專利名稱：自由活塞式液體壓力能量回收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有壓力流動液體能量回收利用裝置，特別是涉及化學(xué)工程中化工液體能量的回收利用機械裝置和水力工程機械裝置。
在化工生產(chǎn)過程中，常常有要求在一定壓力下使用某種液體洗滌凈化某種工藝氣體，洗滌了氣體后的富液、又需要降低壓力進行再生，使富液變成貧液，而貧液重新加壓利用的工藝過程;有時還有需要從具有相當(dāng)壓力的系統(tǒng)中，分離出某種液體冷凝物的工藝過程。
任何一種流動的液體，當(dāng)它處于壓力較高時，總是比它處于壓力較低時蓄有更多的勢能，所以流動液體的降壓過程，實際上是一個消除流動液體勢能的過程。而靜止的有壓力液體并不具有勢能，因為靜止封閉的有壓液體，一旦流動，壓力便會立即消失，本文為了簡化說明，以下將“流動”兩字略去，下面所稱液體都是指流動的液體。
在液體消能過程中所釋放出來的功率為Ni＝(P1-P2)×Q×106/(g×102)KW (1)式中Ni-消能過程的理論功率KWP1-降壓前液體的壓力MPaP2-降壓后液體的壓力MPaQ-液體的體積流量 M3/Sg-重力加速度 9.81M/S2102-kg.M/S與KW換算系數(shù)目前由于技術(shù)和經(jīng)濟兩方面的原因，一般只有當(dāng)Ni≥200KW才考慮使用某種水力工程機械，將此消能過程的能量予以回收利用。而在Ni＜200KW的場合，則往往使用“減壓閥”將壓力較高液體所蓄的勢能轉(zhuǎn)化為動能，由于高速液體自身以及它與周圍器壁之間的摩擦作用，使動能再轉(zhuǎn)化為勢能而留存在液體中，從而出現(xiàn)“減壓溫升”現(xiàn)象。此減壓溫升對“物理吸收”場合是很有害的，因為減壓溫升的積累，有時會造成不必要的冷卻。有時即使Ni＞200KW，但由于P1壓力太高(例如大于10.0MPa)，目前技術(shù)上尚無成熟可靠的水力機械可以利用，也往往采用減壓閥，而不將此有用的能量加以回收。
隨著世界性的能源短缺和隨之而來的能源價格上漲，必須有新的能源回收利用觀點，以往那種以Ni≥200KW為回收界限的觀點顯然不再符合客觀形勢要求了，必須把界限擴大到Ni≥20KW，甚至比這個數(shù)字還要更低一些。為了適應(yīng)這一經(jīng)濟要求，技術(shù)上也必須作出相應(yīng)的進展;必須設(shè)計出一種回收效率更高，運行更可靠，造價更低的新型液體殘余勢能的回收機器。
合成氨工業(yè)是當(dāng)今世界上規(guī)模最大、技術(shù)內(nèi)函最豐富，也是最復(fù)雜的化工行業(yè)之一，因此只要合成氨工業(yè)能妥善地解決了液體殘余勢能利用問題，其他行業(yè)工廠便可仿效。
在合成氨工藝流程中需要利用液體殘余勢能的工序有兩處，一處是從工藝氣中脫除二氧化碳的工序(以下簡稱脫碳)，這里的特點是壓力相對較低(一般為1.0-5.0MPa)，而流量較大(一般為1.0-5.0×10-1M3/S)，在這里目前有些工廠采用了水輪機-水泵-電動機組的方式，將脫碳后富液中的殘余勢能進行回收，這種方式的基本工作過程是從脫碳出來富含二氧化碳的溶液進入液輪機(以下統(tǒng)稱水輪機)，驅(qū)動渦輪，水輪的出軸直接與離心式貧液加壓泵(以下統(tǒng)稱水泵)相連，由于存在機組效率及化工生產(chǎn)必須消耗能量等原因，水輪機所輸出的功率，不可能滿足水泵的需要，不足的功率與水泵另一端出軸相接的電機來提供。水輪機-水泵-電動機三機同軸，簡稱為水泵-渦輪機組。富液出水輪機后，以一定壓力去進行再生，因為再生過程溶液還要消耗一定能量，所以水輪機還必須保持一定的背壓，經(jīng)再生釋放出溶解于其中的二氧化碳的溶液(貧液)，以較低(≤0.3MPa)或很低(≤0.03MPa)的壓力返回水泵。溶液在吸收過程中要消耗能量，再生過程中也要消耗能量，這些所必須消耗的能量。由電機來提供。參見《無機化工工藝學(xué)(一)合成氨》大連工學(xué)院等合編，化學(xué)工業(yè)出版社1981年出版P174-177、P185、P199-200。
合成氨工藝中可以利用液體殘余勢能的另一個工序，是在采用銅氨溶液洗滌法作CO、CO2最終凈化的工藝流程中，出銅氨溶液洗滌塔(銅洗塔)的醋酸銅氨溶液(銅液)的特點是壓力相對較高(一般為12.0-13.0MPa)、而流量相對較小一般為2.0-20×10-3M3/S，這里雖然理論可回收能量Ni＝25-250KW，但是由于無現(xiàn)成的水工機械可以采用，所以這里一般都沒有進行殘余勢能回收。雖然50年代日產(chǎn)200噸合成氨廠中，設(shè)有“倍加器”(銅液膨脹機)，以出銅塔的銅液為動力，采用差動往復(fù)式活塞機壓送貧液返回銅塔的方式、回收銅液中的殘余勢能。但是由于生產(chǎn)方法落后，設(shè)備可靠性很差，能耗高，到了60年代后就廢棄不再使用了。因此總的來說，目前銅液的殘余勢能是不進行回收的，參見《無機化工工藝學(xué)(一)合成氨》大連工學(xué)院等合編，化學(xué)工業(yè)出版社1981年出版P227-229。
