一种利用涡流阀进行液体转移的方法技术

一种利用涡流阀进行液体转移的方法，包括利用涡流阀组装菊花式涡流阀：将多个涡流阀的轴向管均连通在轴向管束的外侧面，切向管均连通在切向管束的外侧面从而得到菊花式涡流阀；将废液池连接一个菊花式涡流阀的轴向管束，其切向管束与三通连接；将目标池连接另一个菊花式涡流阀的切向管束，其轴向管束与三通连接；三通连接于气液换能罐的活塞下方的腔室；利用高压流体驱动活塞往复运动而将废液转移到目标水池中。本发明专利技术可实现由高压气体、液体驱动的液体转移过程，该过程无转动装置，可长时间运行，无需进行维修，可进行液体的远距离输送，且单位时间内输送流量稳定，可输送带有发射性或对人体有害的工业废水；可输送泥浆、煤浆等带有固体颗粒的非牛顿流体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液体转移的方法，具体涉及，属于高压高温流体能量回收利用
。
技术介绍
在规模化工业生产活动中，通常存在需要排放高温高压液体或气体的情况，而这些高温高压流体蕴含巨大的能量，如果直接排放，那么不但会产生废气、废液而污染环境，还会造成资源浪费，不符合低碳环保的要求和节能减排的趋势。传统通过高压尾气驱动涡轮机旋转做工，将尾气的余压能转换为旋转的机械能，这种气体余压能回收技术由于能量多次转换，其能量回收效率较低(一种用于高炉尾气能量回收的透平增压机组CN 102373305 A)。液体余压能回收器利用驱动电机带动转子实现高低压流体能量交换，其能量回收效率较高，但该回收系统往往需要电机驱动，且整个系统控制较为复杂，回收过程中的核心装置对密封要求较高，在现实使用中，一旦密封结构设计不合理或者使用过程失效，将直接导致回收效率大幅降低(一种液体余压能量回收器CN 101865191 A)。总之，传统余压能回收往往只针对单一介质流体，如只适用于气体或者液体的余压能回收，且系统存在旋转部件，故障率较高，同时由于能量经过二次转化，回收效率较低。因此需要设计一种能够高压高温流体进行液体转移的高效的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以克服现有技术的不足。—种利用涡流阀进行液体转移的方法，其特征在于包括以下步骤:(I)利用涡流阀组装菊花式涡流阀:所述的涡流阀包括一个中空的圆盘结构体，该圆盘结构体的外圆周上设有一根与其内腔相通的切向管，在圆盘结构体一侧的轴线上设有一根与其内腔相通的轴向管；所述的菊花式涡流阀还包括一端封闭的切向管束，和一端封闭的轴向管束，所述切向管束和轴向管束同轴排列，且封闭端相向设置；将上述三个或三个以上涡流阀的轴向管均连通在轴向管束的外侧面，且切向管的开口方向与切向管束的开口方向一致；所述涡流阀的切向管均连通在切向管束的外侧面；从而得到一个菊花式涡流阀单体；(2)将废液池连接一个菊花式涡流阀的轴向管束，该菊花式涡流阀的切向管束与三通的一个管口连接；将目标池连接另一个菊花式涡流阀的切向管束，该菊花式涡流阀的轴向管束与三通的另一个管口连接；(3)将上述三通的第三个管口连接于气液换能罐的活塞下方的腔室；(4)然后利用高压流体驱动上述气液换能罐内的活塞进行往复运动，从而将废液池内的液体转移到目标水池中。上述步骤4)中，利用高压流体驱动上述气液换能罐内的活塞进行往复运动的具体方法如下:4.1)在上述气液换能罐上方设置一个内含驱动活塞的驱动换能罐，且驱动活塞经由连杆与气液换能罐内的活塞相连；4.2)利用高压流体储能罐储存高压流体，通过双向转换阀控制高压流体交替进入驱动换能罐的上腔室和下腔室中；当进行吸液过程时，双向转换阀转向驱动换能罐的下层腔室，高压流体进入，同时上腔室的排空阀打开，驱动活塞在下层高压流体驱动下，带动连杆向上运动，同时气液换能te中气液活塞向上运动，气液换能te下层形成真空，液体被吸入气液换能te中；当进行压冲过程时，双向转换阀转向驱动换能罐的上层腔室，高压流体进入，同时下腔室的排空阀打开，驱动活塞在连杆的带动下驱使气液换能罐中气液活塞向下运动；气液换能罐中的液体被输入到目标池中。