液压助力液体压力交换装置及其液体压力交换方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液压助力液体压力交换装置及其液体压力交换方法，以液压缸为配套动力，通过活塞在缸体内的往复运动及缸体上各个阀门的有序开、启，使吸入缸体需加压的液体受到回流到活塞另一端缸体内的高压液体的推动，从而实现压力的高效转移即压力交换，不仅可使回流的高压液体能量得到更为充分、高效、合理的回收利用，能量转换方式更为合理，而且使多级液压能也得以充分回收利用；采用液压缸做配套动力，可进一步减小动力损耗，节能效果更为明显；还可根据工况要求设置大行程缸体，以满足大回收量的需要；缸体的立式设计可减轻相对运动部件的机械磨损，延长设备使用寿命。

Hydraulic booster liquid pressure switching device and liquid pressure exchange method thereof

The invention discloses a hydraulic fluid pressure exchange device and liquid pressure exchange method, the hydraulic cylinder is the auxiliary power, all through the piston in reciprocating motion and the cylinder body of the valve in the orderly opening and starting, the suction cylinder pressure is needed to return the liquid by pushing the high pressure liquid piston at the other end of the cylinder. In order to achieve efficient transfer, pressure pressure exchange, high-pressure liquid energy can not only make the return of more efficient, full recovery, reasonable utilization, energy conversion mode is more reasonable, but also can make multistage hydraulic can be fully recycled; the hydraulic cylinder supporting force, can further reduce the power consumption, energy saving effect the more obvious; also can be set according to the working requirement of large stroke cylinder, in order to meet the needs of a large amount of recovery; cylinder can reduce the relative vertical design The mechanical wear of moving parts prolongs the service life of the equipment.

【技术实现步骤摘要】
液压助力液体压力交换装置及其液体压力交换方法
本专利技术涉及一种液压助力液体压力交换装置及其液体压力交换方法。
技术介绍
在化工生产等行业的高压洗涤和吸收工艺中，主要使用大功率柱塞泵和大功率多级离心泵进行高压液体输送，而从洗涤装置中回流的高压液体却被简单地排放掉了，为了使洗涤装置回流的高压液体的势能得以再利用，目前采用的方法是为多级离心泵并配备水力透平装置，水利透平装置是一种可部分回收液体压力势能并转化成动能的节能装置，其原理是，除完成高压液体输送外，同时使带有较高压力的回流液体回收进入水力透平装置后，与电机的动力共同驱动多级离心泵旋转作功，从而减小电机的功率输出，达到节能目的，这种装置的优点是结构简单，但不足之处是，因水利透平装置是先将液体压力势能转化为机械能再加以利用，能量的回收利用方式不合理，这也决定了其能量的回收效率太低，实际应用中回收率最高只有30％，节能效果并不明显，目前还未见有更为合理和适应广泛的液体压力回收利用装置，以及更为直接有效的液体压力交换方法。