CN1228828A

CN1228828A - 泵

Info

Publication number: CN1228828A
Application number: CN97197528A
Authority: CN
Inventors: 费伦茨·科奇什; 马克斯韦尔·布鲁斯·麦凯
Original assignee: Midwest Training Group Inc
Current assignee: Midwest Training Group Inc
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 1999-09-15
Also published as: AU3842597A; US6234761B1; WO1998009083A1; AP9901490A0; EP0920593A1; CA2263970C; EA000772B1; EA199900190A1; CA2263970A1; EP0920593A4; AU738277B2; AUPO188896A0

Abstract

泵(1)用来从液体源输送液体,如从深井或井输送水。液体经第一阀门(5)进入泵室(3)。泵室(3)同空气管路(4)和输出管(2)是流体互通的。第一空气流量控制装置(6)控制流过空气管路(4)的空气流量。在抽吸循环的第一级时,第一空气流量控制机构(6)是空气经空气管路(4)流到泵室(3),将液体向上压进输出管(2)。在抽吸循环的第二级时,第一空气流量控制机构(6)使空气从泵室(3)经空气管路(4)排出。可配备第二空气流量控制机构(19),在抽吸循环的第二级时可向输出管(2)供给空气,以帮助输送输出管(2)中的液体。

Description

泵

技术领域

本发明涉及一种泵。这种泵利用压缩空气把水从深井、井或类似的水源中抽出。本发明的泵特别适合于抽水。然而，这种泵并不限于用来抽水，还可以用来抽其它液体。

发明的概要

本发明的一个特征是，这种泵包括：

泵室装置，

输出管装置，

所述的输出管装置和所述的泵室装置是流体互通的，

所述的空气管路装置和泵室装置是流体互通的，

第一空气流量控制装置控制流经所述的空气管路装置的空气流量，以及

第一阀门装置在使用中，它使液体进入所述的泵室装置，

在泵的抽吸循环的第一级时，所述的第一空气流量控制装置使空气经过所述的空气管路装置流进所述的泵室装置，使得液体被向上压进所述的输出管装置中，而在所述的抽吸循环的第二级时，所述的第一空气流量控制装置使空气经过所述的空气管路装置从所述的泵室装置中排出，所述的第一阀门装置则使液体进入所述的泵室装置。

可取的是，配备有第二阀门装置，使水在抽吸循环的第一级工作期间能够从所述的泵室装置进入输出管装置，并阻止水在抽吸循环的第二级工作期间从输出管装置流进泵室装置。

可取的是，配备有空气供给管路装置，在泵抽吸循环的第一级时，它供给的空气在所述的第一空气流量控制装置的控制下经过所述的空气管路装置流进所述的泵室装置。

可取的是，配备有第二空气流量控制装置，使得由所述的空气供给管路装置供给的空气在所述的泵的抽吸循环的第二级时能够流入所述的输出管装置。

可取的是，配备有分支管路装置，使得空气能够从所述的空气供给管路装置流入所述的输出管装置。

可取的是，在所述的分支管路装置中配备有第三阀门装置，使得空气能够从所述的空气供给管路装置流进所述的输出管装置，并且阻止液体反方向流动。

可取的是，所述的第三阀门装置安装在所述的第二空气流量控制装置的下游。

可取的是，所述的分支管路装置在远离所述的泵室装置的位置上同所述的输出管装置连接。

可取的是，所述的分支管路装置在地平面以上的位置上同所述的输出管装置连接。

可取的是，配备有定时器装置，可以设定抽吸循环的第一级和第二级的持续时间。

本发明的另一个特征是，提供了一种用泵抽吸液体的方法，它包括：

在抽吸循环的第一级时，使来自空气供给源的空气流入所述泵的泵室装置，以便将液体向上压到泵的输出管装置中，而后

在所述的抽吸循环的第二级时，使空气从所述的泵室装置中排出，并且使液体经过所述泵的第一阀门装置进入所述的泵室装置。

可取的是，这种方法还包括，防止所述的输出管装置中的液体在抽吸循环第二级工作期间从输出管装置流到泵室装置中。

可取的是，这种方法还包括，在所述泵的抽吸循环的第二级时，使来自空气供给源的空气能够流进所述的输出管装置中。

可取的是，这种方法还包括，在所述泵的抽吸循环的第二级时，使来自空气供给源的空气能够流进所述的输出管装置中并且防止液体反方向流动。

可取的是，这种方法还包括，可以对抽吸循环的第一级和第二级的持续时间加以控制。

附图的简要说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明泵的一个实施例处于抽吸循环的第一级时的第一剖面图，

