CN100351517C - 高压动态相平衡试验用气液输送泵 - Google Patents

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高压动态相平衡试验用气液输送泵，属于流体机械工程技术领域，其特征是该高压动态相平衡试验用气液输送泵主要由活塞(14)、气缸(10)、内磁铁(18)、外磁铁(19)和两个止逆阀组成。通过外磁铁(19)对内磁铁(18)的吸力带动活塞(14)在气缸(10)内的上、下运动，将试验介质排出和吸入气缸腔内，从而完成对试验介质的输送。本发明的优点和效果在于：本发明提供的高压动态相平衡试验用气液输送泵结构简单，同时适用于试验介质为气体、液体和气液两相的场合，也同时适用于高压和低压的输送。

Description

高压动态相平衡试验用气液输送泵
技术领域
本发明属于流体机械工程技术领域，涉及气液输送泵，尤其涉及高压动态相平衡试验用气液输送泵。
背景技术
相平衡试验是获得反映纯物质和混合物相行为参数的重要手段。相平衡试验有静态方法和动态方法两大类。静态方法虽然简单，但达到相平衡的时间需要很长，试验成本较高。动态方法可以有效地缩短达到相平衡所需的时间，但需要让试验介质循环流动。也就是说，使试验介质循环流动是动态相平衡试验的关键。对于试验介质为液体的情况，采用现有的液体输送泵就可以解决。但当试验介质为气体或气液两相时，很难找到一种合适的输送方式。现有的输送方式，要么只适用液体，要么只适应气体，要么结构太复杂。尤其能用于高压动态相平衡试验的试验介质输送方式，目前缺乏很好的解决方案。
发明内容
本发明的目的是，提供一种高压动态相平衡试验用气液输送泵，它不仅能适用对气体、液体和气液两相试验介质的输送，而且结构简单、造价低，同时能用于高压试验，也可用于低压试验。
本发明的技术方案如下：
本发明的高压动态相平衡试验用气液输送泵。其特征在于：它主要由活塞、气缸、内磁铁、外磁铁和两个止逆阀组成(其余为常规配件，如：压力测量仪表，管线，阀门、安全防护等，这些配件可根据需要设置)。活塞设置在气缸内部，且能在气缸内沿轴向上、下滑动。活塞下端设置内磁铁，活塞上端设置活塞锥形密封面。由该锥形密封面与设置在该锥形密封面上面的活塞密封钢球，构成了一个止逆阀。活塞将气缸分为气缸上腔和气缸下腔两部分，活塞锥形密封面的上端与气缸上腔连通，活塞锥形密封面的下端通过活塞通道与气缸下腔连通。在气缸内壁面和活塞外壁面间设置滑动密封。气缸下端设置介质入口通道，气缸上端设置气缸盖。气缸盖中设置气缸盖锥形密封面，气缸盖锥形密封面与设置在该锥形密封面上的气缸盖密封钢球够成了另一个止逆阀。气缸盖锥形密封面的下端设置气缸盖通道，气缸盖锥形密封面的上端设置气缸盖锥形密封面上腔。气缸盖上端设置气缸盖接头，气缸盖接头上设置介质出口通道，该介质出口通道与气缸盖锥形密封面上腔连通。在气缸的外部设置外磁铁，外磁铁的上端和下端分别设置上框架和下框架，通过螺栓将外磁铁、上框架和下框架连接成一体。外磁铁、上框架和下框架一起能在气缸外表面沿轴向上、下滑动。在气缸与气缸盖，以及气缸盖与气缸盖接头之间分别设置静密封。
上述的高压动态相平衡试验用气液输送泵工作时，通过常用的电动或手动方式使外磁铁在气缸外表面沿轴向向上运动，内磁铁在外磁铁的吸力下，带动活塞一起在气缸内沿轴向向上运动，此时设置在活塞锥形密封面上面的活塞密封钢球在其自身的重力和介质压力作用下，在活塞锥形密封面和活塞密封钢球的接触处建立起密封，从而将气缸上腔和气缸下腔中的试验介质隔离。当活塞沿气缸内表面轴向向上运动时，气缸下腔的容积增大，试验介质便通过介质入口通道被吸入到气缸下腔中；同时，气缸上腔的容积减小，在气缸上腔内的试验介质因受到压缩而使其压力升高，作用在气缸盖密封钢球上的介质压力差(即在气缸上腔侧和气缸盖锥形密封面上腔侧所受的介质压力之差)克服了气缸盖密封钢球自身的重力，使气缸盖密封钢球脱离气缸盖锥形密封面，气缸上腔的试验介质便通过气缸盖通道进入气缸盖锥形密封面上腔，再通过与此连通的介质出口通道排出。当外磁铁通过内磁铁带动活塞沿气缸内表面轴向向下运动时，气缸上腔的容积增大，气缸上腔内的介质压力下降，设置在气缸盖锥形密封面上的气缸盖密封钢球会在自身重力以及气缸盖密封钢球所受的介质压力差(即在气缸盖锥形密封面上腔侧和气缸上腔侧所受介质压力之差)的作用下，回落到气缸盖锥形密封面上，并在气缸盖密封钢球和气缸盖锥形密封面的接触处建立起密封，阻止了气缸盖锥形密封面上腔内的试验介质进入气缸上腔；同时，由于气缸上腔内的介质压力下降，作用在活塞密封钢球上的介质压力差(即在气缸下腔侧和气缸上腔侧所受介质压力之差)克服了活塞密封钢球自身的重力，使活塞密封钢球脱离活塞锥形密封面，气缸下腔内的试验介质便被吸入到气缸上腔内。重复上述活塞在外磁铁带动下的沿气缸内表面轴向的向上和向下运动，试验介质就会不断地经由介质入口通道和介质出口通道被吸入气缸下腔和排出气缸上腔，从而完成对试验介质的输送。
应该说明的是，为了充分发挥上述的两个止逆阀中密封钢球自身重量对密封的作用效果，活塞与气缸最好沿其轴向垂直设置。还应该说明的是，试验介质无论是气体、液气，还是气液两相，上述的输送过程都能顺利完成。
本发明的优点和效果在于：本发明提供的高压动态相平衡试验用气液输送泵结构简单，同时适用于试验介质为气体、液体和气液两相的场合，也同时适用于高压和低压的输送。
附图说明
附图是本发明的一个实施例。
图中：1介质出口通道，2气缸盖接头，3第一静密封，4气缸盖，5气缸盖锥形密封面上腔，6第二静密封，7气缸盖锥形密封面，8气缸盖密封钢球，9气缸盖通道，10气缸，11气缸上腔，12活塞密封钢球，13活塞锥形密封面，14活塞，15滑动密封，16螺栓，17上框架，18内磁铁，19外磁铁，20下框架，21活塞通道，22气缸下腔，23介质入口通道。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的最佳实施例。
附图所示的高压动态相平衡试验用输送泵，主要由活塞14、气缸10、内磁铁18、外磁铁19和两个止逆阀(一个由活塞密封钢球12和活塞锥形密封面13组成，另一个由气缸盖密封钢球8和气缸盖锥形密封面7组成)组成，活塞14设置在气缸10的内部，且能在气缸10内沿轴向上、下滑动。活塞14的下端设置内磁铁18，活塞上端设置活塞锥形密封面13。活塞14将气缸10分为气缸上腔11和气缸下腔22两部分，活塞锥形密封面13的上端与气缸上腔11连通，活塞锥形密封面13的下端通过活塞通道21与气缸下腔22连通。在气缸10的内壁面和活塞14的外壁面间设置滑动密封15，该滑动密封可选用“O”形圈密封。气缸10的下端设置介质入口通道23，气缸10的上端设置气缸盖4，气缸盖4与气缸10用螺栓连接在一起。气缸盖锥形密封面7的下端设置气缸盖通道9，气缸锥形密封面7的上端设置气缸盖锥形密封面上腔5。气缸盖4的上端设置气缸盖接头2，气缸盖接头2与气缸盖4用螺栓连接在一起，气缸盖接头2上设置介质出口通道1，该介质出口通道与气缸锥形密封面上腔5连通。在气缸10的外部设置外磁铁19，外磁铁19的上端和下端分别设置上框架17和下框架20，通过螺栓16将外磁铁19、上框架17和下框架20连接在一体。外磁铁19、上框架17和下框架20一起能在气缸10的外表面沿轴向上、下滑动。在气缸10与气缸盖4，以及气缸盖4与气缸盖接头2之间分别设置第二静密封6和第一静密封3，该两处的密封可采用“O”形圈密封。
上述的高压动态相平衡试验用气液输送泵工作时，通过常用的电动或手动方式使外磁铁19在气缸10的外表面沿轴向向上运动，内磁铁18在外磁铁19的吸力下带动活塞14在气缸10内表面沿轴向向上运动，此时设置在活塞锥形密封面13上面的活塞密封钢球12在其自身的重力和介质压力作用下，在活塞锥形密封面13和活塞密封钢球12的接触处建立起密封，从而将气缸气缸上腔11和气缸下腔22中的试验介质隔离。当活塞14沿气缸10的内表面轴向向上运动时，气缸下腔22的容积增大，试验介质便通过介质入口通道23被吸入到气缸下腔22中；同时，气缸上腔11的容积减小，在气缸上腔11内的试验介质因受到压缩而使其压力升高，作用在气缸盖密封钢球8上的介质压力差(即在气缸上腔11侧和气缸盖锥形密封面上腔5侧所受的介质压力之差)克服了气缸盖密封钢球8自身的重力，使气缸盖密封钢球8脱离气缸盖锥形密封面7，气缸上腔11内的试验介质便通过气缸盖通道9进入气缸盖锥形密封面上腔5，再通过与此连通的介质出口通道1排出。当外磁铁19通过内磁铁18带动活塞14沿气缸10的内表面轴向向下运动时，气缸上腔11的容积增大，气缸上腔11内的介质压力下降，设置在气缸盖锥形密封面7上面的气缸盖密封钢球8会在自身重力以及气缸盖锥形密封钢球8所受的介质压力之差(即在气缸盖锥形密封面上腔5侧和气缸上腔11侧所受介质压力之差)的作用下，回落到气缸盖锥形密封面7上，并在气缸盖密封钢球8和气缸盖锥形密封面7的接触处建立起密封，阻止了气缸盖锥形密封面上腔5内的试验介质进入气缸上腔11；同时，由于气缸上腔11内的介质压力下降，作用在活塞密封钢球12上的介质压力差(即在气缸下腔22侧和气缸上腔11侧所受介质压力之差)克服了活塞密封钢球12自身的重力，使活塞密封钢球12脱离活塞锥形密封面13，气缸下腔22内的试验介质便被吸入到气缸上腔11内。重复上述活塞14在外磁铁19带动下的沿气缸内表面轴向的向上和向下运动，试验介质就会不断地经由介质入口通道23和介质出口通道1被吸入气缸下腔22和排出气缸上腔11，从而完成对试验介质的输送。

