一种能量交换泵论文和设计

全文摘要

本申请提供一种能量交换泵，包括：泵体，所述泵体开设有介质出孔、第一分入孔和第二分入孔；所述泵体包括连通调整区域；所述主空腔位于所述导向空腔的下方，所述连通调整区域位于所述主空腔和导向空腔之间；在所述连通调整区域，所述第一分入孔和第二分入孔分别位于所述介质出孔的左右两侧；主活塞，所述主活塞位于主空腔内并与所述泵体滑移连接；导向活塞，所述导向活塞位于导向空腔内并与所述泵体滑移连接；所述介质出孔分别与导向空腔和主空腔连通。

主设计要求

1.一种能量交换泵，其特征在于，包括：泵体(1)，所述泵体(1)开设有介质出孔(14)、第一分入孔(131)和第二分入孔(132)；所述泵体(1)包括连通调整区域(5)；主空腔(11)位于导向空腔(12)的下方，所述连通调整区域(5)位于所述主空腔(11)和导向空腔(12)之间；在所述连通调整区域(5)，所述第一分入孔(131)和第二分入孔(132)分别位于所述介质出孔(14)的左右两侧；主活塞(2)，所述主活塞(2)位于主空腔(11)内并与所述泵体(1)滑移连接；导向活塞(31)，所述导向活塞(31)位于导向空腔(12)内并与所述泵体(1)滑移连接；所述介质出孔(14)分别与导向空腔(12)和主空腔(11)连通；所述主活塞(2)在第一左工位的情况下，所述导向活塞(31)在第二右工位，第一分入孔(131)与主空腔(11)连通并与导向空腔(12)断开，第二分入孔(132)与导向空腔(12)连通并与主空腔(11)断开，介质由第一分入孔(131)进入主空腔(11)，并产生将主活塞(2)向右移动的驱动力；在所述主活塞(2)运动至第一右工位的情况下，所述第一分入孔(131)与主空腔(11)断开并与导向空腔(12)连通，所述第二分入孔(132)与导向空腔(12)断开，介质由第一分入孔(131)进入导向空腔(12)，并产生将导向活塞(31)向左移动的驱动力；在导向活塞(31)移动至第二左工位的情况下，所述第二分入孔(132)与主空腔(11)连通，保持第一分入孔(131)与主空腔(11)断开并与导向空腔(12)连通，介质由第二分入孔(132)进入主空腔(11)，并产生将主活塞(2)向左移动的驱动力；在所述主活塞(2)移动至第一左工位的情况下，使第一分入孔(131)与导向空腔(12)断开，第二分入孔(132)与导向空腔(12)连通并与主空腔(11)断开，介质由第二分入孔(132)进入导向空腔(12)，并产生将导向活塞(31)向右移动的驱动力。

设计方案

1.一种能量交换泵，其特征在于，包括：

泵体(1)，所述泵体(1)开设有介质出孔(14)、第一分入孔(131)和第二分入孔(132)；所述泵体(1)包括连通调整区域(5)；主空腔(11)位于导向空腔(12)的下方，所述连通调整区域(5)位于所述主空腔(11)和导向空腔(12)之间；

在所述连通调整区域(5)，所述第一分入孔(131)和第二分入孔(132)分别位于所述介质出孔(14)的左右两侧；

主活塞(2)，所述主活塞(2)位于主空腔(11)内并与所述泵体(1)滑移连接；

导向活塞(31)，所述导向活塞(31)位于导向空腔(12)内并与所述泵体(1)滑移连接；

所述介质出孔(14)分别与导向空腔(12)和主空腔(11)连通；

所述主活塞(2)在第一左工位的情况下，所述导向活塞(31)在第二右工位，第一分入孔(131)与主空腔(11)连通并与导向空腔(12)断开，第二分入孔(132)与导向空腔(12)连通并与主空腔(11)断开，介质由第一分入孔(131)进入主空腔(11)，并产生将主活塞(2)向右移动的驱动力；

在所述主活塞(2)运动至第一右工位的情况下，所述第一分入孔(131)与主空腔(11)断开并与导向空腔(12)连通，所述第二分入孔(132)与导向空腔(12)断开，介质由第一分入孔(131)进入导向空腔(12)，并产生将导向活塞(31)向左移动的驱动力；

在导向活塞(31)移动至第二左工位的情况下，所述第二分入孔(132)与主空腔(11)连通，保持第一分入孔(131)与主空腔(11)断开并与导向空腔(12)连通，介质由第二分入孔(132)进入主空腔(11)，并产生将主活塞(2)向左移动的驱动力；

在所述主活塞(2)移动至第一左工位的情况下，使第一分入孔(131)与导向空腔(12)断开，第二分入孔(132)与导向空腔(12)连通并与主空腔(11)断开，介质由第二分入孔(132)进入导向空腔(12)，并产生将导向活塞(31)向右移动的驱动力。

2.根据权利要求1所述的能量交换泵，其特征在于，

所述主空腔(11)包括左腔室(111)和右腔室(112)；

所述导向空腔(12)包括左腔体(121)和右腔体(122)；

所述主活塞(2)在第一左工位的情况下，所述介质出孔(14)分别与右腔体(122)和右腔室(112)连通；所述导向活塞(31)在第二右工位，第一分入孔(131)与左腔室(111)连通并与右腔体(122)断开，第二分入孔(132)与左腔体(121)连通并与右腔室(112)断开，介质由第一分入孔(131)进入左腔室(111)，并产生将主活塞(2)向右移动的驱动力；

在所述主活塞(2)运动至第一右工位的情况下，所述介质出孔(14)分别与左腔体(121)和右腔室(112)连通；所述第一分入孔(131)与左腔室(111)断开并与右腔体(122)连通，所述第二分入孔(132)与左腔体(121)断开，介质由第一分入孔(131)进入右腔体(122)，并产生将导向活塞(31)向左移动的驱动力；

在导向活塞(31)移动至第二左工位的情况下，所述介质出孔(14)分别与左腔体(121)和左腔室(111)连通；所述第二分入孔(132)与右腔室(112)连通，保持第一分入孔(131)与左腔室(111)断开并与右腔体(122)连通，介质由第二分入孔(132)进入右腔室(112)，并产生将主活塞(2)向左移动的驱动力；

在所述主活塞(2)移动至第一左工位的情况下，所述介质出孔(14)分别与右腔体(122)和左腔室(111)连通；第一分入孔(131)与右腔体(122)断开，第二分入孔(132)与左腔体(121)连通并与右腔室(112)断开，介质由第二分入孔(132)进入左腔体(121)，并产生将导向活塞(31)向右移动的驱动力。

3.根据权利要求2所述的能量交换泵，其特征在于，所述主活塞(2)包括活塞杆(21)、左压环(22)和右压环(23)；

所述左压环(22)位于所述左腔室(111)内，所述右压环(23)位于所述右腔室(112)内，所述左压环(22)和所述右压环(23)均与所述活塞杆(21)固定连接并与所述泵体(1)滑移连接。

4.根据权利要求3所述的能量交换泵，其特征在于，

所述左压环(22)将所述左腔室(111)分隔为第一左分腔室(1111)和第二左分腔室(1112)，所述第一左分腔室(1111)位于所述左压环(22)远离所述右压环(23)的一侧，所述第二左分腔室(1112)位于所述左压环(22)的另一侧；

所述右压环(23)将所述右腔室(112)分隔为第一右分腔室(1121)和第二右分腔室(1122)，所述第一右分腔室(1121)位于所述右压环(23)远离所述左压环(22)的一侧，所述第二右分腔室(1122)位于所述右压环(23)的另一侧；

所述泵体(1)还开设有第一介质流通孔(16)和第二介质流通孔(17)，所述第一介质流通孔(16)与所述第二左分腔室(1112)连通，所述第二介质流通孔(17)与所述第二右分腔室(1122)连通。

5.根据权利要求4所述的能量交换泵，其特征在于，所述第一介质流通孔(16)包括：第一介质流入孔(161)和第一介质流出孔(162)；

所述第二介质流通孔(17)包括：第二介质流入孔(171)和第二介质流出孔(172)；

所述第一介质流入孔(161)处和第二介质流入孔(171)处均设置有将介质送入所述主空腔(11)内的流入单向阀(18)；

其中，所述第一介质流入孔(161)处的流入单向阀(18)将介质送入第二左分腔室(1112)，所述第二介质流入孔(171)处的流入单向阀(18)将介质送入第二右分腔室(1122)；

所述第一介质流出孔(162)处和第二介质流出孔(172)处均设置有将介质流出泵体(1)内的流出单向阀(19)；

其中，所述第一介质流出孔(162)处的流出单向阀(19)将介质送出泵体(1)，所述第二介质流出孔(172)处的流出单向阀(19)将介质送出泵体(1)；

所述流入单向阀(18)和所述流出单向阀(19)均与所述泵体(1)固定连接。

6.根据权利要求4所述的能量交换泵，其特征在于，还包括：左主泵盖(61)、右主泵盖(62)和两个导向泵盖(63)；

所述左主泵盖(61)和右主泵盖(62)分别位于所述主空腔(11)的左右两侧，所述两个导向泵盖(63)分别位于所述导向空腔(12)的左右两侧，且所述左主泵盖(61)、右主泵盖(62)和两个导向泵盖(63)均与所述泵体(1)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的能量交换泵，其特征在于，所述泵体(1)内开设有连通孔组(15)；

所述连通孔组(15)包括第一连通孔(151)、第二连通孔(152)、第三连通孔(153)和第四连通孔(154)；

其中，所述第一连通孔(151)与所述右腔体(122)连通，所述第二连通孔(152)与所述左腔体(121)连通，在所述连通调整区域(5)所述第一连通孔(151)和所述第二连通孔(152)位于所述介质出孔(14)的左右两侧并均位于所述第一分入孔(131)和第二分入孔(132)之间；

所述第三连通孔(153)与所述第一左分腔室(1111)连通，所述第四连通孔(154)与所述第一右分腔室(1121)连通，且在所述连通调整区域(5)所述第三连通孔(153)和所述第四连通孔(154)位于所述介质出孔(14)的左右两侧并均位于所述第一分入孔(131)和第二分入孔(132)之间。

8.根据权利要求7所述的能量交换泵，其特征在于，

所述左主泵盖(61)朝向泵体(1)的侧部开设有左导通槽(611)，所述右主泵盖(62)朝向泵体(1)的侧部开设有右导通槽(621)；

所述第三连通孔(153)通过左导通槽(611)与所述第一左分腔室(1111)连通；

所述第四连通孔(154)通过右导通槽(621)与所述第一右分腔室(1121)连通。

9.根据权利要求7所述的能量交换泵，其特征在于，所述主活塞(2)还包括：切换套(32)和推动块(4)；

所述主空腔(11)还包括：第三腔室(113)；

其中，所述第三腔室(113)位于所述连通调整区域(5)的下方，且所述切换套(32)和所述推动块(4)均位于所述第三腔室(113)内，所述推动块(4)套接在所述活塞杆(21)的周侧并与所述活塞杆(21)固定连接，所述切换套(32)套接在所述推动块(4)外侧并与所述推动块(4)滑移连接，所述推动块(4)通过所述主活塞(2)带动所述切换套(32)在第三腔室(113)内移动；

在所述主活塞(2)位于第一左工位的情况下，所述切换套(32)可使所述第一连通孔(151)与介质出孔(14)连通，同时所述第二连通孔(152)与第二分入孔(132)连通且第一分入孔(131)处于断开状态；

在所述主活塞(2)位于第一右工位的情况下，所述切换套(32)可使所述第一连通孔(151)与第一分入孔(131)连通，同时所述第二连通孔(152)与介质出孔(14)连通且第二分入孔(132)处于断开状态。

设计说明书

技术领域

本申请涉及气体输送技术领域，特别涉及一种能量交换泵。

背景技术

在地下的地层温度和压力下，天然气内含有饱和水汽。由于水汽的存在，天然气管输过程中往往会造成管道积液，降低输气能力及降低热值，加速天然气中硫化氢对钢材的腐蚀。即使在天然气的温度髙于水的冰点时，水也可能和气态烃形；及烃类的固态水化物，引起管道阀门堵塞，严重影响平稳供气。因此从地下储气库出来的天然气在管输前必须脱除其中的水分。

而在脱除其中水分的过程中，需要使用泵来满足天然气在除水系统中的流动，现有的泵占用空间大、不易安装且耗能大。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种能量交换泵，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

一种能量交换泵，包括：

泵体，所述泵体开设有介质出孔、第一分入孔和第二分入孔；所述泵体包括连通调整区域；所述主空腔位于所述导向空腔的下方，所述连通调整区域位于所述主空腔和导向空腔之间；

在所述连通调整区域，所述第一分入孔和第二分入孔分别位于所述介质出孔的左右两侧；

主活塞，所述主活塞位于主空腔内并与所述泵体滑移连接；

导向活塞，所述导向活塞位于导向空腔内并与所述泵体滑移连接；

所述介质出孔分别与导向空腔和主空腔连通；

所述主活塞在第一左工位的情况下，所述导向活塞在第二右工位，第一分入孔与主空腔连通并与导向空腔断开，第二分入孔与导向空腔连通并与主空腔断开，介质由第一分入孔进入主空腔，并产生将主活塞向右移动的驱动力；

在所述主活塞运动至第一右工位的情况下，所述第一分入孔与主空腔断开并与导向空腔连通，所述第二分入孔与导向空腔断开，介质由第一分入孔进入导向空腔，并产生将导向活塞向左移动的驱动力；

在导向活塞移动至第二左工位的情况下，所述第二分入孔与主空腔连通，保持第一分入孔与主空腔断开并与导向空腔连通，介质由第二分入孔进入主空腔，并产生将主活塞向左移动的驱动力；

在所述主活塞移动至第一左工位的情况下，使第一分入孔与导向空腔断开，第二分入孔与导向空腔连通并与主空腔断开，介质由第二分入孔进入导向空腔，并产生将导向活塞向右移动的驱动力。

可选地，所述主空腔包括左腔室和右腔室；

所述导向空腔包括左腔体和右腔体；

所述主活塞在第一左工位的情况下，所述介质出孔分别与右腔体和右腔室连通；所述导向活塞在第二右工位，第一分入孔与左腔室连通并与右腔体断开，第二分入孔与左腔体连通并与右腔室断开，介质由第一分入孔进入左腔室，并产生将主活塞向右移动的驱动力；

在所述主活塞运动至第一右工位的情况下，所述介质出孔分别与左腔体和右腔室连通；所述第一分入孔与左腔室断开并与右腔体连通，所述第二分入孔与左腔体断开，介质由第一分入孔进入右腔体，并产生将导向活塞向左移动的驱动力；

在导向活塞移动至第二左工位的情况下，所述介质出孔分别与左腔体和左腔室连通；所述第二分入孔与右腔室连通，保持第一分入孔与左腔室断开并与右腔体连通，介质由第二分入孔进入右腔室，并产生将主活塞向左移动的驱动力；

在所述主活塞移动至第一左工位的情况下，所述介质出孔分别与右腔体和左腔室连通；使第一分入孔与右腔体断开，第二分入孔与左腔体连通并与右腔室断开，介质由第二分入孔进入左腔体，并产生将导向活塞向右移动的驱动力。

