本發(fā)明屬于熱力及流體機(jī)械范疇,具體是直接將熱動力循環(huán)系統(tǒng)中的蒸汽用于驅(qū)動循環(huán)泵增壓循環(huán)的容積式增壓泵系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的熱動力發(fā)電系統(tǒng),特別是太陽能低溫?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)所采用的工質(zhì)循環(huán)泵均是由電力驅(qū)動的泵循環(huán)系統(tǒng),這就需要單獨為工質(zhì)循環(huán)泵配置供電和控制裝置,造成工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)投資增加、效率降低。對于電動循環(huán)泵用于太陽能的熱動力提水裝置中時,當(dāng)遇到無電地區(qū)就更顯復(fù)雜和麻煩。現(xiàn)有氣動隔膜泵或活塞泵是一種以壓縮空氣為動力的新型流體機(jī)械,例如:申請?zhí)枮?01520349898.3的一種氣動隔膜泵,申請?zhí)枮?01210132957.2的一種氣動隔膜泵等,如果將其直接用于熱動力循環(huán)系統(tǒng)中作為循環(huán)增壓泵使用,不僅無增壓作用,而且由于容積泵的換向時間長,熱量散失大,明顯降低循環(huán)效率。另外,現(xiàn)有氣動隔膜泵位于泵殼輸送腔內(nèi)壁與進(jìn)、出料閥口的交會處是無承壓支撐的開放式結(jié)構(gòu),在空載或輕載時隔膜容易受損,或為了防止隔膜受損破裂,須增加整體隔膜強(qiáng)度,進(jìn)而增加了啟動壓力,影響泵的運行效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:在保證輸送介質(zhì)和工作介質(zhì)無泄漏前提下,直接將熱動力循環(huán)系統(tǒng)中的蒸汽用于驅(qū)動循環(huán)泵增壓循環(huán),同時可適用于低壓啟動和增壓運行,簡化循環(huán)系統(tǒng),降低投資,提高效率,提高泵的壽命和可靠性。特別是使增壓泵適用于低溫低壓的熱動力循環(huán)系統(tǒng)。
為達(dá)到上述目的和解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:
一種熱動力增壓泵,是直接將熱動力循環(huán)系統(tǒng)中的蒸汽用于驅(qū)動循環(huán)泵增壓循環(huán)的增壓泵,所述熱動力增壓泵,包括由兩組及以上并列配置的隔膜容積泵、信號閥、低壓方向控制閥、連通管閥構(gòu)成,低壓方向控制閥是二位五通方向控制閥,各個隔膜容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起;其特征在于:在所述兩組及以上的隔膜容積泵中的一組及以上的隔膜容積泵作為低壓泵,另外的一組及以上的隔膜容積泵作為高壓泵,每一隔膜容積泵包括形成泵腔的泵殼體、位于泵殼體內(nèi)將泵腔體隔成左腔和右腔的隔膜,高壓泵還包括安裝在高壓泵左腔及右腔上的進(jìn)流管閥、高壓出流管閥或安裝在高壓泵一個腔上的進(jìn)流管閥、高壓出流管閥和另一個腔上的低壓進(jìn)出流管路,低壓泵還包括安裝在低壓泵左腔和右腔上的低壓進(jìn)出流管路構(gòu)成,低壓泵的隔膜受力面積大于高壓泵隔膜的受力面積,兩者面積的比例與泵的增壓比成正比,低壓泵的左腔和右腔分別接入低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口和b端口既是低壓流體的進(jìn)流口又是低壓流體的出流口,高壓泵的左腔和右腔均接有流體的進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥或一個腔接有流體的進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,而另一個腔接入低壓方向控制閥的a端口或b端口,輸入各泵腔中的低壓流體對隔膜或滾動活塞的作用力方向應(yīng)保持一直,所述信號閥是檢測隔膜靠近泵殼內(nèi)壁時為低壓方向控制閥提供換向信號的先導(dǎo)閥,信號閥的觸發(fā)信號來自于隔膜及連動桿受力后的位移變化,各信號閥輸出的控制信號與低壓方向控制閥的對應(yīng)控制端k1或k2相連通,低壓方向控制閥的p端口和o1、o2端口連通后的o端口分別接入流體動力源的出流口或進(jìn)流管口,低壓方向控制閥協(xié)調(diào)每個隔膜容積泵的間隔有序運行;所述高壓泵、低壓泵的殼體為絕熱殼體,其泵的隔膜是絕熱隔膜;在各隔膜上設(shè)有承壓墊,各隔膜上的承壓墊分別對應(yīng)于各進(jìn)流管閥、各高壓出流管閥的內(nèi)側(cè)口,承壓墊的平面尺寸大于各進(jìn)流管閥、各高壓出流管閥內(nèi)側(cè)口的平面尺寸;在所述高壓泵腔內(nèi)進(jìn)流口和出流口上的內(nèi)壁面與進(jìn)流管閥、高壓出流管閥內(nèi)側(cè)交會接口處安裝有承壓網(wǎng),承壓網(wǎng)是設(shè)有兩個以上通孔的剛性體。上述隔膜包括單層隔膜、雙層隔膜和滾動活塞隔膜等。本申請文件中有時將隔膜容積泵簡稱為容積泵。將低壓二位五通方向控制閥簡稱為低壓方向控制閥或方向控制閥。熱動力增壓泵簡稱為增壓泵。當(dāng)采用雙層隔膜時,兩層之間可安裝有隔膜破裂報警傳感器,也可以在兩層隔膜之間充滿絕熱氣體或液體或固體材料。對高壓泵的泵殼和隔膜進(jìn)行絕熱處理的程度要視被輸送流體的要求而定。
