專利名稱：蒸汽抽水機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于抽水裝置，涉及一種直接以蒸汽為動力的抽水機。
中國專利CN87103050提供了一種以水的落差為動力將密閉容器中的空氣壓入另一密閉盛水容器實現(xiàn)抽水的水壓氣壓抽水機，此種抽水機雖然結(jié)構(gòu)簡單，能量利用率高，有利于開發(fā)利用初級能源，但卻存在以下不足1、能量來源單一;2、使用受地理條件限制，無落差水的平原地區(qū)不能使用;3、揚程小，常壓下一級壓縮一級抽水僅在10米以下;4、當抽水高度大于水的落差高度時需設(shè)多個輸水器和與其配套的貯水池。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種適合于各種地理條件使用的蒸汽抽水機，它不但能量來源廣，揚程不受限制，而且結(jié)構(gòu)簡單，能量利用率高，有利于開發(fā)利用低品位的能源。
本發(fā)明的目的由以下技術(shù)方案實現(xiàn)將蒸汽引入盛水的密閉容器，利用蒸汽的壓力把低處的水抽到高處。其具體結(jié)構(gòu)包括兩個輸水器、與輸水器相連接的抽水管、輸送蒸汽的導汽管、把蒸汽交替地輸入兩個輸水器并交替地排出輸水器內(nèi)廢蒸汽的換向器和蒸汽控制閥。輸水器為密閉容器，其側(cè)壁和頂壁復蓋有保溫層并安裝有保溫外殼，其底部所開進水口處安裝有單向閥;抽水管安裝在輸水器的頂部，它的一部分插入輸水器內(nèi)，一部分位于輸水器外，其插入端端部與輸水器底壁之間保留有一定距離，抽水管上還安裝有單向閥;導汽管有三根，一根連接蒸汽源和換向器，一根連接換向器和一個輸水器，一根連接換向器和另一個輸水器;蒸汽控制閥安裝在連接蒸汽源的導汽管上。
換向器由箱體、滑動閥、定滑輪和控制器組成。箱體上部開有一個導汽管安裝孔，箱體下部開有兩個導汽管安裝孔和一個廢蒸汽通道，廢蒸汽通道位于兩個導汽管安裝孔之間且距兩孔的距離相等;滑動閥安裝在箱體內(nèi)，其上所開凹腔的長度不小于廢蒸汽通道至某一個導汽管安裝孔的距離，其凹腔的長度加上一端壁厚應等于兩導汽管安裝孔之間的距離加上一個安裝孔的孔徑;定滑輪和控制器均為兩套，定滑輪上的拉線與滑動閥兩端相連接，又分別與兩控制器相連接，兩控制器依靠其自重的變化交替上升下降從而帶動滑動閥左右滑動。
輸水器的安裝方式有兩種，一種是兩輸水器位于同一水平面并列式安裝，若采用此安裝方式，兩輸水器中的抽水管則由三通管連接形成一個出水口;一種是兩輸水器位于不同水平面階梯式安裝，若采用此安裝方式，兩輸水器中的抽水管則由彎管連通形成一個出水口。
由于水是熱的不良導體，蒸汽可以與輸水器中的水直接接觸;若為了進一步提高蒸汽的熱功率，也可以在輸水器內(nèi)設(shè)置一個與輸水器內(nèi)徑相匹配的保溫隔熱板，讓蒸汽不與水直接接觸。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、能量來源廣，太陽能、地熱能、煤炭、天然氣、沼氣及工業(yè)余熱等均可用來產(chǎn)生高壓蒸汽，為各種能源的充分利用提供了新途徑;
2、將蒸汽直接用于抽水，能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)少，能量利用率高;
3、抽水機的揚程取決于蒸汽的壓力，因而其揚程遠高于水壓氣壓抽水機，可高達百米以上。
4、揚程確定以后，蒸汽的壓強成了恒壓，抽水機不存在壓縮空氣的過程，從而實現(xiàn)了抽水的連續(xù)性;
5、使用不受地理條件限制;
6、動力機和工作機設(shè)計成一體，結(jié)構(gòu)非常簡單。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖，兩輸水器位于不同水平面階梯式安裝;
圖2是兩輸水器位于不同水平面階梯式安裝的結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明的又一種結(jié)構(gòu)圖，它既表示出了兩輸水器位于同一水平面的并列安裝方式，又表示出了換向器的一種結(jié)構(gòu);
圖4是保溫隔熱板的結(jié)構(gòu)和安裝方式圖;