图2是图1所示泵处于抽吸循环的第二级时的第二剖面图。实施本发明的最佳方式

图1和图2示出了一种利用空气供给源的压缩空气抽水用的泵1。泵1可以安装在水源中，例如带有套管101的深井100中。

泵1包括输出管2、泵室3和空气管路4。输出管2和泵室3是流体互通的。空气管路4和泵室3也是流体互通的。第一阀门5使水从深井100进入泵室3。第一空气流量控制机构6控制流经空气管路4的空气流量。正如下面将要进一步详细描述的那样，在泵1的抽吸循环的第一级时，第一空气流量控制机构6使空气经过空气管路4流到泵室3，从而把水向上压进输出管2，而在抽吸循环的第二级时，第一空气流量控制机构6使空气经过空气管路4从泵室3中排出，第一阀门5使水进入泵室3。

输出管2和泵室3通过位于输出管2底部的开口7实现流体互通。第二阀门9控制来自泵室3的水和空气进入输出管2。第二阀门9包括开口7和一个能够坐在开口7上的球8。输出管2的下部区域10的直径比输出管2的其余区域的直径大。这可以从图1和图2中看出。这就使得输出管2的下部区域10具有更大的容积，以便于水和空气从泵室3经过开口7进入其内。第二阀门9装在输出管2中的下部区域10。输出管2的开口7位于泵室3的内部。

输出管2从泵室3延伸到在地平面12之上的出口11。

空气管路4从第一空气流量控制机构6延伸到泵室3内并是敞口，这样，空气管路4和泵室3实现流体互通。

第一阀门5包括开口13和能够坐在开口13上的球14。球14装在泵室3之内。如图2所示，当球14升起离开开口13时，水就能够从深井100经过开口13进入泵室3。

一个螺线管15用来操作第一空气流量控制机构6。

空气供给管路16用于供给压缩空气，压缩空气经过第一空气流量控制机构6和空气管路4进到泵室3。压缩空气由压气机(未示出)提供。

一个排气管17使空气经过空气管路4并且通过排气管17从泵室3中排出。

第一空气流量控制机构6可有两种工作模式。

第一种模式如图1所示，空气能够从空气供给管路16(如箭头A所示)。通过空气流量控制机构6流进空气管路4(如箭头B所示)。这是第一空气流量控制机构6在抽吸循环第一级时的工作模式。

第二种模式如图2所示，第一空气流量控制机构6阻止空气流从空气供给管路16进入空气管路4，相反却能够使空气从泵室3(如图2中的箭头T所示)向上通过空气管路4(如图2中的箭头C所示)。再通过空气流量控制机构6并通过排气管17(如图2中的箭头V所示)排出。这是第一空气流量控制机构6在抽吸循环第二级时的工作模式。

空气流量控制机构6可以是三通阀或五通阀。

分支管路18从空气供给管路16延伸到输出管2。第二空气控制机构19控制流经分支管路18的空气流量。第二空气流量控制机构19在泵1的抽吸循环第二级时，使由所述空气供给管路16供给的空气流到输出管2。

在分支管路18中装有一个单向阀门20，使来自空气供给管路16的空气经分支管路18流向输出管2(如箭头N所示)，并且防止液体反方向流动。

单向阀门20位于第二空气流量控制机构19的下游。

分支管路18在远离泵室3的某个位置上，例如在地平面12之上的某个位置上与输出管2连接。

螺线管21可以用来操作第二空气流量控制机构19。

定时器22用来控制螺线管15和21的运作。或者，螺线管15和21各自安装定时器。第二空气流量控制机构19可以有两种工作模式。

第一种模式如图1所示，空气不能通过分支管路18流到输出管2。这是第二空气流量控制机构在抽吸循环第一级时的工作模式。

第二种模式如图2所示，空气流量控制机构19使空气从供给管路16流进分支管路18中(如图2中的箭头E所示)，然后空气流进输出管2并流向出口11。这是第二空气流量控制机构19在抽吸循环第二级时的工作模式。

在使用时，将泵1从地平线12悬置到深井100中的水平线102之下。

当泵1首先下降到深井100中的水内时，深井100中的水迫使球14和8离开它们在开口13和7上各自的位置。这使得水经过开口13和7进入泵室3和输出管2的下部区域10。

