CN112747251A - 多相流混输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多相流混输装置，包括：第一罐体；第二罐体；换向机构，换向机构驱动第一罐体和第二罐体中的液体往复循环，使第一罐体和第二罐体交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔，以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送；换向机构包括动力泵、连通管线、至少一个驱动机构和至少两个阀门；动力泵与各驱动机构联动控制，连通管线连通于第一罐体和第二罐体之间，各阀门设置于连通管线上；一驱动机构与至少两个阀门对应，并控制所对应的阀门的启闭状态及启闭速度；动力泵设置于连通管线上并为液体于第一罐体和第二罐体交替循环输送过程中提供动力。本发明的多相流混输装置，结构简单，能够提高阀门控制效率，有效减缓液击现象。

Description

多相流混输装置

技术领域

本发明涉及多相流混输技术领域，具体涉及一种多相流混输装置。

背景技术

对于同时含有气态和液态的混合物，或者同时含有固态、气态和液态的混合物，例如在油田油气开采过程中，对于油气的输送。由于气、液物料的同时存在，难以直接泵送，以免泵等结构空转而易损坏。因此，通常会先进行固、液、气分离处理，以便于分开输送。该处理过程工艺流程、运行和维护过程都比较复杂。

近年来，多相混输泵的应用，使得气、液混合物的输送效率得到很大提升。但是，由于气、液混合物的输送过程中，气、液混合物的流量不稳定，对泵的密封、润滑等性能要求均较高，泵的使用期限和效率均会受到影响。

在气、液混合物的输送技术中，可在输送管线中接入两个罐体，两个罐体之间通过管线连通，管线上设置泵和阀门，以调节两个罐体间液体的流向。气、液混合物进入到罐体后，气体和液体得以分离；同时，通过调节两个罐体间液体的流向，能够实现气、液混合物的输送。两个罐体间的泵仅涉及液体输送，因此，能够避免气液混合物输送时的不足之处。但是，由于两个罐体间液体流向需频繁转换，液击现象较明显。并且，为便于调控两个罐体间液体的流动，两个罐体间通常会设置多根管道，并相应设置多个阀门，各阀门单独控制，结构和控制过程均较复杂、控制效率低。

发明内容

本发明实施例提供一种多相流混输装置，以解决现有技术中多相流输送过程中两个罐体间液体换向过程中液击现象明显、阀门控制效率低的技术问题。

本发明提供一种多相流混输装置，包括：

第一罐体；

第二罐体；

换向机构，所述换向机构驱动所述第一罐体和所述第二罐体中的液体往复循环，使所述第一罐体和所述第二罐体交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔，以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送；

所述换向机构包括动力泵、连通管线、至少一个驱动机构和至少两个阀门；所述动力泵与各所述驱动机构联动控制，所述连通管线连通于第一罐体和所述第二罐体之间，各所述阀门设置于所述连通管线上；

一所述驱动机构与至少两个所述阀门对应，并控制所对应的阀门的启闭状态及启闭速度；所述动力泵设置于所述连通管线上并为所述液体于所述第一罐体和所述第二罐体交替循环输送过程中提供动力。

进一步地，所述换向机构还包括用于调节所述驱动机构控制所述阀门启闭状态及启闭速度的调节机构；

优选地，所述调节机构为齿轮传动机构；

优选地，所述齿轮传动机构为一级传动机构或二级传动机构。

进一步地，所述齿轮传动机构包括至少两套齿轮机构和至少两个第一齿轮；

所述至少两个第一齿轮固定套接于一所述驱动机构的传动轴上，各所述第一齿轮与各所述阀门一一对应连接；

优选地，所述第一齿轮与所述齿轮机构的传动比大于1。

进一步地，所述齿轮机构包括第二齿轮；

所述阀门包括阀体和阀杆；所述阀杆的第一端由所述阀体内穿过所述阀体，并延伸至所述阀体的外部，所述第二齿轮固定套接于所述阀杆的所述第一端，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。

进一步地，所述齿轮机构包括第二齿轮和第三齿轮；

所述阀门包括阀体和阀杆；所述阀杆的第一端由所述阀体内穿过所述阀体，并延伸至所述阀体的外部；

所述第二齿轮固定套接于所述阀杆的所述第一端，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮的传动比大于1。

进一步地，所述阀门包括阀体和阀杆；所述阀杆的第一端由所述阀体内穿过所述阀体，延伸至所述阀体的外部，并与所述调节机构连接。

进一步地，所述驱动机构为一个，所述阀门有两个；

优选地，两个所述阀门分别为第一滑阀和第二滑阀；

优选地，所述第一滑阀和所述第二滑阀位于所述泵的相对两侧；

所述第一滑阀的第一接口与所述第一罐体连通，所述第一滑阀的第二接口与所述第二罐体连通；所述第二滑阀的第一接口与所述第一罐体连通，所述第二滑阀的第二接口与所述第二罐体连通。