目前采用水泵-渦輪機組回收富液中的殘余勢能，有如下缺點1、可利用能量的理論利用效率低、實際可達效率更低。水輪機在它的工作過程中，都要將工作介質(zhì)流體所蓄的勢能全部(如沖擊式水輪機)或部份(如沖-反擊式水輪機)轉(zhuǎn)化為動能。在液體的動能轉(zhuǎn)化為機械能(或勢能)時，既要遵守能量守恒原理，又要遵守動量守恒原理，由于摩擦損失，高速運動流體中的動能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能，水輪機工作過程中含有很大的動能轉(zhuǎn)化為機械能的成份，而離心水泵中則有更大的動能轉(zhuǎn)化為勢能的成份，如果再加上必須的液體摩擦損失能量，則水輪機和水泵的實際效率都不會很高，當(dāng)前世界上最大型、最先進的水輪機和水泵、它們所能達到的最高效率一般都難超過75%，一般中小型工業(yè)水輪機和水泵的效率則只有70%左右，水泵-水輪機串聯(lián)機組的總效率是兩個分效率連乘的積。所以化工廠所使用的中小型水泵-渦輪機組，可用能量的總利用效率，最高只能達到50%左右。
2、操作彈性過小，易出現(xiàn)“負(fù)效率”現(xiàn)象，離心水泵與水輪機和電動機三機同軸串聯(lián)使用。離心泵由于它的特性所決定、流量Q、揚程H與轉(zhuǎn)速的關(guān)系是十分敏感的，當(dāng)離心水泵與電動機同軸串聯(lián)，所出現(xiàn)轉(zhuǎn)數(shù)變化的可能性是非常小的，即使轉(zhuǎn)數(shù)有一定變化，其變化幅度也是很少的，這種變化僅是由于電網(wǎng)頻率變化所造成的，而電網(wǎng)頻率變化幅度很少超過±1.0%。離心水泵的轉(zhuǎn)速一經(jīng)固定，剩下來的只有揚程H、流量Q、軸功率Ne三者之間的固定關(guān)系了。為了保證生產(chǎn)工藝需要，通常選用揚程、流量都較實際生產(chǎn)需要略大一些的水泵，運行中則通過調(diào)節(jié)泵出口的調(diào)節(jié)閥，以消除水泵輸出的那一部分過多的功率。這樣做雖然并不經(jīng)濟，但可以簡單地解決問題。
水輪機和離心水泵流量Q、轉(zhuǎn)速n、輸出軸功率Ne這四者之間也有一固定關(guān)系，在四個參數(shù)中，轉(zhuǎn)速n是最為敏感的因素。當(dāng)水輪機與水泵、電動機同軸串聯(lián)后，也同樣是將最敏感的因素固定下來了。剩下來的也只有落差H、流量Q、軸功率Ne三者之間的關(guān)系了。為了保證水輪機在化工生產(chǎn)有較大幅度負(fù)荷變化時，仍能正常運行，在水輪機的落差和流量兩方面都要留有一定富裕量，例如設(shè)計的落差和流量為年平均的90%，只要水輪機的實際工作點不低于水輪機的設(shè)計工作點，就可以通過一些操作手段來保證機組的正常運行?？墒沁@樣一來，可利用能量的實際回收率就會大大下降，下降后的實際可利用能量的回收率為ηe＝η1×ηH×η×η2(2)式中ηe-實際可利用能量回收率
ηH-設(shè)計落差率 90%η1-水輪機效率 70%η0-設(shè)計流量率 90%η2-水泵效率 70%由ηe＝39.7%實際可利用的能量的回收率只有40%左右。
再說合成氨廠的生產(chǎn)受廠內(nèi)外諸多條件影響，甚至季節(jié)氣候、大氣溫度、壓力的變化都會明顯影響，水輪機的允許變化幅度只有～10.0%，這顯然是不夠的。當(dāng)要求通過水輪機的流量超過設(shè)計流量時，水輪機就會出現(xiàn)“堵塞”現(xiàn)象，此時則必須開旁路分流部分液體，損失一些可利用的能量，當(dāng)通過水輪機的液量一旦明顯低于設(shè)計流量時，就會出現(xiàn)水輪機的轉(zhuǎn)速達不到額定的轉(zhuǎn)速的失速現(xiàn)象，由于實際上水輪機又是和水泵、電動機同軸串聯(lián)的，從而出現(xiàn)電動機牽引水輪機以同步轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，水輪機反而成為電動機的一個負(fù)荷，即水輪機的“負(fù)效率現(xiàn)象”，近年來國內(nèi)外在水輪機和水泵之間裝上了一種類似于汽油機、柴油機與起動電機之間連接的差速離合器，只要水輪機達到失速點，輸出扭矩下降到零時，水輪機便會和水泵自動脫開，從而避免了出現(xiàn)“負(fù)效率”現(xiàn)象。即使如此，目前世界上最先進的機組，年平均總效率也只有30-40%。
3、化工廠使用的水輪機需非常頻繁地調(diào)節(jié)水輪機定子葉片(噴嘴)，這就使它的結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜，制造起來也就比較困難，造價也比較高。每個定子葉片的葉根需有一端伸出到機殼外面，以便轉(zhuǎn)動葉片進行調(diào)節(jié)，這樣就出現(xiàn)了密封與泄漏問題，如果通過水輪機的液體是貴重的化學(xué)藥品，則此問題更為突出，若要實現(xiàn)葉片調(diào)節(jié)自動化，則又需一套比較復(fù)雜的機械傳動設(shè)備，所以不易實現(xiàn)全廠自動化。
本發(fā)明就是針對合成氨廠中脫碳工段富液余壓利用的效果不好，銅洗工段富液余壓不好利用的實際情況而作出的，目的是提供一種能充分回收利用流動的有壓液體能的機械裝置。
本發(fā)明所應(yīng)用的基本原理是帕斯卡液體靜止傳遞原理。在其工作過程中，高的工作液體所蓄的勢能，不轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，僅以靜壓傳遞的方式，通過隔離在兩種液體之間的自由活塞，傳遞給被輸送的液體，活塞在液缸內(nèi)作自由往復(fù)運動，而活塞形式可以是單圓柱型的純自由活塞，也可以是用活塞桿將兩個或兩個以上的圓柱形活塞串聯(lián)起來的聯(lián)動型自由活塞，也可以是將兩個或兩個以上的圓柱形自由活塞不經(jīng)活塞桿直接串聯(lián)在一起的差動式自由活塞，直徑可以不相同?；钊蓤A柱形活塞體7，多個緊套在活塞體大徑處臺階上的不開口的整個活塞環(huán)6，及緊固活塞環(huán)在活塞體上的緊固件制動片67、活塞蓋組成和在兩相鄰的活塞環(huán)之間，隔一圈同樣不開口的金屬環(huán)69?；钊w可以是實心的，可以是空心的，也可以是空心而注鉛或注其他物質(zhì)的。活塞環(huán)是用含有硫化鉬、石墨之類的自潤滑材料的聚四氟乙烯制作的，活塞環(huán)的內(nèi)徑與活塞體的外徑，及活塞環(huán)的外徑與液缸的內(nèi)徑符合滑動配合要求。
