高压流体驱动的免维修输送系统技术方案

一种高压流体驱动的免维修输送系统，包括至少两个菊花式涡流阀，菊花式涡流阀包括至少三个涡流阀，还包括用于储存流体的储能罐、废液池、目标池、控制柜、内含驱动活塞的驱动换能罐以及驱动换能罐下方的内含气液活塞的气液换能罐，并有连杆连接驱动活塞与气液活塞，废液池连接一个菊花式涡流阀的轴向管束，其切向管束经由三通连通于气液换能罐下腔室；目标池连接另一个菊花式涡流阀的切向管束，其轴向管束经由上述三通连通于气液换能罐下腔室。本实用新型专利技术无转动装置，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；还可输送泥浆、煤浆等带有固体颗粒的非牛顿流体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高压流体驱动的免维修输送系统，包括至少两个菊花式涡流阀，菊花式涡流阀包括至少三个涡流阀，还包括用于储存流体的储能罐、废液池、目标池、控制柜、内含驱动活塞的驱动换能罐以及驱动换能罐下方的内含气液活塞的气液换能罐，并有连杆连接驱动活塞与气液活塞，废液池连接一个菊花式涡流阀的轴向管束，其切向管束经由三通连通于气液换能罐下腔室；目标池连接另一个菊花式涡流阀的切向管束，其轴向管束经由上述三通连通于气液换能罐下腔室。本技术无转动装置，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；还可输送泥浆、煤浆等带有固体颗粒的非牛顿流体。【专利说明】高压流体驱动的免维修输送系统
本技术涉及一种高压流体驱动的免维修输送系统，可用于工业高压流体排空过程中高压高温流体能量回收。
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CN102373305A)。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CN101865191A)。可用于危险环境的免维修紧凑型回取系统及其工作方法(201110284199.1)的结构过于简单紧凑，因而效率较低只能适用于小规模的液体转移。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。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压流体驱动的免维修输送系统，以克服现有技术的不足。一种高压流体驱动的免维修输送系统，其特征在于该系统包括至少两个菊花式涡流阀，所述的菊花式涡流阀包括三个或三个以上的涡流阀，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；所述的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；该系统包括还包括用于储存流体的储能罐、废液池、目标池、控制柜、内含驱动活塞的驱动换能罐以及驱动换能罐下方的内含气液活塞的气液换能罐，并有连杆连接驱动活塞与气液活塞，所述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经由三通连通于气液换能罐的活塞下方的腔室；所述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经由上述三通连通于气液换能罐的活塞下方的腔室；所述储能罐通过由控制柜控制的双向转换阀分别连通于驱动换能罐的上下腔室；驱动换能罐上、下腔室的排空阀、排空阀由控制柜控制；气液换能罐高、低液位计也由控制柜控制。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的直径大于其切向管束；用于连接目标池的菊花式涡流阀的轴向管束的直径小于其切向管束。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。上述系统中，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。本技术的高压流体驱动免维修输送系统可由高压气体、液体驱动，系统中核心输送部件为菊花式涡流二极管阀，无转动装置，可长时间运行，无需进行维修。本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。【专利附图】【附图说明】图1是本技术的总体结构框图。图2是本技术的双向转换阀结构示意图。图3是本技术的菊花式涡流阀的结构示意图。图3A为液体自轴向管束至切向管束流动的示意图，图3B为液体自切向管束至轴向管束流动的示意图。图4是本技术的涡流阀的结构示意图。图5是本技术的涡流阀的正视图。图6是图5的AA剖视图。图7是图5的BB剖视图。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、环状圆弧板，h、后腔板，1、椎管段。【具体实施方式】如图1-7所示，一种高压流体驱动的免维修输送系统，其特征在于该系统包括至少两个菊花式涡流阀J，所述的菊花式涡流阀J包括三个或三个以上的涡流阀W，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X—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；所述的三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【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：实用新型
国别省市：