为克服上述不足，本专利技术人此前公开了一种专利公开号为CN203098431U的“压力交换泵”和专利公开号为CN104019065A的“压力交换泵的压力交换方法”，可实现高压液体能量的直接转换和得以高效回收利用，但是，这一技术方案因需使用小功率电机作配套动力来带动曲轴连杆，再通过曲轴连杆与活塞杆连接，从而驱动交换泵中的活塞运动，故成本投入较高；曲轴连杆结构从体积到制造成本都很难实现活塞的大行程运动，限制了高压液体能量的单位回收量；交换泵的卧式设计会加速相对运动部件的机械磨损；有些工序中可回收的多级液压能(如二级液的闪蒸液压力能)尚没有得到充分回收利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对
技术介绍
的不足，提供一种更为优化的液压助力液体压力交换装置和液体压力交换方法，使回流的高压液体能量得到更为充分、高效、合理的回收利用。本专利技术的技术方案是，通过液压助力液体压力交换装置完成高压液体与被加压液体的压力交换，所述液压助力液体压力交换装置包括单缸体和复式缸体两种：单缸体液压助力液体压力交换装置包括液压油缸、活塞、缸体、下进液阀、下排液阀、上进液阀、上排液阀，活塞置于缸体内，缸体的上端固定有上进液阀、上排液阀和液压油缸，液压油缸的油缸轴连接活塞，缸体的下端接有下进液阀和下排液阀；复式缸体液压助力液体压力交换装置包括液压油缸、一级活塞、二级活塞、缸体、隔板、下进液阀、下排液阀、上进液阀、上排液阀、二级液进液阀和二级液排液阀，隔板横置于缸体中部将缸体分为上、下两个缸室，一级活塞置于下缸室，二级活塞置于上缸室，缸体的上端固定有液压油缸和放气阀，液压油缸的油缸轴连接一级活塞和二级活塞，一级活塞和二级活塞在油缸轴的带动下同步运动，下缸室的外侧分别接有上进液阀、上排液阀、下进液阀和下排液阀，上缸室的外侧下部接有二级液进液阀和二级液排液阀；所述下进液阀和下排液阀是分别用于被加压液体进、排的单向阀，所述上进液阀和上排液阀分别用于回收高压液体势能和泄压排液。所述单缸体液压助力液体压力交换装置，缸体内以活塞为界可视为A、B两室，两室的容积会随着活塞的前后移动而改变。A室中是需要加压输送的液体，它从下进液阀吸入，从下排阀排出，B室是带有较高压力的需要回收能量的回流液体，它从上进液阀进入，从上排液阀排出，根据液体压力的特性，知道B室中有较高压力的液体会通过活塞施压在A室的液体上，从而可实现压力的高效转移即压力交换，由于活塞两端的A、B室压力基本平衡，所以用较小的动能就可以使活塞向前运动，达到了能量的高效回收并节能的目的。因此，活塞的动力既有液压缸的直接驱动，又有回流高压液体压力的推动。本装置可根据回收利用多级液压能的实际需要而采用复式缸体，以实现多级液压能(如二级液的闪蒸压力能)全部高效回收利用，尤其适用于需采用两次或多次压力交换才能彻底回收能量的工况，所述复式缸体以隔板为界分为上、下两个缸室，以两个活塞为界下缸室可视为A、B两室、上缸室可视为C、D两室，A、B两室的工况与单缸体工况相同，所不同的是，在某一工况下二级液进液阀开启，二级液也同时进入C室对二级活塞产生推力，又在某一工况下二级液排液阀打开，C室的二级液排出，同时放气阀开启，D室内的压缩气体排出。本装置无论是单缸体或复式缸体的运行，均采用多组(三缸以上)顺序并联的方式按时序运行，缸体的大小和个数不限，所以能科学合理的满足回收能力从大到小的各种行业工况。由于本专利技术不同于
技术介绍
中将势能先转化成机械能再加以利用，不需另配加压泵加压输送，而是借助液压缸的辅助推力助推活塞，使携带能量的液体直接将能量转移到需要升压的液体上，也能满足携带能量的液体进行压力交换并加压排出的要求，理论上能量回收率为99％，实践中去除其它能耗，回收率可达到95％左右，可广泛应用于化工工艺中的高压洗涤或吸收等工艺的能量回收领域，以及有带压液体排出又有需要加压的液体的工况。本专利技术若应用于高压洗涤吸收装置的富液与贫液间的压力交换时，其配套的液压缸功耗很小，液压缸径和工作行程可根据回收量及活塞行程的大小来选择。