控制進、出液缸工作液的閥門是一種機械式強制閥組合體，它由調(diào)速動力頭-同步齒輪箱-球閥組成，調(diào)速動力頭29驅(qū)動同步齒輪箱25中的主動齒輪28，主動齒輪28再驅(qū)動兩個模數(shù)和齒數(shù)完全相同的被動齒輪27和31，以形成兩個被動齒輪轉(zhuǎn)速同步，每個被動齒輪從齒箱中向外伸出兩個半軸，在每個半軸頂端各聯(lián)接一個球閥，1A、1B和2A、2B，1A和2B同向，1B和2A同向，而1A及2B和1B及2A相位相差90°，同步齒輪旋轉(zhuǎn)一周，四個強制閉各開關(guān)兩次，兩組球閥在開啟前和開啟后有閉合重疊時間，無開啟重疊時間。
或者用調(diào)速動力頭-凸輪-推桿-搖臂-閥箱式的機械式強制閥組合體。它由調(diào)速動力頭29驅(qū)動凸輪軸39，在凸輪軸旋轉(zhuǎn)的過程中，軸上的凸輪40、42頂動推桿36、推桿36推動可繞活動栓32轉(zhuǎn)動的搖臂53，使搖臂力點端往上移，重點端往下移、壓迫強制閥的閥桿使一組強制閥同時開啟，在凸輪旋轉(zhuǎn)180°后，此組閥立即關(guān)閉，在相位上相差180°的另一組強制閥即將開啟，搖臂53與閥門桿之間留有一個可調(diào)節(jié)的間隙52，兩相位上相差180°的兩組強制閥在開啟前和開啟后各有關(guān)閉重疊時間、無開啟重疊時間。
本發(fā)明所提供的一種回收有壓力流動液體能量的機組，由工作液進、出口強制閥組合體，自由活塞液缸組合體，被輸液進出口自動閥組合體，低壓增壓泵、輔助循環(huán)泵或者還有高壓增加泵、以及按工藝要求連接的液體管道組成。所用工作液進出口強制閥形式可以是前述同步齒輪驅(qū)動旋轉(zhuǎn)式的，也可以是凸輪軸推桿、搖臂驅(qū)動或其他動力如壓縮空氣利用自身壓差密封懸掛式的。強制閥組合體中，每一作用的強制閥，可以是單個的也可以是兩個以上組成的，在使用成組的強制閥時，全組所有的閥門的尺寸是相同的，也可以是不完全相同的，可以是全組所有閥門同時開啟的強力強制閥，也可以是全部閥門組中有某一尺寸較小的閥門先開的平衡式強制閥。
在本發(fā)明的聯(lián)動型或差動型自由活塞式液體能量回收機中，其液缸布置，工作液缸可以布置在下部也可布置在上部，在三缸串聯(lián)時工作液缸不僅可以在上部或下部，而且可以布置在兩被輸液的中間。
在沒有機械泄漏和機械摩擦及液體摩擦功消耗的理想狀態(tài)下，可利用能的有效利用率為100%，只要設(shè)計合理，制造精良，即使有以上那些損失，可用能的有效利用率也至少可以達90-95%。而且工作壓力，可以從零點幾兆帕，一直到幾十兆帕，工作液體流量Q可以從1-500×10-3M3/S。
本回收液體能量機組的結(jié)構(gòu)形式有兩個方案第一方案是純自由活塞結(jié)構(gòu)，其工作原理見附

圖1;第二方案是一種聯(lián)動型自由活塞結(jié)構(gòu)，其工作原理見圖2。圖1所示的工作條件是有殘余勢能的工作液體與被輸送的液體是同種物料，而且兩者之間的壓差不很大，如果兩種液體有極少量的相互混合，也無大害。如果工作液體和被輸送的液體不是同種液體，而這兩種液體只要有少量混合就會產(chǎn)生危害;或者如果雖為同種液體，但工作壓力和流量相差較大時，則采用第二方案。兩種結(jié)構(gòu)方案的液體能量回收機組的基本工作原理是相同。
為了清楚地說明本液體能量回收機組的工作原理和主要部件的構(gòu)造，下面結(jié)合附圖進行詳細說明。
圖1自由活塞式液體能量回收機工作原理圖。
圖2聯(lián)動型自由活塞液體能量回收機工作原理圖。
圖3機械式強制閥第一方案構(gòu)造簡圖。
圖4機械式強制閥第二方案構(gòu)造簡圖。
圖5機械式強制閥第一方案閥門啟閉時規(guī)示圖。
圖6是機械式強制閥第二方案閥門啟閉時規(guī)示圖。
圖7自由活塞構(gòu)造示圖。
圖8聯(lián)動型自由活塞構(gòu)造示圖。
圖1、2中粗線表示工作液體行走路線，細線為被輸液行走路線，虛線為活塞返向后行走路線。
圖1中實線所表示的是ⅡA液缸中的7A自由活塞正處于往下移動，ⅡB液缸中的7B自由活塞正處于往上移動的階段，在此階段中出吸收塔有壓力的富液(以下統(tǒng)稱工作液)正在通過被強行打開的強制閥1A、進入ⅡA液缸的活塞的上空間，在工作液壓力及活塞自重的共同作用下，迫使活塞往下移動，在活塞下移的過程中，活塞下空間中所存留的貧液(以下統(tǒng)稱被輸液)以等于或略大于富液的壓力，經(jīng)被輸液出口自動閥12A壓出機組，去高壓增壓泵V，經(jīng)高壓增壓泵增壓0.2-0.3MPa后進入吸收塔系統(tǒng)，與此同時來自再生系統(tǒng)的被輸液體，經(jīng)低壓增壓泵Ⅳ，增壓至一定壓力后的被輸液經(jīng)被輸液進口自動閥11B進入液缸ⅡB的活塞下空間，在被輸液壓力的推動下，迫使活塞往上移動，在活塞下移的過程中，活塞上空間中所存留的工作液以略小于被輸液的壓力，經(jīng)強行被打開的工作液出口強制閥2B，排出機組進入再生系統(tǒng)。當(dāng)液缸ⅡA中的活塞移動到下止點時，液缸ⅡB中的活塞也同時到達上止點。在此兩活塞同時到達止點前的瞬間、強制閥1B和2A又同時被強行關(guān)閉。