一種菊花式渦流閥及其液體轉(zhuǎn)移的方法
【專利摘要】一種菊花式渦流閥及其液體轉(zhuǎn)移的方法，包括至三個(gè)渦流閥、一端封閉的切向管束、一端封閉的軸向管束；渦流閥軸向管均連通在軸向管束的外側(cè)面，切向管均連通在切向管束的外側(cè)面；其方法是廢液池連接一個(gè)菊花式渦流閥的軸向管束，其切向管束與三通連接；目標(biāo)池連接另一個(gè)菊花式渦流閥的切向管束，其軸向管束與三通連接；三通還連接于氣液換能罐的活塞下方腔室；以高壓流體驅(qū)動(dòng)活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)而將廢液轉(zhuǎn)移到目標(biāo)水池中。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)由高壓氣體、液體驅(qū)動(dòng)的液體轉(zhuǎn)移過(guò)程，該過(guò)程無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，無(wú)需進(jìn)行維修，可進(jìn)行液體的遠(yuǎn)距離輸送，輸送流量穩(wěn)定，可輸送帶有發(fā)射性或?qū)θ梭w有害的工業(yè)廢水，還可輸送泥漿、煤漿等帶有固體顆粒的非牛頓流體。
【專利說(shuō)明】一種菊花式渦流閥及其液體轉(zhuǎn)移的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高壓高溫流體能量回收的部件，具體涉及一種菊花式渦流閥及其液體轉(zhuǎn)移的方法，屬于能源回收利用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，通常存在需要排放高溫高壓液體或氣體的情況，而這些高溫高壓流體蘊(yùn)含巨大的能量，如果直接排放，那么不但會(huì)產(chǎn)生廢氣、廢液而污染環(huán)境，還會(huì)造成資源浪費(fèi)，不符合低碳環(huán)保的要求和節(jié)能減排的趨勢(shì)。
[0003]傳統(tǒng)通過(guò)高壓尾氣驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)做工，將尾氣的余壓能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，這種氣體余壓能回收技術(shù)由于能量多次轉(zhuǎn)換，其能量回收效率較低(一種用于高爐尾氣能量回收的透平增壓機(jī)組CN102373305A)。
[0004]液體余壓能回收器利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)高低壓流體能量交換，其能量回收效率較高，但該回收系統(tǒng)往往需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且整個(gè)系統(tǒng)控制較為復(fù)雜，回收過(guò)程中的核心裝置對(duì)密封要求較高，在現(xiàn)實(shí)使用中，一旦密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或者使用過(guò)程失效，將直接導(dǎo)致回收效率大幅降低(一種液體余壓能量回收器CN101865191A)。
[0005]總之，傳統(tǒng)余壓能回收往往只針對(duì)單一介質(zhì)流體，如只適用于氣體或者液體的余壓能回收，且系統(tǒng)存在旋轉(zhuǎn)部件，故障率較高，同時(shí)由于能量經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)化，回收效率較低。因此需要一種能實(shí)現(xiàn)液體轉(zhuǎn)移的高效的免維修部件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種菊花式渦流閥及其液體轉(zhuǎn)移的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0007]—種菊花式渦流閥，其特征在于包括三個(gè)或三個(gè)以上的渦流閥，所述的渦流閥包括一個(gè)中空的圓盤結(jié)構(gòu)體，該圓盤結(jié)構(gòu)體的外圓周上設(shè)有一根與其內(nèi)腔相通的切向管，在圓盤結(jié)構(gòu)體一側(cè)的軸線上設(shè)有一根與其內(nèi)腔相通的軸向管；所述的菊花式渦流閥還包括一端封閉的切向管束，和一端封閉的軸向管束，所述切向管束和軸向管束同軸排列，且封閉端相向設(shè)置；所述的三個(gè)或三個(gè)以上渦流閥的軸向管均連通在軸向管束的外側(cè)面，且切向管的開口方向與切向管束的開口方向一致；所述渦流閥的切向管均連通在切向管束的外側(cè)面。
[0008]上述渦流閥的軸向管包括椎管段，該椎管段的大頭端連接于圓盤結(jié)構(gòu)體、小頭端連接一個(gè)漸變管，該漸變管的另一端連接直管段，且椎管段小頭端的直徑小于直管段的直徑。
