專利名稱：數(shù)控反滲透泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種海水淡化裝置，特別是一種主要用于中小容量反滲透海水淡化裝置中的原水增壓設(shè)備。
由于社會的發(fā)展和人口的增加，地球上的淡水已愈來愈不能滿足人類的需要，海水淡化的研究和開發(fā)已經(jīng)成為一項重要課題，并且研制成功了一些一海水淡化裝置。其中反滲透海水淡化裝置是諸多種類的海水淡化裝置中綜合性能最好的一種，其成套裝置的設(shè)備構(gòu)成非常簡單，但操作條件要求很高。對于大型海水淡化工廠而言，可以選用高檔次的設(shè)備，如高性能離心泵和完善的自動化控制裝置等，由于工廠日處理量大，其單位處理量的投資相對來說，可以控制在用戶可以承受的能力以內(nèi)。但是，對于日處理量在1000M3以內(nèi)的海水淡化裝置就很難進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，其原因有兩個一是增壓泵選型輕難，如是采用旋轉(zhuǎn)式非容積泵，由于其揚(yáng)程高、排量小，效率低且能耗高，使運(yùn)行成本昂貴如果選用容積泵，因工作壓力高，海水腐蝕性強(qiáng)，使其工作條件惡劣，維修周期短，維修工作量大，費(fèi)用高。二是雖然控制裝置的設(shè)備要求與處理量大小無關(guān)，但是如選擇性能好的控制設(shè)備，造價太貴，用戶無法接受選擇簡單而廉價的控制手段，則會影響使用效果，且最終用戶將會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致反滲透濾子的壽命大大縮短而使維護(hù)修理和費(fèi)用提高到用戶難以接受的地步。
本實(shí)用新型的目的是提供一種反滲透海水淡化裝置——數(shù)控反滲透泵，不僅可以解決中小型海水淡化裝置中增壓泵選型的難題，且裝置結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)檢修量小，便于推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括有用無縫鋼管制成的雙作用式隔離液缸、齒輪泵、數(shù)控單向閥、水管、油管和數(shù)控裝置，其特征在于上述流缸的中間設(shè)有隔板，將缸體分隔成兩個彼此互不相通的左、右缸，在此左、右兩缸內(nèi)分別設(shè)有一個其端口封裝在缸體外側(cè)壁上的伸縮呼吸囊，該囊將左、右缸又分隔成囊內(nèi)和囊外兩個密封腔體，在液缸的兩個外側(cè)壁上分別裝有水管，該水管一端伸入囊內(nèi)水腔，另一端經(jīng)三通及其兩端的數(shù)控單向閥與原水的進(jìn)、出口相連通，液缸左、右兩個囊外油腔分別通過油管與齒輪泵的兩個端口相連通；有對上述齒輪泵驅(qū)動電機(jī)、各單向閥進(jìn)行控制和敏感水管、油管里液體壓力、流量諸參數(shù)的可編程控制器。上述伸縮呼吸囊可以采用耐油橡膠制成，也可以采用不銹鋼、工程塑料制成的伸縮式蛇皮管結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型是在申請人的專利技術(shù)《全數(shù)控電力拖動裝置》(CN92200002.6)基礎(chǔ)上的再創(chuàng)造，具體措施是把齒輪泵的驅(qū)動電機(jī)改換成全數(shù)控電力拖動裝置中的數(shù)控稀土全速同步電機(jī)，使其成為一臺數(shù)控計量齒輪泵。由于齒輪泵不能直接用于泵送海水，再配合一個雙作用管式隔離液缸，使本實(shí)用新型成為齒輪泵和往復(fù)泵的復(fù)合體利用齒輪泵作為油泵，提供液壓源，利用雙作用液缸的往復(fù)泵作為水泵，使海水增壓，且容積效率較普通往復(fù)泵大為提高，從而較好地解決中小型海水淡化裝置中的增壓泵選型的困難。而且，本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)及加工工藝都很簡單，雙作用管式隔離液缸實(shí)際上只是一個耐壓容器，只要選用口徑適宜的不銹鋼無縫鋼管，在其中間焊上隔板，兩端裝上伸縮呼吸囊并焊上法蘭就可構(gòu)成，其缸壁沒有機(jī)械磨擦，不需要動態(tài)密封件，不會磨損，也不會泄漏，維護(hù)檢修工作量很?。豢删幊炭刂破髦械闹悄苘浖蓪Ρ景l(fā)明進(jìn)行自動控制，只要再配上反滲透組件(例如美國DOPONT公司的型號B10系列產(chǎn)品)，用管道與本實(shí)用新型裝置相連，就可以構(gòu)成基本配置的中、小容量的反滲透海水淡化裝置。本實(shí)用新型除了用于海水淡化處理，還可以用作在其他惡劣介質(zhì)條件下工作的高壓增壓設(shè)備，例如在高壓注水泥漿設(shè)備，各種酸堿生產(chǎn)、裂化裝備的泵送裝置中應(yīng)用，可使現(xiàn)有的泵類裝置結(jié)構(gòu)大大簡化，其重量、購置成本大幅降低、縮小，而日常維護(hù)工作大為減少。



圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)組成示意圖。
參閱