进一步地，所述驱动机构的数量为两个，所述阀门的数量为四个；

优选地，两个所述驱动机构与四个所述阀门中的其中一个所述驱动机构与两个所述阀门形成第一调控单元，另外一个所述驱动机构与两个所述阀门形成第二调控单元；

所述第一调控单元和所述动力泵设置于连通所述第一罐体和所述第二罐体的管线上，所述第二调控单元和所述动力泵设置于连通所述第一罐体和所述第二罐体的另一管线上。

进一步地，所述第一罐体和所述第二罐体中的任一罐体内设置有液位计；所述液位计、所述动力泵和所述阀门联动控制。

进一步地，所述第一罐体和所述第二罐体中的任一罐体的上部分别与入料管线的一端和出料管线的一端连通；

所述入料管线的另一端与进料管线连通，所述出料管线的另一端与排料管线连通；

所述入料管线上设置有入料单向阀，用于使所述进料管线中的待输送混合物向所述罐体内单向流动；

所述出料管线上设置有出料单向阀，用于使所述罐体内的液体、气体、或者气液混合物向所述排料管线中单向流动。

本发明的多相流混输装置，第一罐体和第二罐体之间设置换向机构，换向机构包括至少一个驱动机构和至少两个阀门，换向机构的动力泵和阀门均设置于连通管线上，一个驱动机构对应与至少两个阀门对应驱动连接，便于调控同时调控多个阀门的启闭状态和启闭速度，提高对阀门的控制效率，有利于实现缓慢开启或关闭阀门的目的，以使得换向机构更高效调控第一罐体和第二罐体间液体的流向和流速，并能够有效减缓或避免换向过程中出现的液击现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中提供的多相流混输装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的多相流混输装置的结构示意图；

图中，100-第一罐体，101-第一入料管线，102-第一入料单向阀，103-第一出料管线，104-第一出料单向阀，105-第一液位计，106-第一排料阀；

200-第二罐体，201-第二入料管线，202-第二入料单向阀，203-第二出料管线，204-第二出料单向阀，205-第二液位计，206-第二排料阀；

31-动力泵，32-连通管线，33-第一连通位置，34-第二连通位置，301-第一管线，302-第二管线，303-第三管线，304-第四管线，305-第一驱动机构，306-第一滑阀，307-第二滑阀，308-第五管线，309-第六管线，310-第七管线，311-第二驱动机构，312-第三驱动机构，313-第三阀门，314-第四阀门，315-第五阀门，316-第六阀门；

4-进料管线，5-排料管线，6-微控单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。如无特殊说明，本发明中所涉及的方位上的平行或垂直等，并不是严格意义上的平行或垂直，只要相应的结构能够实现相应的目的即可。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供一种多相流混输装置，包括：第一罐体100；第二罐体200；换向机构，换向机构驱动第一罐体100和第二罐体200中的液体往复循环，使第一罐体100和第二罐体200交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔，以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送；换向机构包括动力泵31、连通管线32、至少一个驱动机构和至少两个阀门；动力泵31与各驱动机构联动控制，连通管线32连通于第一罐体100和第二罐体200之间，各阀门设置于连通管线32上；一驱动机构与至少两个阀门对应，并控制所对应的阀门的启闭状态及启闭速度；动力泵31设置于连通管线32上并为液体于第一罐体100和第二罐体200交替循环输送过程中提供动力。

在第一罐体100和第二罐体200之间设置换向机构，换向机构中的驱动机构和至少两个阀门对应驱动连接，能够精简驱动机构的数量，简化结构，提高控制效率；并且，在换向过程中，便于调控阀门的启闭状态和启闭速度，有利于实现缓慢开启或关闭阀门的目的，以使得换向机构更高效调控第一罐体100和第二罐体200间液体的流向和流速，并能够有效减缓或避免换向过程中出现的液击现象。

本发明实施例的多相流混输装置尤其适用于输送同时含有气体和液体的多相流混合物，也可以用于输送同时含有固态、气态和液态的物料或其他流体物料，以下如无特殊说明，均以多相流混合物为同时含有气体和液体的混合物为例进行说明。

第一罐体100和第二罐体200的具体结构不做具体限定，只要其能够用于容置多相流混合物、便于多相流混合物的输送即可。对于第一罐体100，第一罐体100的顶部开设有第一入料口和第一出料口。可以理解的是，第一入料口和第一出料口也可根据需要设置于第一罐体100的其他位置。第一入料口与第一入料管线101的一端连通，第一入料管线101的另一端与进料管线4连通，多相流混合物由进料管线4和第一入料管线101输送至第一罐体100内。第一出料口与第一出料管线103的一端连通，第一出料管线103的另一端与排料管线5连通，第一罐体100内的气体、液体，或者气液混合物经由第一出料口和第一出料管线103输送至排料管线5，以向下一工序输送。其中，第一罐体100的底部还可连接排料口，该排料口处连通一管线，该管线上设置第一排料阀106，用于使得第一罐体100内的液体或少量含有固体的沉淀物等排出第一罐体100，或者作为紧急排料出口，以在发生非正常作业情况时，排空第一罐体100。

