[发明专利]溶液配送装置及具有其的循环流体回路系统

说明书

本发明公开了一种溶液配送装置和具有其的循环流体回路系统，溶液配送装置包括：壳体、活塞、气源和控制器，壳体限定出密闭腔体，活塞沿轴向可活动地设在壳体内且与壳体内壁之间密封配合，活塞将密闭腔体分为上腔室和下腔室，下腔室具有适于注入待配送溶液的进液口，且下腔室通过配送管路与循环流体回路系统连通，其中，上腔室的体积V1和下腔室的体积V2之间满足：V1/V2≥100，气源通过接管与上腔室连通，控制器分别与气源和上腔室相连，控制器根据循环流体回路系统中的压力控制气源向上腔室内提供气体以形成气体预压。根据本发明实施例的溶液配送装置具有流量可控和运行可靠等特点。

技术领域

本发明涉及能源、化工以及热工水试验的流体输送领域，更具体地，涉及一种溶液配送装置及具有其的循环流体回路系统。

背景技术

能源、化工行业和热工水力学试验领域，通常采用计量泵或调节阀进行加溶液或者加药，然而，由于计量泵是一种容积泵，依靠内部构件的往复运动以输送介质，例如柱塞泵、隔膜泵等，因此，输送系统中的介质流量和压力会出现周期性的脉动，而且计量泵通过调节手轮行程和电机频率实现对溶液流量的调整，在此过程中，由于行程的调节为手动设置，并且，内部柱塞构件的往复运动也存在衰减，这往往会导致在进行两次试验时，出现注射的介质流量不一致的现象；而采用调节阀调节注射流量时，由于背压不一致，即使驱动机构的开度一致，也可能出现两次试验时，注射的流量不一致的现象；这些都会导致试验的可重复性难以保证。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种溶液配送装置，所述溶液配送装置具有流量可控和运行可靠等特点，可以提供连续、精确可控、试验可重复性高的注射流量。

本发明还提出了一种具有上述溶液配送装置的循环流体回路系统。

根据本发明第一方面实施例的溶液配送装置，包括壳体、活塞、气源和控制器，所述壳体限定出密闭腔体，所述活塞沿轴向可活动地设在所述壳体内且与所述壳体内壁之间密封配合，所述活塞将所述密闭腔体分为上腔室和下腔室，所述下腔室具有适于注入待配送溶液的进液口，且所述下腔室通过配送管路与循环流体回路系统连通，其中，所述上腔室的体积V1和所述下腔室的体积V2之间满足：V1/V2≥100，所述气源通过接管与所述上腔室连通，所述控制器分别与所述气源和所述上腔室相连，所述控制器根据所述循环流体回路系统中的压力控制所述气源向所述上腔室内提供气体以形成气体预压。

根据本发明实施例的溶液配送装置，利用活塞将密闭腔体分为上腔室和下腔室，并且使得上腔室的体积V1远大于下腔室的体积V2，这样，在上腔室内形成一定的气体预压时，利用大体积、高压上腔室的压力稳定原理，可以使得下腔室内的溶液的注射的流量和流速稳定，与相关技术中采用泵调节或阀调节的方式相比，可以有效地减少流量波动性，从而使得重复试验时，两次试验注射溶液的流速和流量具有较高的复现性。

根据本发明的一些实施例，所述循环流体回路系统的压力为Pb，所述上腔室内的气体预压为P1，其中，P1>Pb，由此，通过将上腔室内的气体预压P1设置为大于循环流体回路系统中的压力Pb，从而保证流体配送装置在使用过程中可以持续向循环流体回路系统中进行注射。

根据本发明的一些实施例，为进一步地增强溶液配送装置的在注射流体时的稳压效果，减少流量波动，所述上腔室的体积V1和所述下腔室的体积V2之间满足：V1/V2≥1000。

根据本发明的一些实施例，所述活塞为表面包覆有聚四氟乙烯材料的橡胶件。这样既可以保证活塞与壳体内壁之间有效地密封，实现长时间往复运动，同时又可以避免活塞与待配送溶液发生反应，影响溶液配送装置的使用可靠性。

根据本发明的一些实施例，所述进液口处设有单向阀，所述配送管路上设有第一调节阀，所述第一调节阀通过所述控制器控制。

根据本发明进一步的示例，所述配送管路上还设有止回阀，所述止回阀位于所述下腔室与所述第一调节阀之间。