在關(guān)閉后的瞬間，強制閥1B和2A又被強行打開，此時被輸液和工作液在圖1中按虛線走向流動。在此階段液缸ⅡA中活塞往上移動，而液缸ⅡB中的活塞往下移動。當(dāng)兩個缸中的活塞分別抵達上止點和下止點時，強制閥1A和2B又同時被打開，使液缸ⅡA中的活塞重新往下移動，液缸ⅡB中的活塞重新往上移動，如此循環(huán)往復(fù)，長期運行下去。因為活塞在液缸內(nèi)的活動是自由的，所以上、下止點并無固定位置，而活塞在液缸內(nèi)的移動速度則又完全決定于進入液缸液體的瞬時流量，而此瞬時流量又決定于高壓增壓泵Ⅴ和低壓增壓泵Ⅳ兩臺泵中最小流量的一臺泵，當(dāng)此瞬時流量決定以后，就可能出現(xiàn)短行程多往復(fù)次數(shù)或長行程少往復(fù)次數(shù)這兩種情況。因為活塞在液缸中每分鐘的往復(fù)次數(shù)，只決定于強制閥組每分鐘的啟閉轉(zhuǎn)換次數(shù)，長行程少往復(fù)次數(shù)是運行中要領(lǐng)，少往復(fù)次數(shù)，就意味著強制閥啟閉轉(zhuǎn)換次數(shù)少，則強制閥運行壽命就可以長一些。為了確保能長行程，所以從活塞7上向上液缸蓋10外伸出了一根活塞行程指示桿3，運行中可根據(jù)此桿找出活塞上下止點的位置，判斷活塞行程是否足夠，若行程不夠長，則可減少強制閥每分鐘啟閉次數(shù)，將活塞行程予以增長。一般來說，在機組正常運行中，液缸中的自由活塞是不會撞擊液缸上、下蓋10、9的，因為有活塞行程指示桿，可以通過它來對行程進行手動或自動控制。但在初安裝、調(diào)試或誤操作時，活塞撞擊液缸蓋是有可能的，為此在10、9上、下液缸蓋內(nèi)側(cè)的外圈，根據(jù)液缸直徑的大小、布置若干個緩沖彈簧4、8，以防止活塞對蓋的硬性沖擊。
在整個運行過程中，要始終保持液缸里活塞下空間中被輸液的壓力等于或略大于活塞上空間中工作液的壓力，這是化工工藝方面的重要要求，因為只有這樣，才可以避免工作液滲漏入被輸液中，使進入吸收塔貧液再生度有所下降，最終影響工藝氣體的凈化效果。要做到這一點，只要做到活塞的自身重量大于活塞環(huán)與液缸壁之間的摩擦力即可，這可以加重活塞自身重量，和采用摩擦力很小而又有自拋光性能的氟塑料活塞兩方面來解決?；钊又氐姆椒ㄊ菍⒒钊w做成實心的，或者是空心活塞體的空心腔內(nèi)填充金屬鈷。
第二方案聯(lián)動型自由活塞式液體能量回收機(圖2)的工作原理與第一方案一樣，也是以液體靜壓傳遞原理為基礎(chǔ)的，所不同的是工作液所具有的壓力，在一個液缸5A中傳遞給一個自由活塞23后，而該自由活塞并不將所受的力直接傳遞給被送的液體，而是將其集中起來傳遞給活塞桿15，活塞桿再將力傳遞給另一端另一個液缸5B中的自由活塞(被輸液活塞)，再由這個活塞傳遞給被輸送的液體。工作液體和被輸送的液體是在兩個不同的液缸中通過的，從而避免了兩種液體的有害混合。這種機型適用于從工藝系統(tǒng)中排出有壓力的冷凝液體的場合，用它來回收冷凝液體中的能量，例如回收合成氨廠排出液氨能量。
根據(jù)帕斯卡原理，提供能源的液體，與被輸送的液體兩者之間，在理想條件下存在下列能理平衡關(guān)系Q′×(P1′-P2′)＝Q0×(P2″-P1″) (3)式中Q′-通過能量回收機的工作液體流量 M3/SP1′-工作液體回收能量前后壓力MPaP2′-工作液體回收能量后壓力MPaQ″-通過能量回收機被輸液體的流量 M3/S
P1″-被輸送前液體的壓力MPaP2″-被輸送后液體的壓力MPaQ′-F′×S×n/60(4)Q″-F″×S×n/60(5)在(4)、(5)兩式中F′-工作液液缸有效截面積 M2F″-被輸送液液缸有效截面積 M2S-活塞行程Mn-活塞每分鐘往復(fù)次數(shù)次/min將(4)、(5)兩式代入(3)式并簡化后得，F(xiàn)′/F″＝(P2″-P1′)/(P1′-P2′)(6)由(6)式可以看出來，當(dāng)設(shè)計制造出來后，F(xiàn)′/F″的值就決定了，升壓和降壓之比也就不可變了。當(dāng)式中(P1′-P2′)和(P2″-P1″)中任何一項不成為負(fù)數(shù)時，該方程式總是有意義的。因此只要P1′＞P2′即工作液有壓力降，P2″＞P1″即被輸送液有壓升，就可能采用聯(lián)動式自由活塞式機組進行液體能量回收，至于工作液進口壓力P1′與被輸送液體出口壓力P2″誰大！誰小！無影響。P2″可以大于P1′，也可以小于P1′，也就是說這種機組可以將被輸送液體的壓力加壓到大于或小于工作液體的任何壓力，只要設(shè)計時控制F′/F″的比值就可以)。這是聯(lián)動自由活塞式液體能量回收機的重要優(yōu)點之一。
為了盡可能地將可利用的能量回收完全，選用在Q′×(P1′-P2′)≤Q″(P2″-P1″)(7)的條件下工作，即希望在需能大于或等于供能的條件下，進行液體殘余勢能的回收，以保證做到盡可能高的能量回收率。若能在這種條件下工作，在殘余能量回收完了以后，所欠的部份，再由電動機驅(qū)動離心泵或往復(fù)泵予以補充。具體的說，在可能的條件下盡量將F′/F″的定得高一點，運行時，Q′、Q″、P1′、P2′、P1″、P2″等條件可能有一定變化幅度，但對聯(lián)動自由活塞式能理回收機來說，它不像水輪機那么敏感，揚程不夠或流量不夠都可以適當(dāng)予以補充。在圖2中有作為揚程補充的低壓增壓泵，和作為流量補充的輔助泵。