圖5是換向器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖，詳細說明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明由兩個輸水器(1)(2)、與輸水器相連接的抽水管(10)(15)和安裝在抽水管上的單向閥(9)(14)及蒸汽控制閥(4)、換向器(6)和導汽管(5)(7)(12)組成。輸水器為密閉容器，其側(cè)壁和頂壁復蓋有保溫層(17)并安裝有保溫外殼(16)，其底部開有進水口且進水口處安裝有單向閥(8)(13)，兩輸水器位于不同水平面階梯式安裝;抽水管(10)(15)分別安裝在輸水器(1)(2)的頂部，它們的一部分插入輸水器內(nèi)，一部分位于輸水器外，其插入端端部與輸水器底壁之間保留有一定距離，兩抽水管(10)(15)由彎管連通形成一個出水口;導汽管(5)的一端接蒸汽源，另一端接換向器(6)，導汽管(7)的一端接換向器(6)，另一端接輸水器(1)頂部，導汽管(12)的一端接換向器(6)，另一端接輸水器(2)頂部;蒸汽控制閥(4)安裝在導汽管(5)上;換向器(6)把通過導汽管(5)送來的蒸汽交替地輸入輸水器(1)(2)，與此同時，交替地排出輸水器(2)(1)內(nèi)的廢蒸汽以實現(xiàn)抽水，此種安裝方式的蒸汽抽水機適用于深井抽水。
如圖3、圖4、圖5所示，兩輸水器(1)(2)也可以位于同一水平面并列式安裝，抽水管(10)(15)由三通器(18)連接形成一個出水口，此種安裝方式的蒸汽抽水機適用于河流、湖泊、堰塘等處的抽水。
換向器(6)的結(jié)構(gòu)如圖3、圖5所示，它由箱體(38)、滑動閥(29)、定滑輪和控制器組成。箱體(38)上部開有一個導汽管安裝孔，下部開有兩個導汽管安裝孔和一個廢蒸汽通道(28)，廢蒸汽通道(28)位于兩個導汽管安裝孔之間且距兩孔的距離相等;滑動閥(29)安裝在箱體(38)內(nèi)，其上所開凹腔的長度不小于廢蒸汽通道(28)至某一個導汽管安裝孔的距離，其凹腔的長度加上一端壁厚應等于兩導汽管安裝孔之間的距離加上一個安裝孔的孔徑;定滑輪和控制器均為兩套，分別安裝在箱體(38)的兩側(cè)，兩定滑輪上的拉線分別與滑動閥(29)兩端相連接，又分別與兩控制器相連接，兩控制器依靠其自重的變化交替上升下降從而帶動閥動閥(29)左右滑動。
控制器的結(jié)構(gòu)有兩種，一種為液重控制式(如圖3所示)，一種為水位控制式(如圖5所示)。
每套液重控制式控制器由底部安裝有排水單向閥(21)、頂部連接有進水管(26)的水箱(19)和配重水盒(20)組成，水箱與配重水盒組裝成一體，其組裝方式把它們形成獨立的盛水容器且相互間無水液交換，水箱的容積大于配重水盒的容積，每套控制器的配重水盒(20)(23)由連通管(25)連通。與此種結(jié)構(gòu)的控制器相配合，每套定滑輪由一個大定滑輪(31)和一個小定滑輪(33)組成，兩定滑輪同軸安裝，繞在小定滑輪(33)上的拉線(30)與滑動閥(29)相連接，繞在大定滑輪(31)上的拉線(32)與構(gòu)成控制器的水箱(22)相連接。
每套水位控制式控制器由水箱(46)，連接在水箱底部的進水管(50)和放水管(46)，控制水箱進水的上浮子(42)及其支撐桿(45)和連接在支撐桿下端的塞子(47)，控制水箱放水的下浮子(49)、杠桿(53)、固定在杠桿上的塞子(52)及連接下浮子和杠桿的連接繩(51)組成。支撐桿(45)為剛性桿;進水管(50)為帶接頭的螺旋管，其接頭插入輸水器內(nèi)，放水管為帶接頭的軟管。與此種結(jié)構(gòu)的控制器相配合，每套定滑輪只由一個定滑輪(43)構(gòu)成，繞在其上的拉線(41)與滑動閥(29)相連接，拉線(44)與構(gòu)成控制器的水箱(46)相連接。
液重控制式控制器既適合于兩輸水器階梯式安裝又適合于兩輸水器并列式安裝。水位控制式控制器只適合于兩輸水器并列式安裝。
為了進一步提高蒸汽的熱功率，其方案是在輸水器(1)(2)內(nèi)設(shè)置一個與輸水器內(nèi)徑相匹配的保溫隔熱板(40)(39)，讓通過導汽管(7)(12)進入輸水器的高壓蒸汽不直接與水接觸。此板可隨著水位的升降沿抽水管上下運動。