[0009]上述渦流閥的圓盤結(jié)構(gòu)體由前腔板、后腔板以及連接前、后腔板的環(huán)狀圓弧板組成，且環(huán)狀圓弧板的曲率與切向管的曲率相同。
[0010]上述渦流閥的前、后腔板的內(nèi)側(cè)面還設(shè)有圓弧形的導(dǎo)流翅片。
[0011]上述導(dǎo)流翅片包括短導(dǎo)流翅片和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片，且短導(dǎo)流翅片和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片以圓盤結(jié)構(gòu)體的軸線為中心交替設(shè)置在前、后腔板的內(nèi)側(cè)面。
[0012]上述短導(dǎo)流翅片的曲率大于長(zhǎng)導(dǎo)流翅片的曲率，且長(zhǎng)導(dǎo)流翅片的長(zhǎng)度不小于短導(dǎo)流翅片長(zhǎng)度的兩倍。
[0013]上述切向管連接到切向管束的具體結(jié)構(gòu)如下:切向管首先連接一 90度彎頭，且該90度彎頭的另一端口的軸線方向與圓盤結(jié)構(gòu)體的軸向平行；該90度彎頭的另一端口通過(guò)一直線管連接第二個(gè)90度彎頭；且第二個(gè)90度彎頭的另一端口的軸線方向與切向管束的軸向垂直，并且該另一端口連接在切向管束的側(cè)面。
[0014]利用上述菊花式渦流閥進(jìn)行液體轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0015]1)將廢液池連接一個(gè)菊花式渦流閥的軸向管束，該菊花式渦流閥的切向管束與三通的一個(gè)管口連接；
[0016]將目標(biāo)池連接另一個(gè)菊花式渦流閥的切向管束，該菊花式渦流閥的軸向管束與三通的另一個(gè)管口連接；
[0017]2)將上述三通的第三個(gè)管口連接于氣液換能罐的活塞下方的腔室；
[0018]3)然后利用高壓流體驅(qū)動(dòng)上述氣液換能罐內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將廢液池內(nèi)的液體轉(zhuǎn)移到目標(biāo)水池中。
[0019]上述步驟3)中，利用高壓流體驅(qū)動(dòng)上述氣液換能罐內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的具體方法如下:
[0020]3.1)在上述氣液換能罐上方設(shè)置一個(gè)內(nèi)含驅(qū)動(dòng)活塞的驅(qū)動(dòng)換能罐，且驅(qū)動(dòng)活塞經(jīng)由連桿與氣液換能罐內(nèi)的活塞相連；
[0021]3.2)利用高壓流體儲(chǔ)能罐儲(chǔ)存高壓流體，通過(guò)雙向轉(zhuǎn)換閥控制高壓流體交替進(jìn)入驅(qū)動(dòng)換能罐的上腔室和下腔室中；
[0022]當(dāng)進(jìn)行吸液過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐的下層腔室，高壓流體進(jìn)入，同時(shí)上腔室的排空閥打開，驅(qū)動(dòng)活塞在下層高壓流體驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)氣液換能te中氣液活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣液換能te下層形成真空，液體被吸入氣液換能te中；
[0023]當(dāng)進(jìn)行壓沖過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐的上層腔室，高壓流體進(jìn)入，同時(shí)下腔室的排空閥打開，驅(qū)動(dòng)活塞在連桿的帶動(dòng)下驅(qū)使氣液換能罐中氣液活塞向下運(yùn)動(dòng)；氣液換能罐中的液體被輸入到目標(biāo)池中。
[0024]上述步驟3.2)中還包括一個(gè)控制柜，和驅(qū)動(dòng)換能罐內(nèi)的高液位計(jì)和低液位計(jì)；
[0025]所述控制柜對(duì)所述雙向轉(zhuǎn)換閥、排空閥、排空閥和液位計(jì)進(jìn)行控制；
[0026]當(dāng)氣液換能罐內(nèi)的液體達(dá)到高液位計(jì)設(shè)定的高度時(shí)，控制柜控制雙向轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐的上層腔室，并開啟排空閥；
[0027]當(dāng)氣液換能罐內(nèi)的液體低于低液位計(jì)設(shè)定的高度時(shí)，控制柜控制雙向轉(zhuǎn)換閥轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐的下層腔室，并開啟排空閥。
