專利名稱：重力式活塞變壓降水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及海洋探測裝備，具體的指一種用于將外界高壓海水轉(zhuǎn)換為低壓海水以便設(shè)備內(nèi)使用的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)。
技術(shù)背景 隨著我國海洋科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對以深海潛器、海底作業(yè)平臺等為代表的海洋探測裝備的要求也越來越高。這些裝備在海底航行或作業(yè)過程中，機電設(shè)備需要大量的冷卻水，人員也需要一定量的洗滌、生活用水。傳統(tǒng)方法是將外界海水直接引入至各個用戶，這就使得冷卻設(shè)備過多，系統(tǒng)的噪聲、能耗較大，系統(tǒng)管路復(fù)雜，海水腐蝕情況嚴(yán)重；而隨著工作深度的增大，海水壓力的提高，系統(tǒng)設(shè)備、管路泄漏的風(fēng)險也隨之加大，對系統(tǒng)和整個裝備的安全性帶來一定的影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，能夠減少設(shè)備使用量，并使海洋探測裝備內(nèi)的海水系統(tǒng)循環(huán)處于低壓狀態(tài)，且不受裝備潛深和舷外海水壓力的影響。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的一種重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，包括高壓回路、低壓回路以及連接高壓回路和低壓回路的至少一個轉(zhuǎn)換器；所述轉(zhuǎn)換器為活塞式結(jié)構(gòu)并豎向設(shè)置；所述轉(zhuǎn)換器的上下兩個腔體分別通過高壓管路經(jīng)第一轉(zhuǎn)換閥和第二轉(zhuǎn)換閥與外界海水連通，構(gòu)成所述高壓回路；所述轉(zhuǎn)換器的上腔體還經(jīng)第三轉(zhuǎn)換閥與第一減壓蓄水器連接、下腔體經(jīng)第四轉(zhuǎn)換閥和低壓泵與第二減壓蓄水器連接，第一減壓蓄水器和第二減壓蓄水器均與海水用戶連通，轉(zhuǎn)換閥、第三轉(zhuǎn)換閥、第一減壓蓄水器、海水用戶、第二減壓蓄水器、低壓泵、第四轉(zhuǎn)換閥及用于連接前述設(shè)備的低壓管路構(gòu)成所述低壓回路。上述技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)換器內(nèi)還設(shè)有止動環(huán)。上述技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)換器為鈦合金或B30材質(zhì)的轉(zhuǎn)換器。上述技術(shù)方案中，所述高壓管路為鈦合金或B30材質(zhì)的管路。上述技術(shù)方案中，所述低壓管路為銅材質(zhì)的管路。上述技術(shù)方案中，所述第一減壓蓄水器和第二減壓蓄水器為銅材質(zhì)的蓄水器。上述技術(shù)方案中，所述海水用戶包括冷卻水用戶和/或生活用水用戶。上述技術(shù)方案中，所述第一轉(zhuǎn)換閥、第二轉(zhuǎn)換閥、第三轉(zhuǎn)換閥、第四轉(zhuǎn)換閥和低壓泵的控制端分別與控制設(shè)備連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于1、海水用戶通過本實用新型的水系統(tǒng)集中供給新鮮海水并統(tǒng)一排除廢舊海水，改變了原有各用戶單獨配置泵組及系統(tǒng)管路的狀態(tài)，對整個海洋探測設(shè)備的降噪和節(jié)能做出了顯著貢獻(xiàn)；2、本系統(tǒng)將外界海水減至常壓后再供裝備內(nèi)的用戶使用，能夠不受裝備潛深和舷外海水壓力的影響，提高了系統(tǒng)及整個裝備的安全性和可靠性。
圖I為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 圖4為圖I水系統(tǒng)的運行流程示意圖。圖中1 一第一轉(zhuǎn)換閥，2—第二轉(zhuǎn)換閥，3—第三轉(zhuǎn)換閥，4一第四轉(zhuǎn)換閥，5—轉(zhuǎn)換器(其中5. I—活塞、5. 2—止動環(huán))，6—低壓泵，7—第一減壓蓄水器，8—第二減壓蓄水器，9 一用戶水泵，IO—冷卻水用戶，11一生活用水用戶，12—控制設(shè)備。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 如圖I所示，本實用新型的一種重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，包括高壓回路、低壓回路以及連接高壓回路和低壓回路的至少一個轉(zhuǎn)換器5。本實施例以一個轉(zhuǎn)換器5為例，該轉(zhuǎn)換器5為活塞式結(jié)構(gòu)并豎向設(shè)置。轉(zhuǎn)換器5的上腔體通過高壓管路經(jīng)第一轉(zhuǎn)換閥I與外界海水連通、下腔體通過高壓管路經(jīng)第二轉(zhuǎn)換閥2也與外界海水連通，構(gòu)成上述高壓回路。轉(zhuǎn)換器5的上腔體還經(jīng)第三轉(zhuǎn)換閥3與第一減壓蓄水器7連接、下腔體經(jīng)第四轉(zhuǎn)換閥4和低壓泵6與第二減壓蓄水器8連接，第一減壓蓄水器7和第二減壓蓄水器8均與海水用戶連通，轉(zhuǎn)換閥I、第三轉(zhuǎn)換閥3、第一減壓蓄水器7、海水用戶、第二減壓蓄水器8、低壓泵6、第四轉(zhuǎn)換閥4及用于連接這些設(shè)備的低壓管路構(gòu)成上述低壓回路。上述第一轉(zhuǎn)換閥I、第二轉(zhuǎn)換閥2、第三轉(zhuǎn)換閥3、第四轉(zhuǎn)換閥4和低壓泵6的控制端分別與控制設(shè)備12連接，受控制設(shè)備12的統(tǒng)一控制，驅(qū)動方式采用液壓驅(qū)動。具體來說，轉(zhuǎn)換器5為系統(tǒng)的核心部件，其殼體及活塞5. I的材質(zhì)選用耐海水腐蝕的鈦合金或者B30，其壓力等級與所在的海水探測設(shè)備工作深度相適應(yīng)，容積可根據(jù)海水用戶的用水量和系統(tǒng)循環(huán)時間確定，一般在10(T5000L。為便于活塞5. I的定位,在轉(zhuǎn)換器5的下腔內(nèi)設(shè)有止動環(huán)5.2。高壓回路中，各設(shè)備及高壓管路的材質(zhì)選用耐海水腐蝕的鈦合金或者B30，其設(shè)計壓力也與所在的海水探測設(shè)備工作深度相適應(yīng)。低壓回路中，第一減壓蓄水器7和第二減壓蓄水器8等設(shè)備及低壓管路的設(shè)計壓力一般為常壓，所以其材質(zhì)可選用耐海水腐蝕的銅材質(zhì)(第三轉(zhuǎn)換閥3和第四轉(zhuǎn)換閥4除外)。減壓蓄水器一方面儲存新鮮海水供用戶使用，另一方面收集使用后的廢棄海水，利用低壓泵6送回至轉(zhuǎn)換器5進(jìn)行排放。減壓蓄水器通過通氣的方式使其內(nèi)的海水變?yōu)槌?。海水用戶包括冷卻水用戶10和/或生活用水用戶11,通過用戶水泵9將新鮮海水由第一減壓蓄水器7送至各用戶使用，產(chǎn)生的廢水則存至第二減壓蓄水器8。冷卻水用戶10主要是需要冷卻水的各機電設(shè)備，生活用水用戶11則主要是需生活、洗滌用水等的工作人員。如圖2 圖4所示，本實用新型的工作原理為I、高壓回路吸入外界新鮮海水、排除內(nèi)部廢水。如圖2所示，第一轉(zhuǎn)換閥I和第二轉(zhuǎn)換閥2打開，第三轉(zhuǎn)換閥3和第四轉(zhuǎn)換閥4關(guān)閉，即高壓回路為通路、低壓回路關(guān)閉。轉(zhuǎn)換器5的活塞5. I在重力作用下自上而下運動，將外界海水吸入轉(zhuǎn)換器5上腔體，原來存在于轉(zhuǎn)換器5下腔體的廢水則排出舷外。由于該過程的浸入水口深度相同，不存在壓差，所以僅靠轉(zhuǎn)換器5的活塞5. I的重力即可實現(xiàn)；2、降壓過程。如圖3所示，第一轉(zhuǎn)換閥I、第二轉(zhuǎn)換閥2和第四轉(zhuǎn)換閥4關(guān)閉，第三轉(zhuǎn)換閥3打開，即低壓回路左側(cè)至第一減壓蓄水器7連通，高壓回路關(guān)閉。對第一減壓蓄水器7進(jìn)行通氣，由于水為不可壓縮流體，所以當(dāng)外界壓力降低后水壓也立即泄放，第一減壓蓄水器7中的海水降為常壓；3、低壓回路內(nèi)部的海水用戶使用新鮮海水，并將廢水存至轉(zhuǎn)換器5。如圖4所示，第一轉(zhuǎn)換閥I和第二轉(zhuǎn)換閥2關(guān)閉，第三轉(zhuǎn)換閥3和第四轉(zhuǎn)換閥4打開，即低壓回路為通路、高壓回路關(guān)閉。啟動用戶水泵9，將第一減壓蓄水器7儲存的新鮮海水供至各海水用戶，形成的廢水進(jìn)入第二減壓蓄水器8 ;同時啟動低壓泵6，廢水由第二減壓蓄水器8向轉(zhuǎn)換器5的下腔體流動，轉(zhuǎn)換器5上腔體的新鮮海水則進(jìn)入第一減壓蓄水器7，該過程中的水壓均為常壓。上述三個階段循環(huán)進(jìn)行，實現(xiàn)海洋探測裝備內(nèi)外的水循環(huán)，控制系統(tǒng)可根據(jù)需求，確定三個階段的切換頻率。