[发明专利]一种带有压冲过程控制的RFD泵送系统装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种带有压冲过程控制的RFD泵送系统装置及其控制方法，在现有RFD泵送系统基础上，增设了压冲过程控制装置，包括压冲控制电磁阀、压差传感器与低液位探测管，通过压差传感器实时监测低液位探测管与活塞筒之间的压差信号，将压冲过程分为高压压冲过程和余压压冲过程，可以在免维修的情况下准确判断设置的目标低液位是否到达，可有效防止击穿现象的发生，从而能够有效避免环境泄漏、管路和容器破损等风险；不存在与料液直接接触的机械可动部件、电子元件等易损元件，全程采用气力被动式操作，从而能够实现免维修。

技术领域

本发明涉及流体输送技术领域，具体涉及RFD泵送系统，尤其涉及一种带有压冲过程控制的RFD泵送系统装置及其控制方法。

背景技术

在核能、化工、冶金、矿山等工业生产中，常常需要对放射性、腐蚀性、高温等危险性料液进行输送。料液输送设备可分为两大类：主动输送设备和被动输送设备。前者含有叶片等机械可动部件，用于给被输送流体施加驱动力；后者则不含有机械可动部件，而是依靠高压空气等以被动的方式驱动流体运动。对于危险料液输送来说，与料液直接接触的机械可动部件、电子元件等非常容易被辐射、腐蚀、高温等损坏，而在这种危险环境下又不容易近距操作、维修和更换，因此采用可免维修的被动式输送设备是最佳选择。

可逆转流体泵送系统(Reveres Fluidic Device)简称为RFD泵送系统，是目前为止适用性最好的被动式输送设备之一。RFD泵送系统中与料液直接接触的部分不含有机械可动部件和电子元件，完全依靠高压空气和真空抽吸完成料液输送。RFD泵送系统的一个操作循环由抽吸和压冲两个过程组成，有的情况还会再增加一个放空，将上述过程反复循环进行即可实现料液输送。如图1所示，现有技术中RFD泵送系统的工作过程包括如下内容：在抽吸过程中，关闭压冲电磁阀1，同时打开抽吸电磁阀2，将真空源5与活塞筒8实现连通，在活塞筒8内产生负压，使得料液贮罐11中的料液通过第二开口14进入RFD元件12，再通过第一开口13进入活塞筒8，使得料液达到目标位置；在压冲过程中，关闭抽吸电磁阀2，同时打开压冲电磁阀1，将高压空气源4送入活塞筒8中，驱动活塞筒8内的料液通过第一开口13进入RFD元件12，大部分料液转向进入提升管10进行输送，少部分料液通过第二开口14返回料液贮罐11，直至活塞筒8内的料液液位达到设定值，重新关闭压冲电磁阀1，同时打开抽吸电磁阀2，进入下一次抽吸过程，使得RFD泵送系统周而复始形成间歇性料液输送。

然而，如果在压冲过程中没有及时检测到活塞筒内的料液已经被输送完毕，则高压空气会冲入料液贮罐和提升管中，这种现象被称为击穿。由于料液具有放射性、腐蚀性或处于高温状态等，这种击穿容易导致放射性泄漏、容器和管路破损等严重的安全问题。因此，在RFD泵送系统的操作过程中，尤其是输送危险料液时，如何避免机械可动部件和电子元件损坏，并能够准确判断泵内设置的目标低液位是否到达以及如何有效防止击穿，一直是一个难以解决的问题。

综上所述，目前亟需开发一种带有压冲过程控制的RFD泵送系统装置及其控制方法，不仅可以在免维修的情况下准确判断设置的目标低液位是否到达，还可以有效防止击穿现象的发生。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种带有压冲过程控制的RFD泵送系统装置及其控制方法，在现有RFD泵送系统基础上，增设了压冲过程控制装置，包括压冲控制电磁阀、压差传感器与低液位探测管，通过压差传感器实时监测低液位探测管与活塞筒之间的压差信号，可以在免维修的情况下准确判断设置的目标低液位是否到达，同时有效防止击穿现象的发生，而且没有与料液直接接触的机械可动部件和电子元件等易损元件，完全依靠气力式操作。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种带有压冲过程控制的RFD泵送系统装置，包括活塞筒，高压空气源与所述活塞筒的顶部通过压冲电磁阀相连接，真空源与所述活塞筒的顶部通过抽吸电磁阀相连接；所述活塞筒通过底部开口与料液相连通；提升管沿所述活塞筒的轴向嵌入，底部开口位于所述活塞筒的下部，顶部开口位于所述活塞筒的外部；