上述步骤4.2)中还包括一个控制柜，和驱动换能罐内的高液位计和低液位计；所述控制柜对所述双向转换阀、排空阀、排空阀和液位计进行控制；当气液换能罐内的液体达到高液位计设定的高度时，控制柜控制双向转换阀转向驱动换能罐的上层腔室，并开启排空阀；当气液换能罐内的液体低于低液位计设定的高度时，控制柜控制双向转换阀转向驱动换能罐的下层腔室，并开启排空阀。上述涡流阀的轴向管包括椎管段，该椎管段的大头端连接于圆盘结构体、小头端连接一个渐变管，该渐变管的另一端连接直管段，且椎管段(i )小头端的直径小于直管段的直径。上述涡流阀的圆盘结构体由前腔板、后腔板以及连接前、后腔板的环状圆弧板、组成，且环状圆弧板的曲率与切向管的曲率相同。上述涡流阀的前、后腔板的内侧面还设有圆弧形的导流翅片。上述导流翅片包括短导流翅片和长导流翅片，且短导流翅片和长导流翅片以圆盘结构体的轴线为中心交替设置在前、后腔板的内侧面。上述短导流翅片的曲率大于长导流翅片的曲率，且长导流翅片的长度不小于短导流翅片长度的两倍。上述用于连接废液池的菊花式涡流阀的轴向管束大于其切向管束；用于连接目标池的菊花式涡流阀的轴向管束小于其切向管束。上述切向管连接到切向管束的具体结构如下:切向管首先连接一 90度弯头，且该90度弯头的另一端口的轴线方向与圆盘结构体的轴向平行；该90度弯头的另一端口通过一直线管连接第二个90度弯头；且第二个90度弯头的另一端口的轴线方向与切向管束的轴向垂直，并且该另一端口连接在切向管束的侧面。上述方法中，将多个菊花式涡流阀并联在一起形成涡流阀组，然后将所述废液池连接其中一个涡流阀组各个菊花式涡流阀的轴向管束，将所述目标池连接另一个涡流阀组各个菊花式涡流阀的切向管束，即可显著提高工作效率。利用本专利技术的方法，可实现由高压气体、液体驱动的液体转移过程，该过程无转动装置，可长时间运行，无需进行维修。本专利技术利用高压流体能量驱动活塞，可进行液体的远距离输送，且单位时间内输送流量稳定。由于整个系统内输送液体部分无旋转装置，采用全焊接结构，因此可输送带有发射性或对人体有害的工业废水；除了可用于输送具有毒性、发射性的牛顿流体外，还可输送泥浆、煤浆等带有固体颗粒的非牛顿流体。经过试验证实，当气液活塞向上运动进而向下运动之后，进入气液换能罐下腔室的液体，输入到目标池的体积与回灌到废液池的比例为49:1，可见本系统具有极其显著的效果。【附图说明】图1是本专利技术的涡流阀的结构示意图。图2是本专利技术的涡流阀的正视图。图3是图5的AA剖视图。图4是图5的BB剖视图。图5是本专利技术的菊花式涡流阀的结构示意图。图5A为液体自轴向管束至切向管束流动的示意图，图5B为液体自切向管束至轴向管束流动的示意图。图6是本专利技术的总体结构框图。图7是本专利技术的双向转换阀结构示意图。其中，1、储能罐，2、双向转换阀，3、驱动活塞，4、驱动换能罐，5、连杆，6、气液活塞，7、气液换能罐，8、目标池，9、前菊花式涡流组，10、后菊花式涡流组，11、废液池，12、控制柜，13、排空阀，14、排空阀，15、三通，16、排空阀，17、高液位计，18、低液位计；J、菊花式涡流阀，W、涡流阀，X、圆盘结构体，Y、切向管，Z、轴向管，P、切向管束，Q、轴向管束；13-a、主管，13-b、阀芯，13_c、侧支管，13_d、主支管；a、直管段，b、渐变管，C、短导流翅片，d、长导流翅片，e、前腔板，f、切向管管口，g、圆弧板，h、后腔板，1、椎管段。【具体实施方式】如图1、5、6所示，，其特征在于包括以下步骤:(I)利用涡流阀W组装菊花式涡流阀:所述的涡流阀W包括一个中空的圆盘结构体X，该圆盘结构体X的外圆周上设有一根与其内腔相通的切向管Y，在圆盘结构体Y—侧的轴线上设有一根与其内腔相通的轴向管Z ;所述的菊花式涡流阀J还包括一端封闭的切向管束P，和一端封闭的轴向管束Q，所述切向管束P和轴向管束Q同轴排列，且封闭端相向设置；将上述三个或三个以上涡流阀W的轴向管Z均连通在轴向管束Q的外侧面，且切向管Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用涡流阀进行液体转移的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）利用涡流阀（W）组装菊花式涡流阀：所述的涡流阀（W）包括一个中空的圆盘结构体（X），该圆盘结构体（X）的外圆周上设有一根与其内腔相通的切向管（Y），在圆盘结构体（Y）一侧的轴线上设有一根与其内腔相通的轴向管（Z）；所述的菊花式涡流阀（J）还包括一端封闭的切向管束（P），和一端封闭的轴向管束（Q），所述切向管束（P）和轴向管束（Q）同轴排列，且封闭端相向设置；将上述三个或三个以上涡流阀（W）的轴向管（Z）均连通在轴向管束（Q）的外侧面，且切向管（Y）的开口方向与切向管束（P）的开口方向一致；所述涡流阀（W）的切向管（X）均连通在切向管束（P）的外侧面；从而得到一个菊花式涡流阀单体；（2）将废液池（11）连接一个菊花式涡流阀（J）的轴向管束（Q），该菊花式涡流阀（J）的切向管束（P）与三通（15）的一个管口连接；将目标池（8）连接另一个菊花式涡流阀（J）的切向管束（P），该菊花式涡流阀（J）的轴向管束（Q）与三通（15）的另一个管口连接；（3）将上述三通（15）的第三个管口连接于气液换能罐（7）的活塞下方的腔室；（4）然后利用高压流体驱动上述气液换能罐（7）内的活塞进行往复运动，从而将废液池（11）内的液体转移到目标水池（8）中。...

【技术特征摘要】
1.一种利用涡流阀进行液体转移的方法，其特征在于包括以下步骤: (I)利用涡流阀(W)组装菊花式涡流阀: 所述的涡流阀(W)包括一个中空的圆盘结构体(X)，该圆盘结构体(X)的外圆周上设有一根与其内腔相通的切向管(Y)，在圆盘结构体(Y) —侧的轴线上设有一根与其内腔相通的轴向管(Z);所述的菊花式涡流阀(J)还包括一端封闭的切向管束(P)，和一端封闭的轴向管束(Q)，所述切向管束(P)和轴向管束(Q)同轴排列，且封闭端相向设置；将上述三个或三个以上涡流阀(W)的轴向管(Z)均连通在轴向管束(Q)的外侧面，且切向管(Y)的开口方向与切向管束(P)的开口方向一致；所述涡流阀(W)的切向管(X)均连通在切向管束(P)的外侧面；从而得到一个菊花式涡流阀单体； (2 )将废液池(11)连接一个菊花式涡流阀(J)的轴向管束(Q)，该菊花式涡流阀(J)的切向管束(P)与三通(15)的一个管口连接； 将目标池(8)连接另一个菊花式涡流阀(J)的切向管束(P)，该菊花式涡流阀(J)的轴向管束(Q)与三通(15)的另一个管口连接； (3)将上述三通(15)的第三个管口连接于气液换能罐(7)的活塞下方的腔室； (4)然后利用高压流体驱动上述气液换能罐(7)内的活塞进行往复运动，从而将废液池(11)内的液体转移到目标水池(8 )中。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述步骤4)中，利用高压流体驱动上述气液换能罐(7)内的活塞进行往复运动的具体方法如下: . 4.1)在上述气液换能罐(7)上方设置一个内含驱动活塞(3)的驱动换能罐(4)，且驱动活塞(3)经由连杆(5)与气液换能罐(7)内的活塞相连； . 4.2)利用高压流体储能罐(I)储存高压流体，通过双向转换阀(2)控制高压流体交替进入驱动换能罐(4)的上腔室和下腔室中； 当进行吸液过程时，双向转换阀(2)转向驱动换能罐(4)的下层腔室，高压流体进入，同时上腔室的排空阀(13)打开，驱动活塞(3)在下层高压流体驱动下，带动连杆(5)向上运动，同时气液换能罐(7)中气液活塞(6)向上运动，气液换能罐(7)下层形成真空，液体被吸入气液换能te(7)中； 当进行压冲过程时，双向转换阀(2)转向驱动换能罐(4)的上层腔室，高压流体进入，同时下腔室的排空阀(14)打开，驱动活塞(3)在连杆(5)的带动下驱使气液换能罐(7)中气液活塞(6)向下运动；气...

【专利技术属性】
技术研发人员：别海燕，郝宗睿，刘传超，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：