·本實用新型的核心在于通過設(shè)置高壓回路、低壓回路及二者之間的轉(zhuǎn)換器5，實現(xiàn)了海洋探測裝備中海水的集中供給和排放，且供水為常壓，確保了系統(tǒng)和裝備的安全性。所以，其保護(hù)范圍并不限于上述實施例。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神，例如轉(zhuǎn)換器5的數(shù)量不限于實施例所述的一個，采用多個、其連接方式與實施例相同也是可行的；轉(zhuǎn)換器5等設(shè)備的規(guī)格及材質(zhì)也可根據(jù)用于需求進(jìn)行選定等。倘若這些改動和變形屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形在內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于它包括高壓回路、低壓回路以及連接高壓回路和低壓回路的至少ー個轉(zhuǎn)換器(5);所述轉(zhuǎn)換器(5)為活塞式結(jié)構(gòu)并豎向設(shè)置；所述轉(zhuǎn)換器(5)的上下兩個腔體 分別通過高壓管路經(jīng)第一轉(zhuǎn)換閥(I)和第二轉(zhuǎn)換閥(2)與外界海水連通，構(gòu)成所述高壓回路；所述轉(zhuǎn)換器(5)的上腔體還經(jīng)第三轉(zhuǎn)換閥(3)與第一減壓蓄水器(7)連接、下腔體經(jīng)第四轉(zhuǎn)換閥(4)和低壓泵(6)與第二減壓蓄水器(8)連接，第一減壓蓄水器(7)和第二減壓蓄水器(8)均與海水用戶連通，轉(zhuǎn)換閥(I)、第三轉(zhuǎn)換閥(3)、第一減壓蓄水器(7)、海水用戶、第二減壓蓄水器(8)、低壓泵(6)、第四轉(zhuǎn)換閥(4)及用于連接前述設(shè)備的低壓管路構(gòu)成所述低壓回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)換器(5)內(nèi)還設(shè)有止動環(huán)(5. 2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)換器(5)為鈦合金或B30材質(zhì)的轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述高壓管路為鈦合金或B30材質(zhì)的管路。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述低壓管路為銅材質(zhì)的管路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述第一減壓蓄水器(7)和第二減壓蓄水器(8)為銅材質(zhì)的蓄水器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述海水用戶包括冷卻水用戶(10)和/或生活用水用戶(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，其特征在于所述第一轉(zhuǎn)換閥(I)、第二轉(zhuǎn)換閥(2)、第三轉(zhuǎn)換閥(3)、第四轉(zhuǎn)換閥(4)和低壓泵(6)的控制端分別與控制設(shè)備(12)連接。
專利摘要一種重力式活塞變壓降水系統(tǒng)，包括高壓回路、低壓回路以及連接高壓回路和低壓回路的至少一個轉(zhuǎn)換器；所述轉(zhuǎn)換器為活塞式結(jié)構(gòu)并豎向設(shè)置；所述轉(zhuǎn)換器的上下兩個腔體分別通過高壓管路經(jīng)第一轉(zhuǎn)換閥和第二轉(zhuǎn)換閥與外界海水連通，構(gòu)成所述高壓回路；所述轉(zhuǎn)換器的上腔體還經(jīng)第三轉(zhuǎn)換閥與第一減壓蓄水器連接、下腔體經(jīng)第四轉(zhuǎn)換閥和低壓泵與第二減壓蓄水器連接，第一減壓蓄水器和第二減壓蓄水器均與海水用戶連通，轉(zhuǎn)換閥、第三轉(zhuǎn)換閥、第一減壓蓄水器、海水用戶、第二減壓蓄水器、低壓泵、第四轉(zhuǎn)換閥及用于連接前述設(shè)備的低壓管路構(gòu)成所述低壓回路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)能夠減少設(shè)備使用量，并使海洋探測裝備內(nèi)海水系統(tǒng)循環(huán)處于低壓狀態(tài)，安全性高。
文檔編號F15B3/00GK202757617SQ201220432589
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者任凡, 彭文波, 周志杰, 彭光明, 李志印, 吳聲敏, 張超 申請人:中國艦船研究設(shè)計中心