本發(fā)明的工作原理和操作程序如下一、換向器的控制器為液重控制式、兩輸水器階梯式安裝或并列式安裝1、將蒸汽抽水機的兩個輸水器(1)(2)置于水中，讓其依靠大氣壓力自動裝滿水。2、人力將位于箱體(38)右側(cè)的控制器拉到下極限位置并將位于箱體(38)左側(cè)的配重水盒(20)裝滿水，與此同時打開蒸汽控制閥(4)進汽和通過進水管(26)向箱體左側(cè)的水箱(19)內(nèi)充水。該程序使滑動閥(29)向右滑動連通輸水器(1)的進汽通道，將高壓蒸汽通過導汽管(7)引入輸水器(1)內(nèi)，該程序也是換向器自動運行的啟動程序。在蒸汽的壓力下輸水器進水口處的單向閥(8)關(guān)閉，輸水器(1)內(nèi)的水沖開單向閥(14)通過抽水管(10)送到高處。當輸水器(1)中的水被抽完時，左側(cè)水箱(19)充滿水并停止進水，左側(cè)配重水盒(20)中的水通過連通管(25)完全進入右側(cè)配重水盒(23)中，此時左側(cè)控制器的重量大于右側(cè)控制器，于是左側(cè)控制器下降落至下極限位置頂開單向閥(21)放出水箱(19)中的水，右側(cè)控制器上升至上極限位置通過進水管(27)向其水箱(22)充水并通過連通管(25)將其配重水盒(23)中的水引入左側(cè)配重水盒(20)中，滑動閥(29)向左滑動連通輸水器(2)的進汽通道、關(guān)閉輸水器(1)的進氣通道并連通輸水器(1)的排氣通道，高壓蒸汽通過導汽管(12)進入輸水器(2)將其內(nèi)的水抽到高處，輸水器(1)通過導汽管(7)從廢蒸汽通道(28)排出其內(nèi)的廢蒸汽并進水。以上是一個循環(huán)的抽水和進水過程。在換向器的控制下，兩輸水器按上述方式交替進水抽水，蒸汽抽水機就是這樣工作的。
二、換向器的控制器為水位控制式、兩輸水器并列式安裝1、通過輸水管將水源的水引入輸水器(1)，下浮子(49)依靠水的浮力使杠桿(53)上的塞子(52)關(guān)閉水箱的放水管(48)，當水充滿后，上浮子(42)通過支撐桿(45)帶動塞子(47)上浮使水箱(46)進水。2、水箱(46)充滿水后依靠其自重下落并帶動滑動閥(29)向左滑動連通輸水器(1)的進汽通道，在蒸汽的壓力下輸水器(1)內(nèi)的水被抽到高處，隨著輸水器(1)內(nèi)水位的下降上浮子(42)下落，使塞子(47)關(guān)閉水箱的進水管(50)，水箱不能再進水，當水抽完時下浮子(49)下落并使杠桿(53)繞其支點向下旋轉(zhuǎn)拔出塞子(52)、打開放水管(48)放出水箱(46)中的水。3、在輸水器(1)進汽抽水的同時，輸水器(2)進水，下浮子(62)依靠水的浮力使杠桿(67)上的塞子(66)關(guān)閉水箱(60)的放水管(65)，當水充滿后，上浮子(56)通過支撐桿(59)帶動塞子(61)上浮使水箱(60)進水。4、當輸水器(1)的水被抽完，水箱(46)放水后，充滿水的水箱(60)下落并帶動滑動閥(29)向右滑動連通輸水器(2)的進汽通道、關(guān)閉輸水器(1)的進汽通道并連通輸水器(1)的排汽通道使輸出器(2)進汽抽水、使輸水器(1)排汽進水。以上是一個循環(huán)的抽水進水過程，蒸汽抽水機按上述程序往復不變的工作。
本發(fā)明不僅適用于抽水，還適用于提升其它液體。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽抽水機，包括兩個輸水器(1)(2)、與輸水器相連接的抽水管(10)(15)和安裝在抽水管上的單向閥(9)(14)，輸水器為密閉容器，它的底部所開進水口處安裝有單向閥(8)(13)，其特征在于該蒸汽抽水機還包括蒸汽控制閥(4)、換向器(6)和導汽管(5)(7)(12)，導汽管(5)的一端接蒸汽源，另一端接換向器(6)，導汽管(7)的一端接換向器(6)，另一端接輸水器(1)頂部，導汽管(12)的一端接換向器(6)，另一端接輸水器(2)頂部，蒸汽控制閥(4)安裝在導汽管(5)上，換向器(6)把通過導汽管(5)送來的蒸汽交替地輸入輸水器(1)(2)，與此同時，交替地排出輸水器(2)(1)內(nèi)的廢蒸汽，抽水管(10)(15)安裝在輸水器(1)(2)的頂部，它的一部分插入輸水器內(nèi)，一部分位于輸水器外，其插入端端部與輸水器底壁之間保留有一定距離，輸水器(1)(2)