为了开始泵1的抽吸循环，用压气机将压缩空气经供给管路16并通过空气控制机构6和空气管路4打进泵室3。

在抽吸循环的第一级工作期间，空气流量控制机构6使空气从供给管路16流进空气管路4，并且螺线管15按照定时器设定的时间把空气流量控制机构6保持在这一状态。

而且，在抽吸循环的第一级工作期间，第二空气流量控制机构19阻止空气从供给管路16流过分支管路18。

在抽吸循环的第一级工作期间，供给泵室3的压缩空气对泵室3中的水的表面23上施加压力(如图1中的箭头P所示)。这个压力使得球14坐在开口13上，从而阻止水从深井100进入泵室3。作用在泵室3中的水表面23上的空气压力还可以使球8不再坐在开口7上，从而起着把水从泵室3压到输出管2中的作用(如图1中的箭头W所示)。这样，空气和水便进入输出管2。水是以一段一段的或一团一团的水24形式由一段一段的或一团一团的压缩空气25的形式向上压进输出管的。水团24沿输出管2向上运行(与空气团一起)，如箭头U所示，这样，它们经过开口11流出输出管2，在这里可将水24加以收集(未示出)。

一旦螺线管15把第一空气流量控制机构6和螺线管21把第二空气流量控制机构19保持在它们各自按照定时器22预先设定的时间长度使泵1工作在第一级工作状态(如图1所示)，螺线管15就使第一空气流量控制机构6进入抽吸循环的第二级工作模式(如图2所示)。同样，螺线管21也使第二空气流量控制机构19进入抽吸循环的第二级工作模式。螺线管15将按照定时器22设定的预定时间长度把第一空气流量控制机构6保持在这种状况下。同样，螺线管21也将按照定时器22设定的预定时间长度把第二空气流量控制机构19保持在这种状况下。

在抽吸循环的第二级工作期间(如图2所示)，第一空气流量控制机构6阻止由供给管路16供给的压缩空气进入空气管路4。相反，第一空气流量控制机构6使空气从泵室3经过空气管路4(如箭头C所示)，再通过第一空气流量控制机构6并且通过排气管17排出，如箭头V所示。

而且，在抽吸循环的第二级工作期间，第二空气流量控制机构19使空气从供给管路16流进分支管路18。然后空气从分支管路16流进输出管2并经出口11排出。

因此，在抽吸循环的第一级工作期间，泵室3和输出管2中的压力由于压气机经供给管路16和空气管路4供给压缩空气而增大。正如刚刚描述的那样，当抽吸循环进入第二级时，泵室3中的空气(仍处于较高压力下)将经过空气管路4和排气管17排出。随着在第二级期间泵室3中压力的减小，最后达到泵室3中的压力下降到低于泵1外的深井100中的水的压力的某个值。在这一点上，深井100中的水的压力足以使球14升高离开开口13的座位，因此从深井100来的水就可以经过开口13而流进。如图2中的箭头D所示。这样，在螺线管15将空气流量控制机构6保持在使空气从泵室3中排出的条件下的同时，水将进入泵室3。

在抽吸循环的第二级工作期间，压气机施加在输出管2中的反向压力作用在球8上(如图2中的箭头BP所示)，使得球8坐在开口7上。这样便阻止输出管2中的空气和水返回泵室3。此外，由于在输出管2中存在着压力，所以空气团25将膨胀(如图2所示)，从而继续将水团24沿输出管2向上慢慢推。而且，借助第二空气流量控制机构19经过分支管路18导入输出管2内的空气，有助于将水团24沿输出管2向上输送到出口11。

当定时器22上的数值达到抽吸循环的第二级设定的时间时，螺线管15即操作第一空气流量控制机构6，使抽吸循环从第二级(如图2所示)转换到第一级(如图1所示)。同样，螺线管21也操作第二空气流量控制机构19，使抽吸循环从第二级转换到第一级。然后泵1工作于前述的抽吸循环的第一级。

上述的二级循环继续重复下去(只要给泵1供给压缩空气)，这样，水就沿着输出管2向上被压到开口11以便收集。

作为这里描述的实施例的替换方案，分支管路18和第二空气流量控制机构19可以省去。在这种实施例中，来自供给管路16的空气完全不用于抽吸循环的第二级。

抽吸循环的第一级和第二级的持续时间，取决于诸如泵1在深井100中的深度和泵室3的尺寸等因素。因此，泵1位于深井中的深度越深，抽吸循环的第一级的持续时间就越长。一般来说，抽吸循环的第一级的持续时间为30秒，而第二级的持续时间为6秒。如果泵1放置得不太深，那么抽吸循环的第一级的持续时间可以短一些。

