ES2316260A1 - Liquid pressure converter for use in pumping systems without any external energy input - Google Patents
Liquid pressure converter for use in pumping systems without any external energy input Download PDFInfo
- Publication number
- ES2316260A1 ES2316260A1 ES200602945A ES200602945A ES2316260A1 ES 2316260 A1 ES2316260 A1 ES 2316260A1 ES 200602945 A ES200602945 A ES 200602945A ES 200602945 A ES200602945 A ES 200602945A ES 2316260 A1 ES2316260 A1 ES 2316260A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- pressure
- liquid
- accumulators
- outlet
- inlet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/04—Accumulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B3/00—Intensifiers or fluid-pressure converters, e.g. pressure exchangers; Conveying pressure from one fluid system to another, without contact between the fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Convertidor de Presión de Líquidos con aplicación en sistemas de bombeo sin aportación de energía externa.Liquid Pressure Converter with application in pumping systems without energy input external
La invención se engloba en el sector técnico de la Hidráulica.The invention is included in the technical sector of Hydraulics
Los sistemas actuales para elevar la presión de un líquido (por ejemplo para bombearlo a cierta altura) se dividen fundamentalmente en dos tipos:Current systems to raise the pressure of a liquid (for example to pump it at a certain height) is divided fundamentally in two types:
Sistemas Centrífugos: En los que una pieza giratoria imprime energía cinética a las moléculas de líquido, que se transforma en energía de presión al contacto con las paredes del recipiente de salida. Centrifugal Systems : In which a rotating part prints kinetic energy to the liquid molecules, which is transformed into pressure energy upon contact with the walls of the outlet vessel.
Sistemas de Desplazamiento Positivo: En los que se aumenta la presión por una reducción forzada del volumen de la cámara que contiene el líquido. Positive Displacement Systems : In which the pressure is increased by a forced reduction of the volume of the chamber containing the liquid.
En ambos casos, es necesaria una aportación de energía exterior (para mover el rotor o forzar la reducción de la cámara de bombeo según el caso).In both cases, a contribution of external energy (to move the rotor or force the reduction of pumping chamber according to the case).
El dispositivo que se describe, pretenderá conseguir el aumento de la presión de una fuente de líquido a costa de disminuir su capacidad de caudal, eludiendo así la necesidad de una fuente de energía externa distinta a la contenida en la fuente inicial.The device described will pretend get the pressure increase from a source of liquid at the expense to reduce its flow capacity, thus avoiding the need to an external power source other than that contained in the source initial.
El Convertidor de Presión, se basará en unos dispositivos que llamaremos Acumuladores de Presión.The Pressure Converter will be based on devices that we will call Pressure Accumulators .
Estos dispositivos, disponen de una tubería de entrada y otra de salida, de forma que si se inyecta líquido por la entrada, se fuerza la correspondiente expulsión de líquido por la salida, a la vez que se crea una diferencia de presión entre entrada y salida directamente proporcional al volumen de líquido inyectado.These devices have a pipeline inlet and outlet, so that if liquid is injected through the entry, the corresponding expulsion of liquid is forced by the output, while creating a pressure difference between inlet and output directly proportional to the volume of liquid injected.
Una posible implementación de los acumuladores de presión se muestra en la figura 1.A possible implementation of the accumulators Pressure is shown in Figure 1.
Consiste en un cilindro hueco con sendas tuberías de acceso en los extremos, y en su interior un émbolo que puede desplazarse a lo largo del eje del cilindro y un muelle a uno de los lados del émbolo.It consists of a hollow cylinder with paths access pipes at the ends, and inside a piston that can move along the axis of the cylinder and a spring to one from the sides of the plunger.