Claims (1)

1.高压动态相平衡试验用气液输送泵，其特征在于：它主要由活塞(14)、气缸(10)、内磁铁(18)、外磁铁(19)和两个止逆阀组成；活塞(14)设置在气缸(10)内部，且能在气缸(10)内沿轴向上、下滑动；活塞(14)下端设置内磁铁(18)，活塞(14)上端设置活塞锥形密封面(13)；由活塞锥形密封面(13)与设置在该锥形密封面上面的活塞密封钢球(12)构成了一个止逆阀；活塞(14)将气缸(10)分为气缸上腔(11)和气缸下腔(22)两部分，活塞锥形密封面(13)的上端与气缸上腔(11)连通，活塞锥形密封面(13)的下端通过活塞通道(21)与气缸下腔(22)连通；在气缸(10)内壁面和活塞(14)外壁面间设置滑动密封(15)；气缸(10)下端设置介质入口通道(23)，气缸(10)上端设置气缸盖(4)；气缸盖(4)中设置气缸盖锥形密封面(7)，气缸盖锥形密封面(7)与设置在该锥形密封面上的气缸盖密封钢球(8)够成了另一个止逆阀；气缸盖锥形密封面(7)的下端设置气缸盖通道(9)，气缸盖锥形密封面(7)的上端设置气缸盖锥形密封面上腔(5)；气缸盖(4)上端设置气缸盖接头(2)，气缸盖接头(2)上设置介质出口通道(1)，该介质出口通道与气缸盖锥形密封面上腔(5)连通；在气缸(10)的外部设置外磁铁(19)，外磁铁(19)的上端和下端分别设置上框架(17)和下框架(20)，通过螺栓将外磁铁(19)、上框架(17)和下框架(20)连接成一体；外磁铁(19)、上框架(17)和下框架(20)一起能在气缸(10)外表面沿轴向上、下滑动；在气缸(10)与气缸盖(4)之间设置第二静密封(6)，在气缸盖(4)与气缸盖接头(2)之间设置第一静密封(3)。
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