[0028]上述方法中，將多個(gè)菊花式渦流閥并聯(lián)在一起形成渦流閥組，然后將所述廢液池連接其中一個(gè)渦流閥組各個(gè)菊花式渦流閥的軸向管束，將所述目標(biāo)池連接另一個(gè)渦流閥組各個(gè)菊花式渦流閥的切向管束，即可顯著提高工作效率。
[0029]利用本發(fā)明的菊花式渦流閥，可實(shí)現(xiàn)由高壓氣體、液體驅(qū)動(dòng)的液體轉(zhuǎn)移過(guò)程，該過(guò)程無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，無(wú)需進(jìn)行維修。本發(fā)明利用高壓流體能量驅(qū)動(dòng)活塞，可進(jìn)行液體的遠(yuǎn)距離輸送，且單位時(shí)間內(nèi)輸送流量穩(wěn)定。由于整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)輸送液體部分無(wú)旋轉(zhuǎn)裝置，采用全焊接結(jié)構(gòu)，因此可輸送帶有發(fā)射性或?qū)θ梭w有害的工業(yè)廢水；除了可用于輸送具有毒性、發(fā)射性的牛頓流體外，還可輸送泥漿、煤漿等帶有固體顆粒的非牛頓流體。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)氣液活塞向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)而向下運(yùn)動(dòng)之后，進(jìn)入氣液換能罐下腔室的液體，輸入到目標(biāo)池的體積與回灌到廢液池的比例為49:1，可見本系統(tǒng)具有極其顯著的效果。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是本發(fā)明的菊花式渦流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖1A為液體自軸向管束至切向管束流動(dòng)的示意圖，圖1B為液體自切向管束至軸向管束流動(dòng)的示意圖。
[0032]圖2是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖。
[0033]圖3是本發(fā)明的雙向轉(zhuǎn)換閥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖4是本發(fā)明的渦流閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖5是本發(fā)明的渦流閥的正視圖。
[0036]圖6是圖5的AA剖視圖。
[0037]圖7是圖5的BB剖視圖。
[0038]其中，1、儲(chǔ)能罐，2、雙向轉(zhuǎn)換閥，3、驅(qū)動(dòng)活塞，4、驅(qū)動(dòng)換能罐，5、連桿，6、氣液活塞，
7、氣液換能罐，8、目標(biāo)池，9、前菊花式渦流組，10、后菊花式渦流組，11、廢液池，12、控制柜，13、排空閥，14、排空閥，15、三通，16、排空閥，17、高液位計(jì)，18、低液位計(jì)；
[0039]W、渦流閥，X、圓盤結(jié)構(gòu)體，Y、切向管，Z、軸向管，P、切向管束，Q、軸向管束；
[0040]13-a、主管，13-b、閥芯，13_c、側(cè)支管，13_d、主支管；
[0041]a、直管段，b、漸變管，c、短導(dǎo)流翅片，d、長(zhǎng)導(dǎo)流翅片，e、前腔板，f、切向管管口，g、環(huán)狀圓弧板，h、后腔板，1、椎管段。
【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1、4_7所示，一種菊花式渦流閥，其特征在于包括三個(gè)或三個(gè)以上的渦流閥W，所述的渦流閥W包括一個(gè)中空的圓盤結(jié)構(gòu)體X，該圓盤結(jié)構(gòu)體X的外圓周上設(shè)有一根與其內(nèi)腔相通的切向管Y，在圓盤結(jié)構(gòu)體Y—側(cè)的軸線上設(shè)有一根與其內(nèi)腔相通的軸向管Z;所述的菊花式渦流閥還包括一端封閉的切向管束P，和一端封閉的軸向管束Q，所述切向管束P和軸向管束Q同軸排列，且封閉端相向設(shè)置；所述的三個(gè)或三個(gè)以上渦流閥W的軸向管Z均連通在軸向管束Q的外側(cè)面，且切向管Y的開口方向與切向管束P的開口方向一致；所述渦流閥W的切向管X均連通在切向管束P的外側(cè)面。
[0043]上述渦流閥W的軸向管Z包括椎管段i，該椎管段i的大頭端連接于圓盤結(jié)構(gòu)體X、小頭端連接一個(gè)漸變管b，該漸變管b的另一端連接直管段a，且椎管段i小頭端的直徑小于直管段a的直徑。
[0044]上述渦流閥W的圓盤結(jié)構(gòu)體X由前腔板e(cuò)、后腔板h以及連接前、后腔板的環(huán)狀圓弧板g組成，且環(huán)狀圓弧板g的曲率與切向管Y的曲率相同。
[0045]上述渦流閥W的前、后腔板e(cuò)、h的內(nèi)側(cè)面還設(shè)有圓弧形的導(dǎo)流翅片。