同样，如果泵室3的尺寸比较大，那么抽吸循环的第二级的持续时间就需要比尺寸小的情况下更长。因此，一般来说，在泵室尺寸比较大(约为20升)的情况下，抽吸循环的第一级的持续时间可以是20秒，第二级的持续时间可以是10秒。

通常，泵室3的容积约为10-20升。泵室3的容积将取决于抽吸情况。如果泵1与丰富的水源一起使用，那么就可以采用比较大的泵室3。反之，如果水源不那么丰富，则可以采用比较小的泵室3。

本发明的泵1可以工作于比较浅的水深。因此，泵1可以工作于水源只有1米左右的深井中。然而，泵1也可以用在深度约为125米的深井中。

通常，泵1工作于水深约为1米的深井100中。泵室3的容积通常为10-20升，这取决于水源的水量。

虽然上文专门描述了本发明的泵用来深井中抽水的情况，但是本发明的泵也适合于抽吸其它液体。因此，本发明说明书所述的用于抽水的泵，不言而喻，不仅限于用来抽水。

熟悉本技术领域的人员所做的一些修改和变更，肯定在本发明的范围之内。

Claims

1、一种泵，其特征在于：它包括：

泵室装置，

输出管装置，

所述的输出管装置和所述的泵室装置是流体互通的，

所述的空气管路装置和所述的泵室装置是流体互通的，

第一空气流量控制装置，控制流经所述的空气管路装置的空气流量，以及

第一阀门装置，在使用中，它使液体进入所述的泵室装置，

在泵的抽吸循环的第一级时，所述的第一空气流量控制装置使空气经过所述的空气管路装置流进所述的泵室装置，从而使水被向上压进所述的输出管装置中，而在所述的抽吸循环的第二级时，所述的第一空气流量控制装置使空气经过所述的空气管路装置从所述的泵室装置中排出，并且所述的第一阀门装置使水进入所述的泵室装置。

2、根据权利要求1所述的泵，其特征在于：配备有第二阀门装置，使水在抽吸循环的第一级工作期间，能够从所述的泵室装置进入输出管装置，并阻止水在抽吸循环的第二级工作期间从输出管装置流进泵室装置。

3、根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于：配备有空气供给管路装置，在泵抽吸循环的第一级时，它供给的空气在所述的第一空气流量控制装置的控制下经过所述的空气管路装置流进所述的泵室装置。

4、根据权利要求3所述的泵，其特征在于：配备有第二空气流量控制装置，使得由所述的空气供给管路装置供给的空气在所述的泵的抽吸循环的第二级时能够流入所述的输出管装置。

5、根据权利要求3或4所述的泵，其特征在于：配备有分支管路装置，使得空气能够从所述的空气供给管路装置流入所述的输出管装置。

6、根据权利要求5所述的泵，其特征在于：在所述的分支管路装置中配备有第三阀门装置，使得空气能够从所述的空气供给管路装置流进所述的输出管装置，并且阻止液体反方向流动。

7、根据权利要求6所述的泵，其特征在于：所述的第三阀门装置安装在所述的第二空气流量控制装置的下游。

8、根据权利要求5至7中所述的任何一种泵，其特征在于：所述的分支管路装置在远离所述的泵室装置的位置上同所述的输出管装置连接。

9、根据权利要求5至8中所述的任何一种泵，其特征在于：分支管路装置在地平面以上的位置上同所述的输出管装置连接。

10、根据权利要求1至9中所述的任何一种泵，其特征在于：配备有定时器装置，设定抽吸循环的第一级和第二级的持续时间。

11、利用泵抽水的一种方法，其特征在于：它包括：在抽吸循环的第一级时，使来自空气供给源的空气流入所述泵的泵室装置，以便将水向上压到泵的输出管装置中，而后在所述的抽吸循环的第二级时，使空气从所述的泵室装置中排出，并且使水经过所述泵的第一阀门装置进入所述的泵室装置。

12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于：它还包括防止所述的输出管装置中的水在抽吸循环的第二级工作期间从输出管装置流到泵室装置。

13、根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于：它还包括在所述泵的抽吸循环的第二级时，使来自空气供给源的空气能够流进所述的输出管装置中。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于：它还包括使来自空气供给源的空气能够流进所述的输出管装置中，并且防止液体反方向流动。

15、根据权利要求12至14中所述的任何一种方法，其特征在于：它还包括可以对抽吸循环的第一级和第二级的持续时间加以控制。