CN109667797A - 一种基于真空止回阀结构的液体输送设备 - Google Patents

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刘翠平
尤文卿
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Abstract

本发明创造提供了一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，包括储液罐，在储液罐顶端设有补水阀、底端设有排污口；所述储液罐上部设有排气阀，在储液罐下部设有出液口，该出液口通过排水管连接有离心泵，在储液罐内对应出液口位置设有出水用过滤网；储液罐上部还设有进液口，该进液口上连通有引流管，引流管向下延伸至需泵送的液体液面下方，并在引流管末端设有液体引流过滤单元。本发明创造利用真空负压条件将液体经过多层过滤除去大颗粒物体后抽出，输送的液体是经过至少两级的净化后，才经过离心泵，在离心泵之间并无水泵的设置，大大提高了设备使用寿命，且有利于水泵高效连续运行，形成一种方便安全、维护量小的液体输送体系。

Description

一种基于真空止回阀结构的液体输送设备
技术领域
本发明创造属于液体传输和过滤技术领域，尤其是涉及一种基于真空止回阀结构的液体输送设备。
背景技术
传统常用的离心泵的液体入口止回阀结构有自灌式和底阀式，自灌式虽然能省去灌液体排气时间，能保证吸液体管内一直充满液体，且水泵能自动、迅速启动。但大量占用了泵的总装面积和体积。底阀式能保证液体只能由供液池进入吸水管而不能倒流，由于吸水阀的作用，吸水管内的液体不会流入水池，但这种抽液体方式的可靠性受吸水泵底阀质量的影响。比如：关闭不严、漏液体、吸水管内的液体就会慢慢流入供液池，时间长了，吸水管内就没有液体，导致水泵启动时仍需人工补充。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种基于真空止回阀结构的液体输送设备。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，包括储液罐，在储液罐顶端设有补水阀、底端设有排污口；
所述储液罐上部设有排气阀，在储液罐下部设有出液口，该出液口通过排水管连接有离心泵，在储液罐内对应出液口位置设有出水用过滤网；
所述储液罐上部还设有进液口，该进液口上连通有引流管，所述引流管向下延伸至需泵送的液体液面下方，并在引流管末端设有液体引流过滤单元。
进一步，所述补水阀、排气阀具有开启和关闭两种状态。
进一步，所述排污口处可拆卸的安装有堵头。
进一步，所述过滤网斜向布置，整体覆盖出液口所在区域。
进一步，所述储液罐上设有真空液位指示。
一种基于真空止回阀结构的液体输送方法，
先通过补水阀向储液罐内注水，将液位升至储液罐上部的排气阀高度位置后，关闭补水阀和排气阀，之后开启离心泵，将注入储液罐内的液体逐渐抽出，在储液罐内部形成真空，利用真空原理将需泵送液体吸入储液罐中，并在吸入储液罐之前，通过引流管上的液体引流过滤单元进行初级过滤，泵送的液体在排出储液罐前，由设置在储液罐内部的过滤网二次净化过滤。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造结构简单，构思独特，具有高效真空抽送和补充液体能力。利用真空负压条件将液体经过多层过滤除去大颗粒物体后抽出，输送的液体是经过至少两级的净化后，才经过离心泵，在离心泵之间并无水泵的设置，大大提高了设备使用寿命，且有利于水泵高效连续运行，形成一种方便安全、维护量小的液体输送体系。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的结构示意图；
图2为本发明创造实施例注水过程示意图；
图3为本发明创造实施例注水至排气阀处时的示意图；
图4为本发明创造实施例从储液罐内向外侧抽水示意图；
图5为本发明创造实施例引流管从供液池内抽水示意图。
附图标记说明：
1-储液罐；2-补水阀；3-排污口；4-排气阀；5-离心泵；6-过滤网；7-引流管；8-液体引流过滤单元；9-供液池。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面结合实施例来详细说明本发明创造。
一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，如图1至5所示，包括储液罐1，在储液罐顶端设有补水阀2、底端设有排污口3；
所述储液罐上部设有排气阀4，在储液罐下部设有出液口，该出液口通过排水管连接有离心泵5，在储液罐内对应出液口位置设有出水用过滤网6；
所述储液罐上部还设有进液口，该进液口上连通有引流管7，所述引流管向下延伸至供液池9中需泵送的液体液面下方，并在引流管末端设有液体引流过滤单元8。在真空负压下，由引流管向储液罐内引入液体，在液体进入引流管时，即可通过液体引流过滤单元进行初级过滤。
优选地，所述补水阀、排气阀具有开启和关闭两种状态。具体的，补水阀可以是包括进水口，在进水口上安装有堵头或可开启和关闭的盖体。排气阀可以采用单向排气阀，也可以设置盖体，在形成真空状态时，可靠的保证补水阀、排气阀的密封性。
优选地，所述排污口处可拆卸的安装有堵头，需要清理储液罐时，只需拆下堵头，通过补水阀加水，冲洗储液罐底部，排出沉淀污物。
