CN109958611A - 一种抽吸真空负压状态下的液体的方法 - Google Patents

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Abstract

一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：在负压密封容器的液面以下开一个口，使之与的抽吸设备的进口密封连通；所述的抽吸设备的出口连通阀及输出管路，在泵的出口与阀之间设阻尼平衡管路与密封容器内液面以上的空间相通。

Description

一种抽吸真空负压状态下的液体的方法
所属领域
本发明属于流体技术领域，特别涉及采用普通流体输送装置(如泵)抽吸真空负压状态下的液体的技术
背景技术
在真空状态下处理流体的工艺过程已经用的越来越多，有的是为了用真空状态来分离液体中的气体；有的是为了减少液体与外界气体的接触；还有的是为了避免难以相溶的混合流体经过泵的搅拌、挤压而造成乳化，而采用真空输送并在真空状态下进行分离等各种工业应用，特别是在油水分离方面使用真空状态下的分离方式取得了良好效果。
在这些工业应用中，最后都需要把真空容器中的液体输送出来，如果是间隙运行的工艺过程，可以释放真空，然后常压自流或者采用抽吸装置把液体抽吸输送到指定的地方，但如果是连续的工艺过程，就面临着如何把真空状态下的液体抽吸出来的问题。对液体具有真空抽吸能力的泵有很多种，如螺杆泵、隔膜泵、胶体凸轮泵、柱塞泵、气液两相泵等等。螺杆泵的自吸吸程(即真空抽吸能力)一般只能达到6.5米，其中关键部件螺杆套是易损件；隔膜泵的吸程在5米左右，关键部件隔膜是易损件；胶体凸轮泵在运行之初吸程能达到8米，但胶体会很快磨损并丧失吸程；这些泵在溶剂性介质中更易损坏，柱塞泵不适合强腐蚀的液体，有硬性颗粒也不适合使用；气液两相泵具有良好的抽吸能力，但不能用在易燃易爆的液体中，其使用寿命也很有限。还有其他各种有自吸能力的泵，均具有这样或那样的缺点。发明人在设备研发和制造过程中使用了数百台各种款式的泵，具有良好自吸能力的泵均有成本高，维护周期短、性能不稳定、适应范围有限的特点，在液体真空分离领域，有可能涉及到高温、酸碱、溶剂、防爆、介质中含有杂质、真空压力有可能是低于-0.05Mpa的低真空、有可能高于-0.08Mpa的高真空等各种复杂工况，在这些工况下，现有的各种抽吸设备均没有达到理想的工业应用的性能，从各种文献记载中也没有找到成本低廉、简单易行、性能稳定、具有广泛适应性的方法，但现代化的工业都追求工艺过程的连续性，妥善解决各种工况的真空负压状态的液体的抽吸问题具有重要意义。
发明内容
一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：在负压密封容器的液面以下开一个口，使之与的抽吸设备的进口密封连通；所述的抽吸设备的出口连通阀及输出管路，在抽吸设备的出口与阀之间设阻尼平衡管路与负压密封容器内液面以上的空间相通。
一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：所述的抽吸设备的出口连通的阀是单向阀。
一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：所述的抽吸设备的出口连通的阀是电磁阀。
一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：所述的阻尼平衡管路由限流单向阀及管路组成，所述的限流单向阀是一种在流量小于设定值时，可以双向互通，当反向流量大于设定值时阻断通路的阀门。
技术原理
根据本发明的技术特征，本发明的抽吸设备在不工作时，抽吸设备的输出管路上设有阀(如单向阀或电磁阀)，该阀和抽吸设备在打开之前抽吸设备的工作腔体与外界压力阻断，压力平衡管路没有流量或流量很小，限流单向阀双向互通，抽吸设备腔体与密封容器内的压力平衡，抽吸设备及其进口低于密封容器内的液面，如果抽吸设备的工作腔体内存在空气，空气将在液体的自流作用下受到挤压向上浮动进入密封容器，直至抽吸设备的工作腔体内空气被排除，液体充满腔体和进口管路。
我们知道，几乎所见的采用各种不同技术原理的用于抽吸液体的抽吸设备在工作腔体内充满液体时运行所能达到的进口负压(即吸程)都远大于工作腔体充满空气时所能达到的进口负压，能够接近真空极限，从而实现对真空负压状态下的液体的抽吸。
当本发明所述的抽吸设备开始工作时，抽吸设备出口端压力增大，液体从进口往出口管路输送，即使抽吸设备工作腔内还存留少量空气，也会在动力部件的作用下搅拌挤压被挤出抽吸设备腔，空气进入压力平衡管路回到负压容器的上部空间，确保抽吸设备工作腔内充满液体，抽吸设备能够正常吸取和输送液体，由于压力平衡管路的阻尼作用，当压力达到一定值，阀门打开，绝大部分从抽吸设备输出的液体经输出管路输送，使该方法得以实现。
作为对本发明的改进，所述的阻尼平衡管路由限流单向阀及管路组成，所述的限流单向阀是一种在流量小于设定值时，可以双向互通，当反向流量大于设定值时阻断通路的阀门。在改进条件下，当压力平衡管路的流量大于设定流量时，限流单向阀阻断，所有流量从输出管路输出，实现对密封容器内的液体的抽吸输送，由于抽吸设备的流量都远远大于限定阀的设定值，因此，一旦有流量输出，限流阀就会关闭，所有能耗都用在流体输送上面而并没有浪费在回流上。
