专利名称：重力式活塞变压降水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及海洋探测装备，具体的指一种用于将外界高压海水转换为低压海水以便设备内使用的重力式活塞变压降水系统。
技术背景 随着我国海洋科学技术的不断发展，对以深海潜器、海底作业平台等为代表的海洋探测装备的要求也越来越高。这些装备在海底航行或作业过程中，机电设备需要大量的冷却水，人员也需要一定量的洗涤、生活用水。传统方法是将外界海水直接引入至各个用户，这就使得冷却设备过多，系统的噪声、能耗较大，系统管路复杂，海水腐蚀情况严重；而随着工作深度的增大，海水压力的提高，系统设备、管路泄漏的风险也随之加大，对系统和整个装备的安全性带来一定的影响。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种重力式活塞变压降水系统，能够减少设备使用量，并使海洋探测装备内的海水系统循环处于低压状态，且不受装备潜深和舷外海水压力的影响。为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种重力式活塞变压降水系统，包括高压回路、低压回路以及连接高压回路和低压回路的至少一个转换器；所述转换器为活塞式结构并竖向设置；所述转换器的上下两个腔体分别通过高压管路经第一转换阀和第二转换阀与外界海水连通，构成所述高压回路；所述转换器的上腔体还经第三转换阀与第一减压蓄水器连接、下腔体经第四转换阀和低压泵与第二减压蓄水器连接，第一减压蓄水器和第二减压蓄水器均与海水用户连通，转换阀、第三转换阀、第一减压蓄水器、海水用户、第二减压蓄水器、低压泵、第四转换阀及用于连接前述设备的低压管路构成所述低压回路。上述技术方案中，所述转换器内还设有止动环。上述技术方案中，所述转换器为钛合金或B30材质的转换器。上述技术方案中，所述高压管路为钛合金或B30材质的管路。上述技术方案中，所述低压管路为铜材质的管路。上述技术方案中，所述第一减压蓄水器和第二减压蓄水器为铜材质的蓄水器。上述技术方案中，所述海水用户包括冷却水用户和/或生活用水用户。上述技术方案中，所述第一转换阀、第二转换阀、第三转换阀、第四转换阀和低压泵的控制端分别与控制设备连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于1、海水用户通过本实用新型的水系统集中供给新鲜海水并统一排除废旧海水，改变了原有各用户单独配置泵组及系统管路的状态，对整个海洋探测设备的降噪和节能做出了显著贡献；2、本系统将外界海水减至常压后再供装备内的用户使用，能够不受装备潜深和舷外海水压力的影响，提高了系统及整个装备的安全性和可靠性。
图I为本实用新型一个实施例的结构示意图。图2 图4为图I水系统的运行流程示意图。图中1 一第一转换阀，2—第二转换阀，3—第三转换阀，4一第四转换阀，5—转换器(其中5. I—活塞、5. 2—止动环)，6—低压泵，7—第一减压蓄水器，8—第二减压蓄水器，9 一用户水泵，IO—冷却水用户，11一生活用水用户，12—控制设备。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细描述。 如图I所示，本实用新型的一种重力式活塞变压降水系统，包括高压回路、低压回路以及连接高压回路和低压回路的至少一个转换器5。本实施例以一个转换器5为例，该转换器5为活塞式结构并竖向设置。转换器5的上腔体通过高压管路经第一转换阀I与外界海水连通、下腔体通过高压管路经第二转换阀2也与外界海水连通，构成上述高压回路。转换器5的上腔体还经第三转换阀3与第一减压蓄水器7连接、下腔体经第四转换阀4和低压泵6与第二减压蓄水器8连接，第一减压蓄水器7和第二减压蓄水器8均与海水用户连通，转换阀I、第三转换阀3、第一减压蓄水器7、海水用户、第二减压蓄水器8、低压泵6、第四转换阀4及用于连接这些设备的低压管路构成上述低压回路。上述第一转换阀I、第二转换阀2、第三转换阀3、第四转换阀4和低压泵6的控制端分别与控制设备12连接，受控制设备12的统一控制，驱动方式采用液压驱动。具体来说，转换器5为系统的核心部件，其壳体及活塞5. I的材质选用耐海水腐蚀的钛合金或者B30，其压力等级与所在的海水探测设备工作深度相适应，容积可根据海水用户的用水量和系统循环时间确定，一般在10(T5000L。为便于活塞5. I的定位,在转换器5的下腔内设有止动环5.2。高压回路中，各设备及高压管路的材质选用耐海水腐蚀的钛合金或者B30，其设计压力也与所在的海水探测设备工作深度相适应。低压回路中，第一减压蓄水器7和第二减压蓄水器8等设备及低压管路的设计压力一般为常压，所以其材质可选用耐海水腐蚀的铜材质(第三转换阀3和第四转换阀4除外)。减压蓄水器一方面储存新鲜海水供用户使用，另一方面收集使用后的废弃海水，利用低压泵6送回至转换器5进行排放。减压蓄水器通过通气的方式使其内的海水变为常压。海水用户包括冷却水用户10和/或生活用水用户11,通过用户水泵9将新鲜海水由第一减压蓄水器7送至各用户使用，产生的废水则存至第二减压蓄水器8。冷却水用户10主要是需要冷却水的各机电设备，生活用水用户11则主要是需生活、洗涤用水等的工作人员。