[發明專利]可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201110284199.1
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102506303A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 徐聰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F17D3/01
• 分類號: F17D3/01
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

1.一種可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統，其特征在于：包括分別帶有第一電磁閥(18)和第二電磁閥(19)的壓沖管路(16)和抽吸管路(17)，該壓沖管路(16)和抽吸管路(17)同活塞筒(13)頂部相通，活塞筒(13)底部安裝有控制底盤(12)，流向控制底盤(12)上設有入流結構(7)、出流結構(9)和渦流腔室(2)。

2.根據權利要求1所述的可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統，其特征在于：所述的入流結構(7)為流道面積一端比另一端大的曲線型結構，在流道面積小的一端帶有第一水平開口(6)，在流道面積大的一端帶有垂直向上的第一豎直開口(10)；所述的出流結構(9)也是流道面積一端比另一端大的曲線型結構，在流道面積小的一端帶有第二水平開口(8)，在另一端帶有垂直向上的第二豎直開口(11)；所述的渦流腔室(2)為圓柱型結構，在其軸心位置處帶有垂直向下的軸心開口(1)，在其切向方向帶有切向開口(3)；所述的第一水平開口(6)和第二水平開口(8)互相正對排列，中間為相隔空腔(5)，第二水平開口(8)處的流道面積大于或者等于第一水平開口(6)的流道面積；所述的切向開口(3)通過管道(4)與相隔空腔(5)相通。所述的渦流腔室(2)上的軸心開口(1)與被輸送流體直接相通，所述的入流結構(7)上的第一豎直開口(10)與所述的活塞筒(13)內部相通，所述的出流結構(9)上的第二豎直開口(11)與提升管(14)相連；提升管(14)在活塞筒(13)內部向上穿過活塞筒(13)頂部延伸至所要求的提升高度。

3.一種可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統的工作方法，其特征如下：

1)抽吸過程：所述的第二電磁閥(19)開啟，第一電磁閥(18)關閉，抽吸管路(17)與所述的活塞筒(13)連通，隨著活塞筒(13)中的氣體(21)被抽吸出去，貯槽中的被輸送流體(20)通過所述的流向控制底盤(12)上的軸心開口(1)進入所述的渦流腔室(2)，并通過切向開口(3)、管道(4)、相隔空腔(5)、第一水平開口(6)進入入流結構(7)，并進而通過入流結構(7)中的第一豎直開口(10)進入活塞筒(13)，直至活塞筒(13)被被輸送流體(20)填充滿。

2)壓沖過程：當所述的活塞筒(13)被被輸送流體(20)填充滿后，第二電磁閥(19)關閉，第一電磁閥(18)開啟，所述的壓沖管路(16)與活塞筒(13)連通，高壓氣體(22)由此進入活塞筒(13)，對填充的被輸送流體(20)加壓形成加壓流體(23)，強迫其向下進入所述的流向控制底盤(12)上的第一豎直開口(10)，通過第一豎直開口(10)進入入流結構(7)的加壓流體(23)沿曲線型流道通過所述的第一水平開口(6)以射流型式噴入相隔腔室(5)，在射流的慣性作用下，加壓流體(23)沖入與第一水平開口(6)相對的第二水平開口(8)并沿曲線型流道繼續前進，隨后該加壓流體(23)通過第二豎直開口(11)進入所述的提升管(14)從而被提升至要求的高度，在加壓流體(23)的流動過程中，存在如下兩種輸送機理：

[1]當提升管(14)中的流動阻力和提升管高度未超過對應的閾值時，由第一水平開口(6)噴出的射流將具有的速度導致有負壓區在相隔腔室(5)中產生，該負壓區將通過軸向開口(1)、渦流腔室(2)、管道(4)、相隔空腔(5)卷吸貯罐內的被輸送流體進入第二水平開口(8)，從而實現更高效率的流體輸送操作。

[2]當所述的提升管(14)中的流動阻力和提升管高度超過對應的閾值時，由第一水平開口(6)噴出的加壓流體(23)由于達到的速度不足以在相隔腔室(5)中產生負壓區域，此時，有部分加壓流體會通過相隔腔室(5)進入管道(4)并通過切向開口(3)沖進所述的渦流腔室(2)，當沿切向沖入渦流腔室(2)的加壓流體的速度過高時，這部分分流的加壓流體將沿著渦流腔室(2)的圓周運動并形成渦流流動(24)，由于圍繞著軸心開口(1)的渦流流動(24)的形成，從切向開口(3)至軸心開口(1)的流動方向將產生流體流動的高阻力區。