[发明专利]一种基于压力能回收的流量倍增系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于压力能回收的流量倍增系统及方法，属于流量倍增技术领域。所述流量倍增系统，由泵、压力能交换器、流体暂存罐和背压阀构成，通过泵增压获得高压流体，再通过压力能交换器和管路组合，构成流量倍增系统，使系统输出流体流量实现对系统中泵输送流体流量的翻倍。所述流量倍增系统可采用串联式、并联式或混联式管网连接方式，进而实现不同倍率的流量倍增效果。本发明提出了一种基于压力能回收的新型流量倍增方法及系统，方法科学，使用简便，结构设计合理，系统高效节能，为流体流量倍增技术提供了新思路，同时拓展了压力能回收技术的应用。

技术领域

本发明涉及流体流量倍增技术领域和余压回收技术领域，具体涉及一种基于压力能回收的流量倍增系统及方法。

背景技术

工业生产生活对流量调节，尤其是流量倍增技术提出了越来越高的要求。目前流量倍增大多依靠并联多台泵的方法实现，该方法增加了泵的个数和设备成本投入，占用了更多场地空间。且多台泵并联工作，并联运行时的总流量并非随泵的台数成倍增加。从泵的并联台数来看，并联台数越多所能增加的流量越少，即每台泵输送的流量减少，因而并联台数过多并不经济。

现有的中国专利提出了一些新型的流体流量倍增技术，具体地，中国专利(CN103438032B)公开了一种气体流量倍增器，包括支架、用于提供恒定压力气源的分气包、用于输出最终气流的工作气体接口和至少两个用于增大气体流量的文氏管系，文氏管系包括首级文氏管、二级文氏管、三级文氏管、开设有空气连通孔的第一级气体混合室和开设有空气连通孔的第二级气体混合室，首级文氏管穿过第一气体混合室，二级文氏管穿过第二级气体混合室，首级文氏管的输入端通过气体管路与分气包连通，首级文氏管的输出端通入二级文氏管中，二级文氏管的输入端与第一级气体混合室连通，二级文氏管的输出端通入三级文氏管中，三级文氏管输入端与第二级气体混合室连通，三级文氏管的输出端与工作气体接口连接，所述流量倍增器直接利用文氏管实现高压分气包内的气体引射低压空气，进行流量倍增；中国专利(CN207111579U)公开了一种流量倍增的增压缸，缸体内设有进液腔、两个压力腔、两个推液腔、两个储液腔、两个推力活塞、电磁换向阀等，压力腔的横截面积小于推液腔的横截面积，通过横截面积差异来实现增压效果，进液腔进液推动两个推力活塞，两压力腔内压力升高，压力腔内的高压液体被不断输送出去，实现多个腔体同步输出高压液体，相比常规的增压缸，输出的高压液体流量是成倍增加的。

上述两种设备结构复杂，日常维护不便，组成部件较多，设备投资成本高，而且后者需要电磁换向阀，耗用额外能耗。

对于压力能回收技术，采用的方法是回收高压流股的压力能然后用于增压低压目标流体。具体地，中国专利(CN102865259A)公开了一种旋转式压力能交换器，采用高、低压流体直接接触实现高压流体增压低压流体，以高、低压水流的切向冲击力作为转子转动的动力；中国专利(CN102442716A)公开了一种阀控式压力能交换器，包括四通滑阀、四通旋转阀、一组两根压力交换管和四只单向止回阀。压力交换管内置自由活塞，并将压力交换管分成两个工作腔，分别是被输送流体工作腔和能量回收流体工作腔；中国专利(CN105782021B)公开了一种滑片式压力能交换器，包括转子、缸体和滑片，高压流股的压力能通过转子和滑片传递给低压流股，实现高压流体增压低压流体。

使用上述三种压力能交换器的回收方法，高压流股和待增压低压目标流体的流量理论上是相等或相近的，目标流体的流量并未实现倍增，对目标流体流量不能灵活调节。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于压力能回收的流量倍增系统及方法，通过泵增压获得高压流体，再通过压力能交换器和管路组合，构成流量倍增系统，使系统输出流体流量实现对系统中泵输送流体流量的翻倍。该系统结构简单，设计合理，操作简便，高效节能；该流量倍增方法经验证科学可行。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：