[0046]上述導(dǎo)流翅片包括短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d，且短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d以圓盤結(jié)構(gòu)體X的軸線為中心交替設(shè)置在前、后腔板e(cuò)、h的內(nèi)側(cè)面。[0047]上述短導(dǎo)流翅片c的曲率大于長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d的曲率，且長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d的長(zhǎng)度不小于短導(dǎo)流翅片c長(zhǎng)度的兩倍。
[0048]上述切向管Y連接到切向管束P的具體結(jié)構(gòu)如下:切向管Y首先連接一 90度彎頭，且該90度彎頭的另一端口的軸線方向與圓盤結(jié)構(gòu)體的軸向平行；該90度彎頭的另一端口通過(guò)一直線管連接第二個(gè)90度彎頭；且第二個(gè)90度彎頭的另一端口的軸線方向與切向管束P的軸向垂直，并且該另一端口連接在切向管束P的側(cè)面。
[0049]利用上述菊花式渦流閥進(jìn)行液體轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0050]1)將廢液池11連接一個(gè)菊花式渦流閥的軸向管束Q，該菊花式渦流閥的切向管束P與三通15的一個(gè)管口連接；
[0051]將目標(biāo)池8連接另一個(gè)菊花式渦流閥的切向管束P，該菊花式渦流閥的軸向管束Q與三通15的另一個(gè)管口連接；
[0052]2)將上述三通15的第三個(gè)管口連接于氣液換能罐7的活塞下方的腔室；
[0053]3)然后利用高壓流體驅(qū)動(dòng)上述氣液換能罐7內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將廢液池11內(nèi)的液體轉(zhuǎn)移到目標(biāo)水池8中。
[0054]上述步驟3)中，利用高壓流體驅(qū)動(dòng)上述氣液換能罐7內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的具體方法如下:
[0055]3.1)在上述氣液換能罐7上方設(shè)置一個(gè)內(nèi)含驅(qū)動(dòng)活塞3的驅(qū)動(dòng)換能罐4，且驅(qū)動(dòng)活塞3經(jīng)由連桿5與氣液換能罐7內(nèi)的活塞相連；
[0056]3.2)利用高壓流體儲(chǔ)能罐1儲(chǔ)存高壓流體，通過(guò)雙向轉(zhuǎn)換閥2控制高壓流體交替進(jìn)入驅(qū)動(dòng)換能罐4的上腔室和下腔室中；
[0057]當(dāng)進(jìn)行吸液過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥2轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐4的下層腔室，高壓流體進(jìn)入，同時(shí)上腔室的排空閥13打開，驅(qū)動(dòng)活塞3在下層高壓流體驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)連桿5向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)氣液換能罐7中氣液活塞6向上運(yùn)動(dòng)，氣液換能罐7下層形成真空，液體被吸入氣液換能罐7中；
[0058]當(dāng)進(jìn)行壓沖過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥2轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐4的上層腔室，高壓流體進(jìn)入，同時(shí)下腔室的排空閥14打開，驅(qū)動(dòng)活塞3在連桿5的帶動(dòng)下驅(qū)使氣液換能罐7中氣液活塞6向下運(yùn)動(dòng)；氣液換能罐7中的液體被輸入到目標(biāo)池8中。
[0059]上述步驟3.2)中還包括一個(gè)控制柜12，和驅(qū)動(dòng)換能罐4內(nèi)的高液位計(jì)和低液位計(jì)；
[0060]所述控制柜12對(duì)所述雙向轉(zhuǎn)換閥2、排空閥13、排空閥14和液位計(jì)進(jìn)行控制；
[0061]當(dāng)氣液換能罐7內(nèi)的液體達(dá)到高液位計(jì)設(shè)定的高度時(shí)，控制柜12控制雙向轉(zhuǎn)換閥2轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐4的上層腔室，并開啟排空閥14 ；
[0062]當(dāng)氣液換能罐7內(nèi)的液體低于低液位計(jì)設(shè)定的高度時(shí)，控制柜12控制雙向轉(zhuǎn)換閥2轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐4的下層腔室，并開啟排空閥13。