对于第二罐体200，第二罐体200的顶部开设有第二入料口和第二出料口。可以理解的是，第二入料口和第二出料口也可根据需要设置于第二罐体200的其他位置。第二入料口与第二入料管线201的一端连通，第二入料管线201的另一端与进料管线4连通，多相流混合物由进料管线4和第二入料管线201输送至第二罐体200内。第二出料口与第二出料管线203的一端连通，第二出料管线203的另一端与排料管线5连通，第二罐体200内的气体、液体，或者气液混合物经由第二出料口和第二出料管线203输送至排料管线5，以向下一工序输送。其中，第二罐体200的底部还可连接排料口，该排料口处连通一管线，该管线上设置第二排料阀206，用于使得第二罐体200内的液体或少量含有固体的沉淀物等排出第二罐体200，或者作为紧急排料出口，以在发生非正常作业情况时，排空第二罐体200。

其中，第一入料管线101上设置有第一入料单向阀102，进料管线4中的多相流混合物能够经由该第一入料单向阀102进入第一罐体100；第一出料管线103上设置第一出料单向阀104，第一罐体100内的气体或者气液混合物能够由该第一出料单向阀104进入到排料管线5。

同样地，第二入料管线201上设置有第二入料单向阀202，进料管线4中的多相流混合物能够经由该第二入料单向阀202进入第二罐体200；第二出料管线203上设置第二出料单向阀204，第二罐体200内的气体或者气液混合物能够由该第二出料单向阀204进入到排料管线5。

第一罐体100和第二罐体200之间还设置有换向机构，换向机构用于驱动第一罐体100与第二罐体200中的液体在第一罐体100与第二罐体200间往复循环。通过改变换向机构中液体的流向，能够使得第一罐体100内的液体进入到第二罐体200内，或者，使得第二罐体200的液体进入到第一罐体100内。可以理解的是，换向机构分别与第一罐体100和第二罐体200连通的位置通常位于第一罐体100和第二罐体200下部的位置，靠近各罐体的底部，具体位置可根据实际需求相应调整。

换向机构包括动力泵31、连通管线32、至少一个驱动机构和至少两个阀门。连通管线32的一端与第一罐体100连通，另一端与第二罐体200连通。动力泵31和各阀门均设置于连通管线32上。

具体地，阀门由驱动机构驱动而开启或者闭合；驱动机构可以是电机或其他能够提供动力以驱动阀门启闭的结构，本发明实施例中均以驱动机构为电机为例进行说明。可以理解的是，当换向机构设置有两个以上的阀门时，相应地设置多个驱动机构，一个驱动机构对应与至少两个阀门驱动连接；例如，一个驱动机构可以与两个阀门驱动连接，也可以是一个驱动机构与三个、四个或更多个阀门实现驱动连接。例如，当设置四个阀门时，可对应设置一个驱动机构，该驱动机构分别与四个阀门驱动连接；或者，也可以设置两个驱动机构，一个驱动机构与四个阀门中的其中两个阀门驱动连接，另一驱动机构与四个阀门中另外两个阀门驱动连接。以下皆以一个驱动机构与两个阀门驱动连接的结构为例进行说明。

对于任一驱动机构，该驱动机构与动力泵31联动控制。例如，动力泵31和各驱动机可分别与微控单元6电连接，实现动力泵31和各驱动机构的联动控制。通过动力泵31与驱动机构的联动控制，能够提高控制效率。采用一个驱动机构与至少两个阀门驱动连接的结构，能够提高对阀门的控制效率，在控制阀门开启或闭合的同时，还能够减少驱动机构的数量，精简结构，并且，还能够通过控制驱动机构的运行状态，以控制阀门开启或闭合的速度，便于根据多相流混合物输送的实际需求而调控阀门开闭程度和速度。在换向过程中，通过缓慢的开启或闭合阀门，能够有效地减缓或避免换向机构中的液击现象，提升换向机构中各构件使用的安全性。

其中，输送多相流混合物的具体过程如下。

将第一罐体100内的液体泵送至第二罐体200内，使第一罐体100内的液体体积减小，进而使第一罐体100内产生负压以形成真空吸入腔。第一入料管线101上的第一入料单向阀102打开，第一出料管线103上的第一出料单向阀104关闭，进料管线4内的多相流混合物经第一入料管线101被吸入至第一罐体100内。多相流混合物中的气体和液体在第一罐体100内分离开来，气态容置于第一罐体100内容置有液体之外的区域。

同时，随着第一罐体100内的液体被输送至第二罐体200内，第二罐体200内的液体体积相应增加，从而在第二罐体200内形成压缩排出腔。第二入料管线201上的第二入料单向阀202关闭，第二出料管线203上的第二出料单向阀204打开，第二罐体200内的气体或液体由第二出料管线排出第二罐体200，进入排料管线5，以向下一工序输送。

当仅输送气体时，在第二罐体200内的液体液位上升至第一预设位置时，即可停止向第二罐体200内泵送液体。其中，若第二罐体200内的液体液位上升至第一预设位置前，第一罐体100内的液体液位已下降至第二预设位置，则同样需停止继续向第二罐体200内泵送液体，以免第一罐体100内的气体进入换向机构而导致动力泵31空转或产生其他故障。此时，可改变换向机构中液体的流向，由第二罐体200向第一罐体100内输送液体。