由此可见，本专利技术不仅可实现高效的能量回收和能量转移，能量转换方式更为合理，而且使多级液压能(如二级液的闪蒸液压力能)也得以充分回收利用；又由于采用液压缸做配套动力，一则可进一步减小动力损耗，节能效果更为明显；二则可根据工况要求设置大行程缸体，以满足大回收量的需要；缸体的立式设计可减轻相对运动部件的机械磨损，延长设备使用寿命。附图说明图1是单缸体液压助力液体压力交换装置与相关设备连接示意图；图2是单缸体液压助力液体压力交换装置工作过程示意图；图3是复式缸体液压助力液体压力交换装置与相关设备连接示意图；图4是复式缸体液压助力液体压力交换装置工作过程示意图。图中：一级活塞1、缸体2、下进液阀3、下排液阀4、上进液阀5、上排液阀6、洗涤塔7、进液总管8、排液总管9、进液口10、出液管11、出液口12、液压油缸13、隔板14、二级活塞15、二级液进液阀16、二级液出液阀17、放气阀18具体实施方式下面通过实施例结合附图对本专利技术作详细说明。实施例一：如图1所示，所述单缸体液压助力液体压力交换装置，缸体2通过阀门与生产线上的相应管线相连接，以连接高压洗涤塔7的管线为例，前进液阀3接进液总管8，前排液阀4接排液总管9，排液总管9的另一端与洗涤塔7的进液口10相连；后进液阀5接出液管11，出液管11与洗涤塔7的出液口12相连；后排液阀5与排液管线相连，为泄压排液通道。压力交换方法包括下列步骤：1、如图2(a)所示，当活塞1在液压油缸13的驱动下，从下端开始向上端运行时，待输送的液体(贫液)从进液总管8通过下进液阀3被吸入A室，随着活塞1上移，液体被不断地吸入A室；2、如图2(b)所示，当活塞1运行至上端时A室容积最大，此时B室的上排液阀6处于关闭状态，上进液阀5按时开启，回流的高压液体通过洗涤塔7的出液口12和出液管11进入B室；3、如图2(c)所示，回流的高压液体进入B室推动活塞1向下端运行的同时将A室中的液体加压，直到下排液阀4开启，被加压的液体通过下排液阀4排出，并通过排液总管9从进液口10进入洗涤塔7；4、如图2(d)所示，当活塞1运行至下端时，B室的上进液阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压助力液体压力交换装置，包括单缸体和复式缸体两种，其特征是，所述复式缸体液压助力液体压力交换装置，包括液压油缸(13)、一级活塞(1)、二级活塞(15)、缸体(2)、隔板(14)、下进液阀(3)、下排液阀(4)、上进液阀(5)、上排液阀(6)，隔板(14)横置于缸体(2)中部将缸体(2)分为上、下两个缸室，一级活塞(1)置于下缸室，二级活塞(15)置于上缸室，缸体(2)的上端固定有液压油缸(13)和放气阀(18)，液压油缸(13)的油缸轴连接一级活塞(1)和二级活塞(15)，一级活塞(1)和二级活塞(15)在油缸轴的带动下同步运动，下缸室的外侧分别接有上进液阀(5)、上排液阀(6)、下进液阀(3)和下排液阀(4)，上缸室的外侧下部接有二级液进液阀(16)和二级液排液阀(17)。

【技术特征摘要】
1.一种液压助力液体压力交换装置，包括单缸体和复式缸体两种，其特征是，所述复式缸体液压助力液体压力交换装置，包括液压油缸(13)、一级活塞(1)、二级活塞(15)、缸体(2)、隔板(14)、下进液阀(3)、下排液阀(4)、上进液阀(5)、上排液阀(6)，隔板(14)横置于缸体(2)中部将缸体(2)分为上、下两个缸室，一级活塞(1)置于下缸室，二级活塞(15)置于上缸室，缸体(2)的上端固定有液压油缸(13)和放气阀(18)，液压油缸(13)的油缸轴连接一级活塞(1)和二级活塞(15)，一级活塞(1)和二级活塞(15)在油缸轴的带动下同步运动，下缸室的外侧分别接有上进液阀(5)、上排液阀(6)、下进液阀(3)和下排液阀(4)，上缸室的外侧下部接有二级液进液阀(16)和二级液排液阀(17)。2.根据权利要求1所述的液压助力液体压力交换装置，其特征是，二级液进液阀(16)接闪蒸来液管，二级液排液阀(17)接闪蒸出液管。3.根据权利要求1所述的液压助力液体压力交换装置，其特征是，无论是单缸体或复式缸体的运行，均采用多组(三缸以上)顺序并联的方式按时序运行，缸体的大小和个数不限。4.一种通过复式缸体液压助力液体压力交换装置实现的液体压力交换方法，其特征是，包括下列步骤：a、当一级活塞(1)和二级活塞(15)在液压油缸(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建勋，
申请(专利权)人：王建勋，
类型：发明
国别省市：河北,13