可选地，所述主活塞包括活塞杆、左压环和右压环；

所述左压环位于所述左腔室内，所述右压环位于所述右腔室内，所述左压环和所述右压环均与所述活塞杆固定连接并与所述泵体滑移连接。

可选地，所述左压环将所述左腔室分隔为第一左分腔室和第二左分腔室，所述第一左分腔室位于所述左压环远离所述右压环的一侧，所述第二左分腔室位于所述左压环的另一侧；

所述右压环将所述右腔室分隔为第一右分腔室和第二右分腔室，所述第一右分腔室位于所述右压环远离所述左压环的一侧，所述第二右分腔室位于所述右压环的另一侧；

所述泵体还开设有第一介质流通孔和第二介质流通孔，所述第一介质流通孔与所述第二左分腔室连通，所述第二介质流通孔与所述第二右分腔室连通。

可选地，所述第一介质流通孔包括：第一介质流入孔和第一介质流出孔；

所述第二介质流通孔包括：第二介质流入孔和第二介质流出孔；

所述第一介质流入孔处和第二介质流入孔处均设置有将介质送入所述主空腔内的流入单向阀；

其中，所述第一介质流入孔处的流入单向阀将介质送入第二左分腔室，所述第二介质流入孔处的流入单向阀将介质送入第二右分腔室；

所述第一介质流出孔处和第二介质流出孔处均设置有将介质流出泵体内的流出单向阀；

其中，所述第一介质流出孔处的流出单向阀将介质送出泵体，所述第二介质流出孔处的流出单向阀将介质送出泵体；

所述流入单向阀和所述流出单向阀均与所述泵体固定连接。

可选地，还包括：左主泵盖、右主泵盖和两个导向泵盖；

所述左主泵盖和右主泵盖分别位于所述主空腔的左右两侧，所述两个导向泵盖分别位于所述导向空腔的左右两侧，且所述左主泵盖、右主泵盖和两个导向泵盖均与所述泵体可拆卸连接。

可选地，所述泵体内开设有连通孔组；

所述连通孔组包括第一连通孔、第二连通孔、第三连通孔和第四连通孔；

其中，所述第一连通孔与所述右腔体连通，所述第二连通孔与所述左腔体连通，在所述连通调整区域所述第一连通孔和所述第二连通孔位于所述介质出孔的左右两侧并均位于所述第一分入孔和第二分入孔之间；

所述第三连通孔与所述第一左分腔室连通，所述第四连通孔与所述第一右分腔室连通，且在所述连通调整区域所述第三连通孔和所述第四连通孔位于所述介质出孔的左右两侧并均位于所述第一分入孔和第二分入孔之间。

可选地，所述左主泵盖朝向泵体的侧部开设有左导通槽，所述右主泵盖朝向泵体的侧部开设有右导通槽；

所述第三连通孔通过左导通槽与所述第一左分腔室连通；

所述第四连通孔通过右导通槽与所述第一右分腔室连通。

可选地，所述主活塞还包括：切换套和推动块；

所述主空腔还包括：第三腔室；

其中，所述第三腔室位于所述连通调整区域的下方，且所述切换套和所述推动块均位于所述第三腔室内，所述推动块套接在所述活塞杆的周侧并与所述活塞杆固定连接，所述切换套套接在所述推动块外侧并与所述推动块滑移连接，所述推动块通过所述主活塞带动所述切换套在第三腔室内移动；

在所述主活塞位于第一左工位的情况下，所述切换套可使所述第一连通孔与介质出孔连通，同时所述第二连通孔与第二分入孔连通且第一分入孔处于断开状态；

在所述主活塞位于第一右工位的情况下，所述切换套可使所述第一连通孔与第一分入孔连通，同时所述第二连通孔与介质出孔连通且第二分入孔处于断开状态。

本申请提供的一种能量交换泵，能够通过介质出孔、第一分入孔和第二分入孔使高压的介质进入主空腔和导向空腔内，并在主活塞和导向活塞的作用下使主空腔和导向空腔内低压的介质推送出泵体且高压的介质由于推动主活塞和导向活塞变为新的低压的介质，如此循环往复，则能够在无需外接其他动力源的情况下实现介质的输送与压强的改变，从而节省了能源的消耗；同时所述能量交换泵结构简单、加工方便，且无需外接管线即可实现介质在泵体内部的流动，即占用空间小，提高了所述能量交换泵的空间利用率以及生产效率。

附图说明

图1是本说明书一实施例提供的所述主活塞在第一左工位且导向活塞在第二右工位的剖视图；

图2是本说明书一实施例提供的图1中A处的局部放大图；

图3是本说明书一实施例提供的所述主活塞从第一左工位向第一右工位切换的状态示意图；

图4是本说明书一实施例提供的所述主活塞在第一右工位且导向活塞在第二左工位的剖视图；

图5是本说明书一实施例提供的所述主活塞从第一右工位向第一左工位切换的状态示意图；

图6是本说明书一实施例提供的所述能量交换泵的整体结构示意图。

附图标记

1、泵体；11、主空腔；111、左腔室；1111、第一左分腔室；1112、第二左分腔室；112、右腔室；1121、第一右分腔室；1122、第二右分腔室；113、第三腔室；12、导向空腔；121、左腔体；122、右腔体；13、介质入孔；131、第一分入孔；132、第二分入孔；14、介质出孔；15、连通孔组；151、第一连通孔；152、第二连通孔；153、第三连通孔；154、第四连通孔；16、第一介质流通孔；161、第一介质流入孔；162、第一介质流出孔；17、第二介质流通孔；171、第二介质流入孔；172、第二介质流出孔；18、流入单向阀；19、流出单向阀；2、主活塞；21、活塞杆；22、左压环；23、右压环；31、导向活塞；311、活塞柱；3111、第一连通槽；312、第一连通套；3121、第二连通槽；313、第二连通套；32、切换套；321、第三连通槽；322、推动槽；4、推动块；5、连通调整区域；61、左主泵盖；611、左导通槽；62、右主泵盖；621、右导通槽；63、导向泵盖；71、左滑套；72、右滑套；73、第三滑套；74、隔离环；75、导向滑套；76、中间滑套。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。