当第二罐体200内的液体液位上升至第一预设位置，或者，当第一罐体100内的液体液位下降至第二预设位置时，改变换向机构中液体的流向，以将第二罐体200内的液体泵送至第一罐体100内。同样地，当将第二罐体200内的液体泵送至第一罐体100内时，可在第二罐体200内形成真空吸入腔，进料管线4中内待输送的多相流混合物被吸入至第二罐体200内；同时，在第一罐体100内形成压缩排出腔，第一罐体100内的多相流混合物由第一罐体100内排出以进入到排料管线5中，以向下一工序输送，具体运行过程此处不再赘述。

当第二罐体200内的液体下降至第三预设位置，或者第一罐体100内的液体上升至第四预设位置时，则再次切换换向机构中液体的流向，第一罐体100内的液体经换向机构向第二罐体200内输送，各入料管线和出料管线上相应的单向阀启闭状态相应改变，多相流混合物再次由进料管线4进入到第一罐体100内。重复上述操作，使得多相流混合物进入第一罐体100和第二罐体200的其中一个罐体内，气体经由第一罐体100和第二罐体200中的另一罐体排出，实现纯气体的输送。

其中，第一罐体100内可设置第一液位计105，第二罐体200内可设置第二液位计205，用于监测第一罐体100和第二罐体200内液体的液位；第一液位计105和第二液位计205分别与微控单元6电连接，实现与动力泵31和各阀门的联动控制，以便于换向机构根据第一液位计105和第二液位计205的数据对换向机构中液体的流向和流速进行调控。

可以理解的是，当需要同时输送含有气态和液态的混合物时，在将第二罐体200内上部的气体输送至排料管线5后，可将第一罐体100的液体继续向第二罐体200内泵送，使得第二罐体200内的液体也经由第二出料口进入排料管线5，则可实现气体和液体混输。

此时，当第一罐体100内的液体液位下降至第二预设位置，即可改变换向机构中液体的流向，开始由第二罐体200向第一罐体100内泵送液体。同样地，在第一罐体100内的气体排出第一罐体100，进入排料管线5后，继续将第二罐体200内的液体泵送至第一罐体100内，以使得第一罐体100内的液体也经由第一出料口和第一出料管线103进入排料管线5，实现气体和液体混输。

在一些实施例中，换向机构还包括用于调节驱动机构控制阀门启闭状态及启闭速度的调节机构。优选地，调节机构为齿轮传动机构。齿轮传动机构也可以是一级传动机构或二级传动机构。

以下以一个驱动机构与两个阀门连接的结构为例进行说明。换向机构还包括调节机构；当一个驱动机构与两个阀门对应驱动连接时，该驱动机构与两个阀门之间通过一调节机构连接。驱动机构驱动调节机构动作，调节机构带动阀门动作。具体地，通过调节机构(图中未示出)的设置，可以提高阀门开启或闭合的效率，并更有效控制阀门开启或闭合的速度。

具体地，调节机构可以是齿轮传动机构，驱动机构与阀门之间通过齿轮传动机构连接，避免驱动机构的传动轴直接与阀杆等结构连接，不仅能够提高驱动机构使用的安全性，还能够通过调节齿轮传动机构的传动比，实现对阀门更高效地调控。可以理解的是，齿轮传动机构也可以是多级传动机构。在对阀门的控制中，通常采用一级或两级传动即可实现高效控制阀门启闭的目的，因此，本发明实施例主要以一级传动机构和二级传动机构两种结构为例进行说明。

可以理解的是，调节机构也可以是其他结构，只要能够便于驱动机构与阀门之间的连接，便于调节阀门的启闭状态以及启闭速度即可。例如，调节机构还可以是永磁磁力耦合调速机构，同样地，驱动机构的传动轴与阀门不直接连接，通过调节永磁体与导体之间的气隙即可控制所传递的转矩，实现对阀门启闭状态和启闭速度的调节。本发明实施例采用的齿轮传动机构，对阀门启闭速度的调节精度更高。本发明实施例以调节机构为齿轮传动机构为例进行说明。

在一些实施例中，齿轮传动机构包括至少两套齿轮机构和至少两个第一齿轮；至少两个第一齿轮固定套接于一驱动机构的传动轴上，各第一齿轮与各阀门一一对应连接。其中，作为更优选的方式，第一齿轮与齿轮机构的传动比大于1。

以下仍以一个驱动机构和两个阀门对应驱动连接的结构为例进行说明。则齿轮传动机构包括两个第一齿轮A和第一齿轮B两个第一齿轮，以及第一齿轮机构和第二齿轮机构两套齿轮机构。驱动机构的传动轴上可固定套接第一齿轮A和第一齿轮B。可以理解的是，两个第一齿轮可以是位于驱动机构驱动单元的同一侧，也可以是位于驱动单元的相对两侧。第一齿轮A与第一齿轮机构中的一齿轮啮合，第一齿轮机构与一个阀门连接；第一齿轮B与第二齿轮机构中的一齿轮啮合，该第二齿轮机构与另一阀门连接。当驱动机构的传动轴转动时，其带动第一齿轮A和第一齿轮B同步转动，第一齿轮A带动第一齿轮机构转动，第一齿轮B带动第二齿轮机构转动，两个齿轮机构对应带动两个阀门开启或闭合。