的側(cè)壁和頂壁復蓋有保溫層(17)并安裝有保溫外殼(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽抽水機，其特征在于換向器(6)由箱體(38)、滑動閥(29)、定滑輪和控制器組成，箱體(38)上部開有一個導汽管安裝孔，箱體(38)下部開有兩個導汽管安裝孔和一個廢蒸汽通道(28)，廢蒸汽通道(28)位于兩個導汽管安裝孔之間且距兩孔的距離相等，滑動閥(29)安裝在箱體(38)內(nèi)，其上所開凹腔的長度不小于廢蒸汽通道(28)至某一個導汽管安裝孔的距離，其凹腔的長度加上一端壁厚應等于兩導汽管安裝孔之間的距離加上一個安裝孔的孔徑，定滑輪和控制器均為兩套，定滑輪上的拉線與滑動閥(29)兩端相連接，又分別與兩控制器相連接，兩控制器依靠其自重的變化交替上升下降從而帶動滑動閥(29)左右滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽抽水機，其特征在于每套控制器由底部安裝有排水單向閥(21)、頂部連接有進入管(26)的水箱(19)和配重水盒(20)組成，水箱與配重水盒組裝成一體，其組裝方式把它們形成獨立的盛水容器且相互間無水液交換，水箱的容積大于配重水盒的容積，兩套控制器的配重水盒(20)(23)由連通管(25)連通，每套定滑輪由一個大定滑輪(31)和一個小定滑輪(33)組成，兩定滑輪同軸安裝，繞在小定滑輪上的拉線與滑動閥相連接，繞在大定滑輪上的拉線與構(gòu)成控制器的水箱相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸汽抽水機，其特征在于每套控制器由水箱(46)，連接在水箱底部的進水管(50)和放水管(48)，控制水箱進水的上浮子(42)及其支撐桿(45)和連接在支撐桿下端的塞子(47)，控制水箱放水的下浮子(49)、杠桿(53)、固定在杠桿上的塞子(52)及連接下浮子和杠桿的連接繩(51)組成，支撐桿(45)為剛性桿，進水管(50)為帶接頭的螺旋管，其接頭插入輸水器內(nèi)，放水管為帶接頭軟管，每套定滑輪只由一個定滑輪(43)構(gòu)成，繞在其上的拉線(41)與滑動閥(29)相連接，拉線(44)與構(gòu)成控制器的水箱(46)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的蒸汽抽水機，其特征在于兩輸水器(1)(2)位于同一水平而并列式安裝，它們的抽水管(10)(15)由三通管(18)連接形成一個出水口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽抽水機，其特征在于兩輸水器(1)(2)位于不同的水平面階梯式安裝，它們的抽水管(10)(15)由彎管連通，形成一個出水口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸汽抽水機，其特征在于輸水器(1)(2)內(nèi)設(shè)置一個與輸水器內(nèi)徑相匹配的保溫隔熱板(40)(39)，該板可隨著水位的升降沿抽水管上下運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸汽抽水機，其特征在于輸水器(1)(2)內(nèi)設(shè)置一個與輸水器內(nèi)徑相匹配的保溫隔熱板(40)(39)，該板可隨著水位的升降沿抽水管上下運動。
全文摘要
一種蒸汽抽水機，包括兩個輸水器、與輸水器相連接的抽水管、輸送蒸汽的導汽管、把蒸汽交替地輸入兩個輸水器并交替地排出輸水器內(nèi)廢蒸汽的換向器和蒸汽控制閥。輸水器為密閉容器，側(cè)壁和頂壁復蓋有保溫層并安裝有保溫外殼，在換向器的控制下，兩輸水器交替進汽抽水、排汽進水從而把水抽到高處。該抽水機直接用蒸汽抽水，能量利用率高，結(jié)構(gòu)簡單，揚程范圍寬，使用不受地理條件限制并為各種能源的充分利用提供了新途徑。
文檔編號F04F1/18GK1078541SQ9210811
公開日1993年11月17日 申請日期1992年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月4日
發(fā)明者趙顯金 申請人:趙顯金