圖1，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)組成及工作原理都由該圖展示出來1是用不銹鋼無縫管制成的液缸，與普通柱塞泵液缸的區(qū)別之處是缸內(nèi)無摩擦表面，故缸的內(nèi)表面可以不再進(jìn)行機(jī)加工，為了防止腐蝕，可以在液缸內(nèi)壁鍍鉻或作其他防腐處理。液缸1的中間設(shè)有隔板10，將缸體分隔成互不相通、彼此密封的左、右兩個缸。在此兩個缸里分別設(shè)有一個用耐油橡膠制成的伸縮呼吸囊21、22，這兩個呼吸囊的敞口端分別密封固裝在兩個缸的外側(cè)壁上，從而將每個缸又分隔成囊內(nèi)水腔12、14和囊外油腔11、13兩個密封腔體，此兩個腔體12與11，14與13都由各自的呼吸囊隔開而互不相通。其中伸縮呼吸囊21、22還可以采用不銹鋼、工程塑料制成的伸縮式蛇皮管結(jié)構(gòu)。在液缸兩個側(cè)壁上分別設(shè)有水管4，使囊內(nèi)水腔12、14經(jīng)各自的三通45、46和其兩端的數(shù)控單向閥41、43和42、44與原水的進(jìn)口8及高壓出口9相連通；液缸1左、右兩個囊外油腔11、13也分別通過油管3與齒輪泵5的兩個端口相連，31、32和33、34是監(jiān)測齒輪泵工作時進(jìn)出口端油管里的油壓和流量的敏感器，47、48和47′、48′則是監(jiān)測水管里的壓力和流量的敏感器。7則是對上述齒輪泵5的驅(qū)動電機(jī)一數(shù)控全速稀土同步電機(jī)和各個單向閥41～44進(jìn)行控制和采集諸個敏感器47、48、47′、48′和31～34里的液壓、流量等參數(shù)的可編程控制器。水管4和原水進(jìn)口8、高壓出口9可以作為海水增壓泵的進(jìn)口和出口。
工作時，可以讓可編程控制器7按照其內(nèi)設(shè)定的控制程序使齒輪泵順時針方向運(yùn)行一定時間，使液壓油從右缸里的油腔13中吸出增壓后排入左缸內(nèi)的油腔11，與此同時，右缸內(nèi)的水腔14從原水進(jìn)口8經(jīng)單向閥42，三通46吸入海水，而左缸內(nèi)的水腔12則把其呼吸囊內(nèi)充滿的原水在油腔11的擠壓下，增壓后經(jīng)水管4、三通45和單向閥43從高壓出口9排出。其海水的流量和壓力乃至工作周期都由可編程控制器7設(shè)定，并在其監(jiān)控下完成；在輸送完一個設(shè)定的循環(huán)容積定量后，齒輪泵又會自動換向逆時針運(yùn)轉(zhuǎn)按照程序完成逆向的定量輸送周期，如此反復(fù)交替進(jìn)行，海水就從液缸里的水腔不斷增壓后排出。其工作原理有點(diǎn)類似往復(fù)泵，但其液缸結(jié)構(gòu)相對要簡單多了，沒有機(jī)械摩擦，也不需要動態(tài)密封件，工作可靠穩(wěn)定，可以作為中小型海水淡化裝置中的增壓泵是相當(dāng)適宜的，而且，尤其液缸的長度可以不受限制，每一個呼吸周期的循環(huán)容積(相當(dāng)于往復(fù)泵一個往復(fù)周期的容積)可以作得很大，從而大大提高其容積效率。
本實(shí)用新型中的可編程控制器及齒輪泵的驅(qū)動電機(jī)可以選用申請人的專利《全數(shù)控電力拖動裝置》(CN9200002.6)或另一個專利《數(shù)控全速稀土同步電機(jī)》(CN91203427.0)。其中可編程控制器，美國MECHATRONIC EQUIPMENT公司及其與中國的合資公司已有定型產(chǎn)品出售。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控反滲透泵，它包括有用無縫鋼管制成的雙作用式隔離液缸、齒輪泵、數(shù)控單向閥、水管、油管和數(shù)控裝置，其特征在于上述液缸的中間設(shè)有隔板，將缸體分隔成兩個彼此互不相通的左、右缸，在此左、右兩缸內(nèi)分別設(shè)有一個其端口封裝在缸體外側(cè)壁上的伸縮呼吸囊，該囊將左、右缸又分隔成囊內(nèi)和囊外兩個密封腔體，在液缸的兩個外側(cè)壁上分別裝有水管，該水管一端伸入囊內(nèi)水腔，另一端經(jīng)三通及其兩端的數(shù)控單向閥與原水的進(jìn)、出口相連通，液缸左、右兩個囊外油腔分別通過油管與齒輪泵的兩個端口相連通；有對上述齒輪泵驅(qū)動電機(jī)、各單向閥進(jìn)行控制和敏感水管、油管里液體壓力、流量諸參數(shù)的可編控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控反滲透泵，其特征在于上述伸縮呼吸囊可以采用耐油橡膠制成，也可以采用不銹鋼、工程塑料制成的伸縮式蛇皮管結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種用于中、小型反滲透海水淡化裝置的數(shù)控反滲透泵，是由無縫鋼管制成的雙作用隔離液缸、齒輪泵、單向閥、水管、油管、敏感器和數(shù)控裝置組成的。其中液缸被伸縮呼吸囊隔成油腔和水腔，其左、右缸內(nèi)的油腔在齒輪泵的驅(qū)動下，輪流反復(fù)作為液壓源來擠壓被呼吸囊隔開的水腔，相當(dāng)于往復(fù)泵而使海水增壓，從而解決海水增壓泵腐蝕力強(qiáng)、容積效率低的選型困難。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，也可用于在其他惡劣介質(zhì)條件下工作的增壓設(shè)備。
文檔編號F04D15/00GK2215040SQ9422257
公開日1995年12月13日 申請日期1994年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月29日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗(yàn)廠