专利名称：数控反渗透泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种海水淡化装置，特别是一种主要用于中小容量反渗透海水淡化装置中的原水增压设备。
由于社会的发展和人口的增加，地球上的淡水已愈来愈不能满足人类的需要，海水淡化的研究和开发已经成为一项重要课题，并且研制成功了一些一海水淡化装置。其中反渗透海水淡化装置是诸多种类的海水淡化装置中综合性能最好的一种，其成套装置的设备构成非常简单，但操作条件要求很高。对于大型海水淡化工厂而言，可以选用高档次的设备，如高性能离心泵和完善的自动化控制装置等，由于工厂日处理量大，其单位处理量的投资相对来说，可以控制在用户可以承受的能力以内。但是，对于日处理量在1000M3以内的海水淡化装置就很难进行优化设计，其原因有两个一是增压泵选型轻难，如是采用旋转式非容积泵，由于其扬程高、排量小，效率低且能耗高，使运行成本昂贵如果选用容积泵，因工作压力高，海水腐蚀性强，使其工作条件恶劣，维修周期短，维修工作量大，费用高。二是虽然控制装置的设备要求与处理量大小无关，但是如选择性能好的控制设备，造价太贵，用户无法接受选择简单而廉价的控制手段，则会影响使用效果，且最终用户将会发现导致反渗透滤子的寿命大大缩短而使维护修理和费用提高到用户难以接受的地步。
本实用新型的目的是提供一种反渗透海水淡化装置——数控反渗透泵，不仅可以解决中小型海水淡化装置中增压泵选型的难题，且装置结构简单，维护检修量小，便于推广应用。
本实用新型是这样实现的，它包括有用无缝钢管制成的双作用式隔离液缸、齿轮泵、数控单向阀、水管、油管和数控装置，其特征在于上述流缸的中间设有隔板，将缸体分隔成两个彼此互不相通的左、右缸，在此左、右两缸内分别设有一个其端口封装在缸体外侧壁上的伸缩呼吸囊，该囊将左、右缸又分隔成囊内和囊外两个密封腔体，在液缸的两个外侧壁上分别装有水管，该水管一端伸入囊内水腔，另一端经三通及其两端的数控单向阀与原水的进、出口相连通，液缸左、右两个囊外油腔分别通过油管与齿轮泵的两个端口相连通；有对上述齿轮泵驱动电机、各单向阀进行控制和敏感水管、油管里液体压力、流量诸参数的可编程控制器。上述伸缩呼吸囊可以采用耐油橡胶制成，也可以采用不锈钢、工程塑料制成的伸缩式蛇皮管结构。
本实用新型是在申请人的专利技术《全数控电力拖动装置》(CN92200002.6)基础上的再创造，具体措施是把齿轮泵的驱动电机改换成全数控电力拖动装置中的数控稀土全速同步电机，使其成为一台数控计量齿轮泵。由于齿轮泵不能直接用于泵送海水，再配合一个双作用管式隔离液缸，使本实用新型成为齿轮泵和往复泵的复合体利用齿轮泵作为油泵，提供液压源，利用双作用液缸的往复泵作为水泵，使海水增压，且容积效率较普通往复泵大为提高，从而较好地解决中小型海水淡化装置中的增压泵选型的困难。而且，本实用新型的机械结构及加工工艺都很简单，双作用管式隔离液缸实际上只是一个耐压容器，只要选用口径适宜的不锈钢无缝钢管，在其中间焊上隔板，两端装上伸缩呼吸囊并焊上法兰就可构成，其缸壁没有机械磨擦，不需要动态密封件，不会磨损，也不会泄漏，维护检修工作量很小；可编程控制器中的智能软件可对本发明进行自动控制，只要再配上反渗透组件(例如美国DOPONT公司的型号B10系列产品)，用管道与本实用新型装置相连，就可以构成基本配置的中、小容量的反渗透海水淡化装置。本实用新型除了用于海水淡化处理，还可以用作在其他恶劣介质条件下工作的高压增压设备，例如在高压注水泥浆设备，各种酸碱生产、裂化装备的泵送装置中应用，可使现有的泵类装置结构大大简化，其重量、购置成本大幅降低、缩小，而日常维护工作大为减少。
图1是本实用新型结构组成示意图。
参阅