上述的一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是,所述增壓泵是由一組低壓容積泵和一組高壓容積泵并列組成,所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,所述高壓容積泵是一單作用容積泵,高壓容積泵的左腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,高壓容積泵的右腔接有低壓進(jìn)出流管并與低壓方向控制閥的a端口或b端口連通,所述信號閥是一機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥,機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥安裝在高壓容積泵右腔與低壓容積泵左腔之間,機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過高壓容積泵右腔泵殼和低壓容積泵左腔泵殼并延伸到腔體內(nèi),機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與二位五通流體先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,二位五通流體先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。上述和下述機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥也可以是由兩個機(jī)控單作用三通閥并聯(lián)代替,所述機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥簡稱機(jī)控先導(dǎo)閥。在對應(yīng)于二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)桿的隔膜上也設(shè)有觸發(fā)承壓墊片。
上述的一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述增壓泵是由一組低壓容積泵和一組高壓容積泵并列組成,所述高壓容積泵是一雙作用容積泵,高壓容積泵的左腔、右腔分別接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述信號閥是一機(jī)控先二位五通流體導(dǎo)閥,機(jī)控先導(dǎo)閥安裝在高壓容積泵右腔與低壓容積泵左腔之間,機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過高壓容積泵右腔泵殼和低壓容積泵左腔泵殼并延伸到腔體內(nèi),所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,機(jī)控先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。
上述的一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述增壓泵是由兩組低壓容積泵和一組高壓容積泵并列組成,兩組低壓容積泵并列安置,兩組低壓容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述高壓容積泵是一雙作用容積泵,高壓容積泵的左腔、右腔分別接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述信號閥是一機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥,機(jī)控先導(dǎo)閥安裝在兩組低壓容積泵之間,機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端部的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過兩靠近的低壓容積泵的泵殼并延伸到腔體內(nèi),所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,兩組低壓容積泵的進(jìn)出流口并聯(lián)接入低壓方向控制閥的a端口和b端口,機(jī)控先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。