优选地，所述过滤网斜向布置，整体覆盖出液口所在区域，通常，过滤网最高点处在储液罐高度的中部，最低点处连接在储液罐底部的中间，这样斜向布置的过滤网，可以随着液位的下降，最大可能的将悬浮物或液体中的颗粒物由过滤网吸附。因为受离心泵的吸力作用，储液罐中液体均有向出液口位置靠近的趋势(包括液体中的悬浮物或颗粒)，因此，进入到离心泵的液体会再次经过过滤净化过滤，而悬浮在液体中的污物会又上至下依次较为均匀的“覆”在过滤网上。本输送设备中的过滤结构设计方式，比平置的过滤网，效果更佳。
经补水阀加液体至排气阀口的液位时停止加液体，后在水泵(离心泵)作用下使装置内液体在罐内高度下降至一定高度时，可产生真空负压，此时使需泵送的液体在负压作用下吸入储液罐，经过滤网后吸入离心泵。
优选地，所述储液罐上设有真空液位指示。
通过补水阀向储液罐内灌入液体，排气阀可以在注水过程中发挥排气作用，保证液体顺利注入罐中，对储液罐进行密封处理后，通过离心泵抽出注入的液体，储液罐内液位下降，产生真空，形成一定的负压空间，在大气压作用下，需泵送的液体经引流管被压入储液罐内，当离心泵连续抽取罐内液体时，罐内液体高度又会下降，从而再次产生负压空间，使液体不间断的经引流管流入储液罐内部，液体抽取和补液达到平衡，持续不断的进行。
一种基于真空止回阀结构的液体输送方法，
先通过补水阀向储液罐内注水，将液位升至储液罐上部的排气阀高度位置后，关闭补水阀和排气阀，之后开启离心泵，将注入储液罐内的液体逐渐抽出，在储液罐内部形成真空，利用真空原理将需泵送液体吸入储液罐中，并在吸入储液罐之前，通过引流管上的液体引流过滤单元进行初级过滤，泵送的液体在排出储液罐前，由设置在储液罐内部的过滤网二次净化过滤。
进行液体输送时，如图2所示，先开启排气阀后，从补水阀处加水。
如图3所示，当液位上升至排气(真空液位指示)阀处时，补水阀关闭。设真空止回阀本体的半径为R，引流管的半径为r。此时真空止回阀本体内液面以上空间的体积为：
V1’＝R2×Π×h1
引流管的体积为：
V管＝r2×Π×h0+r2×Π×L
则空腔总体积为：
V总＝R2×Π×h1+r2×Π×(h0+L)
此时压强P1为当地标准大气压。
如图4所示，离心泵开启后，液体将被抽出真空止回阀本体。此时真空止回阀内压强下降，液体在外界大气压的作用下，引水管内液体向上移动以平衡压力变化。当管内液体上升至液位临界值时，真空止回阀本体内体积和横管L内体积之和为：
V2＝R2×Π×h2+r2×Π×L
此时压强P2等于高度为h0的水柱压强，
即P2＝ρ水×g×h0。
对于一定质量的、温度不变的理想气体，根据理想气体的状态方程可得：
由于温度T1＝T2,V1＝V总，
可得：V总P1＝V2P2
R——真空止回阀半径
r——引流管半径
h0——水柱高度
g——常量g＝9.8N/kg
如图5所示，当水泵继续抽取真空止回阀内液体，当真空止回阀内液位以上空间体积超过临界值V2至V2’(即V2’＞V2)时，引流管内的液体开始由供液池吸入真空止回阀内。可知在引流管的半径r、引流管长度L+h0与真空止回阀本体半径R和液面高度h1已知的情况下，可求得在V2条件下的高度h2。实际设计中在h2的基础上增加安全许用冗余可以保证需泵送的液体自引流管吸入储液罐(相当于真空止回阀)并防止水泵发生气蚀，实现液体连续不断地向离心泵循环供液。在具体项目实施时有很强的可行性。
本发明创造虽结构简单，但构思独特，仿将真空止回阀结构设计出一套液体输送设备，而本领域技术人员难以根据现有技术公开，将真空止回阀结构(非真空止回阀本身)应用到泵送设备中。
本设备具有高效真空抽送和补充液体能力。利用真空负压条件将液体经过多层过滤除去大颗粒物体后抽出，输送的液体是经过至少两级的净化后，才经过离心泵，在离心泵之间并无水泵的设置，大大提高了设备使用寿命，且有利于水泵高效连续运行，形成一种方便安全、维护量小的液体输送体系。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，其特征在于：包括储液罐，在储液罐顶端设有补水阀、底端设有排污口；
所述储液罐上部设有排气阀，在储液罐下部设有出液口，该出液口通过排水管连接有离心泵，在储液罐内对应出液口位置设有出水用过滤网；
所述储液罐上部还设有进液口，该进液口上连通有引流管，所述引流管向下延伸至需泵送的液体液面下方，并在引流管末端设有液体引流过滤单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，其特征在于：所述补水阀、排气阀具有开启和关闭两种状态。
3.根据权利要求1所述的一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，其特征在于：所述排污口处可拆卸的安装有堵头。
4.根据权利要求1所述的一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，其特征在于：所述过滤网斜向布置，整体覆盖出液口所在区域。
5.根据权利要求1所述的一种基于真空止回阀结构的液体输送设备，其特征在于：所述储液罐上设有真空液位指示。
6.一种基于真空止回阀结构的液体输送方法，其特征在于：
通过补水阀向储液罐内注水，将液位升至储液罐上部的排气阀高度位置后，关闭补水阀和排气阀，之后开启离心泵，将注入储液罐内的液体逐渐抽出，在储液罐内部形成真空，利用真空原理将需泵送液体吸入储液罐中，并在吸入储液罐之前，通过引流管上的液体引流过滤单元进行初级过滤，泵送的液体在排出储液罐前，由设置在储液罐内部的过滤网二次净化过滤。
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