具体地，第一齿轮A与第一齿轮机构的传动比优选大于1，第一齿轮B与第二齿轮机构的传动比大于1，则当第一齿轮A带动第一齿轮机构转动、第一齿轮B带动第二齿轮机构转动时，齿轮机构的转动速度低于对应的第一齿轮A或第一齿轮B的转动速度，使得驱动机构驱动阀门开启或闭合时，能够进一步降低阀门开启或闭合的速度，提高对阀门开启或关闭速度的准确控制，有效减缓或避免液击现象。其中，第一齿轮A与第一齿轮机构的传动比，和第一齿轮B与第二齿轮机构的传动比，二者通常相同。当然，也可以根据两个阀门以及设置该两个阀门的管线的规格或需求等条件的不同，上述两个传动比也可以不同。

在一些实施例中，齿轮机构包括第二齿轮；阀门包括阀体和阀杆；阀杆的第一端由阀体内穿过阀体，并延伸至阀体的外部，第二齿轮固定套接于阀杆的第一端，第一齿轮与第二齿轮啮合；或者，齿轮机构包括第二齿轮和第三齿轮；阀门包括阀体和阀杆；阀杆的第一端由阀体内穿过阀体的侧壁，并延伸至阀体的外部；第二齿轮固定套接于阀杆的第一端，第三齿轮分别与第一齿轮和第二齿轮啮合，第三齿轮与第二齿轮的传动比大于1。

阀门的结构可不做具体限定，只要其在驱动机构驱动作用下，能够实现速度可调节地开启或闭合即可。以下仍以一个驱动机构与两个阀门驱动连接的结构为例进行说明，对于任一阀门，均可采用目前的常规结构，例如阀门可以是蝶阀、球阀等阀门结构，以下仅以阀门所涉及的主要结构为例进行说明，其包括阀体、阀杆和阀瓣，阀瓣位于阀体的阀腔内，阀杆的第一端由阀腔内穿过阀体并延伸至阀体的外部，阀杆的第二端位于阀腔内，且与阀瓣固定连接。

作为一级传动机构的一种具体结构，对于任一齿轮机构，该齿轮机构可包括第二齿轮。第二齿轮位于阀体的外部，且固定套接在阀杆的第一端，且一第二齿轮与一第一齿轮对应啮合。例如，第一齿轮机构的第二齿轮A固定套接在一阀门的阀杆的第一端，且与第一齿轮A啮合，第一齿轮A与固定套接在驱动机构的传动轴上；第二齿轮机构的第二齿轮B固定套接在另一阀门的阀杆的第一端，且与第一齿轮B啮合，第一齿轮B同样固定套接在上述驱动机构的传动轴上。第一齿轮与第二齿轮的传动比大于1，当驱动机构的传动轴转动，其带动两个第一齿轮同步转动，两个第一齿轮带动对应的两个第二齿轮转动，两个第二齿轮分别带动对应的阀门的阀杆同步转动，以实现驱动机构驱动两个阀门启闭状态和启闭速度的目的。

作为二级传动机构的一种具体结构，齿轮机构包括第二齿轮和第三齿轮。则第一齿轮机构包括第二齿轮A和第三齿轮A，第二齿轮机构包括第二齿轮B和第三齿轮B。以下以第一齿轮机构与第一齿轮A连接的结构为例进行说明。第二齿轮位于阀体的外部，且第二齿轮固定套接在阀杆的第一端。第一齿轮A固定套接在驱动机构的传动轴上，第三齿轮A分别与第一齿轮A和第二齿轮A啮合。此时，第二齿轮A和第三齿轮A构成的第一齿轮机构，第一齿轮A与该第一齿轮机构的传动比大于1；具体地，可以是第一齿轮A与第三齿轮A的传动比大于1，第三齿轮A与第二齿轮A的传动比大于1。采用上述结构进行多级减速，不仅能够有效调控阀门开启或闭合速度，还能够提高换向机构运行的稳定性。

在一些实施例中，阀门包括阀体和阀杆；阀杆的第一端由阀体内穿过阀体，延伸至阀体的外部，并与调节机构连接。

作为驱动机构驱动阀门动作的另一种具体的实现方式，阀杆的第一端延伸至阀门的阀体的外部，驱动机构与阀杆的第一端通过调节机构连接。具体地，在该阀杆的第一端的外部可开设螺纹结构或在阀杆的第一端形成齿条结构。本发明实施例以螺纹结构为例进行说明，螺纹结构的延伸方向与阀杆的长度方向一致。

调节机构可包括两个第一齿轮，分别为第一齿轮A和第一齿轮B。两个第一齿轮分别固定套接于驱动机构的传动轴上，第一齿轮A与一阀门的阀杆上的螺纹结构啮合，第一齿轮B与另一阀门的阀杆上的螺纹结构啮合。采用该结构，转动的传动轴带动两个第一齿轮转动，两个第一齿轮带动阀杆沿阀杆的长度方向直线运动，从而分别带动相应的阀门的阀瓣直线运动，以实现阀门的开启或闭合。其中，通过调控驱动机构的转速，即可实现调控阀门启闭状态和启闭速度的目的。

在一些实施例中，驱动机构的数量为一个。阀门的数量为两个。

参见图1所示，当换向机构中的阀门的数量为两个时，两个阀门分别优选为第一滑阀306和第二滑阀307。可以理解的是，第一滑阀306和第二滑阀307也可采用其他能够便于切换连通线路的多通阀，例如，可采用三通阀。

具体地，第一滑阀306和第二滑阀307位于动力泵31的相对两侧；第一滑阀306的第一接口与第一罐体100连通，第一滑阀306的第二接口与第二罐体200连通；第二滑阀307的第一接口与第一罐体100连通，第二滑阀307的第二接口与第二罐体200连通。

本实施例以两个阀门分别为滑阀的结构为例进行说明。具体地，作为换向机构的一种具体的结构形式，驱动机构可为第一驱动机构305，该第一驱动机构305分别与第一滑阀306和第二滑阀307对应驱动连接。

第一滑阀306、第二滑阀307和动力泵31均设置的连通管线32上，并且，第一滑阀306和第二滑阀307位于动力泵31的相对两侧，连通管线32分别与第一滑阀306和第二滑阀307的主接口连通。第一滑阀306的第一接口与第一管线301的一端连通，第一管线301的另一端与第一罐体100连通；第一滑阀306的第二接口与第二管线302的一端连通，第二管线302的另一端与第二罐体200连通。

第二滑阀307的第一接口与第三管线303的一端连通，第三管线303的另一端与第一罐体100连通；第二滑阀307的第二接口与第四管线304的一端连通，第四管线304的另一端与第二罐体200连通。

当第一滑阀306的第一接口与第一滑阀306的主接口连通、第二滑阀307的第二接口与第二滑阀307的主接口连通时，则第一管线301与连通管线32的第一端连通，连通管线32的第二端与第四管线304连通。第一罐体100内的液体经由第一管线301、第一滑阀306的第一接口、第一滑阀306的主接口进入连通管线32内；连通管线32内的液体再经由第二滑阀307的第二接口、第二滑阀307的主接口进入第四管线304，进而进入第二罐体200内。

当第一滑阀306的第二接口与第一滑阀306的主接口连通、第二滑阀307的第一接口与第二滑阀307的主接口连通时，则第二管线302与连通管线32的第一端连通，连通管线32的第二端与第三管线303连通。第二罐体200内的液体经由第二管线302、第一滑阀306的第二接口、第一滑阀306的主接口进入连通管线32内；连通管线32内的液体再经由第二滑阀307的第一接口、第二滑阀307的主接口进入第三管线303，进而进入第一罐体100内。

第一驱动机构305与两个滑阀连接的具体结构可按照上述任一种设置调节机构的方式实现，此处不再赘述。作为其中一种具体的实现方式，第一滑阀306的第一接口和第二接口的排列方向，与第二滑阀307的第一接口和第二接口的排列方向可相反，以使得第一驱动机构305带动第一滑阀306和第二滑阀307的阀瓣同时运动时，能够实现第一滑阀306的第一接口与其主接口连通，第一滑阀306的第二接口处于闭合状态；第二滑阀307的第二接口与其出接口连通，第二滑阀307的第一接口处于闭合状态。或者，使得第一驱动机构305带动第一滑阀306和第二滑阀307的阀瓣同时运动时，能够实现第一滑阀306的第二接口与其主接口连通，第一滑阀306的第一接口处于闭合状态；第二滑阀307的第一接口与其出接口连通，第二滑阀307的第二接口处于闭合状态。

换向机构采用该结构，同样能够实现换向机构调控第一罐体100和第二罐体200内液体流通和流向的目的。在第一罐体100和第二罐体200内液体换向过程中，连通管线32内液体的流向始终是相同的，因此，动力泵31的运转方向也无需改变，驱动动力泵31运转的电机无需频繁正反转。同样，第一罐体100和第二罐体200间物料流通仅涉及液体，采用常规泵送结构即可。

在一些实施例中，驱动机构的数量为两个，阀门的数量为四个。

当驱动机构的数量为两个，阀门的数量为四个时，作为其中一种具体的实现方式，两个驱动机构与四个阀门中的其中一个驱动机构与两个阀门形成第一调控单元，另外一个驱动机构与两个阀门形成第二调控单元；第一调控单元和动力泵31设置于连通第一罐体100和第二罐体200的管线上，第二调控单元和动力泵31设置于连通第一罐体100和第二罐体200的另一管线上。

参见图2所示，作为换向机构的又一种具体的结构形式，换向机构包括两个驱动机构和四个阀门。两个驱动机构分别为第二驱动机构311和第三驱动机构312，四个阀门分别与第三阀门313、第四阀门314、第五阀门315和第六阀门316。

两个驱动机构与四个阀门中，将其中的一个驱动机构以及该两个驱动机构对应驱动的两个阀门作为第一调控单元，将其中的另一个驱动机构以及与该驱动机构对应驱动的两个阀门作为第二调控单元。