上述的一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述增壓泵是由兩組低壓容積泵和一組高壓容積泵并列組成,兩組低壓容積泵靠近安置,三組容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,所述高壓容積泵是一單作用容積泵,高壓容積泵的左腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,高壓容積泵的右腔接有低壓進(jìn)出流管并與低壓方向控制閥的a端口或b端口連通,所述信號閥是一機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥,機(jī)控先導(dǎo)閥安裝在兩組低壓容積泵之間,機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過兩靠近的低壓容積泵的泵殼并延伸到腔體內(nèi),兩組低壓容積泵的進(jìn)出流口并聯(lián)接入低壓方向控制閥的a端口和b端口,機(jī)控先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口或b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。
上述的一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述增壓泵是由一組低壓容積泵和兩組單作用高壓容積泵并列組成,低壓容積泵安置在兩組單作用高壓容積泵之間,三組容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,所述低壓容積泵的左側(cè)一組單作用高壓容積泵的左腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,該高壓容積泵的右腔和低壓容積泵的右腔共同接有低壓進(jìn)出流管并與低壓方向控制閥的a端口或b端口連通,所述低壓容積泵的右側(cè)一組單作用高壓容積泵的右腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,該高壓容積泵的左腔和低壓容積泵的左腔共同接有低壓進(jìn)出流管并與低壓方向控制閥的b端口或a端口連通,輸入各泵腔中的低壓流體對隔膜的作用力方向應(yīng)保持一直,所述信號閥是一機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥,機(jī)控先導(dǎo)閥安裝在低壓容積泵和一高壓容積泵之間,機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過高壓容積泵和低壓容積泵的殼體并延伸到腔體內(nèi),機(jī)控先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。
上述的一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述增壓泵是由一組低壓容積泵和兩組單作用高壓容積泵并列組成,低壓容積泵安置在兩組單作用高壓容積泵之間,三組容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,所述低壓容積泵的左側(cè)一組單作用高壓容積泵的左腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,該高壓容積泵的右腔和低壓容積泵的右腔共同接有低壓進(jìn)出流管并與低壓方向控制閥的a端口或b端口連通,所述低壓容積泵的右側(cè)一組單作用高壓容積泵的右腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,該高壓容積泵的左腔和低壓容積泵的左腔共同接有低壓進(jìn)出流管并與低壓方向控制閥的b端口或a端口連通,輸入各泵腔中的低壓流體對隔膜的作用力方向應(yīng)保持一直,所述信號閥是一機(jī)控先導(dǎo)閥,機(jī)控先導(dǎo)閥安裝在低壓容積泵和一高壓容積泵之間,機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過高壓容積泵和低壓容積泵的殼體并延伸到腔體內(nèi),機(jī)控先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。
上述的任一一種熱動力增壓泵,所述增壓泵是由一組低壓容積泵和兩組雙作用高壓容積泵并列組成,低壓容積泵安置在兩組雙作用高壓容積泵之間,三組容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,所述低壓容積泵的左側(cè)一組雙作用高壓容積泵的兩腔分別接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述低壓容積泵的右側(cè)一組雙作用高壓容積泵的兩腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述信號閥是一機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥,機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥安裝在低壓容積泵和一高壓容積泵之間,機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過高壓容積泵和低壓容積泵的殼體并延伸到腔體內(nèi),機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,二位五通流體機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。該泵在用于熱動力循環(huán)式提水裝置是其中一組高壓泵可用于系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)增壓循環(huán),另一組高壓泵可用于輸送提升流體。
上述的任一一種熱動力增壓泵,所述增壓泵是由兩組低壓容積泵和兩組雙作用高壓容積泵并列組成,兩組低壓容積泵并列安置在兩組雙作用高壓容積泵之間,四組容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述低壓方向控制閥是雙氣控二位五通流體方向控制閥,所述低壓容積泵的左側(cè)一組雙作用高壓容積泵的兩腔分別接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述低壓容積泵的右側(cè)一組雙作用高壓容積泵的兩腔接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述信號閥是一機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥,機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥安裝在兩組低壓容積泵之間,機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)件是該閥的剛性閥桿兩端的觸發(fā)桿,觸發(fā)桿兩端分別穿過兩組低壓容積泵的殼體并延伸到腔體內(nèi),機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥輸出給低壓方向控制閥的流體控制信號分別來源于低壓方向控制閥的a端口和b端口,a端口、b端口通過三通還分別與機(jī)控先導(dǎo)閥的p端口和o1、o2連通后的o端口相連通,二位五通流體機(jī)控先導(dǎo)閥的流體壓力信號輸出口a與b分別與低壓方向控制閥的流體控制信號口k1、k2相連通,對機(jī)控二位五通流體先導(dǎo)閥的觸發(fā)信號來源于隔膜受壓后推動其觸發(fā)桿的運動。該泵在用于熱動力循環(huán)式提水裝置是其中一組高壓泵可用于系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)增壓循環(huán),另一組高壓泵可用于輸送提升流體。
上述的任一一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述低壓方向控制閥是雙電控二位五通流體方向控制閥,所述信號閥是由兩組干簧管和對應(yīng)于各干簧管的永久磁塊構(gòu)成的磁電信號閥,信號閥的觸發(fā)件是安裝在隔膜上的永久磁鐵塊,干簧管穿過泵殼延伸到靠近泵腔內(nèi)壁處,泵腔內(nèi)壁處用非磁性材料密封,兩個永久磁塊分別與兩個干簧管相互對應(yīng)安裝,控制低壓方向控制閥所需的電力來源于各信號閥的有源電路,干簧管串聯(lián)在有源電路內(nèi),有源電路輸出的電力分別驅(qū)動低壓方向控制閥兩端的電磁閥換向;觸發(fā)信號來源是隔膜受壓后帶動永久磁鐵塊靠近干簧管并接通電路。上述兩個永久磁塊可以分別設(shè)在低壓泵的隔膜兩側(cè),兩個干簧管可以分別設(shè)在低壓泵隔膜兩側(cè)的兩個腔壁上;兩個永久磁塊也可以將一個設(shè)在任一泵腔的隔膜上,另一個設(shè)在相反側(cè)的其它泵腔的隔膜上,對應(yīng)于兩個磁塊的兩個干簧管設(shè)在對應(yīng)的腔壁上。