圖2中實線表示的是聯(lián)動活塞正處于往上移動的階段，在此階段中，被輸液由Ⅲ被輸液進出口自動閥組合體，經(jīng)被輸液出口自動閥12B排出機組，與此同時被輸液經(jīng)或不經(jīng)低壓增壓泵Ⅳ后進入被輸液進出口自動閥組合體Ⅳ，經(jīng)自動閥12A進入5B被輸液缸內(nèi)6B活塞下空間，當(dāng)兩個活塞同時抵達上止點時，工作液進出口強制閥組合體1中的原來被強行打開的1A和2B二個強制閥，同時立即被強行關(guān)閉。在同時關(guān)閉后的瞬間，1B和2A二個強制閥又同時立即被打開，此時工作液體經(jīng)強制閥1B進入5A工作液缸內(nèi)的6A活塞環(huán)上空間，在工作液體壓力推動和活塞自重的共同作用下，迫使工作液缸中的活塞往下移動，工作液缸活塞下空間中存留的工作液本，則被活塞壓出缸外后，經(jīng)強制閥2A最終排出機組。在工作液缸中的活塞下行階段，被輸液缸中的活塞，在15活塞桿傳來的推力及活塞自重的共同作用下，也與工作液缸中的活塞同步下移。擠壓6B活塞環(huán)下空間中的被輸液體，將其壓出缸外，經(jīng)自動閥12A排出機組。在被輸液缸中活塞上空間，正進入經(jīng)自動閥12B來的被輸液體，當(dāng)活塞下行至下止點時，強制閥1B和2A同時被強行關(guān)閉，迫使活塞往上移動，而有關(guān)液體則又重新按活塞上行時走向流動，如此循環(huán)矣。工作過程中根據(jù)活塞行程指標(biāo)桿3控制活塞上下止點位置。用裝在工作液缸內(nèi)上蓋24和被輸液液缸下蓋17上的上、下緩沖彈簧4、8防止活塞對缸蓋的硬性沖擊。而且在整個運行過程中，無論是工作液缸還是被輸液缸，其中的活塞始終是在有較大的壓差下工作的，因此設(shè)計要求更嚴(yán)格，而且活塞桿要從工作液缸和被輸液缸中伸出缸外，因此增加了此兩處的密封填料函20、21。
本液體能量回收機的主要部件有Ⅰ工作液體進出口強制閥組合體，Ⅱ液壓缸組合體，Ⅲ被輸液進出口自動閥組合體三大部分，現(xiàn)就其有關(guān)構(gòu)造分述如下Ⅰ工作液進出口強制閥組合體，要求結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)久耐用，價格便宜。用它控制每個液缸的進排液在開啟時間上不允許有任何微小的同時開啟“重疊時間”，只要求有微小的同時關(guān)閉“重疊時間”。否則能量回收機組的效率就會下降。
控制液缸中的活塞作往復(fù)運動的“五通式滑閥、歷史上曾作為唯一手段推廣應(yīng)用于飛機制造、軋鋼、水煤氣發(fā)生爐”等行業(yè)，但五通式滑閥所固有的缺點是很難消除內(nèi)部高壓液體直接漏向低壓液體，特別是兩種液體的壓力相差較大時，泄漏更為嚴(yán)重，所以當(dāng)今世界上使用過它的行業(yè)，也都淘汰了它。代之而起的是由電子指揮儀(一種電子時間程序控制器)帶動電磁閥對液體流向進行程序控制。電子指揮儀-電磁閥最大啟閉頻率每分鐘才幾次，保證啟閉次數(shù)小于105次，本發(fā)明中強制閥要求啟閉頻率為5-20次/分，若控制過程中使用電磁閥，則機組的保證使用周期才只有2-3個星期，這對要求長期穩(wěn)定運行的化工廠來說顯然是不夠的。而機械強制閥的壽命和運轉(zhuǎn)的可靠性要比電磁閥好得多，如汽、柴油機所用的進、排氣閥，一次拆修壽命可高達108-9次。所以本發(fā)明中采用機械式強制閥。所采用的機械式強制閥有兩個方案。第一方案是變頻(或滑差)調(diào)速電機-多級行星齒輪減速器-同步齒輪-球閥方案。由調(diào)速電機-多級行星齒輪減速器組成的機組，又稱調(diào)速動力頭，是現(xiàn)有成熟技術(shù)，該方案適合于工作液體壓力較低(P1′≤8MPa)、流量較大Q′≥5×10-2M3/S的場合，第二方案是調(diào)速動力頭-凸輪軸-推桿-搖臂-懸掛壓差自緊式強制閥方案，該方案與目前汽、柴油機進、排氣強制閥，在原理和設(shè)備結(jié)構(gòu)上極為相似，不同之點只是在于汽、柴油機進、排氣強制閥啟閉動力來源于與曲軸相聯(lián)的時規(guī)齒輪，而本發(fā)明中啟閉動力來源于調(diào)速動力頭，第二方案在設(shè)備結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，所以它只用于工作壓力高P1′≥10.0MPa，而流量相對較小Q≤3-5×10-2M3/S的場合。
機械式強制閥第一方案的基本構(gòu)造見附圖3，它是以調(diào)速動力頭29驅(qū)動同步齒輪箱25中的主動齒輪28，主動齒輪28再驅(qū)動兩個模數(shù)和齒數(shù)完全相同的被動齒輪27和31，以形成兩個齒輪轉(zhuǎn)速同步。為簡化設(shè)備制造方面的麻煩，同步齒輪箱中，最好選用三個模數(shù)、齒數(shù)、齒高、中心軸軸徑等主要參數(shù)完全相同的同樣齒輪。每個被動齒輪，從齒輪箱中向外伸出兩個半軸，在每個半軸頂端各聯(lián)接一個特別制造的球閥，1A、1B和2A、2B。所謂特別球閥，就是要求這種球閥中旋轉(zhuǎn)球的旋轉(zhuǎn)角與閥門啟閉之間的關(guān)系要符合圖5“強制啟閉角時規(guī)要求”，每組強制閥開啟前和開啟后備留5°閉合重疊時間，即真正開啟角只有80°的要求，這只要將標(biāo)準(zhǔn)球閥中旋轉(zhuǎn)的直徑適當(dāng)放大一點就可做到。在保證液體通道不變的條件下，旋轉(zhuǎn)開孔的圓錐角≤40°就行了。而且這樣做，對延長球閥的使用壽命也是有益的。在與同步齒輪箱相連的四個球閥中，1A和2B同向，1B和2A同相，而1A及2B和1B及2A相位相差90°，同步齒輪每旋轉(zhuǎn)一圈，所有四個強制閥各開關(guān)兩次。若自由活塞往復(fù)次數(shù)為2-10次/分，則同步齒輪的轉(zhuǎn)速為1.0-5.0次/分。
