[发明专利]正位移液体压力能量回收装置

说明书

技术领域

本发明属液压技术设备领域，具体说涉及一种用于工业生产过程中有余压液体需减压使用的正位移液体压力能量回收装置。

背景技术

在工业生产过程中有许多工序的余压液体通过减压阀将其减压到所需的低压使用，或工艺排放废弃的液体仍具有较高的压力，在减压和排放的过程中，大量的液体压力能转化为热能散发在环境中。回收这部分能量每年可减少可观的成本。

目前，液体压力能量回收装置从工作原理上分为液力透平和正位移两大类。第一类为液力透平，又称离心技术。该技术的能量回收是通过透平将余压液体的压力转化为轴功，再利用轴功驱动泵将通过泵的低压液体增压，即“压力能-轴功(机械能)-压力能”二步转化过程。能量回收效率低仅为50％左右。第二类为正位移原理回收技术。该技术的能量回收利用余压液体直接增压低压液体实现了“压力能-压力能”的一步转换。能量回收效率90％以上。目前，利用正位移原理开发的能量回收装置按高低压液体分隔情况分为二种。第一种隔离式如：活塞式能量回收装置；第二种为直接接触式如：旋转直接接能式和阀控直接接触式能量回收装置。

第一种活塞式能量回收装置：余压液体通过活塞的传递作用为低压液体增压，同时活塞还可有效地防止高低压液体混流。现有的活塞式能量回收装置有单缸的，也有为降低排出余压液体的流量、压力波动采用二个缸交替工作，这种装置只能适合小流量场合。中国专利ZL01130627，中国专利公布号CN101125693A，中国专利ZL2004200161950，中国专利ZL972303251，中国专利公布号CN1702320A均属于此类能量回收装置。

第二种直接接触式能量回收装置：这种装置就是余压液体与低压新液在同一容腔内通过碰撞实现压力转换，以实现余压液体增压低压新液的目的。这种装置在使用过程中时常发生余压液体随增压后的新液进入工作系统而造成新的能源浪费。目前这种装置的代表产品有美国的ERI公司的PX系列产品旋转直接接触式能量回收装置；还有德国的PES和西班牙Aqoal Yng的阀控直接接触式能量回收装置。

美国的ERI公司的PX系列产品，处理量小，目前最大到50m3/h，而且不适合含有固体杂质的液体。

德国与西班牙的阀控直接接触式产品，结构简单，但占地面积大，装配不方便。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种正位移液体压力能量回收装置，它能有效利用回收工业生产过程中余压液体排放中的能量，降低生产成本。

本发明采用以下技术方案予以实现：

一种正位移液体压力能量回收装置，它包括端盖、泵体、双作用增压缸活塞、双作用增压缸体、轴承、配流轴、调速电机。

所述轴承安装在泵体上，用于支撑配流轴，所述配流轴动配合安装在泵体的中心孔内，位于配流轴两端的两个端盖将配流轴固定，限制其轴向运动。

所述调速电机用螺钉固定在一端的端盖上，调速电机的输出轴通过键与配流轴连接，并驱动配流轴在泵体内旋转，以实现交替向增压缸配液。

所述泵体内设有3-9个沿中心轴向圆周方向均匀分布的轴向孔，所述每个轴向孔内动配合安装有与其数量相等的双作用增压缸体，所述双作用增压缸体的一端端面设有销钉以限制其旋转，所述双作用增压缸体位于两端的端盖之间，所述两端的端盖通过螺钉固定在泵体的两端，以限制双作用增压缸体的轴向位移。

所述配流轴上开设有四段扇形配流窗口，配流轴为所有的双作用增压缸的无杆腔A、无杆腔B、无杆腔C、无杆腔D和有杆腔E、有杆腔F、有杆腔G、有杆腔H配液，并满足增压缸活塞往复运动的逻辑要求。

所述双作用增压缸体和双作用增压缸活塞构成双作用增压缸。

所述双作用增压缸的无杆腔A、无杆腔B、无杆腔C、无杆腔D通过配流轴与液体流道相连通；双作用增压缸的有杆腔E、有杆腔F、有杆腔G和有杆腔H通过配流轴与新液流道相连通。

所述的正位移液体压力能量回收装置，所述双作用增压缸的无杆腔和有杆腔的面积比为1∶1.2～2。

所述的正位移液体压力能量回收装置，所述双作用增压缸体数量为3～9个。

本发明与现有技术相比具有的有益效果为：

①本发明回收能量效率达到95％以上。

②由于采用了多个双作用增压缸，使得本装置所排新液的压力、流量波动很小。

③采用双作用增压缸使得本装置的容积利用率较高，因而本装置与其它同排量的产品相比体积更小。本发明装置能适合各种流量场合。