上述的任一一種熱動力增壓泵,可供選擇的技術(shù)方案是:所述低壓方向控制閥是雙電控二位五通流體方向控制閥,所述信號閥是由兩組干簧管和對應(yīng)于各干簧管的永久磁塊構(gòu)成的磁電信號閥,信號閥的觸發(fā)件是安裝在隔膜上的永久磁鐵塊,干簧管穿過泵殼延伸到靠近泵腔內(nèi)壁處,泵腔內(nèi)壁處用非磁性材料密封,兩個永久磁塊分別與兩個干簧管相互對應(yīng)安裝,干簧管串聯(lián)在控制電路內(nèi),低壓方向控制閥的電力來源于安裝在兩容積泵之間的直線運動發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)輸出的電力通過控制電路分別驅(qū)動低壓方向控制閥兩端的電磁閥換向;觸發(fā)信號來源是隔膜受壓后帶動永久磁鐵塊靠近干簧管并接通電路。上述兩個永久磁塊可以分別設(shè)在低壓泵的隔膜兩側(cè),兩個干簧管可以分別設(shè)在低壓泵隔膜兩側(cè)的兩個腔壁上;兩個永久磁塊也可以將一個設(shè)在任一泵腔的隔膜上,另一個設(shè)在相反側(cè)的其它泵腔的隔膜上,對應(yīng)于兩個磁塊的兩個干簧管設(shè)在對應(yīng)的腔壁上。
上述的任一一種熱動力增壓泵,可供選的技術(shù)方案是:所述絕熱隔膜是隔膜導(dǎo)熱系數(shù)低于0.12w/(mk)的隔膜或由兩張隔膜疊合而成,兩張隔膜之間夾有導(dǎo)熱系數(shù)低于0.12w/(mk)的絕熱氣體或液體或固體材料的隔膜。
本發(fā)明的技術(shù)方案不僅可用于各種流體特別是易燃易爆流體的增壓輸送,由于采用是隔膜或滾動活塞容積泵,當(dāng)將各輸送腔的容積和各進(jìn)流口、出流口按比例要求設(shè)計時,系統(tǒng)可以用于異性、多組分流體的比例混合輸送。當(dāng)在增壓泵的各出流口上安裝上噴嘴時,系統(tǒng)可做單組分或多組分噴霧機(jī)、噴涂機(jī)使用。當(dāng)將由兩個高壓雙作用隔膜泵與一個及以上低壓泵組合而成的增壓泵用于熱動力循環(huán)提水系統(tǒng)時,其中的一個高壓泵可作為循環(huán)泵使用,另一個高壓泵可作為提水泵使用。
有益效果:本發(fā)明的一種熱動力增壓泵,由于采用隔膜模式保證了輸送介質(zhì)和工作介質(zhì)無泄漏;由于采用容積式隔膜泵實現(xiàn)了直接將熱動力循環(huán)系統(tǒng)中的蒸汽用于驅(qū)動循環(huán)泵的運行,而不是采用傳統(tǒng)的電力驅(qū)動泵系統(tǒng)或采用小汽輪機(jī)驅(qū)動泵系統(tǒng),相比簡化了循環(huán)系統(tǒng),降低了投資,提高了效率;由于采用了增壓結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)對低溫、低壓氣體的利用、低壓啟動和增壓運行;由于加裝了承壓墊提高了泵的使用壽命和可靠性。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明的一種由一組雙作用高壓泵和一組低壓泵組成的機(jī)控?zé)釀恿υ鰤罕玫脑砗徒Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的一種由一組雙作用高壓泵和兩組低壓泵組成的高增壓比機(jī)控?zé)釀恿υ鰤罕玫脑砗徒Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的一種由兩組單作用高壓泵和一組低壓泵組成的機(jī)控?zé)釀恿υ鰤罕玫脑砗徒Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的一種由兩組單作用高壓泵和一組低壓泵組成的電控高增壓比熱動力增壓泵。
圖5是本發(fā)明的一種由兩組雙作用高壓泵和兩組低壓泵組成的電控高增壓比熱動力增壓泵
具體實施方式
第一實施例,附圖1為本發(fā)明的一種由一組雙作用高壓泵和一組低壓泵組成的機(jī)控?zé)釀恿υ鰤罕?,增壓比?.5,可直接將熱動力循環(huán)系統(tǒng)中的蒸汽用于驅(qū)動循環(huán)工質(zhì)增壓,該泵由并列配置的低壓泵1、雙作用高壓泵2,信號閥4、低壓方向控制閥3、連通管閥等構(gòu)成,信號閥4采用雙機(jī)控二位五通閥,低壓方向控制閥3采用二位五通雙氣控閥,信號閥4是低壓方向控制閥3的先導(dǎo)閥,高壓泵2和低壓泵1的泵殼噴涂有絕熱涂料,低壓泵1的隔膜11是中間充滿空氣的雙層隔膜,低壓泵1的隔膜11的受力面積是高壓泵2的隔膜10的受力面積的1.5倍,兩者面積的比例與泵的增壓比成正比,高壓泵2的隔膜10與低壓泵1的隔膜11通過連動桿5連接在一起;低壓泵1的隔膜11將低壓泵的泵腔分隔成左腔14、右腔15,高壓泵2的隔膜10將高壓泵的泵腔分隔成左腔12、右腔13。