[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

技術領域

本發明涉及流體輸送技術領域，特別涉及一種可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統及其工作方法。

背景技術

在核能、化工、冶金、礦山等工業生產中，常常需要對有放射性、腐蝕性、毒性、高溫等的危險性流體進行提升輸送操作。這些危險性至少會導致兩個顯著的問題：其一是很容易導致機械可動部件、密封材料等的損壞，這使得輸送設備必須經常的進行維修更換操作，這顯然會極大地增加生產成本；其二是由于危險性的存在，貯存這類流體的貯罐通常必須被密閉，如果輸送設備體積過大、結構過于復雜，則在安裝輸送設備時就不得不對罐體或者罐外的保護層進行破壞性的穿壁處理，這非常容易造成危險性的泄漏以及必須的停工等待，同時放射性、腐蝕性、毒性等危險性因素也很容易傷害到維修和操作人員。因此，在實際的生產過程中，對這類危險性流體的提升輸送操作，設計一種無機械可動部件且具有緊湊型特征、便于安裝的設備是非常必要的，但是目前還沒有這樣的系統出現。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統及其工作方法，即通過沒有機械可動部件的和可實現簡潔安裝的流體提升輸送設備，實現了無機械可動部件的設計，可保證提升輸送設備具有明顯的免維修性能，而緊湊型的設計又足以保證提升輸送設備在危險性環境下實現簡潔安裝，以最大程度地防止危險性因素的擴散。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統，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，控制底盤12上設有入流結構7、出流結構9和渦流腔室2。

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。

所述的可用于危險環境的免維修緊湊型回取系統的工作方法如下：

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。