这一过程依据自然规律来实现，与抽吸设备的工作原理、材质没有直接关系。这就使得本发明能够在选用各种抽吸设备来实现对真空负压状态的液体的抽吸输送时，具有广阔的选型范围，而且，这一过程对于抽吸设备吸程没有要求，不会因为吸程变化导致失效，大大提高了设备的使用寿命。
有益效果
同等压力和流量的高吸程的抽吸设备与普通设备比较往往价格高、易损件寿命低、在高温、酸碱、溶剂、高吸程等综合工况下难以适应，在真空度高于-0.08Mpa的情况下几乎无法使用，而采用本发明的技术方法却可以轻松实现。依照本发明的技术特征，可以选用低成本，低吸程、易维护、长寿命的普通抽吸设备来适用不同介质不同工况的真空负压状态液体的抽吸输送，为各种复杂的工况提供了广阔的设备选型范围。
当本发明的压力平衡管路在密封容器上的连通口高于抽吸设备的进口与密封容器的连通口时，更加有利于排出抽吸设备工作腔内的空气，对系统工作更加有利。
对那些因找不到合适的抽吸设备，目前仍局限在间隙运行的真空分离工艺过程(指在分离过程完毕以后，释放真空再输送液体，然后在重复该过程的方式)，可以采用本发明来实现连续运行，提高生产效率，降低设备体积和运行成本，提高设备使用寿命。
附图说明：
图1是实施案例1的示意图
图2是实施案例2的示意图
图中项目说明：
1.液体进入管路 2.真空分离罐 3.压力平衡口 4.压力平衡管路 5.限流单向阀6.阀 7.液体输出管路 8.抽吸设备 9.液体出口 10.真空泵 11.排气管路
实施案例1
一种抽吸真空负压状态下的液体的方法。
滤油机的真空罐式油水分离装置采用连续工作制度，利用低温真空蒸发的方式去除油品中的水分，真空罐内的真空度由真空排气装置产生，去除水分后的油品处在真空负压状态下，需要从真空罐内连续输出，采用常见的高吸程泵可能无法把分离后的油抽吸出来，但按照本发明的方法可以可靠实现，措施如下：
含水油品从液体进入管路1进入真空分离罐2，罐内真空由真空泵10及排气管路11维持；在真空分离罐2内的油面以下的高度开一个液体出口9，与安装在低于液面的抽吸设备8(本案中采用齿轮泵)的进口连通，在抽吸设备8的出口连通阀6作为液体输出管路7，在泵的出口与单向阀之间设管路向上通过限流单向阀5与分离罐2连通作为压力平衡管路4，此处阀6为电磁阀；压力平衡管路4在真空分离罐2上开设的连通口压力平衡口3高于罐内液面；所述的限流单向阀5采用垂直安装的阀芯可以自由升降的单向阀，该阀在没有流量或流量小于设定值时，阀芯在重力作用下处于开启状态，可以双向互通，当管路流量大于设定值时，阀芯在流体压力作用下向上移动，阻断通路，使油仅能够从液体输出管路7输送；在抽吸设备启动之初，工作腔体内的空气被挤压，抽吸设备的出口压力略大于真空分离罐2内的压力，空气以微小流量的方式从限流单向阀回到真空分离罐2，当空气排空以后，抽吸设备在充满液体的条件下产生接近极限的抽吸能力吸取液体，出口压力瞬间增大，限流单向阀关闭，电磁阀打开，液体从输出管路7输出，使该方法得以实现。
实施案例2
一种抽吸真空负压状态下的液体的方法。
用于脱除水中气体的真空脱气装置，液体在负压状态下从液体进入管路1进入真空分离罐2(本案中为真空脱气罐)，在真空分离罐2内液体面以下的高度开一个液体出口9，与安装在低于这一高度的抽吸设备8(本案中采用离心泵)的进口连通，在抽吸设备8的出口连通阀6及输出管路7，此处阀6为单向阀；在抽吸设备的出口与单向阀之间设管路向上通过阻尼管与真空分离罐2连通作为压力平衡管路4；压力平衡管路4开设在真空分离罐2上的压力平衡口3高于液体出口9；该案例中使用真空泵11产生真空进行脱气，通过空气输出管路10向外排出气体；当抽吸设备启动时，工作腔体内的空气被挤压，从出口通过阻尼管回到真空分离罐2，抽吸设备在充满液体的条件下产生接近极限的抽吸能力吸取液体，出口端压力急剧增加，液体在阻尼管的作用下，微小流量从阻尼管回流，绝大部分通过单向阀从输出管路7输出，使该方法得以实现。

Claims (4)

1.一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：在负压密封容器的液面以下开一个口，使之与的抽吸设备的进口密封连通；所述的抽吸设备的出口连通阀及输出管路，在泵的出口与阀之间设阻尼平衡管路与负压密封容器内液面以上的空间相通。
2.根据权利要求1所述的一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：所述的抽吸设备的出口连通的阀是单向阀。
3.根据权利要求1所述的一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：所述的抽吸设备的出口连通的阀是电磁阀。
4.根据权利要求1、2、3所述的一种抽吸真空负压状态下的液体的方法，其特征在于：所述的阻尼平衡管路由限流单向阀及管路组成，所述的限流单向阀是一种在流量小于设定值时，可以双向互通，当反向流量大于设定值时阻断通路的阀门。
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