Si se introduce líquido por la tubería de entrada E, éste pasa a la cámara A, forzando al émbolo D a desplazarse en contra de la fuerza del muelle M. Esto reduce el volumen de la cámara B, y provoca la salida a través de la tubería de salida S de un volumen de líquido igual al que se introdujo por la entrada E. Además, entre la tubería de entrada E y la tubería de salida S, se establece una diferencia de presión provocada por el empuje del muelle M aplicado sobre el émbolo D, que es igual al producto de la fuerza ejercida por el muelle por la superficie del émbolo.If liquid is introduced through the pipe input E, this passes to chamber A, forcing plunger D to move against the force of spring M. This reduces the chamber B volume, and causes the exit through the pipe output S of a volume of liquid equal to that introduced by the inlet E. In addition, between the inlet pipe E and the pipe of output S, a pressure difference caused by the spring thrust M applied on plunger D, which is equal to product of the force exerted by the spring by the surface of the plunger.
La diferencia de presión así establecida, es directamente proporcional a la deformación del muelle, que a su vez es directamente proporcional al volumen de líquido inyectado por la entrada, lo que supone la relación de proporcionalidad directa entre diferencia de presión y volumen de líquido inyectado que se exponía en la definición.The pressure difference thus established is directly proportional to the deformation of the spring, which in turn It is directly proportional to the volume of liquid injected by the input, which implies the direct proportionality relationship between difference in pressure and volume of liquid injected that was exposed in the definition
Se usa el nombre de acumuladores de presión, porque si en esta última situación se cierran las tuberías de entrada y salida, se mantendrá la diferencia de presión establecida indefinidamente hasta que se permita de nuevo la circulación de líquido.The name of pressure accumulators is used, because if in this last situation the pipes of inlet and outlet, the established pressure difference will be maintained indefinitely until the circulation of liquid.
Otra posible implementación del acumulador de presión, se muestra en las figuras 2 y 3, y consiste en una tubería en forma de sifón invertido, con el codo superior C relleno de un líquido de baja densidad A. El resto de la tubería (hasta los orificios de entrada y salida), está rellena con otro líquido B de mayor densidad que el anterior, que es sobre el que se pretende establecer la diferencia de presión. La diferencia de densidades asegura (bajo movimientos relativamente lentos), que en los puntos de contacto entre ambos líquidos el menos denso ocupe siempre la parte superior, y el mas denso la parte inferior, y que en consecuencia no se mezclen.Another possible implementation of the accumulator of pressure, is shown in figures 2 and 3, and consists of a pipe in the form of an inverted siphon, with the upper elbow C filled with a low density liquid A. The rest of the pipe (up to inlet and outlet holes), is filled with another liquid B of higher density than the previous one, which is what is intended Set the pressure difference. The density difference ensures (under relatively slow movements), that in the points contact between both liquids the least dense always occupy the upper part, and the denser the lower part, and that in Consequence do not mix.
Si a partir de la posición de reposo de la figura 2, se inyecta líquido B por la tubería de entrada E, se fuerza el desplazamiento del tramo de líquido de baja densidad A, y se establece una diferencia de altura h entre los dos puntos de contacto de ambos líquidos según se muestra en la figura 3. Por la tubería de salida S, habrá salido entonces un volumen de líquido B, igual al inyectado por la entrada E, y además, entre entrada y salida se establecerá una diferencia de presión igual a la diferencia entre las presiones hidrostáticas ejercidas por la columna de líquido denso y altura h de un lado, y la columna de líquido de baja densidad y la misma altura h del otro lado.If from the resting position of the Figure 2, liquid B is injected through the inlet pipe E, it is forces the displacement of the low density liquid segment A, and a height difference h is established between the two points of contact of both liquids as shown in figure 3. By outlet pipe S, then a volume of liquid B will have come out, equal to that injected by input E, and also, between input and output will set a pressure difference equal to the difference between the hydrostatic pressures exerted by the column of dense liquid and height h of one side, and the column of low density liquid and the same height h on the other side.
La diferencia de presión entre entrada y salida así creada es directamente proporcional a la altura h, y obviamente directamente proporcional al volumen de líquido inyectado por la entrada E.The pressure difference between inlet and outlet so created is directly proportional to the height h, and obviously directly proportional to the volume of liquid injected by the entry E.