一种能量交换泵，结合图1、图2和图6，包括：

泵体1，所述泵体1开设有介质出孔14、介质入孔13，所述介质入孔13包括第一分入孔131和第二分入孔132，且所述第一分入孔131的一端与第二分入孔132的一端连通；所述泵体1包括连通调整区域5；所述主空腔11位于所述导向空腔12的下方，所述连通调整区域5位于所述主空腔11和导向空腔12之间；

在所述连通调整区域5，所述第一分入孔131和第二分入孔132分别位于所述介质出孔14的左右两侧；

主活塞2，所述主活塞2位于主空腔11内并与所述泵体1滑移连接；

导向活塞31，所述导向活塞31位于导向空腔12内并与所述泵体1滑移连接。

其中，所述介质出孔14分别与导向空腔12和主空腔11连通。

结合图1和图2，所述主活塞2在第一左工位的情况下，所述导向活塞31在第二右工位，第一分入孔131与主空腔11连通并与导向空腔12断开，第二分入孔132与导向空腔12连通并与主空腔11断开，介质由第一分入孔131进入主空腔11，并产生将主活塞2向右移动的驱动力。

结合图3和图4，在所述主活塞2运动至第一右工位的情况下，所述第一分入孔131与导向空腔12连通，所述第二分入孔132与导向空腔12断开，介质由第一分入孔131进入导向空腔12，并产生将导向活塞31向左移动的驱动力，使所述第一分入孔131与主空腔11断开。

结合图4，在导向活塞31移动至第二左工位的情况下，所述第二分入孔132与主空腔11连通，保持第一分入孔131与主空腔11断开并与导向空腔12连通，介质由第二分入孔132进入主空腔11，并产生将主活塞2向左移动的驱动力。

结合图1、图2和图5，在所述主活塞2移动至第一左工位的情况下，使第一分入孔131与导向空腔12断开，第二分入孔132与导向空腔12连通并与主空腔11断开，介质由第二分入孔132进入导向空腔12，并产生将导向活塞31向右移动的驱动力。

所述能量交换泵能够通过介质出孔14、第一分入孔131和第二分入孔132使高压的介质进入主空腔11和导向空腔12内，并在主活塞2和导向活塞31的作用下使主空腔11和导向空腔12内低压的介质推送出泵体1且高压的介质由于推动主活塞2和导向活塞31变为新的低压的介质，如此循环往复，则能够在无需外接其他动力源的情况下实现介质的输送与压强的改变，从而节省了能源的消耗；同时所述泵体1为一体成型结构，结构简单、加工方便，且所述能量交换泵无需外接管线即可实现介质在泵体1内部的流动，即占用空间小，提高了所述能量交换泵的空间利用率以及生产效率。

在一种可选的实施例中，结合图3和图4，所述主空腔11包括左腔室111和右腔室112，所述导向空腔12包括左腔体121和右腔体122。

结合图1和图2，所述主活塞2在第一左工位的情况下，所述介质出孔14分别与右腔体122和右腔室112连通；所述导向活塞31在第二右工位，第一分入孔131与左腔室111连通并与右腔体122断开，第二分入孔132与左腔体121连通并与右腔室112断开，介质由第一分入孔131进入左腔室111，并产生将主活塞2向右移动的驱动力。

结合图3和图4，在所述主活塞2运动至第一右工位的情况下，所述介质出孔14分别与左腔体121和右腔室112连通；所述第一分入孔131与右腔体122连通，所述第二分入孔132与左腔体121断开，介质由第一分入孔131进入右腔体122，并产生将导向活塞31向左移动的驱动力，使所述第一分入孔131与左腔室111断开。

结合图4，在导向活塞31移动至第二左工位的情况下，所述介质出孔14分别与左腔体121和左腔室111连通；所述第二分入孔132与右腔室112连通，保持第一分入孔131与左腔室111断开并与右腔体122连通，介质由第二分入孔132进入右腔室112，并产生将主活塞2向左移动的驱动力。

结合图1、图2和图5，在所述主活塞2移动至第一左工位的情况下，所述介质出孔14分别与右腔体122和左腔室111连通；第一分入孔131与右腔体122断开，第二分入孔132与左腔体121连通并与右腔室112断开，介质由第二分入孔132进入左腔体121，并产生将导向活塞31向右移动的驱动力。

介质通过进入左腔室111、右腔室112、左腔体121或右腔体122，能够带动对应的主活塞2或导向活塞31在泵体1内移动，从而能够将泵体1内原有的介质推送出泵体1，新的介质成为原有的介质继续保持在泵体1内，通过不断向泵体1内注入新的介质，所述能量交换泵能够循环往复的工作，且能够在无需外接其他动力源的情况下实现介质的输送与压强的改变，从而节省了能源的消耗。

在一种可选的实施例中，所述主活塞2包括活塞杆21、左压环22和右压环23。所述左压环22位于所述左腔室111内，所述右压环23位于所述右腔室112内，所述左压环22和所述右压环23均与所述活塞杆21固定连接并与所述泵体1滑移连接。

