于取消了机械传动，使泵组结构更为简单，无直接的机械传动部件，密封件不参与运动，故无磨损。
泵的输出流量可以无限并联，达到想要的任意流量值和压力，压力可以达到0～500Mpa，经济压力为0～60Mpa，压力稳定，寿命长。
由于利用空气作为推动介质，可以实现含腐蚀污染、磨料纤维、含固体污染、含盐海水的液体、胶体以及粘度高、流动性差的介质输送及增压，如对于高盐海水的输送不会卡泵，结晶也不影响工作，可实现低成本、免维护的高压海水淡化。可大幅降低现有高压水射流泵体的功率消耗，功率仅为现有高压泵的1/10。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明另一角度的结构示意图。
图中，1为真空泵，2为空气压缩机，3为空气储压罐，4为真空储压罐，5为空气进气阀，6为真空抽气阀，7为排气阀，8为排气消声器，9为液体关闭阀，10为气液切换缸，11为出液单向阀，12为储液桶，13为出液口，14为抽真空管，15为压缩空气管，16为真空抽气管，17为空气输出管。
具体实施方式
本实施例中，参照图1和图2，所述基于气液转换的高效增压容积泵，包括，
真空泵1和真空储压罐4，两者通过抽真空管14连接，通过真空泵1对真空储压罐4进行抽真空；
空气压缩机2和空气储压罐3，两者通过压缩空气管15连接，通过空气压缩机2给空气储压罐3注入压缩空气；
气液切换缸10，其液体输入端与物料供应机构连接，其液体输出端连接有出液阀；同时，该气液切换缸10还连接有真空抽气阀6，真空抽气阀6通过真空抽气管16与真空储压罐4连接，真空抽气阀6与真空储压罐4配合对气液切换缸10进行抽真空，气液切换缸10通过内部的真空吸力将物料供应机构内的液体吸入；该气液切换缸10通过空气输出管17与空气储压罐3连接，空气储压罐3内的高压空气通过空气输出管17进入气液切换缸10，在高压空气的压力下将液体从出液阀推出。
所述物料供应机构为储液桶12，所述气液切换缸10直接安装在储液桶12上面，气液切换缸10的底部通过导管与储液桶12连接，气液切换缸10抽真空后，其内部真空吸力直接通过导管将储液桶12内的液体吸入。
气液切换缸10还连接有排气阀7，排气阀7连接有排气消声器8，通过排气阀7将气液切换缸10内的空气排出后再进行抽真空。
所述出液阀为单向出液阀11，其上设有出液口13，单向出液阀11连接于气液切换缸10的底部前面，使出液朝向前方。
空气储压罐3连接有空气进气阀5，气液切换缸10通过空气输出管17与空气进阀5连接。
在气液切换缸10上设有液体关闭阀9，液体充满气液切换缸后，液体关闭阀9关闭液体输入。
还可以多组级联使用，每组的气液切换缸10包括有至少两个，每个气液切换缸10的液体输入端分别与储液桶12连接，且每个气液切换缸10分别与空气储压罐3及真空储压罐4连接，各气液切换缸10分别连接有单向出液阀11，各单向出液阀11可根据实际使用的需要单独设置出液口，或者采用导管将其中若干出液口连接于一起，并留出若干独立的出液口；或者采用导管将所有的出液口连接于一起，如此实现对于不同流量及压力的控制要求。
具体工作过程：进液流程，真空泵1将真空储压罐4抽为真空；排气阀7打开气液切换缸10，将其内的空气经排气消声器8排出，真空抽气阀6打开将气液切换缸10瞬间抽空，储液桶12内的液体随抽真空时被吸入气液切换缸10内，当液体充满气液切换缸10后，液体关闭阀9关闭，停止抽入液体。
出液过程，空气压缩机2将空气储压罐3注入满气体；空气进气阀5打开，空气储压罐3内的气体进入气液切换缸10，推动气液切换缸10的内液体打开出液阀，由出液口13射出，实现通过空气的推力将流体推出。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。
Claims (7)
1.一种基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：包括，
真空泵和真空储压罐，两者通过抽真空管连接，通过真空泵对真空储压罐进行抽真空；
空气压缩机和空气储压罐，两者通过压缩空气管连接，通过空气压缩机给空气储压罐注入压缩空气；
气液切换缸，其液体输入端与物料供应机构连接，其液体输出端连接有出液阀；同时，该气液切换缸还连接有真空抽气阀，真空抽气阀通过真空抽气管与真空储压罐连接，真空抽气阀与真空储压罐配合对气液切换缸进行抽真空，气液切换缸通过内部的真空吸力将物料供应机构内的液体吸入；该气液切换缸通过空气输出管与空气储压罐连接，空气储压罐内的高压空气通过空气输出管进入气液切换缸，在高压空气的压力下将液体从出液阀推出。
2.根据权利要求1所述的基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：所述物料供应机构为储液桶，所述气液切换缸直接安装在储液桶上面，气液切换缸的底部通过导管与储液桶连接，气液切换缸抽真空后，其内部真空吸力直接通过导管将储液桶内的液体吸入。
3.根据权利要求1所述的基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：气液切换缸还连接有排气阀，排气阀连接有排气消声器，通过排气阀将气液切换缸内的空气排出后再进行抽真空。
4.根据权利要求1所述的基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：所述出液阀为单向出液阀，其上设有出液口，单向出液阀连接于气液切换缸的底部前面，使出液朝向前方。
5.根据权利要求1所述的基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：空气储压罐连接有空气进气阀，气液切换缸通过空气输出管与空气进阀连接。
6.根据权利要求1所述的基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：在气液切换缸上设有液体关闭阀，液体充满气液切换缸后，液体关闭阀关闭液体输入。
7.根据权利要求1所述的基于气液转换的高效增压容积泵，其特征在于：所述气液切换缸包括有至少两个，每个气液切换缸的液体输入端分别与物料供应机构连接，且每个气液切换缸分别与空气储压罐及真空储压罐连接，各气液切换缸分别连接有出液阀，各出液阀单独设置出液口或者采用导管将其中若干出液口连接于一起，并留出若干独立的出液口；或者采用导管将所有的出液口连接于一起。
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