第一调控单元和动力泵31设置于连通第一罐体100和第二罐体200的一管线上，用于控制第一罐体100内的液体向第二罐体200内输送；第二调控单元和动力泵31设置于连通第一罐体100和第二罐体200的另一管线上，用于控制第二罐体200内的液体向第一罐体100内输送。第一调控单元、第二调控单元以及动力泵31采用上述方式设置，当第一调控单元处于开启状态、第二调控单元处于闭合状态时，便于将第一罐体100内的液体泵送至第二罐体200内；当第二调控单元处于开启状态，第一调控单元处于闭合状态时，便于将第二罐体200内的液体泵送至第一罐体100内。

具体地，用于连通第一罐体100和第二罐体200的连通管线32可包括第五管线308、第六管线309和第七管线310。第五管线308的第一端与第一罐体100连通，第五管线308的第二端与第二罐体200连通；第六管线309的第一端与第一罐体100连通，第六管线309的第二端与第二罐体200连通；第七管线310的第一端与第五管线308连通，二者的连通位置为第一连通位置33；第七管线310的第二端与第六管线309连通，二者的连通位置为第二连通位置34。

动力泵31设置在第七管线310上，第三阀门313和第四阀门314均设置于第五管线308上；并且，第三阀门313和第四阀门314分别位于第一连通位置33的相对两侧，第三阀门313靠近第五管线308的第一端，第四阀门314靠近第五管线308的第二端。第五阀门315和第六阀门316均设置于第六管线309上；并且，第五阀门315和第六阀门316分别位于第二连通位置34的相对两侧，第五阀门315靠近第六管线309的第一端，第六阀门316靠近第六管线309的第二端。

其中，第五管线308的位于第一连通位置33和第一罐体100间的部分管线、第六管线309的位于第二连通位置34和第二罐体200间的部分管线以及第七管线310作为连通第一罐体100和第二罐体200的一管线。第二驱动机构311、第三阀门313和第六阀门316形成第一调控单元，则动力泵31和第一调控单元均设置于上述管线上。

当第三阀门313和第六阀门316开启、第四阀门314和第五阀门315闭合时，第一罐体100内的液体经由第五管线308的第一端、第三阀门313和第一连通位置33进入到第七管线310内，第七管线310内的液体经由第二连通位置34、第六阀门316和第六管线309的第二端进入到第二罐体200内，第一调控单元和动力泵31实现控制第一罐体100内的液体向第二罐体200内输送的目的。

第五管线308的位于第一连通位置33和第二罐体200间的部分管线、第六管线309的位于第二连通位置34和第一罐体100间的部分管线以及第七管线310作为连通第一罐体100和第二罐体200的另一管线。第三驱动机构312、第四阀门314和第五阀门315形成第二调控单元，则动力泵31和第二调控单元均设置于上述管线上。

当第四阀门314和第五阀门315开启、第三阀门313和第六阀门316闭合时，第二罐体200内的液体经由第五管线308的第二端、第四阀门314和第一连通位置33进入第七管线310内，第七管线310内的液体经由第二连通位置34、第五阀门315和第六管线309的第一端进入第一罐体100内。第一罐体100内的液体输送至第二罐体200内，或第二罐体200内液体输送至第一罐体100内，第七管线310中液体的流向均不变，因此，采用常规泵即可，也无需频繁正反转。

其中，第二驱动机构311可分别与第三阀门313和第六阀门316驱动连接，可驱动第三阀门313和第六阀门316同时开启或同时闭合；第三驱动机构312可分别与第四阀门314和第五阀门315驱动连接，可驱动第四阀门314和第五阀门315同时开启或同时闭合。

可以理解的是，第二驱动机构311也可分别与第三阀门313和第四阀门314驱动连接，第三驱动机构312分别与第五阀门315和第六阀门316驱动连接。以第二驱动机构311分别与第三阀门313和第四阀门314驱动连接的结构为例进行说明。可通过对第三阀门313和第四阀门314的安装结构进行调整，以使得第二驱动机构311驱动第三阀门313和第四阀门314同时动作时，第三阀门313的动作状态是由开启到闭合，第四阀门314的动作状态是由闭合到开启，即二者的启闭动作相反。

例如，当第三阀门313和第四阀门314均为蝶阀时，则在安装该两个阀门时，可使得初始状态下的第三阀门313的阀瓣与第四阀门314的阀瓣相互垂直。此时，若第三阀门313为开启状态，则第四阀门314为闭合状态；当第二驱动机构311驱动第三阀门313和第四阀门314的阀杆转动时，两个阀门的阀瓣可同向转动至第三阀门313为闭合状态，此时，第四阀门314为开启状态。

同样地，第二驱动机构311还可分别与第三阀门313和第五阀门315驱动连接，第三驱动机构312分别与第四阀门314和第六阀门316驱动连接，具体的实现方式以及控制方式，此处不再赘述。与驱动机构对应驱动连接的阀门，可根据实际需求具体设置。通常情况下，为更提高换向机构中液体流向和流速调控的高效和灵活性，第二驱动机构311分别与第三阀门313和第六阀门316驱动连接，第三驱动机构312分别与第四阀门314和第五阀门315驱动连接。