其中，所述左压环22和所述右压环23的竖直截面的面积均大于所述活塞杆21的竖直截面的面积，能够减少所述主活塞2与所述泵体1的接触面积，从而以便于所述主活塞2在所述主空腔11内移动。

在一种可选的实施例中，所述左压环22将所述左腔室111分隔为独立的第一左分腔室1111和第二左分腔室1112，所述第一左分腔室1111位于所述左压环22远离所述右压环23的一侧，所述第二左分腔室1112位于所述左压环22的另一侧。

所述右压环23将所述右腔室112分隔为独立的第一右分腔室1121和第二右分腔室1122，所述第一右分腔室1121位于所述右压环23远离所述左压环22的一侧，所述第二右分腔室1122位于所述右压环23的另一侧。

所述泵体1还开设有第一介质流通孔16和第二介质流通孔17，所述第一介质流通孔16与所述第二左分腔室1112连通，所述第二介质流通孔17与所述第二右分腔室1122连通。

在所述主活塞2在所述主空腔11内移动的过程中，所述第二左分腔室1112在自身空间变大的情况下能够将低压的介质经过第一介质流通孔16抽入第二左分腔室1112内，且在自身空间变小的情况下能够将第二左分腔室1112内低压的介质转化为高压的介质并经过第一介质流通孔16流出泵体1。所述第二右分腔室1122在自身空间变大的情况下能够将低压的介质经过第二介质流通孔17抽入第二左分腔室1112内，且在自身空间变小的情况下能够将低压的介质转化为高压的介质并经过第二介质流通孔17输送出泵体1。

在一种可选的实施例中，所述第一介质流通孔16包括：第一介质流入孔161和第一介质流出孔162。所述第二介质流通孔17包括：第二介质流入孔171和第二介质流出孔172。所述第一介质流入孔161处和第二介质流入孔171处均设置有将介质送入所述主空腔11内的流入单向阀18。其中，所述第一介质流入孔161处的流入单向阀18将介质送入第二左分腔室1112，所述第二介质流入孔171处的流入单向阀18将介质送入第二右分腔室1122。

所述第一介质流出孔162处和第二介质流出孔172处均设置有将介质流出泵体1内的流出单向阀19。其中，所述第一介质流出孔162处的流出单向阀19将介质送出泵体1，所述第二介质流出孔172处的流出单向阀19将介质送出泵体1。所述流入单向阀18和所述流出单向阀19均与所述泵体1固定连接。

在所述主活塞2在所述主空腔11内移动的过程中，所述第二左分腔室1112在自身空间变大的情况下能够将低压的介质经过第一介质流入孔161处的流入单向阀18抽入第二左分腔室1112内，且在自身空间变小的情况下能够将低压的介质转化为高压的介质并经过第一介质流出孔162处的流出单向阀19流出泵体1。所述第二右分腔室1122在自身空间变大的情况下能够将低压的介质经过所述第二介质流入孔171处的流入单向阀18抽入第二左分腔室1112内，且在自身空间变小的情况下能够将低压的介质转化为高压的介质并经过第二介质流出孔172处的流出单向阀19输送出泵体1。

在一种可选的实施例中，所述流入单向阀18和所述流出单向阀19为非标单向阀。根据流量设计，且所述流入单向阀18和所述流出单向阀19可为同一种非标单向阀的正反安装来实现进出口控制。

具体的，在所述主活塞2从第一左工位向第一右工位切换的过程中，所述第二右分腔室1122的空间不断增大并产生负压，所述第二右分腔室1122处的流入单向阀18打开，并向所述第二右分腔室1122内注入介质；同时，所述第二左分腔室1112的空间不断减小并产生正压，所述第二左分腔室1112处的流出单向阀19打开，并将介质输送出所述能量交换泵。

同样，在所述主活塞2从第一右工位向第一左工位切换的过程中，所述第二右分腔室1122的空间不断减小并产生正压，所述第二右分腔室1122处的流出单向阀19打开，并将介质输送出所述能量交换泵；同时，所述第二左分腔室1112的空间不断增大并产生负压，所述第二左分腔室1112处的流入单向阀18打开，并向所述第二左分腔室1112内注入介质。如此循环，可使低压的介质进入第二左分腔室1112或第二右分腔室1122在主动活塞的作用下变为高压的介质输出。

在一种可选的实施例中，所述能量交换泵特别适用于天然气脱水处理中，高压的富甘醇从外接的吸收塔中从介质入孔13进入泵体1内，并从介质出孔14以低压的富甘醇进入外接的再生装置中；在高压的富甘醇带动主活塞2移动的过程中，再生装置中的低压的贫甘醇在主活塞2的作用下经流入单向阀18被抽入主空腔11中，之后在主活塞2的作用下将低压的贫甘醇变为高压的贫甘醇并经流出单向阀19流出能量交换泵。所述能量交换泵能够同时改变富甘醇和贫甘醇的压强，并将变压后的富甘醇和贫甘醇输送至对应的系统中，节省了能源的消耗。