如图2 图4所示，本实用新型的工作原理为I、高压回路吸入外界新鲜海水、排除内部废水。如图2所示，第一转换阀I和第二转换阀2打开，第三转换阀3和第四转换阀4关闭，即高压回路为通路、低压回路关闭。转换器5的活塞5. I在重力作用下自上而下运动，将外界海水吸入转换器5上腔体，原来存在于转换器5下腔体的废水则排出舷外。由于该过程的浸入水口深度相同，不存在压差，所以仅靠转换器5的活塞5. I的重力即可实现；2、降压过程。如图3所示，第一转换阀I、第二转换阀2和第四转换阀4关闭，第三转换阀3打开，即低压回路左侧至第一减压蓄水器7连通，高压回路关闭。对第一减压蓄水器7进行通气，由于水为不可压缩流体，所以当外界压力降低后水压也立即泄放，第一减压蓄水器7中的海水降为常压；3、低压回路内部的海水用户使用新鲜海水，并将废水存至转换器5。如图4所示，第一转换阀I和第二转换阀2关闭，第三转换阀3和第四转换阀4打开，即低压回路为通路、高压回路关闭。启动用户水泵9，将第一减压蓄水器7储存的新鲜海水供至各海水用户，形成的废水进入第二减压蓄水器8 ;同时启动低压泵6，废水由第二减压蓄水器8向转换器5的下腔体流动，转换器5上腔体的新鲜海水则进入第一减压蓄水器7，该过程中的水压均为常压。上述三个阶段循环进行，实现海洋探测装备内外的水循环，控制系统可根据需求，确定三个阶段的切换频率。·本实用新型的核心在于通过设置高压回路、低压回路及二者之间的转换器5，实现了海洋探测装备中海水的集中供给和排放，且供水为常压，确保了系统和装备的安全性。所以，其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神，例如转换器5的数量不限于实施例所述的一个，采用多个、其连接方式与实施例相同也是可行的；转换器5等设备的规格及材质也可根据用于需求进行选定等。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形在内。
权利要求1.ー种重力式活塞变压降水系统，其特征在于它包括高压回路、低压回路以及连接高压回路和低压回路的至少ー个转换器(5);所述转换器(5)为活塞式结构并竖向设置；所述转换器(5)的上下两个腔体 分别通过高压管路经第一转换阀(I)和第二转换阀(2)与外界海水连通，构成所述高压回路；所述转换器(5)的上腔体还经第三转换阀(3)与第一减压蓄水器(7)连接、下腔体经第四转换阀(4)和低压泵(6)与第二减压蓄水器(8)连接，第一减压蓄水器(7)和第二减压蓄水器(8)均与海水用户连通，转换阀(I)、第三转换阀(3)、第一减压蓄水器(7)、海水用户、第二减压蓄水器(8)、低压泵(6)、第四转换阀(4)及用于连接前述设备的低压管路构成所述低压回路。
2.根据权利要求I所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述转换器(5)内还设有止动环(5. 2)。
3.根据权利要求I或2所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述转换器(5)为钛合金或B30材质的转换器。
4.根据权利要求I或2所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述高压管路为钛合金或B30材质的管路。
5.根据权利要求I或2所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述低压管路为铜材质的管路。
6.根据权利要求I或2所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述第一减压蓄水器(7)和第二减压蓄水器(8)为铜材质的蓄水器。
7.根据权利要求I或2所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述海水用户包括冷却水用户(10)和/或生活用水用户(11)。
8.根据权利要求I或2所述的重力式活塞变压降水系统，其特征在于所述第一转换阀(I)、第二转换阀(2)、第三转换阀(3)、第四转换阀(4)和低压泵(6)的控制端分别与控制设备(12)连接。
专利摘要一种重力式活塞变压降水系统，包括高压回路、低压回路以及连接高压回路和低压回路的至少一个转换器；所述转换器为活塞式结构并竖向设置；所述转换器的上下两个腔体分别通过高压管路经第一转换阀和第二转换阀与外界海水连通，构成所述高压回路；所述转换器的上腔体还经第三转换阀与第一减压蓄水器连接、下腔体经第四转换阀和低压泵与第二减压蓄水器连接，第一减压蓄水器和第二减压蓄水器均与海水用户连通，转换阀、第三转换阀、第一减压蓄水器、海水用户、第二减压蓄水器、低压泵、第四转换阀及用于连接前述设备的低压管路构成所述低压回路。与现有技术相比，本系统能够减少设备使用量，并使海洋探测装备内海水系统循环处于低压状态，安全性高。
文档编号F15B3/00GK202757617SQ201220432589
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者任凡, 彭文波, 周志杰, 彭光明, 李志印, 吴声敏, 张超 申请人:中国舰船研究设计中心