機械式強制閥第二方案的基本構(gòu)造見圖4，它是以調(diào)速動力頭29，驅(qū)動凸輪軸39，在凸輪軸旋轉(zhuǎn)的過程中，軸上的凸輪40頂動推桿36，推桿36推動搖臂53，使搖臂右側(cè)往上轉(zhuǎn)動，左側(cè)往下移動，壓迫強制閥的閥桿，使圖1、圖2中的1A和2B兩個強制閥同時開啟，使閥下原來靜壓較高的液體，釋放其靜壓后，以理論上等壓過程通過強制閥。在凸輪軸旋轉(zhuǎn)的過程中，只要軸上凸出的凸輪在推頂推桿時，強制閥總是在一定程度上開啟著的，在凸輪軸旋轉(zhuǎn)180°后，開啟此閥的過程即告結(jié)束，立即關(guān)閉，而與之在相位上相差180°的另一組強制閥1B和2A，正進入即將開啟階段。凸輪軸每旋轉(zhuǎn)一圈360°，每組強制閥開、關(guān)各一次，因此在每分鐘活塞往復(fù)次數(shù)相同的條件下，第二方案所要求調(diào)速動力頭的轉(zhuǎn)速要比第一方案高一倍，也就是說，活塞往復(fù)次數(shù)與調(diào)速動力頭的轉(zhuǎn)速是相同的。
為了保證第二方案的強制閥、能按圖6中所示的“啟閉角時規(guī)”要求運行，每組強制閥在開啟前和開啟后各留5°關(guān)閉重疊時間，真正開啟時間為170°，所以在推桿將開始推動搖臂時，搖臂左側(cè)并不立即壓迫強制閥，促使其開啟。要達此要求，技術(shù)上有兩條途徑可循;一是在凸輪軸的凸形狀上于以解決，但此法缺點是增加了凸輪軸設(shè)計制造難度，而且其實際精確度也難以保證。另一個辦法是在搖臂和閥門桿之間留一個可調(diào)節(jié)的間隙52，其做法是將閥門34，48上部的閥桿制作成螺桿，在螺桿上先裝上兩個鎖緊螺母50，在螺母上再裝一個有螺紋的閥門啟閉時間調(diào)節(jié)套51，在凸輪軸的凸出部分完全處于水平時，此時搖臂也完全處于水平，旋轉(zhuǎn)此調(diào)節(jié)套，便于改變搖臂和閥桿之間的間隙，人而達到閥門滯后于180°時啟開的目的。當(dāng)間隙52調(diào)定后，用上鎖緊螺母50將調(diào)節(jié)套鎖死，固定在閥桿上。下鎖緊螺母50是通過墊片49壓縮閥門自動復(fù)位彈簧33，以調(diào)節(jié)閥門關(guān)閉的予緊力的。
為了放大閥門的開啟力時，取力點與支點間距L1＞重點與支點間距L2，為了放大強制閥開啟行程時，取L2＞L1。但無論設(shè)計時是選用的哪一種工作條件，搖臂的重心均應(yīng)在活動栓32的左側(cè)，使自由狀態(tài)下?lián)u臂向右傾斜，以利閥門間隙的調(diào)節(jié)。
在液缸中充滿了高壓液體，并在其進液強制閥關(guān)閉后，如果液缸對外無論何泄漏，此時液缸內(nèi)仍保持進液時的壓力，在液缸外無壓力或壓力很低的條件下，要想打開口徑較大的壓差自緊式強制閥，瞬時所需的開啟力是很大的，以銅液能量回收為例，若缸內(nèi)壓力為12.5MPa，閥后壓力為0.2MPa，強制閥口徑為50毫米，則瞬間所需的開啟力為～24KN(～2450kgf)。假設(shè)按此開啟力設(shè)計凸輪軸，推桿、搖臂、閥桿，則不但造價很高，而且設(shè)備也顯得非常粗笨。在本發(fā)明中，當(dāng)強制閥瞬間開啟力≥5.0KN時，采用平衡式強制閥。這種強制閥是利用液體不可壓縮的特性，其基本操作原理是在口徑較大的強制閥未打開以前，先打開一個承壓面積只有主強制閥的5-10%的平衡閥，卸去液缸中液體的靜壓以后，再在沒有很大壓差的情況下，很輕松地打開主強制閥。圖4中所示的兩個強制閥，左邊的一個是平衡閥48，右邊一個尺寸較大的就是強制閥34，要做到這一點，只要把平衡閥閥桿和搖臂之間隙調(diào)節(jié)得比主強制閥稍小一些。仍按前述之銅液能量回收過程為例，主強制閥口徑仍為50毫米，而平衡閥的口徑只有10毫米，則平衡閥瞬間開啟力只有0.1KN(＜100kg)，此開啟力在設(shè)計制造上就不會有太大困難。強制閥的箱體45可根據(jù)液體介質(zhì)的性質(zhì)和最高工作壓力，選用鑄鐵、鑄鋼、鑄銅或其它合金材料制造。
圖4所示為該閥全部強制閥都已關(guān)閉，一組閥門即將轉(zhuǎn)入開啟瞬間，其標(biāo)號33為閥門自動復(fù)位彈簧、35支桿、37閥桿填料函、38彈簧支承架、41公共底盤、42啟閉另一個強制閥凸輪，43閥箱支架，44閥箱檢修孔、46、47為高、低壓液體進出口。
圖5是機械式強制閥第一方案閥門啟閉時規(guī)示圖。圖中55、56、59為上球閥液體通道，57、58、60為下球閥液體通道，61球閥旋轉(zhuǎn)方向，實線表示上球閥相當(dāng)于圖1、圖2中的1A和2B兩個強制閥;a為1A和2B兩閥開始啟開點，活塞開始移動，b是1A和2B兩閥全部關(guān)閉點，活塞到達止點，c表示1B和2A兩閥開始啟開點，活塞再次開始移動，d為1B和2A兩閥完全關(guān)閉點，活塞到另一止點，e為1A和2B兩閥二次重新啟開點，α、β-球閥旋球及閥體通道開孔的圓錐角≤40°，γ-1A和2B兩閥的開啟角≤80°，δ-1B和2A兩閥的開啟角≤80°，ε-強制閥關(guān)閉重疊角≤10°，在此角度內(nèi)活塞停止在止點。
圖6是機械式強制閥第二方案閥門啟閉時規(guī)示圖，圖中39凸輪，62凸輪軸旋轉(zhuǎn)方向，40為驅(qū)動圖1、圖2中1A和2B兩個強制閥的凸輪，42為驅(qū)動圖1、圖2中1B和2A兩個強制閥的凸輪，實線為1A和2B強制閥的開啟角，虛線為1B和2A強制閥的開啟角，a為1A和2B兩閥開始啟開點，活塞開始移動，b為1A和2B兩閥完全關(guān)閉點，活塞到達止點，c是1B和2A兩閥開始啟開點，活塞再次開始移動，d是1B和2A兩閥完全關(guān)閉點，活塞到達另一止點，g、h-強制閥關(guān)閉重疊角，活塞停止在止點。