El sistema de conversión de presión propiamente dicho, se basará en la asociación de varios acumuladores de presión en cascada y en paralelo de forma alternativa para conseguir multiplicar (o dividir) una presión de líquido inicial de la que ya se dispone.The pressure conversion system itself said, it will be based on the association of several pressure accumulators cascading and parallel alternately to get multiply (or divide) an initial liquid pressure from which already is available.
Esta presión de líquido inicial (que puede ser suministrada por un pequeño desnivel) se emplea para "cargar" en paralelo una cantidad N de acumuladores de presión iguales. Para ello se conectan entre sí todas las entradas por un lado y todas las salidas por otro, según se muestra en la figura 4. A continuación ayudándose de la presión inicial disponible, se inyecta líquido por las entradas unidas entre sí, y se permite la expulsión del correspondiente volumen de líquido por las salidas. Cuando se establezca el equilibrio, todos los acumuladores dispondrán de una diferencia de presión entre entrada y salida igual a la presión inicial de que dispongamos.This initial liquid pressure (which can be supplied by a small slope) is used to "load" in parallel a quantity N of equal pressure accumulators. For this connects all the inputs on one side and all the outputs on the other, as shown in figure 4. A then using the initial pressure available, it is injected liquid through the entrances joined together, and expulsion is allowed of the corresponding volume of liquid through the outlets. When set the balance, all accumulators will have a pressure difference between inlet and outlet equal to the pressure initial we have.
En esta situación, conectamos los N acumuladores de presión en "cascada", es decir, con la salida del primero unida a la entrada del segundo, la salida del segundo a la entrada del tercero, y así sucesivamente hasta el último, de forma que la presión total entre la entrada del primer acumulador de presión y la salida del último de ellos, es, salvo pérdidas, N veces mayor que la presión inicial de la que partimos.In this situation, we connect the N accumulators of pressure in "cascade", that is, with the output of the first attached to the input of the second, the output of the second to the input from the third, and so on until the last, so that the total pressure between the inlet of the first pressure accumulator and The output of the last of them is, except losses, N times greater than the initial pressure from which we started.
Obsérvese que el volumen de líquido que se expulsa a alta presión, es N veces menos que el volumen necesario para llenar los N acumuladores durante el proceso de carga, por lo que efectivamente se consigue una multiplicación de la presión a costa de una disminución de caudal, sin necesidad de aportaciones externas de energía.Note that the volume of liquid that is Eject at high pressure, it is N times less than the necessary volume to fill the N accumulators during the charging process, so that a multiplication of pressure is effectively achieved at cost of a decrease in flow, without contributions External energy
Si el proceso se efectúa a la inversa, cargando los acumuladores de presión con la presión inicial disponible en una configuración en "cascada", y conectándolos a continuación en paralelo, se obtendrá una diferencia de presión final N veces menos que la inicial (y una capacidad de caudal N veces mayor).If the process is carried out in reverse, loading the pressure accumulators with the initial pressure available in a configuration in "cascade", and then connecting them in parallel, you will get a final pressure difference N times less than the initial (and a flow capacity N times greater).
Para cambiar entre la configuración en "paralelo" y en "cascada" de los acumuladores de presión, se utilizará un conjunto de válvulas sincronizadas entre sí, capaz de conmutar entre ambas configuraciones.To switch between settings in "parallel" and "cascade" of the pressure accumulators, a set of valves synchronized with each other will be used, capable of switching between both configurations.
El accionamiento del conjunto de válvulas puede ser eléctrico, o bien mecánico, mediante las propias variaciones de presión en el sistema, de forma que se evite la necesidad de cualquier aportación de energía externa.The valve assembly drive can be electric, or mechanical, by the variations of pressure in the system, so as to avoid the need for Any contribution of external energy.