[0063]本發(fā)明的渦流閥W如圖1、4_7所示，
[0064]直管段a與椎管段i通過(guò)漸變管b連接，前腔板e(cuò)和后腔板h上均安裝4片短導(dǎo)流翅片c和4片長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d，短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d圍繞中心管軸向每隔45°間隔安放，前后腔板上的長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d之間存在間隔空隙，該空隙長(zhǎng)度不低于50%的前后腔板間距；切向管Y端部為切向管管口 f。[0065]當(dāng)流體由切向管Y流入后，在渦流腔內(nèi)形成旋流，由中心沿徑向以此形成強(qiáng)制渦和自由渦，其逆向阻力主要由強(qiáng)制渦的強(qiáng)度決定，一般強(qiáng)制渦半徑不大于渦流腔半徑的30%，為了增強(qiáng)渦流腔內(nèi)強(qiáng)制渦的強(qiáng)度和范圍，增加結(jié)構(gòu)短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d，切向進(jìn)流后，在靠近渦流腔的圓弧板g處形成旋流，當(dāng)旋流經(jīng)過(guò)短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d后，形成分段旋流，導(dǎo)致流體旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到來(lái)自短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d間隔通道間流體的驅(qū)動(dòng)，旋流強(qiáng)度不斷增強(qiáng)，增大逆向流動(dòng)的組六；
[0066]當(dāng)流體流經(jīng)中心管進(jìn)入渦流腔后，流體在短導(dǎo)流翅片c和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片d的分流作用下分為八股支流沿徑向流至圓弧板g后，經(jīng)切向管流出，流體阻力較小。
[0067]如圖3所示，本發(fā)明的雙向轉(zhuǎn)換閥2包括主管13-a、主管13_a通過(guò)閥芯13_b分別連接側(cè)支管13-c和主支管13-d ;通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯13-b進(jìn)行換向。
[0068]本發(fā)明的工作原理如下:
[0069]為了充分利用高壓排氣廢氣的余壓能，利用高壓氣體儲(chǔ)能罐1儲(chǔ)存高壓氣體，通過(guò)雙向轉(zhuǎn)換閥2控制高壓氣體進(jìn)入驅(qū)動(dòng)換能罐4中；
[0070]當(dāng)進(jìn)行壓沖過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥2轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐4的上層腔室，高壓氣體進(jìn)入，同時(shí)排空閥14打開，驅(qū)動(dòng)活塞3在連桿5的帶動(dòng)下驅(qū)使氣液換能罐7中氣液活塞6向下運(yùn)動(dòng)；
[0071]前菊花式渦流組9、后菊花式渦流組10至少包括一個(gè)菊花式渦流閥，所述菊花式渦流閥具有兩個(gè)進(jìn)出口，分別是切向管束P、軸向管束Q，如圖1所示。在圖la中，當(dāng)液體由A流向B時(shí)，液體在每個(gè)渦流閥切向進(jìn)口分成六股，進(jìn)入渦流腔內(nèi)經(jīng)中心管流出，匯聚到出口管線。由于流體切向進(jìn)入后，在腔室內(nèi)形成強(qiáng)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，流體阻力較大；在圖lb中，當(dāng)液體由A流向B時(shí)，液體在每個(gè)渦流閥中心管進(jìn)口分成六股，進(jìn)入渦流腔內(nèi)經(jīng)切向管流出，匯聚到出口管線。由于流體中心管進(jìn)入后，在腔室內(nèi)形成分布流動(dòng)，流體較小。流體經(jīng)過(guò)(9)
(10)菊花式渦流閥兩個(gè)進(jìn)出口形成的流動(dòng)阻力差別較大；
[0072]前菊花式渦流組9內(nèi)的菊花式渦流閥W的軸向管束Q連接廢液池11，切向管束P連接三通15 ；
[0073]后菊花式渦流組10內(nèi)的菊花式渦流閥W的軸切向管束Q連接三通15，切向管束P連接目標(biāo)池8。