图1，本实用新型的结构组成及工作原理都由该图展示出来1是用不锈钢无缝管制成的液缸，与普通柱塞泵液缸的区别之处是缸内无摩擦表面，故缸的内表面可以不再进行机加工，为了防止腐蚀，可以在液缸内壁镀铬或作其他防腐处理。液缸1的中间设有隔板10，将缸体分隔成互不相通、彼此密封的左、右两个缸。在此两个缸里分别设有一个用耐油橡胶制成的伸缩呼吸囊21、22，这两个呼吸囊的敞口端分别密封固装在两个缸的外侧壁上，从而将每个缸又分隔成囊内水腔12、14和囊外油腔11、13两个密封腔体，此两个腔体12与11，14与13都由各自的呼吸囊隔开而互不相通。其中伸缩呼吸囊21、22还可以采用不锈钢、工程塑料制成的伸缩式蛇皮管结构。在液缸两个侧壁上分别设有水管4，使囊内水腔12、14经各自的三通45、46和其两端的数控单向阀41、43和42、44与原水的进口8及高压出口9相连通；液缸1左、右两个囊外油腔11、13也分别通过油管3与齿轮泵5的两个端口相连，31、32和33、34是监测齿轮泵工作时进出口端油管里的油压和流量的敏感器，47、48和47′、48′则是监测水管里的压力和流量的敏感器。7则是对上述齿轮泵5的驱动电机一数控全速稀土同步电机和各个单向阀41～44进行控制和采集诸个敏感器47、48、47′、48′和31～34里的液压、流量等参数的可编程控制器。水管4和原水进口8、高压出口9可以作为海水增压泵的进口和出口。
工作时，可以让可编程控制器7按照其内设定的控制程序使齿轮泵顺时针方向运行一定时间，使液压油从右缸里的油腔13中吸出增压后排入左缸内的油腔11，与此同时，右缸内的水腔14从原水进口8经单向阀42，三通46吸入海水，而左缸内的水腔12则把其呼吸囊内充满的原水在油腔11的挤压下，增压后经水管4、三通45和单向阀43从高压出口9排出。其海水的流量和压力乃至工作周期都由可编程控制器7设定，并在其监控下完成；在输送完一个设定的循环容积定量后，齿轮泵又会自动换向逆时针运转按照程序完成逆向的定量输送周期，如此反复交替进行，海水就从液缸里的水腔不断增压后排出。其工作原理有点类似往复泵，但其液缸结构相对要简单多了，没有机械摩擦，也不需要动态密封件，工作可靠稳定，可以作为中小型海水淡化装置中的增压泵是相当适宜的，而且，尤其液缸的长度可以不受限制，每一个呼吸周期的循环容积(相当于往复泵一个往复周期的容积)可以作得很大，从而大大提高其容积效率。
本实用新型中的可编程控制器及齿轮泵的驱动电机可以选用申请人的专利《全数控电力拖动装置》(CN9200002.6)或另一个专利《数控全速稀土同步电机》(CN91203427.0)。其中可编程控制器，美国MECHATRONIC EQUIPMENT公司及其与中国的合资公司已有定型产品出售。
权利要求1.一种数控反渗透泵，它包括有用无缝钢管制成的双作用式隔离液缸、齿轮泵、数控单向阀、水管、油管和数控装置，其特征在于上述液缸的中间设有隔板，将缸体分隔成两个彼此互不相通的左、右缸，在此左、右两缸内分别设有一个其端口封装在缸体外侧壁上的伸缩呼吸囊，该囊将左、右缸又分隔成囊内和囊外两个密封腔体，在液缸的两个外侧壁上分别装有水管，该水管一端伸入囊内水腔，另一端经三通及其两端的数控单向阀与原水的进、出口相连通，液缸左、右两个囊外油腔分别通过油管与齿轮泵的两个端口相连通；有对上述齿轮泵驱动电机、各单向阀进行控制和敏感水管、油管里液体压力、流量诸参数的可编控制器。
2.如权利要求1所述的数控反渗透泵，其特征在于上述伸缩呼吸囊可以采用耐油橡胶制成，也可以采用不锈钢、工程塑料制成的伸缩式蛇皮管结构。
专利摘要一种用于中、小型反渗透海水淡化装置的数控反渗透泵，是由无缝钢管制成的双作用隔离液缸、齿轮泵、单向阀、水管、油管、敏感器和数控装置组成的。其中液缸被伸缩呼吸囊隔成油腔和水腔，其左、右缸内的油腔在齿轮泵的驱动下，轮流反复作为液压源来挤压被呼吸囊隔开的水腔，相当于往复泵而使海水增压，从而解决海水增压泵腐蚀力强、容积效率低的选型困难。该装置结构简单，也可用于在其他恶劣介质条件下工作的增压设备。
文档编号F04D15/00GK2215040SQ9422257
公开日1995年12月13日 申请日期1994年9月29日 优先权日1994年9月29日
发明者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