El sistema descrito, en su versión de multiplicador de presión, permite construir un sistema de bombeo a partir de un pequeño desnivel de líquido (que por ejemplo, se puede conseguir fácilmente en el curso de un río), a una altura arbitraria, sin ninguna necesidad de aportar energía externa. Por lo tanto resulta una extraordinaria solución para el bombeo de líquidos en emplazamientos aislados de la red eléctrica, o sencillamente como un sistema de bombeo ecológico, especialmente interesante para el regadío o abastecimiento de agua en países en vías de desarrollo.The system described, in its version of pressure multiplier, allows to build a pumping system to from a small drop in liquid (for example, you can easily get in the course of a river), at a height arbitrary, without any need to provide external energy. For the both is an extraordinary solution for pumping liquids in isolated locations of the electricity grid, or simply as an ecological pumping system, especially interesting for irrigation or water supply in countries in process of developing.
Figura 1: Muestra una posible implementación del elemento básico del sistema, el acumulador de presión.Figure 1: Shows a possible implementation of the basic element of the system, the pressure accumulator.
Figuras 2 y 3: Muestran otra posible implementación del acumulador de presión.Figures 2 and 3: Show another possible pressure accumulator implementation.
Figura 4: Muestra la configuración de conexión "en paralelo" de los acumuladores de presión.Figure 4: Shows the connection settings "in parallel" of the pressure accumulators.
Figura 5: Muestra la configuración de conexión "en cascada" de los acumuladores de presión.Figure 5: Shows the connection settings "cascade" of pressure accumulators.
Claims (3)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200602945A ES2316260B1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | CONVERTER OF PRESSURE OF LIQUIDS WITH APPLICATION IN PUMP SYSTEMS WITHOUT CONTRIBUTION OF EXTERNAL ENERGY. |
PCT/ES2007/000635 WO2008056014A1 (en) | 2006-11-10 | 2007-11-08 | Liquid pressure converter for use in pumping systems without any external energy input |
EP07823040A EP2096322A4 (en) | 2006-11-10 | 2007-11-08 | Liquid pressure converter for use in pumping systems without any external energy input |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200602945A ES2316260B1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | CONVERTER OF PRESSURE OF LIQUIDS WITH APPLICATION IN PUMP SYSTEMS WITHOUT CONTRIBUTION OF EXTERNAL ENERGY. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2316260A1 true ES2316260A1 (en) | 2009-04-01 |
ES2316260B1 ES2316260B1 (en) | 2010-01-12 |
Family
ID=39364210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES200602945A Withdrawn - After Issue ES2316260B1 (en) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | CONVERTER OF PRESSURE OF LIQUIDS WITH APPLICATION IN PUMP SYSTEMS WITHOUT CONTRIBUTION OF EXTERNAL ENERGY. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2096322A4 (en) |
ES (1) | ES2316260B1 (en) |
WO (1) | WO2008056014A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102588356A (en) * | 2012-03-15 | 2012-07-18 | 天津大学 | Rotary fluid pressure switcher with connected single cylinder |
GB2552763B (en) * | 2016-05-25 | 2021-06-02 | Baker Hughes Energy Tech Uk Limited | Actuator assist apparatus, actuator system and method |
CN105927600B (en) * | 2016-06-07 | 2020-01-10 | 上海必博机械有限公司 | Synchronous shunting supercharger |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES414522A1 (en) * | 1972-05-08 | 1976-02-01 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Improvements in systems to submit pressure liquids. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
US5857335A (en) * | 1996-09-06 | 1999-01-12 | Tomoiu; Constantin | Hydraulic impulse rotational motor |
US5971027A (en) * | 1996-07-01 | 1999-10-26 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Accumulator for energy storage and delivery at multiple pressures |