Ⅱ、液壓缸組合體，在圖1中由液缸筒體5，下液缸蓋9、上液缸蓋10，及自由活塞7等部件組成。在圖2中則由工作液缸筒體5A、工作液缸下蓋22，工作液缸上蓋24，工作液缸活塞23，以及被輸液缸筒體5B，被輸液缸下蓋17、被輸液缸上蓋19，被輸液缸活塞18等部件組成。液缸是承受液體高壓及壓力反復(fù)交替變化的金屬筒，內(nèi)壁經(jīng)切削、搪磨加工，以確保其幾何尺寸和表面光潔度符合要求。液缸筒的兩端設(shè)有法蘭，以便用螺栓聯(lián)接液缸蓋。液缸蓋的形狀，除了可以做成平板形的以外，還可根據(jù)工作壓力的高低和液缸直徑的大小，將液缸蓋做成半球形的、橢圓形的，或碟形的封頭，再將封頭與法蘭焊接在一起，用螺栓和液缸筒體聯(lián)接起來。
液缸中的活塞形式可以是單圓柱型的純自由活塞式的，也可以是用活塞桿將兩個或兩個以上的圓柱形活塞串聯(lián)起來的聯(lián)動型自由活塞。在圖1所示液體能量回收機中的活塞為純自由活塞，活塞的工作條件優(yōu)越，它始終處于很低的壓力下工作，液缸成立式布置，不會由于活塞自重的影響造成活塞環(huán)的偏磨?；钊h(huán)總是處于缸中液體冷卻、潤滑條件下運行。為了充分利用這些有利條件，活塞采用了新設(shè)計。自由活塞的構(gòu)造見圖7，聯(lián)動型自由活塞構(gòu)造見圖8。
圖7自由活塞的基本構(gòu)造是在一個最大徑處略小于液缸筒內(nèi)徑的臺階形活塞體7上，套上一系列不開口整體的含有二硫化鉬、石墨之類自潤滑材料的聚四氟乙烯活塞環(huán)6?；钊h(huán)在幾何尺寸上，要求它的外徑與液缸壁內(nèi)徑以及活塞與活塞體的外徑符合滑動配合要求，在相鄰的兩圈塑料環(huán)之間，隔一圈同樣是不開口的金屬環(huán)69，在裝完所有塑料環(huán)后，再套上一個內(nèi)側(cè)開有3-4個小槽的套筒68，套筒內(nèi)側(cè)的開槽與活塞體上的銷釘65相對應(yīng)，銷釘正好嵌入開槽，使套筒只能沿著活塞體的軸向作上下移動，而不能在徑向上轉(zhuǎn)動。在套筒上加上制動金屬片67后，再旋上活塞蓋64。通過旋轉(zhuǎn)上、下凸塊63、70，調(diào)整塑料活塞環(huán)的軸向予緊力至一定程度后，將活塞放入液缸5，測定活塞的自重能否克服摩擦力和在1.5倍工作壓力的條件下對活塞進行試壓，若其中一項或二項都不合要求，則需重新調(diào)整活塞軸向予緊力，若活塞自重不夠，則可以向活塞體7的空腔內(nèi)注入填充鉆66，直至全部合格為止。測試合格后，將制動片板成圖7中一邊往上，一邊往下的樣子，以防止活塞蓋松動，影響活塞環(huán)的軸向予緊力。在活塞使用了相當(dāng)長的時間，活塞環(huán)出現(xiàn)了磨損而泄漏，只要磨損不十分嚴(yán)重，可旋緊活塞蓋，加大活塞環(huán)的予緊力，使活塞環(huán)產(chǎn)生一定徑向變形后便可重新恢復(fù)活塞的密封性能。
在聯(lián)動型自由活塞機組中的活塞(圖8)，工作條件要惡劣一些，活塞一直在比較大的壓差下工作，因此活塞環(huán)6的數(shù)量要多一些?；钊w與圖7中自由活塞相似。不同點是聯(lián)動型機組活塞內(nèi)腔無需注鉛來加大自重，不需通過旋動活塞蓋64以調(diào)整塑料活塞環(huán)的軸向予緊力，而是通過旋轉(zhuǎn)活塞桿71上的螺母73來調(diào)整活塞環(huán)6軸向予緊力的。72鎖緊螺母用來防止螺母73松動，74是活塞桿的夾持平面。
Ⅲ被輸液體進出口自動閥組合體，在本發(fā)明中所應(yīng)用的組合體和現(xiàn)代工業(yè)往復(fù)泵上的進排液閥箱以及閥箱中的閥體，在原理上和構(gòu)造上均完全相同，都是現(xiàn)在已有的技術(shù)、在本發(fā)明只是引用這些成熟技術(shù)，故不贅述。
高、低壓增壓泵Ⅴ、Ⅳ和輔助循環(huán)泵Ⅵ是現(xiàn)有技術(shù)，只是按需要選用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于1、擴大了化工廠回收液體殘余勢能的范圍，其有效回收功率可以從10到1000KW。
2、大大提高了能量回收效率，水輪機-水泵機組年平均效率只有30-40%，而本發(fā)明年平均效率可達90%以上。
3、大大提高了液體能量回收機的變工況性能，即使工作液體的流量和壓力有很大幅度的變化，對機組能量回收率的影響都很小。
4、化工廠若原來是使用恒速高壓柱塞泵、作為液體循環(huán)泵的場合，只要進出口壓力不變，循環(huán)量減少，柱塞泵的電耗總是不變，采用本發(fā)明后，只要調(diào)節(jié)低壓增壓離心泵的流量就可實現(xiàn)溶液循環(huán)量的調(diào)節(jié)，實際電耗也將隨循環(huán)量的變化而增減。
權(quán)利要求
1.一種自由活塞，它由圓柱形活塞體(7)，多個緊套在活塞體(7)大徑處臺階上的活塞環(huán)(6)、及緊固活塞環(huán)在活塞體上的緊固件制動片(67)、活塞蓋(64)組成，其特征是活塞環(huán)是完整無切口的環(huán)，在相鄰的兩圈活塞環(huán)之間，隔一圈不開口的金屬環(huán)(69)，活塞體是空心的，也可以是實心的，亦可以是空心而注鉛或注其他物質(zhì)的。
2.如權(quán)利要求1所述的自由活塞，其特征是活塞環(huán)(6)是含有硫化鉬、石墨之類自潤滑材料的聚四氟乙烯環(huán)。