在一种可选的实施例中，还包括：左主泵盖61、右主泵盖62和两个导向泵盖63；

所述左主泵盖61和右主泵盖62分别位于所述主空腔11的左右两侧，所述两个导向泵盖63分别位于所述导向空腔12的左右两侧，且所述左主泵盖61、右主泵盖62和两个导向泵盖63均通过螺栓与所述泵体1进行可拆卸连接。其中，所述左主泵盖61和右主泵盖62的设置能够主空腔11进行密封；所述两个导向泵盖63能够将导向空腔12密封；所述左主泵盖61、右主泵盖62和两个导向泵盖63均与所述泵体1可拆卸连接便于主活塞2的安装和维修。

在一种可选的实施例中，所述泵体1内开设有连通孔组15；所述连通孔组15包括第一连通孔151、第二连通孔152、第三连通孔153和第四连通孔154。

其中，所述第一连通孔151的一端与所述右腔体122连通，所述第二连通孔152的一端与所述左腔体121连通。所述第一连通孔151的另一端和所述第二连通孔152的另一端均经过所述连通调整区域5与所述主空腔11连通。在所述连通调整区域5，所述第一连通孔151和所述第二连通孔152位于所述介质出孔14的左右两侧并均位于所述第一分入孔131和第二分入孔132之间。

在所述主活塞2处于第一左工位的情况下，所述主活塞2可使所述第一连通孔151与介质出孔14连通且可使所述第二连通孔152与第二分入孔132连通，并可使第一分入孔131处于断开状态。

在所述主活塞2处于第一右工位的情况下，所述主活塞2可使所述第一连通孔151与第一分入孔131连通且可使所述第二连通孔152与介质出孔14连通，并可使第二分入孔132处于断开状态。

所述第三连通孔153的一端与所述第一左分腔室1111连通，所述第四连通孔154的一端与所述第一右分腔室1121连通。所述第三连通孔153的另一端和所述第四连通孔154的另一端均经过所述连通调整区域5与导向空腔12连通。在所述连通调整区域5，所述第三连通孔153和所述第四连通孔154位于所述介质出孔14的左右两侧并均位于所述第一分入孔131和第二分入孔132之间。

在所述导向活塞31处于第二左工位的情况下，所述导向活塞31可使所述第三连通孔153与第一分入孔131连通且可使所述第四连通孔154与介质出孔14连通，并可使第二分入孔132处于断开状态。

在所述导向活塞31处于第二右工位的情况下，所述导向活塞31可使所述第三连通孔153与介质出孔14连通且可使所述第四连通孔154与第二分入孔132连通，并可使第一分入孔131处于断开状态。

在一种可选的实施例中，所述左主泵盖61朝向泵体1的侧部开设有左导通槽611，所述右主泵盖62朝向泵体1的侧部开设有右导通槽621；所述第三连通孔153通过左导通槽611与所述第一左分腔室1111连通；所述第四连通孔154通过右导通槽621与所述第一右分腔室1121连通。

在一种可选的实施例中，所述主活塞2还包括：切换套32和推动块4；所述主空腔11还包括：第三腔室113。

其中，所述第三腔室113位于所述连通调整区域5的下方，且所述切换套32和所述推动块4均位于所述第三腔室113内，所述推动块4套接在所述活塞杆21的周侧并与所述活塞杆21固定连接，所述切换套32套接在所述推动块4外侧并与所述推动块4滑移连接，所述推动块4通过所述主活塞2带动所述切换套32在第三腔室113内移动。

在所述主活塞2位于第一左工位的情况下，所述切换套32可使所述第一连通孔151与介质出孔14连通，同时所述第二连通孔152与第二分入孔132连通且第一分入孔131处于断开状态。在所述主活塞2位于第一右工位的情况下，所述切换套32可使所述第一连通孔151与第一分入孔131连通，同时所述第二连通孔152与介质出孔14连通且第二分入孔132处于断开状态。

在一种可选的实施例中，结合图1和图4，所述第三腔室113位于所述左腔室111和右腔室112之间，即所述连通调整区域5位于泵体1的中间位置处，从而使得所述泵体1的结构在竖直方向对称，进而使得所述能量交换泵在工作过程中重心稳定，位置不易发生偏移。

在一种可选的实施例中，结合图1，所述泵体1在左腔室111处套接有左滑套71，所述左压环22套接在左滑套71内并与左滑套71滑移连接；所述泵体1在右腔室112处套接有右滑套72，所述右压环23套接在右滑套72内并与右滑套72滑移连接；所述泵体1在第三腔室113处套接有中间滑套76。

在所述第三腔室113与左腔室111和右腔室112之间设置有隔离环74，所述中间滑套76的侧壁对应所述第一分入孔131、第二分入孔132、第一连通孔151和第二连通孔152的开口处均开设有通孔，以使所述第一分入孔131、第二分入孔132、第一连通孔151和第二连通孔152与第三腔室113连通。所述第三腔室113、左腔室111和右腔室112在隔离环74和主活塞2的作用下形成独立的空间。

所述泵体1在导向空腔12处套接有导向滑套75，在两个导向泵盖63与所述泵体1通过螺栓固定连接后，所述导向滑套75卡接在导向空腔12内，使得所述导向滑套75不需要其他的结构特征与所述泵体1固定连接，进而使得所述导向滑套75装卸更加方便快捷。

在左主泵盖61和右主泵盖62与所述泵体1通过螺栓固定连接后，所述左滑套71、右滑套72、中间滑套76和两个隔离环74在所述左主泵盖61和右主泵盖62的挤压下被卡接在相应的位置，使得所述左滑套71、右滑套72、中间滑套76和两个隔离环74不需要其他的结构特征与所述泵体1固定连接，进而使得所述左滑套71、右滑套72、中间滑套76和两个隔离环74装卸更加方便快捷。

