一种一体式液体能量回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于能量回收领域，具体涉及一种一体式液体能量回收装置，用于回收流体工艺系统中的高压余压能量，该能量回收装置包括泵和液力透平，所述泵包括壳体，所述液力透平包括液力透平壳，所述壳体内设有相连通的泵腔室、轴承腔室，所述液力透平壳内设有透平腔室，所述轴承腔室与透平腔室相连通，所述泵腔室内设有驱动转轮、所述轴承腔室内设有转轴、所述透平腔室内设有透平叶轮，所述驱动转轮、转轴和透平叶轮为一体件。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术通过将驱动转轮、转轴和透平叶轮为一体件，避免现有技术中通过离合器或者联轴器将转轴和透平叶轮相连，整体结构简单且减少功率损失，能量回收效率较高，同时有效的降低了制造成本。

A kind of integrated liquid energy recovery device

The invention belongs to the field of energy recovery, particularly relates to an integrated energy recovery device for high pressure liquid, waste fluid in the process system of pressure energy, the energy recovery device comprises a pump and hydraulic turbine, the pump comprises a shell, wherein the hydraulic turbine comprises a hydraulic turbine shell, wherein the shell body is provided with a pump chamber and bearing the chamber is connected, the hydraulic turbine shell is provided with a turbine chamber, the bearing chamber and the turbine chamber is communicated with the pump chamber is provided with a driving wheel, the bearing chamber is provided with a rotating shaft, the turbine chamber is provided with a turbine impeller, the driving wheel, shaft and turbine impeller as one piece. The beneficial effects of the invention are: the driving wheel, shaft and turbine impeller as a whole, to avoid the existing technology connected by clutch or coupling shaft and a turbine impeller, simple structure and decrease the power loss and energy recovery efficiency, and effectively reduces the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种一体式液体能量回收装置
本专利技术属于能量回收领域，具体涉及一种一体式液体能量回收装置，用于回收流体工艺系统中的高压余压能量。
技术介绍
在工业应用领域，大多数存在较大液体压力差的工艺系统中，都有能量可以回收利用。工业生产中的余压能是可再生能源，用能量回收装置代替减压阀，可以有效地避免余压能的浪费。工业中应用较多的是离心泵反转(液力透平)作为液体能量回收装置，一般由液力透平、离合器、电机和泵组成，液力透平与泵轴之间设置有离合器，所述离合器用于连通或断开液力透平与泵之间的连接关系，当液体能量回收装置正常工作时，离合器将液力透平与泵连接在一起，驱动泵运转；当液体能量回收装置工况不顺时，离合器断开，电机驱动泵正常工作。因此，现有的驱动结构中设置有作为传动部件的离合器，能量回收效率较低，且部件工艺复杂，成本较高，运动过程中故障率也较高。