本发明属于流体输送,具体涉及一种用于相同液体介质的流体交互式切换方法和装置。
背景技术:
1、在流体输送领域,经常涉及到两股流体的切换汇流问题,在相同介质的液体流体交互汇合,往往是期望这两股流体在流量上一致,并且能够保障在不同流速时,也能够一致;在适用性上,能够适应不同粘度的流体;反映在具体的指标上,体现为脉动尽可能小。
2、在流体输送流域,柱塞泵是一种常见的泵型,最早出现的柱塞泵是单柱塞泵。对于单柱塞,其原理是柱塞在抽取液体时,入口单向阀打开,出口单向阀关闭,而对于排出液体时,则是入口单向阀关闭、出口单向阀打开。从泵中流出的液体,也是间隔的,及非连续的。从输送液体的效率看,相当于一半是时间在输送液体,一半的时候在准备输送液体,效率很低;同时,液体也是非连续性的,即间歇的。常见的解决方式是双柱塞或者是柱塞。对于双柱塞、三柱塞泵,其原理此类似,不同的是,当其中一根柱塞在抽取液体时,另外的单根柱塞或者多根柱塞在同时排液或者抽液(但是总有一根或者两个柱塞在排液),因此泵出的也液体流态上,也是近似稳态的。但是这是一个理想的状态,在实际的应用中,流体流态是否稳定,跟柱塞的彼此配合、单向阀的状态、流体的粘度、压力乃至流体流速,都有关系,特别是对于一些对于对流体的脉动有要求的场合,比如连续流反应,出现脉动是依旧不能够接受的。
3、现有技术如名为流体输送装置及排出液体的装置的发明专利,此发明专利的公开号为jp2023117630a。此发明解决了在向使用流体的部件输送流体时,流体的流速变化(压力变化)会对功能产生不利影响的问题,也可以应用难以输送的流体,通过两条流路输送流体的流体输送装置具有流速变化操作装置,该装置执行流速变化操作以导致所述流路中的流体的流速变化;以及控制装置,该装置控制所述流速变化操作装置执行所述流速变化操作的时间。此发明虽然能实现稳定的排出性能,但其装置需要外部操作装置对其进行操控,使得整体装置的稳定性交底且装置较为复杂。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种用于相同液体介质的流体交互式切换方法和装置,能够同时适用于高粘度和低黏度的液体,减弱流体的脉冲和波动,获得稳定的流体输送,并保证流体输送的准确性。
2、本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
3、一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,包括第一基体,第一基体内具有第一腔体,第一基体两端均设有与第一腔体连通的通道,其中一通道用于进液,另一通道用于排液;第一腔体内设有与一通道对应的阀座,第一腔体内设有与阀座对应的阀球,第一腔体内设有与阀球对应的第二基体,第二基体侧方环绕设有调节组件,第二基体用于调整阀球状态。
4、阀球在自身重力以及流体浮力以及流体动压力作用下,能够实现与阀座的活动式配合,根据流体动压力大小实现对第一基体两端通道的封闭或开启,从而实现流体的切换。
5、第二基体设于阀球远离阀座的一侧,根据需要,第二基体可选用金属材质或非金属材质。第二基体的设置可增加阀球的重量,利用第二基体调整阀球的重量和外径,并使当流体经过该交互式切换装置时,阀球能够被流体冲开。
6、设于第一基体内部的第二基体压在阀球表面,并且不会卡在与第一腔体连通的通道内,因此设置调节组件,以防止第二基体相对于阀球产生过度倾斜,提高阀球与第二基体的导向相切。
7、根据本发明一实施例,第二基体朝向阀球一端具有与阀球对应的收容槽,阀球能够嵌入收容槽的内部。
8、进一步的,第二基体为帽型结构,远离阀球的一端为柱形结构,贴合阀球的一端膨大设置,整体呈礼帽状。
9、进一步的,第二基体为柱状结构。
10、进一步的,第二基体可材料密度不同的材质拼接或组合制成。
11、根据本发明一实施例,调节组件包括裙边,裙边一侧与第二基体连接,裙边另一侧朝向远离阀座一侧倾斜。
12、进一步的,裙边采用软性耐腐蚀材料加工而成,例如ptfe膜。
13、进一步的,裙边厚度为0.05mm—0.3mm。
14、进一步的,裙边的宽度为阀球直径的1.5-2倍,并且裙边的宽度不超过第一腔体内径的0.9倍。
15、裙边的设置能够提高第二基体在应对不同粘度的流体时适配度。
16、根据本发明一实施例,调节组件包括不少于两个的狭缝,狭缝均匀环绕第二基体设置。
17、根据本发明一实施例,第二基体内具有第二腔体,狭缝与第二腔体连通,并且第二基体为金属材质。
18、进一步的,狭缝的宽度为0.02mm—0.4mm。
19、第二基体设置为末端封闭的空心桶状结构,在选用金属材质时,可减轻第二基体的自重,可适配于低黏度流体。而在流体粘度较高时,流体在流经环绕第二基体侧方设置的狭缝时形成黏液层,从而堵塞了第二腔体内部的液体通道,并对第二基体起到一定的增重作用。
20、一种用于相同介质的流体交互式切换方法,采用一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,其步骤如下:
21、d1)当介质流经第一基体,阀球在介质压力作用下打开,介质会流经第一腔体;
22、d2)调节组件根据介质的不同对第二基体进行调节,第二基体对阀球的状态进行调节;
23、d3)直至介质压力无法维持阀球打开,阀球关闭。
1.一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,包括第一基体(1),所述第一基体(1)内具有第一腔体(11),所述第一基体(1)两端均设有与第一腔体(11)连通的通道(12),所述第一腔体(11)内设有与一所述通道(12)对应的阀座(13),所述第一腔体(11)内设有与阀座(13)对应的阀球(14),其特征在于,所述第一腔体(11)内设有与阀球(14)对应的第二基体(2),所述第二基体(2)侧方环绕设有调节组件,所述第二基体(2)用于调整阀球(14)状态。
2.根据权利要求1所述一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,其特征在于,所述第二基体(2)朝向阀球(14)一端具有与阀球(14)对应的收容槽(21)。
3.根据权利要求1所述一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,其特征在于,所述调节组件包括裙边(22),所述裙边(22)一侧与第二基体(2)连接,所述裙边(22)另一侧朝向远离阀座(13)一侧倾斜。
4.根据权利要求1所述一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,其特征在于,所述调节组件包括不少于两个的狭缝(23),所述狭缝(23)均匀环绕第二基体(2)设置。
5.根据权利要求4所述一种用于相同液体介质的流体交互式切换装置,其特征在于,所述第二基体(2)内具有第二腔体(24),所述狭缝(23)与第二腔体(24)连通。
6.一种用于相同液体介质的流体交互式切换方法,采用如权利要求1-5任一所述用于相同液体介质的流体交互式切换装置,其步骤如下: