[發明專利]液體濃縮裝置及差動活塞泵

無效

• 申請號: 200680028792.7
• 申請日: 2006-06-09
• 公開（公告）號: CN101238288A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: P－B·卡特曼
• 申請（專利權）人: 西尼卡股份有限公司
• 主分類號: F04B5/00
• 分類號: F04B5/00;F04B7/00;F04B9/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 沈英瑩

技術領域

本發明涉及一種按權利要求1前序部分所述類型的裝置，以及一種按權利要求2前序部分所述的差動活塞泵。

背景技術

對液體進行濃縮時，例如在海水淡化(反滲透)或者果汁生產時，根據工藝過程，用許多初級能量來泵送液體，會同時產生具有相對較高剩余壓力的濃縮液。尤其在海水淡化過程中對初級能量的需求甚高，這是長期以來的已知缺點，例如，以往均采用下列方式來降低能源成本，即利用在濃縮液中由于剩余壓力所蘊含的能量來在輸送行程中輔助差動活塞泵，從而節約初級能量。

在由EP?0?450?257?B1已知的海水淡化裝置中以及在EP?0?450?257?B1示出的(圖5)差動活塞泵中，通過進液閥和排液閥的控制，差動活塞以遠離活塞桿的一端泵送待濃縮的液體(例如海水)，經由例如以反滲透工作的膜在后面產生具有較高剩余壓力的濃縮液和滲透液。在進液和排液閥裝置的控制下，將處于剩余壓力下的濃縮液循環送往差動活塞泵的活塞桿一端，以便在排出基本無壓力的濃縮液之前，借助剩余壓力直接在泵送時起輔助作用。通過連桿將差動活塞的直線式導向的桿與構成為曲軸的驅動軸的曲柄銷聯接在一起。壓力腔進液和排液閥裝置位于差動活塞的活塞連桿一端，具有分開的進液和排液閥，它們由設置在驅動軸上的控制凸輪通過導向直線式的推桿克服彈簧作用力操作。

由于彈簧作用力具有漸增特性，因此會產生不必要的功率損失。曲軸-連桿裝置不僅會導致差動活塞泵的結構尺寸增大，而且在一定條件下例如因為連桿轉向會產生不諧和的活塞行程運動，從而產生進一步的功率損失，并且在所泵送的液體中引起脈動。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種僅需極少初級能量就可工作的上述類型裝置，以及一種極其緊湊、高效的差動活塞泵。

本發明的這一目的可通過權利要求1或者權利要求2所述的特征實現。

在所述裝置中，徑向活塞泵設計方案具有結構尺寸小、脈動極小的工作特性，且由于采用了損失小的高效拉緊與壓緊聯接方式，因此極少的初級能量就已足夠，且可以充分利用，尤其是直接利用濃縮液中所含的能量。拉緊與壓緊聯接方式可使得差動活塞以及閥控制機構產生極其諧和的行程運動。對壓力腔中的進液與排液閥的控制，以與差動活塞的行程運動理想匹配的方式且在長的使用壽命上磨損小地進行。該徑向活塞泵設計方案在海水淡化的裝置時能夠根據各個建筑物或者建筑群的需求實現并且使用量身定制的緊湊型，由于所使用的初級能量較少，甚至太陽能集熱器產生的初級直流電，例如在陽光充足的海濱地區，可以提供較高的流量。因此可以使用這種緊湊型裝置而不需要連接電源，或者在沒有電力供應或電力不足，或電價昂貴的地區使用此類緊湊型裝置。

利用徑向活塞方案設計的差動活塞泵沒有連桿，尤其是沒有耗能的閥彈簧，且由于結構尺寸緊湊、效率較高，其用途并不僅限于海水淡化，而是適用于需要泵送液體，以及相同液體、濃縮液體或有充分剩余壓力可供使用的其它液體的任何應用情況。

在一種適用的實施方式中，為每一個排液閥和進液閥設置有一個唯一的閥控制機構，以便將能耗降低到最低程度。由于采用壓緊和拉緊方式聯接驅動軸上的偏心輪，因此省去了耗能的閥彈簧，從而有利于提高效率、延長壽命，因為進液與排液閥裝置以相對較小的力進行工作，且不含任何易于損壞的部件。

在所述的一種適用的實施方式中，設有一個旋轉支承地設置在偏心輪上的拖體，桿末端以形鎖合方式與其聯接在一起，從而能夠以諧和方式傳遞偏心輪的旋轉運動。滑動導向裝置可在旋轉偏心輪和直線運動的桿之間實現橫向位移運動，且沒有值得一提的磨損，也沒有噪聲或振動。

在旋轉偏心輪和直線導引的桿之間轉接的滑動導向裝置可以適當構成桿的防扭轉裝置。但也可以對滑動導向裝置進行適當設計，使得桿可以轉動，以分配磨損。

有利的是，拖體由于裝配的原因或者設計成由拼裝的半體構成或者甚至是單件式的使其具有一個用于桿的向外開口的凹槽，且凹槽小于活塞桿的外部寬度，以便形成形鎖合聯接。在相對較大的接觸面之間產生形鎖合作用，從而可避免發生局部磨損。

有利地，將活塞桿沒置在固定于殼體上的滑動導向裝置中，以消除在工作過程中作用于活塞桿上的橫向負荷。滑動導向裝置可以是插裝式滑套。此外，具有成型的支撐殼的移動導向裝置以滑配合方式卡入凹槽之中，以便通過盡可能大的長度來支撐活塞桿。

為了便于裝配，合乎目的的是，活塞桿或支撐殼或兩者均將拖體沿軸向定位在偏心輪上。