在一种可选的实施例中，所述导向活塞31包括：活塞柱311、第一连通套312和第二连通套313；所述活塞柱311的侧壁开设有第一连通槽3111，所述第一连通套312和第二连通套313分别位于所述第一连通槽3111的左右两侧，所述第一连通套312和第二连通套313的外侧壁均开设有第二连通槽3121；所述第一连通槽3111可使所述介质出孔14与第四连通孔154连通，或者可使所述介质出孔14与第三连通孔153连通。

在所述第一连通槽3111将所述介质出孔14与第四连通孔154连通的情况下，所述第一连通套312使所述第一分入孔131与第三连通孔153连通，且所述第二连通套313使所述第二分入孔132处于断开的状态。

在所述第一连通槽3111将所述介质出孔14与第三连通孔153连通的情况下，所述第二连通套313使所述第二分入孔132与第四连通孔154连通，且所述第一连通套312使所述第一分入孔131处于断开的状态。

在一种可选的实施例中，所述切换套32的外侧壁开设有第三连通槽321，所述切换套32的内侧壁开设有推动槽322，所述推动块4通过推动槽322与所述切换套32滑移连接。

在所述推动块4推动所述切换套32在第三腔室113移动的过程，所述第三连通槽321可使所述介质出孔14与所述第一连通孔151或者可使所述介质出孔14与第二连通孔152连通；结合图2，在所述介质出孔14与所述第一连通孔151连通的情况下；所述第二连通孔152通过第三腔室113与所述第二分入孔132连通且所述第一分入孔131处于断开的状态。

在所述介质出孔14与所述第二连通孔152连通的情况下；所述第一连通孔151通过第三腔室113与所述第一分入孔131连通且所述第二分入孔132处于断开的状态。

在一种可选的实施例中，所述第一分入孔131、第二分入孔132和介质出孔14分别与所述第一连通孔151、第二连通孔152、第三连通孔153和第四连通孔154连通关系参见表1和表2。其中，表1示出了本实施例的在所述主活塞2位于第一左工位且导向活塞31位于第二右工位的情况下，所述第一分入孔131、第二分入孔132和介质出孔14分别与所述第一连通孔151、第二连通孔152、第三连通孔153和第四连通孔154连通关系；表2示出了本实施例的在所述主活塞2在第一右工位且导向活塞31在第二左工位的情况下，所述第一分入孔131、第二分入孔132和介质出孔14分别与所述第一连通孔151、第二连通孔152、第三连通孔153和第四连通孔154连通关系。

表1

结合图1，在所述主活塞2位于第一左工位的情况下，所述主活塞2通过切换套32使得介质出孔14与第一连通孔151连通，第二分入孔132与第二连通孔152连通，从而使得介质从第二分入孔132进入左腔体121内，同时右腔体122内的介质从介质出孔14排出，进而使得导向活塞31切换至第二右工位。

在所述导向活塞31位于第二右工位的情况下，所述导向活塞31通过第一连通槽3111和两个第二连通槽3121使得第一分入孔131与第三连通孔153连通，介质出孔14与第四连通孔154连通，从而使得介质从第三连通孔153进入第一左分腔室1111内，同时第一右分腔室1121内的介质从介质出孔14排出，进而使得主活塞2从第一左工位向第一右工位切换。

在所述主活塞2从第一左工位向第一右工位切换的过程中，所述第二左分腔室1112的自身空间逐渐变小，使得第二左分腔室1112内的低压的介质转化为高压的介质并经过第一介质流出孔162处的流出单向阀19流出泵体1；同时，所述第二右分腔室1122的自身空间逐渐变大，使得低压的介质经过所述第二介质流入孔171处的流入单向阀18抽入第二左分腔室1112内。

表2

结合图4，在所述主活塞2位于第一右工位的情况下，所述主活塞2通过切换套32使得介质出孔14与第二连通孔152连通，第一分入孔131与第一连通孔151连通，从而使得介质从第一分入孔131进入右腔体122内，同时左腔体121内的介质从介质出孔14排出，进而使得导向活塞31切换至第二左工位。

在所述导向活塞31位于第二左工位的情况下，所述导向活塞31通过第一连通槽3111和两个第二连通槽3121使得第二分入孔132与第四连通孔154连通，介质出孔14与第三连通孔153连通，从而使得介质从第四连通孔154进入第一右分腔室1121内，同时第一左分腔室1111内的介质从介质出孔14排出，进而使得主活塞2从第一右工位向第一左工位切换。

在所述主活塞2从第一右工位向第一左工位切换的过程中，所述第二右分腔室1122的自身空间逐渐变小，使得第二右分腔室1122内的低压的介质转化为高压的介质并经过第一介质流出孔162处的流出单向阀19流出泵体1；同时，所述第二左分腔室1112的自身空间逐渐变大，使得低压的介质经过所述第二介质流入孔171处的流入单向阀18抽入第二左分腔室1112内。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、和互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和\/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

上面结合附图对本申请优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请构思的前提下做出各种变化。

设计图

一种能量交换泵论文和设计

一种能量交换泵论文和设计

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主设计要求

设计方案

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