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种一体式液体能量回收装置，本装置避免了离合器的使用，整体结构简单且减少了功率损失，能量回收效率较高，同时有效地降低了制造成本。本专利技术提供了如下的技术方案：一种一体式液体能量回收装置，该能量回收装置包括泵和液力透平，所述泵包括壳体，所述液力透平包括液力透平壳，所述壳体内设有相连通的泵腔室、轴承腔室，所述液力透平壳内设有透平腔室，所述轴承腔室与透平腔室相连通，所述泵腔室内设有驱动转轮、所述轴承腔室内设有转轴、所述透平腔室内设有透平叶轮，所述驱动转轮、转轴和透平叶轮为一体件。优选的，所述壳体靠近泵腔室的一侧通过螺栓与泵盖相连，所述泵盖靠近壳体一侧设有转轮导叶，所述泵盖上设有贯穿泵盖的泵入口，所述泵腔室上设有泵出口，所述泵入口与驱动转轮入口相连通，所述驱动转轮出口通过转轮导叶出口与泵出口相连通。优选的，所述轴承腔室内壁固定有滑动轴承，所述滑动轴承为半分式结构，所述滑动轴承套设在所述转轴上。优选的，所述透平腔室上设有透平入口和透平出口，所述透平腔室内设有与所述透平叶轮相配合用于对所述转轴轴向力进行平衡的平衡盘。优选的，所述壳体、液力透平壳为铸造成型的一体件，泵出口、透平入口和透平出口整体铸造成型并集成到该一体件上。优选的，所述透平入口处设有调节穿过透平叶轮介质流量的流量调节单元。优选的，所述流量调节单元包括设置在透平腔室入口处的分隔部，该分隔部将透平腔室入口分隔成通向透平腔室的导入通道和远离透平腔室的排出通道，所述排出通道上设置有关闭和开启排出通道的阀门组件。优选的，所述阀门组件包括设置在透平壳体上的调节阀体以及与所述调节阀体相配合的调节阀杆；所述分隔部上设置有与透平腔室和排出通道均相连通的调节腔室，所述调节阀体包括依次连通的密封腔室和内螺纹腔室，所述密封腔室与排出通道相连通；所述调节阀杆包括与调节腔室相配合的调节杆段、与密封腔室相配合的密封杆段以及与内螺纹腔室相配合的外螺纹杆段；所述外螺纹杆段转动使得调节阀杆处于向调节腔室一侧移动而封闭排出通道或者向远离调节腔室一侧移动而开启排出通道的工作状态。优选的，所述密封杆段第一端与调节杆段相连，所述密封杆段第二端与外螺纹杆段相连，所述密封杆段上套设有密封组件；所述外螺纹杆段的远离密封杆段的一端设有连接杆段，所述连接杆段上套设有环状的连接板，所述连接板与连接杆段构成滑动配合，所述连接板固定在调节阀体上；所述连接杆段的另一端设置有手柄杆段。优选的，所述手柄杆段上设有电动手柄，所述电动手柄通过导线与控制系统相连。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中的壳体为铸造成型的一体式或整体式部件，且泵出口、透平入口和透平出口均整体铸造成型并集成到该一体式部件上，从而有效地减小了能量回收装置的体积和泄漏点，也大大减少了材料和加工成本，降低了安装难度。此外，本装置在壳体靠近泵腔室的一侧设置有泵盖，所述泵盖与壳体固定连接且二者构成精密封。因此，本专利技术中的外壳部分完全省去了动密封部件，从而本专利技术不但能够实现零泄漏的目的，也大大提高了整个装置的使用寿命。2、同时也避免了中间的支撑和传动部件，提高系统的整体能量回收效率。3、本专利技术通过将泵叶轮、转轴和透平叶轮为一体件，避免现有技术中通过离合器或者联轴器将转轴和透平叶轮相连，整体结构简单且减少功率损失，能量回收效率较高，同时有效的降低了制造成本。4、在一体式液力透平转子组件内部开设过流通道，引入驱动泵自身所输送的介质，并利用泵叶轮旋转做功的同时给过流通道内的介质增压，过流通道流出的高压介质直接均匀的流入到透平叶轮平衡腔内推动透平叶轮向远离平衡盘方向移动，达到平衡转轴轴向力的作用，同时高压介质从透平叶轮端面和平衡盘端面的间隙中泄漏，起到润滑和冷却两端面的作用。5、防堵塞上有过流孔和切割片，利用过流孔实现介质的过滤，利用切割片实现对输送液体内的大颗粒进行破碎和分离，防止大颗粒进入到的过流通道内，从而防止所输送介质内的颗粒进入到平衡腔室内。6、通过在透平腔室入口内设置调节阀体以及与所述调节阀体相配合的调节阀杆，可以实现对进入透平腔室介质流量的调节。7、透平腔室入口分割成内侧入口通道和外侧入口通道，其中内侧入口通道始终保持通畅，保证介质流动的最低流量，外侧入口通道可以根据实时情况调整开口的大小，调整介质流量。8、通过在密封杆上设置沿其周向的环形凹槽，环形凹槽内设置密封组件，从而防止介质从密封腔室朝内螺纹腔室泄露。多个环形凹槽的设置，且每个环凹槽内均设有密封组件进一步保证了密封性。9、阀杆的手柄杆段外设置一个电动手柄与其相连，电动手柄通过线路与控制系统相连，预先调试好透平入口流量与外侧入口通道开口大小的关系，系统正常运行时，控制系统根据工艺系统反馈的流量信号来调节外侧入口通道开口的大小，实现流量的自动调节。