3.一種活塞往復(fù)式輸液液缸組合體，它由有液體進出口的圓筒形液缸體(5)或(5A、5B)、液缸上、下蓋(10)、(9)、和活塞組成，其特征是活塞為權(quán)利要求1所述的自由活塞，活塞在隔在活塞兩邊的液體靜壓作用下，在液缸內(nèi)作自由往復(fù)運動，活塞與液缸外無任何機械性的傳遞聯(lián)系，活塞形式可以是單圓柱型的純自由活塞，也可以是用活塞桿(16)將兩個或兩個以上的圓柱型活塞串聯(lián)起來的聯(lián)動型自由活塞，也可以是將兩個或兩個以上的圓柱型自由活塞不經(jīng)活塞桿直接串聯(lián)在一起的差動式自由活塞，活塞上的活塞環(huán)的外徑與相應(yīng)液缸筒體的內(nèi)徑在尺寸上符合滑動配合要求。
4.如權(quán)利要求3所述活塞往復(fù)式液缸組合體，其特征是聯(lián)動型或差動型自由活塞式液缸組合體，其液缸布置、工作液缸可以布置在下部，也可以布置在上部，當(dāng)采用三缸串聯(lián)時，工作液缸不僅可以在上部或下部，還可以布置在兩個被輸液的中間。
5.一種機械式強制閥組合體，它由調(diào)速動力頭(29)，同步齒輪箱25和球閥組成，其特征是調(diào)速動力頭(29)驅(qū)動同步齒輪箱(25)中的主動齒輪(28)，主動齒輪(28)再驅(qū)動兩個模數(shù)和齒數(shù)完全相同的被動齒輪(27)和(31)，以形成兩個被動齒輪轉(zhuǎn)速同步，每個被動齒輪從齒輪箱中向外伸出兩個半軸，在每個半軸頂端各聯(lián)接一個球閥(1A)、(1B)和(2A)、(2B)，(1A)和(2B)同向，(1B)和(2A)同向，而(1A)及(2B)和(1B)及(2A)相位相差90°，同步齒輪每旋轉(zhuǎn)一圈，四個強制閥各開關(guān)兩次，兩組球閥在開啟前和開啟后有閉合重疊時間，無開啟重疊時間。
6.如權(quán)利要求5所述的機械式強制閥，其特征是球閥中旋轉(zhuǎn)球的旋轉(zhuǎn)角與閥門啟閉之間的關(guān)系符合每組強制閥開啟前和開啟后留5°閉合重疊時間。
7.一種機械式強制閥組合體，它由調(diào)速動力頭(29)，在同一凸輪軸(39)上的凸輪(40)、(42)，推桿(36)、活動栓(32)，搖臂(53)、壓縮閥門的復(fù)位彈簧(33)和帶有液體進、出口(46)、(47)的閥箱體(45)組成，其特征是調(diào)速動力頭(29)驅(qū)動凸輪軸(39)，在凸輪軸旋轉(zhuǎn)的過程中，軸上的凸輪(40)、(42)頂動推桿(36)、推桿(36)推動可繞活動栓(32)轉(zhuǎn)動的搖臂(53)，壓迫強制閥的閥桿使單個或一組強制閥同時開啟，在凸輪旋轉(zhuǎn)180°后，此閥或此一組閥立即關(guān)閉，在相位上相差180°的另一個或一組強制閥即將開啟，搖臂(53)與閥門桿之間留有一個可調(diào)節(jié)的間隙(52)，使相位上相差180°的兩個或兩組強制閥在開啟前和開啟后各有關(guān)閉重疊時間，無開啟重疊時間。
8.如權(quán)利要求7所述的機械式強制閥組合體，其特征是在相位上互相差180°的兩個或兩組強制閥在開啟前和開啟后各留有5°關(guān)閉重疊時間。
9.如權(quán)利要求7所述的機械式強制閥組合體，其特征是搖臂(53)與閥門桿之間的可調(diào)節(jié)間隙(52)的構(gòu)成，是閥門(34)、(48)上部的閥桿為螺桿，在螺桿上先裝上兩個鎖緊螺母(50)，在螺母(50)上部再裝一個有內(nèi)螺紋的調(diào)節(jié)套(51)，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)套可使搖臂與閥門之間間隙到要求值，鎖緊螺母(50)將調(diào)節(jié)套鎖死在閥頂端。
10.如權(quán)利要求5、7所述強制閥組合體，其特征是每一作用的強制閥，可以是單個的也可以是兩個以上成組的，成組的強制閥，全組所有閥門的尺寸是相同的，也可以是不完全相同的，可以是全組所有閥門同時開啟的強制力強制閥，也可以是全部閥門組中有某一尺寸較小的閥門先開的平衡式強制閥。
11.一種回收有壓力流動液體能量的機組，其特征是它由Ⅰ工作液進、出口強制閥組合體，Ⅱ自由活塞液缸組合體，Ⅲ被輸液進、出口自動閥組合體，Ⅳ低壓增壓泵，Ⅵ輔助循環(huán)泵、或者還有Ⅴ高壓增加泵，以及按工藝要求連接的液體管道組成，強制閥組合體是選自權(quán)利要求10中任一種，或者是其他動力如壓縮空氣利用自身壓差密封懸掛式強制閥，自由活塞液缸組合體選自權(quán)利要求3中的一種，被輸液進、出口自動閥組合體是現(xiàn)代工業(yè)往復(fù)泵上的進、排液自動閥。
全文摘要
一種自由活塞式液體能量回收機，該機是一種用帕斯卡液體靜壓傳遞原理為基礎(chǔ)，使有殘存勢能的液體，將其勢能以靜壓傳遞方式傳給可以作自由往復(fù)運動的活塞、活塞再將能量直接或通過活塞桿和另一個活塞，傳遞給另外一種液體，這種機械實際可能利用能量的回收率可保持在90％以上。本發(fā)明還設(shè)計了調(diào)速動力頭驅(qū)動同步齒輪箱再帶動旋轉(zhuǎn)球閥，以及調(diào)速動力頭驅(qū)動凸輪軸、推桿、搖臂、自由懸掛閥兩種強制閥控制系統(tǒng)，和兩種形式的自由活塞。
文檔編號F03G7/04GK1077251SQ9310194
公開日1993年10月13日 申請日期1993年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月19日
發(fā)明者戎興漢, 王湘平, 林棣生, 劉家輯, 周綱寶, 夏炎華, 蔡世銀 申請人:戎興漢