[0074]當(dāng)液體被氣液換能罐7中氣液活塞6向下壓沖時(shí)，液體在三通15出形成分流，由于前菊花式渦流閥組9此時(shí)流向?yàn)榍邢蛑林行模猿尸F(xiàn)高阻力特性；而后菊花式渦流閥組10此時(shí)流向?yàn)橹行闹燎邢颍猿尸F(xiàn)低阻力特性；流體流動(dòng)趨向低阻力流動(dòng)，因此當(dāng)氣液活塞6向下壓沖時(shí)，氣液換能罐7中的廢液經(jīng)由后菊花式渦流閥組流向目標(biāo)池8 ；
[0075]當(dāng)進(jìn)行吸液過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥2轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐4的下層腔室，高壓氣體進(jìn)入，同時(shí)排空閥13打開，驅(qū)動(dòng)活塞3在下層高壓氣體驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)連桿5向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)氣液換能罐7中氣液活塞6向上運(yùn)動(dòng)，氣液換能罐7下層形成一定真空，液體被吸入氣液換能罐7中，在該過(guò)程中，液體在三通15出形成分流，由于前菊花式渦流閥組9此時(shí)流向?yàn)橹行闹燎邢?，所以呈現(xiàn)低阻力特性；而后菊花式渦流閥組10此時(shí)流向?yàn)榍邢蛑林行?，所以呈現(xiàn)高阻力特性；流體流動(dòng)趨向低阻力流動(dòng)，因此當(dāng)氣液活塞6向上吸液時(shí)，廢液池11的廢液經(jīng)由前菊花式渦流閥組9流如氣液換能罐7中；整個(gè)過(guò)程可由控制柜12根據(jù)兩個(gè)液位計(jì)的信號(hào)對(duì)各個(gè)閥門進(jìn)行精確控制。[0076]以上過(guò)程循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)液體的輸送，輸送核心裝置內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，且輸送效率效率高，穩(wěn)定性好，可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，無(wú)需進(jìn)行維護(hù)，可用于輸送具有危險(xiǎn)性，放射性的廢液。
【權(quán)利要求】
1.一種菊花式渦流閥，其特征在于包括三個(gè)或三個(gè)以上的渦流閥(W)，所述的渦流閥(W)包括一個(gè)中空的圓盤結(jié)構(gòu)體(X)，該圓盤結(jié)構(gòu)體(X)的外圓周上設(shè)有一根與其內(nèi)腔相通的切向管(Y)，在圓盤結(jié)構(gòu)體(Y)—側(cè)的軸線上設(shè)有一根與其內(nèi)腔相通的軸向管(Z);所述的菊花式渦流閥還包括一端封閉的切向管束(P)，和一端封閉的軸向管束(Q)，所述切向管束(P)和軸向管束(Q)同軸排列，且封閉端相向設(shè)置；所述的三個(gè)或三個(gè)以上渦流閥(W)的軸向管(Z)均連通在軸向管束(Q)的外側(cè)面，且切向管(Y)的開口方向與切向管束(P)的開口方向一致；所述渦流閥(W)的切向管(X)均連通在切向管束(P)的外側(cè)面。
2.如權(quán)利要求1所述的菊花式渦流閥，其特征在于上述渦流閥(W)的軸向管(Z)包括椎管段(i)，該椎管段(i)的大頭端連接于圓盤結(jié)構(gòu)體(X)、小頭端連接一個(gè)漸變管(b)，該漸變管(b)的另一端連接直管段(a)，且椎管段(i)小頭端的直徑小于直管段(a)的直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的菊花式渦流閥，其特征在于上述渦流閥(W)的圓盤結(jié)構(gòu)體(X)由前腔板(e)、后腔板(h)以及連接前、后腔板的環(huán)狀圓弧板(g)組成，且環(huán)狀圓弧板(g)的曲率與切向管(Y)的曲率相同。
4.如權(quán)利要求3所述的菊花式渦流閥，其特征在于上述渦流閥(W)的前、后腔板(e、h)的內(nèi)側(cè)面還設(shè)有圓弧形的導(dǎo)流翅片。
5.如權(quán)利要求4所述的菊花式渦流閥，其特征在于上述導(dǎo)流翅片包括短導(dǎo)流翅片(c)和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片(d)，且短導(dǎo)流翅片(c)和長(zhǎng)導(dǎo)流翅片(d)以圓盤結(jié)構(gòu)體(X)的軸線為中心交替設(shè)置在前、后腔板(e、h)的內(nèi)側(cè)面。
6.如權(quán)利要求5所述的菊花式渦流閥，其特征在于上述短導(dǎo)流翅片(c)的曲率大于長(zhǎng)導(dǎo)流翅片(d)的曲率，且長(zhǎng) 導(dǎo)流翅片(d)的長(zhǎng)度不小于短導(dǎo)流翅片(c)長(zhǎng)度的兩倍。