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是平衡盘、透平叶轮、转轴和驱动转轮的结构示意图；图3A是一种实施例中防堵塞单元的剖面图；图3B是另一种实施例中防堵塞单元的俯视图；图4A是本专利技术排出通道完全关闭的结构示意图；图4B是本专利技术排出通道完全打开的结构示意图；图5是本专利技术调节阀体的结构示意图；图6是本专利技术调节阀杆的结构示意图。附图中标记的含义如下：10-壳体11-透平腔室12-透平叶轮121-透平后盖板122-透平叶片123-透平前盖板124-平衡管13-平衡盘14-平衡腔15-轴承腔室16-泵腔室17-转轴18-驱动转轮181-驱动转轮前盖板182-驱动叶片183-驱动转轮后盖板19-过流通道20-防堵塞单元201-防堵头202-连接头203-过流孔204-切割片21-泵入口22-泵出口23-透平入口24-透平出口25-滑动轴承26-转轮导叶27—泵盖30-透平入口通道31-导入通道32-排出通道40-调节阀体41-调节腔室42-密封腔室43-内螺纹腔室50-调节阀杆51-调节杆段52-密封杆段521-环形凹槽522-密封组件53-外螺纹杆段54-连接杆段55-连接板56-手柄杆段57-电动手柄58-控制系统60-分隔部70-堵头具体实施方式以下将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，该能量回收装置包括泵和液力透平，所述泵包括壳体(10)，所述液力透平包括液力透平壳，所述壳体(10)内设有相连通的泵腔室(16)、轴承腔室(15)，所述液力透平壳内设有透平腔室(11)，所述轴承腔室(15)与透平腔室(11)相连通，所述泵腔室(16)内设有驱动转轮(18)、所述轴承腔室(15)内设有转轴(17)、所述透平腔室(11)内设有透平叶轮(12)，所述驱动转轮(18)、转轴(17)和透平叶轮(12)为一体件。

【技术特征摘要】
1.一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，该能量回收装置包括泵和液力透平，所述泵包括壳体(10)，所述液力透平包括液力透平壳，所述壳体(10)内设有相连通的泵腔室(16)、轴承腔室(15)，所述液力透平壳内设有透平腔室(11)，所述轴承腔室(15)与透平腔室(11)相连通，所述泵腔室(16)内设有驱动转轮(18)、所述轴承腔室(15)内设有转轴(17)、所述透平腔室(11)内设有透平叶轮(12)，所述驱动转轮(18)、转轴(17)和透平叶轮(12)为一体件。2.根据权利要求1所述的一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，所述壳体(10)靠近泵腔室(16)的一侧通过螺栓与泵盖(27)相连，所述泵盖(27)靠近壳体(10)一侧设有转轮导叶(26)，所述泵盖(27)上设有贯穿泵盖(27)的泵入口(21)，所述泵腔室(16)上设有泵出口(22)，所述泵入口(21)与驱动转轮(18)入口相连通，所述驱动转轮(18)出口通过转轮导叶(26)出口与泵出口(22)相连通。3.根据权利要求1所述的一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，所述轴承腔室(15)内壁固定有滑动轴承(28)，所述滑动轴承(28)为半分式结构，所述滑动轴承(28)套设在所述转轴(17)上。4.根据权利要求1所述的一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，所述透平腔室(11)上设有透平入口(23)和透平出口(24)，所述透平腔室(11)内设有与所述透平叶轮(12)相配合用于对所述转轴(17)轴向力进行平衡的平衡盘(13)。5.根据权利要求4所述的一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，所述壳体(10)、液力透平壳为铸造成型的一体件，泵出口(22)、透平入口(23)和透平出口(24)整体铸造成型并集成到该一体件上。6.根据权利要求4所述的一种一体式液体能量回收装置，其特征在于，所述透平入口(23)处设有调节穿过透平叶轮(12)介质流量的流量调节单元。7.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴立平，李小龙，陈先春，杨巍，李强，
申请(专利权)人：合肥华升泵阀股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34