高壓泵2上有安裝在左腔12及右腔13上的進(jìn)流管閥6、7和高壓出流管閥8、9,在它們的內(nèi)側(cè)口處分別裝有承壓網(wǎng)32、31、33、34。低壓泵1上有安裝在左腔14和右腔15上的低壓進(jìn)出流管路a1、b1。低壓泵1的左腔14和右腔15分別通過低壓進(jìn)出流管路a1、b1接入低壓方向控制閥3的a端口和b端口,a端口和b端口既是低壓流體的進(jìn)流口又是低壓流體的出流口,信號閥4是檢測隔膜靠近泵殼內(nèi)壁時為低壓方向控制閥3提供換向信號的先導(dǎo)閥,信號閥4的觸發(fā)信號來自于隔膜10或11及連動桿5受力后對信號閥4的觸發(fā)桿端部16或17的位移觸動,信號閥4輸出的控制信號a或b與低壓方向控制閥3的對應(yīng)控制端k1或k2相連通,信號閥4的單口o1、o2連通后的o端與低壓方向控制閥3的a端或b端連通,信號閥4的p端口與低壓方向控制閥的b端或a端連通,低壓方向控制閥3的p端口和o1、o2端口連通后的o端口分別接入流體動力源的出流口或進(jìn)流管口,低壓方向控制閥3協(xié)調(diào)隔膜容積泵1、2的間隔有序運行。
這種泵系統(tǒng)運行過程是,首先,擬輸送物料通過進(jìn)流單向閥6、7進(jìn)入輸送腔12、13內(nèi);流體動力源輸出的蒸汽動力通過管路和低壓方向控制閥3的p端口進(jìn)入低壓方向控制閥3活塞腔,并從低壓方向控制閥3的a端口輸出,經(jīng)管路a1進(jìn)入低壓泵1泵的左腔14,熱力氣體在左腔14中膨脹做功,推動低壓泵1的隔膜11并拉動連動桿5、高壓泵的隔膜10向右方向運動,同時自動關(guān)閉進(jìn)流單向閥7、打開高壓出流閥9、擠壓高壓泵2的右腔中的物料輸通過高壓管閥9輸出。如此同時,低壓泵1的右腔中的乏汽經(jīng)管路b1、低壓方向控制閥3的b端口到o1或o2端口,從o端口返回,高壓泵2的左腔12中產(chǎn)生負(fù)壓,自動打開進(jìn)流單向閥6、關(guān)閉出流高壓閥8,擬輸送物料繼續(xù)進(jìn)入左腔12。當(dāng)高壓泵2的隔膜10向右移動到靠近高壓泵2的右側(cè)的泵殼時,其隔膜10上對應(yīng)于機(jī)控先導(dǎo)閥4的承壓墊片36推壓機(jī)控先導(dǎo)閥4的觸發(fā)桿端部16,使機(jī)控先導(dǎo)閥4換向,此時,來自于低壓方向控制閥3輸出口a或b的蒸汽一部分經(jīng)機(jī)控先導(dǎo)閥4的o端口或p端口,從輸出口a或b輸出進(jìn)入低壓方向控制閥3的氣控口k1或k2,驅(qū)動低壓方向控制閥3換向。之后,蒸汽動力從低壓方向控制閥3的p端口到b端口經(jīng)管路b1進(jìn)入低壓泵1的右腔15,熱力氣體在右腔15中膨脹做功,推動低壓泵1的隔膜11并推動連動桿5、高壓泵的隔膜10向左方向運動,同時自動關(guān)閉進(jìn)流單向閥6,打開高壓出流閥8,擠壓高壓泵2的左腔中的物料輸通過高壓管閥8輸出。如此同時,低壓泵1的左腔中的乏汽經(jīng)管路a1、低壓方向控制閥3的a端口到o1或o2端口,從o端口返回,高壓泵2的右腔13中產(chǎn)生負(fù)壓,打開進(jìn)流單向閥7、關(guān)閉出流高壓閥9,擬輸送物料進(jìn)入右腔15。當(dāng)?shù)蛪罕?的隔膜11向左移動到靠近低壓泵1的左側(cè)的泵殼時,其隔膜11上對應(yīng)于機(jī)控先導(dǎo)閥4的承壓墊片35推壓機(jī)控先導(dǎo)閥4的觸發(fā)桿端部17,使機(jī)控先導(dǎo)閥4換向,此時,來自于低壓方向控制閥3輸出口a或b的蒸汽一部分經(jīng)機(jī)控先導(dǎo)閥4的o端口或p端口從輸出口a或b輸出進(jìn)入低壓方向控制閥3的氣控口k1或k2,驅(qū)動低壓方向控制閥3換向,回到上一個狀態(tài)。如此周而復(fù)始運行。此例中,由于低壓泵1的隔膜11的面積是高壓泵2的隔膜10面積的1.5倍,連動桿5與機(jī)體之間是密封的,高壓泵腔與低壓泵腔是隔離的,低壓泵1的隔膜11上的壓強(qiáng)較低,但受力面積大,將低壓泵1隔膜11的總受力全部傳導(dǎo)到受力面積小的高壓泵2的隔膜10上,高壓泵2的隔膜10上的壓強(qiáng)會增加,隔膜10對輸送物料的壓強(qiáng)也會增加。該流體增壓泵在輸送氣體時也可以做為氣體壓縮機(jī)使用。承壓網(wǎng)32、31、33、34的作用是,當(dāng)高壓泵的進(jìn)流閥6、7或高壓出流閥8、9出現(xiàn)故障或高壓泵的輸出突然卸載時,保護(hù)隔膜不破裂。