7.如權(quán)利要求1所述的菊花式渦流閥，其特征在于上述切向管(Y)連接到切向管束(P)的具體結(jié)構(gòu)如下:切向管(Y)首先連接一 90度彎頭，且該90度彎頭的另一端口的軸線方向與圓盤結(jié)構(gòu)體的軸向平行；該90度彎頭的另一端口通過(guò)一直線管連接第二個(gè)90度彎頭；且第二個(gè)90度彎頭的另一端口的軸線方向與切向管束(P)的軸向垂直，并且該另一端口連接在切向管束(P)的側(cè)面。
8.利用權(quán)利要求1所述的菊花式渦流閥進(jìn)行液體轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于包括以下步驟:.1)將廢液池(11)連接一個(gè)菊花式渦流閥的軸向管束(Q)，該菊花式渦流閥的切向管束(P)與三通(15)的一個(gè)管口連接；將目標(biāo)池(8)連接另一個(gè)菊花式渦流閥的切向管束(P)，該菊花式渦流閥的軸向管束(Q)與三通(15)的另一個(gè)管口連接；.2)將上述三通(15)的第三個(gè)管口連接于氣液換能罐(7)的活塞下方的腔室；.3)然后利用高壓流體驅(qū)動(dòng)上述氣液換能罐(7)內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而將廢液池(11)內(nèi)的液體轉(zhuǎn)移到目標(biāo)水池(8 )中。
9.如權(quán)利要求8所述的液體轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于上述步驟3)中，利用高壓流體驅(qū)動(dòng)上述氣液換能罐(7)內(nèi)的活塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的具體方法如下:.3.1)在上述氣液換能罐(7)上方設(shè)置一個(gè)內(nèi)含驅(qū)動(dòng)活塞(3)的驅(qū)動(dòng)換能罐(4)，且驅(qū)動(dòng)活塞(3)經(jīng)由連桿(5)與氣液換能罐(7)內(nèi)的活塞相連；.3.2)利用高壓流體儲(chǔ)能罐(1)儲(chǔ)存高壓流體，通過(guò)雙向轉(zhuǎn)換閥(2)控制高壓流體交替進(jìn)入驅(qū)動(dòng)換能罐(4)的上腔室和下腔室中；當(dāng)進(jìn)行吸液過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥(2)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐(4)的下層腔室，高壓流體進(jìn)入，同時(shí)上腔室的排空閥(13)打開，驅(qū)動(dòng)活塞(3)在下層高壓流體驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)連桿(5)向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)氣液換能罐(7)中氣液活塞(6)向上運(yùn)動(dòng)，氣液換能罐(7)下層形成真空，液體被吸入氣液換能te(7)中；當(dāng)進(jìn)行壓沖過(guò)程時(shí)，雙向轉(zhuǎn)換閥(2)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐(4)的上層腔室，高壓流體進(jìn)入，同時(shí)下腔室的排空閥(14)打開，驅(qū)動(dòng)活塞(3)在連桿(5)的帶動(dòng)下驅(qū)使氣液換能罐(7)中氣液活塞(6)向下運(yùn)動(dòng)；氣液換能罐(7)中的液體被輸入到目標(biāo)池(8)中。
10.如權(quán)利要求9所述的液體轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于上述步驟3.2)中還包括一個(gè)控制柜(12)，和驅(qū)動(dòng)換能罐(4)內(nèi)的高液位計(jì)和低液位計(jì)；所述控制柜(12)對(duì)所述雙向轉(zhuǎn)換閥(2)、排空閥(13)、排空閥(14)和液位計(jì)進(jìn)行控制；當(dāng)氣液換能罐(7)內(nèi)的液體達(dá)到高液位計(jì)設(shè)定的高度時(shí)，控制柜(12)控制雙向轉(zhuǎn)換閥(2)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐(4)的上層腔室，并開啟排空閥(14)；當(dāng)氣液換能罐(7)內(nèi)的液體低于低液位計(jì)設(shè)定的高度時(shí)，控制柜(12)控制雙向轉(zhuǎn)換閥(2)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)換能罐(4)的下層腔室，并開啟排空閥(13)。
【文檔編號(hào)】F15B21/14GK103671366SQ201310634614
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月1日
【發(fā)明者】別海燕, 郝宗睿, 劉傳超 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)