本发明的多相流混输装置，第一罐体和第二罐体之间设置换向机构，换向机构包括至少一个驱动机构和至少两个阀门，换向机构的动力泵和阀门均设置于连通管线上，一个驱动机构对应与至少两个阀门对应驱动连接，便于调控同时调控多个阀门的启闭状态和启闭速度，提高对阀门的控制效率，有利于实现缓慢开启或关闭阀门的目的，以使得换向机构更高效调控第一罐体和第二罐体间液体的流向和流速，并能够有效减缓或避免换向过程中出现的液击现象。并且，驱动机构与阀门通过调节机构驱动连接，调节机构的具体结构多样，可根据具体需求灵活设置；通过适当地设置调节机构的具体结构，能够进一步提高对阀门的控制效率，便于阀门开启或关闭速度的更准确控制。此外，换向机构的具体结构可采用多种实现方式，能够便于根据具体需求或实际情况灵活设置。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。

具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种多相流混输装置，其特征在于，包括：

第一罐体；

第二罐体；

换向机构，所述换向机构驱动所述第一罐体和所述第二罐体中的液体往复循环，使所述第一罐体和所述第二罐体交替形成真空吸入腔和/或者压缩排出腔，以实现对液体、气体或者气液混合物的连续混合输送；

所述换向机构包括动力泵、连通管线、至少一个驱动机构和至少两个阀门；所述动力泵与各所述驱动机构联动控制，所述连通管线连通于第一罐体和所述第二罐体之间，各所述阀门设置于所述连通管线上；

一所述驱动机构与至少两个所述阀门对应，并控制所对应的阀门的启闭状态及启闭速度；所述动力泵设置于所述连通管线上并为所述液体于所述第一罐体和所述第二罐体交替循环输送过程中提供动力。

2.根据权利要求1所述的多相流混输装置，其特征在于，所述换向机构还包括用于调节所述驱动机构控制所述阀门启闭状态及启闭速度的调节机构；

优选地，所述调节机构为齿轮传动机构；

优选地，所述齿轮传动机构为一级传动机构或二级传动机构。

3.根据权利要求2所述的多相流混输装置，其特征在于，所述齿轮传动机构包括至少两套齿轮机构和至少两个第一齿轮；

所述至少两个第一齿轮固定套接于一所述驱动机构的传动轴上，各所述第一齿轮与各所述阀门一一对应连接；

优选地，所述第一齿轮与所述齿轮机构的传动比大于1。

4.根据权利要求3所述的多相流混输装置，其特征在于，所述齿轮机构包括第二齿轮；

所述阀门包括阀体和阀杆；所述阀杆的第一端由所述阀体内穿过所述阀体，并延伸至所述阀体的外部，所述第二齿轮固定套接于所述阀杆的所述第一端，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合。

5.根据权利要求3所述的多相流混输装置，其特征在于，所述齿轮机构包括第二齿轮和第三齿轮；

所述阀门包括阀体和阀杆；所述阀杆的第一端由所述阀体内穿过所述阀体，并延伸至所述阀体的外部；

所述第二齿轮固定套接于所述阀杆的所述第一端，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述第二齿轮的传动比大于1。

6.根据权利要求2所述的多相流混输装置，其特征在于，所述阀门包括阀体和阀杆；所述阀杆的第一端由所述阀体内穿过所述阀体，延伸至所述阀体的外部，并与所述调节机构连接。

7.根据权利要求1所述的多相流混输装置，其特征在于，所述驱动机构为一个，所述阀门有两个；

优选地，两个所述阀门分别为第一滑阀和第二滑阀；

优选地，所述第一滑阀和所述第二滑阀位于所述泵的相对两侧；

所述第一滑阀的第一接口与所述第一罐体连通，所述第一滑阀的第二接口与所述第二罐体连通；所述第二滑阀的第一接口与所述第一罐体连通，所述第二滑阀的第二接口与所述第二罐体连通。

8.根据权利要求1所述的多相流混输装置，其特征在于，所述驱动机构的数量为两个，所述阀门的数量为四个；

优选地，两个所述驱动机构与四个所述阀门中的其中一个所述驱动机构与两个所述阀门形成第一调控单元，另外一个所述驱动机构与两个所述阀门形成第二调控单元；

所述第一调控单元和所述动力泵设置于连通所述第一罐体和所述第二罐体的管线上，所述第二调控单元和所述动力泵设置于连通所述第一罐体和所述第二罐体的另一管线上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的多相流混输装置，其特征在于，所述第一罐体和所述第二罐体中的任一罐体内设置有液位计；所述液位计、所述动力泵和所述阀门联动控制。

10.根据权利要求1-8任一项所述的多相流混输装置，其特征在于，所述第一罐体和所述第二罐体中的任一罐体的上部分别与入料管线的一端和出料管线的一端连通；

所述入料管线的另一端与进料管线连通，所述出料管线的另一端与排料管线连通；

所述入料管线上设置有入料单向阀，用于使所述进料管线中的待输送混合物向所述罐体内单向流动；

所述出料管线上设置有出料单向阀，用于使所述罐体内的液体、气体、或者气液混合物向所述排料管线中单向流动。

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