第二實施例,附圖2為本發(fā)明的一種由一組雙作用高壓泵和兩組低壓泵組成的機(jī)控高增壓比熱動力增壓泵。第二實施例與第一實施例相比,其區(qū)別在于:第二實施例是在第一實施例中的低壓泵1的右側(cè)并聯(lián)了另一個低壓泵1b,所并聯(lián)的低壓泵的隔膜通過連動桿與其左側(cè)的低壓泵的隔膜連接在一起,連動桿與機(jī)體動密封;兩個低壓泵的進(jìn)出流口通過管路并聯(lián)在一起并保證低壓蒸汽對兩個低壓泵的隔膜的作用方向相一致,實施例2的增壓比可比實施例1的增壓比更高。實施例2的機(jī)控先導(dǎo)閥4也可以安裝在兩個低壓泵1與1b之間,將機(jī)控先導(dǎo)閥4安裝在該位置,可防止被輸送物料與循環(huán)工質(zhì)通過機(jī)控先導(dǎo)閥4串漏。實施例2的運行過程與實施例1的運行過程是基本相同的,這里不再贅述。
第三實施例,附圖3為本發(fā)明的一種由兩組單作用高壓泵和一組低壓泵組成的機(jī)控?zé)釀恿υ鰤罕谩5谌龑嵤├c第一、第二實施例的區(qū)別在于:(1)高壓泵是兩個單作用隔膜泵2a、2b,它們分置在一低壓泵1的左右兩側(cè),三泵的隔膜通過與機(jī)體動密封的連桿連接在一起。(2)單作用高壓泵2a、2b的一個腔為輸送物料腔,另一個腔為增壓腔,左高壓泵的增壓腔通過管路與低壓方向控制閥3的b進(jìn)出流口連通,右高壓泵的增壓腔通過管路與低壓方向控制閥3的a進(jìn)出流口連通,如此一來,該泵相當(dāng)于由一組雙作用高壓泵和兩組低壓泵的組成的作用。實施例三的運行過程與實施例一及實施例二的運行過程是基本相同的,這里不再贅述。
第四實施例,附圖4是本發(fā)明的一種由兩組單作用高壓泵和一組低壓泵組成的電控高增壓比熱動力增壓泵。兩個高壓單作用隔膜泵2a、2b,它們分置在一低壓泵1的左右兩側(cè),三泵的隔膜通過與機(jī)體動密封的連桿連接在一起。單作用高壓泵2a、2b的一個腔為輸送物料腔,另一個腔為增壓腔,左高壓泵的增壓腔通過管路與低壓方向控制閥3的a進(jìn)出口連通,右高壓泵的增壓腔通過管路與低壓方向控制閥3的b進(jìn)出流口連通,低壓泵的右腔與低壓方向控制閥3的a端口連通,低壓泵的左腔與低壓方向控制閥3的b端口連通。第四實施例與第三實施例的區(qū)別在于:第三實施例為機(jī)控,而第四實施例為電控。第四實施例的低壓方向控制閥3是雙電控二位五通流體方向控制閥,信號閥是由兩組干簧管ck1、ck2和對應(yīng)于各干簧管的永久磁塊b17、a16構(gòu)成的磁電信號閥,干簧管ck1、ck2分別穿過兩高壓泵2b、2a的外泵殼延伸到靠近泵腔內(nèi)壁處,泵腔內(nèi)壁處用非磁性材料密封,干簧管ck1、ck2分別串聯(lián)在控制電路20內(nèi),在高壓泵2a與低壓泵1之間的連動桿上安裝有直線發(fā)電機(jī)f3,低壓電控方向控制閥3的換向電力來源于隔膜和連動桿往復(fù)運動時直線運動發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力,觸發(fā)信號來源是隔膜受壓后帶動永久磁鐵塊b17或a16靠近干簧管ck1或ck2并接通控制電路20內(nèi)的蓄電池。低壓電控方向控制閥3的換向電力來源也可以由外接電源供給。
實施例四的運行過程與實施例三的運行過程是基本相同的,這里不再贅述。
第五實施例,附圖5是本發(fā)明的一種由兩組雙作用高壓泵和兩組低壓泵組成的電控高增壓比熱動力增壓泵。兩組低壓容積泵1a、1b并列安置在兩組雙作用高壓容積泵2a、2b之間,四組容積泵的隔膜通過連動桿連接在一起,所述低壓方向控制閥3是雙電控二位五通流體方向控制閥,所述低壓容積泵1a的左側(cè)一組雙作用高壓容積泵2a的兩腔分別接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述低壓容積泵1b的右側(cè)一組雙作用高壓容積泵2b的兩腔分別接有進(jìn)流管閥和高壓流體的出流管閥,所述信號閥是由兩組干簧管ck1、ck2和對應(yīng)于各干簧管的永久磁塊b17、a16構(gòu)成的磁電信號閥,干簧管ck1、ck2分別穿過高壓泵2b、2a的外泵殼延伸到靠近泵腔內(nèi)壁處,泵腔內(nèi)壁處用非磁性材料密封,干簧管ck1、ck2分別串聯(lián)在有源控制電路20內(nèi),低壓電控方向控制閥3的換向電力來源于有源電路20內(nèi)蓄電池的電力,觸發(fā)信號來源是隔膜受壓后帶動永久磁鐵塊b17或a16靠近干簧管ck1或ck2并接通控制電路20時產(chǎn)生的信號。低壓電控方向控制閥3的換向電力來源也可以由外接電源供給或安裝在連動桿上的直線發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力。
實施例五的運行過程與實施例四的運行過程是基本相同的,這里不再贅述。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的裝置,但是本發(fā)明不限于本文所述的具體形式,相反,其目的在于覆蓋理所當(dāng)然會落入所述權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍內(nèi)的各種替代方式、改型、各種特征要素的再組合而衍生的新組合和等同體。