JP2002339823A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nikki Co Ltd | Method and device of fuel supply to engine |
ES2206803T3 (en) * | 1996-05-30 | 2004-05-16 | Lucas Industries Limited | PRESSURE ACCUMULATOR. |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB191321875A (en) * | 1913-09-29 | 1914-09-29 | Jesse Graham | Improvements appertaining to Hydraulic Accumulators. |
DE2625884A1 (en) * | 1976-06-09 | 1977-12-15 | Transform Verstaerkungsmasch | PROCESS AND DEVICE FOR HYDROPNEUMATICALLY GENERATING A PRESSURE OR. PRESS FORCE |
CN1328147C (en) * | 2001-09-24 | 2007-07-25 | 范群 | Multiple-step speed regulating method for jack and multiple-step speed regulating jack |
-
2006
- 2006-11-10 ES ES200602945A patent/ES2316260B1/en not_active Withdrawn - After Issue
-
2007
- 2007-11-08 WO PCT/ES2007/000635 patent/WO2008056014A1/en active Application Filing
- 2007-11-08 EP EP07823040A patent/EP2096322A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES414522A1 (en) * | 1972-05-08 | 1976-02-01 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Improvements in systems to submit pressure liquids. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
ES2206803T3 (en) * | 1996-05-30 | 2004-05-16 | Lucas Industries Limited | PRESSURE ACCUMULATOR. |
US5971027A (en) * | 1996-07-01 | 1999-10-26 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Accumulator for energy storage and delivery at multiple pressures |
US5857335A (en) * | 1996-09-06 | 1999-01-12 | Tomoiu; Constantin | Hydraulic impulse rotational motor |
JP2002339823A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Nikki Co Ltd | Method and device of fuel supply to engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2096322A4 (en) | 2012-04-18 |
ES2316260B1 (en) | 2010-01-12 |
WO2008056014A1 (en) | 2008-05-15 |
EP2096322A1 (en) | 2009-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2316260B1 (en) | CONVERTER OF PRESSURE OF LIQUIDS WITH APPLICATION IN PUMP SYSTEMS WITHOUT CONTRIBUTION OF EXTERNAL ENERGY. | |
DE60230876D1 (en) | BLOOD PUMP | |
ITMI20000155A1 (en) | EQUIPMENT FOR THE DESALINIZATION OF WATER FOR REVERSE OSMOSIS WITH ENERGY RECOVERY | |
ES2321999B1 (en) | PRESSURE EXCHANGERS OF MULTIETAPA DEVELOPED CAMERAS. | |
CO2022016863A2 (en) | Electric fracturing operating system | |
CN110985333A (en) | Reversible micropump based on electrowetting phenomenon | |
WO2007147914A1 (en) | Split-chamber pressure exchangers | |
CN105031764A (en) | Micro piezoelectric type infusion apparatus | |
CN204251396U (en) | Integrated form sewage disinfector | |
US3630644A (en) | Fluid pump and actuation thereof | |
CN104326535B (en) | Integrated form sewage disinfector | |
ES541722A0 (en) | A DOUBLE PUMP INTENDED FOR USE AS AN ARTIFICIAL HEART | |
WO2011100812A1 (en) | Oleohydraulic pumping unit having a booster | |
CN116398395B (en) | Fluid pressure energy recovery device and sea water desalination system | |
CN108050133B (en) | Booster pump capable of recycling gas | |
SU1749559A1 (en) | Pressure-free emergency valve | |
CN107676512B (en) | A kind of simple type check-valves | |
SU1566071A1 (en) | Hydraulic compressor | |
RU2101034C1 (en) | Perfusion pump of peristaltic action | |
BR112020001613A2 (en) | pump system for handling a pasty medium | |
CO2020007081U1 (en) | Alternating filling and emptying of a container with a liquid, using the hydraulic energy available inside the container, for the operation of the flow control structures at the entrance and exit thereof. | |
RU2019134379A (en) | IMPLANTABLE PERFUSION SYSTEM | |
EP3221593A1 (en) | Fluid flow rate multiplier | |
CN108543149A (en) | A kind of two-way washing pipe device | |
RU2211371C1 (en) | Liquid media pumping device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20090401 Kind code of ref document: A1 |
|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2316260B1 Country of ref document: ES |
|
FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20100607 |