專利名稱：氣體分離設(shè)備,它的前壁和分離轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體分離設(shè)備，它的前壁和分離轉(zhuǎn)子。本發(fā)明特別涉及對氣體分離設(shè)備的分離轉(zhuǎn)子和/或前壁的改進(jìn)，方式是在引導(dǎo)與所述液體或者液體懸浮物分離開的氣體離開過程流體流的同時，可以使得通過所述分離轉(zhuǎn)子從包含氣體和液體或者包含氣體和液體懸浮物的混合物中分離出的液體或液體懸浮物盡可能簡單地重新循環(huán)回到過程流體流中?？梢栽谒邢率鑫恢檬褂帽景l(fā)明，在這些位置，氣體由過程流體流分離到流體流中的一個確定的位置，由此確定的位置可以把氣相混合物，即或者是氣體與液體的混合物，或者是氣體與懸浮物的混合物，送到氣體分離設(shè)備。采用按照本發(fā)明的氣體分離設(shè)備由過程流體流中分離出在中心部分或者在旋轉(zhuǎn)設(shè)備中壓力降低的某個另外的腔室中聚集的氣體是特別有利的。值得一提的一種有利的旋轉(zhuǎn)設(shè)備是離心泵，或者專門的氣體分離器。
技術(shù)領(lǐng)域下面的描述將與離心泵聯(lián)系起來更詳細(xì)地討論先有技術(shù)以及本發(fā)明。然而，并不希望將本發(fā)明限制為僅與離心泵一起使用，而只是表明與離心泵聯(lián)系起來的應(yīng)用是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
以前已知離心泵能夠分離氣體，在這些泵中，氣體在泵的葉輪的前面聚集，形成氣泡，氣體通過葉輪的背板中的開孔由氣泡排放到葉輪后面的腔室中。要泵送的液體或懸浮物幾乎總會或多或少的夾帶有氣體。采用葉輪的背板后面的葉片的目的是試圖將進(jìn)入葉輪的后側(cè)面的液體或懸浮物與被分離開的氣體分離，其方式是使液體或懸浮物圍繞葉輪的背板的外邊緣返回到要泵送的液體或懸浮物中，而沿著泵軸將氣體由泵排出。
然而，在實(shí)踐中業(yè)已證明，在非常多的應(yīng)用中，液體或懸浮物仍然夾帶有氣體。因此，為了防止要泵送的液體或懸浮物夾帶著氣體一起到達(dá)抽吸設(shè)備，此抽吸設(shè)備例如可以是一臺真空泵，與泵的所謂后壁聯(lián)系起來布置一個用于分離轉(zhuǎn)子的分開的分離腔室。借助于所述分離轉(zhuǎn)子使得已經(jīng)進(jìn)入所述腔室的氣體與液體的混合物或者氣體與懸浮物的懸浮物進(jìn)行強(qiáng)烈的轉(zhuǎn)動，從而實(shí)際上把混合物中的所有液體和可能的固體材料匯聚到分離腔室的周圍，由那里可以把它們排放到或者使它們返回到泵送的或正在泵送的液體或懸浮物中。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括一個氣體分離轉(zhuǎn)子，它由分離轉(zhuǎn)子的輪轂和裝接到該輪轂上的徑向葉片或傾斜葉片構(gòu)成。先有技術(shù)的氣體分離轉(zhuǎn)子的典型特點(diǎn)是，葉片之間的中間空間即葉片通道由輪轂到外邊緣是敞開的，從而使得氣體能夠由葉片通道基本上沿著軸向盡可能容易地朝向氣體排放裝置流動。
沿著一條通常設(shè)置在泵的外面的分開的通道布置來自分離腔室的液體或懸浮物的排放，以將液體或懸浮物提送到泵的抽吸管道。然而，所述結(jié)構(gòu)實(shí)施起來結(jié)構(gòu)復(fù)雜且價格昂貴。
在另一方面，存在有例如在離心泵中使用的已知的動力密封裝置(或動力學(xué)上的密封裝置)，所述密封裝置的主要部分是一個在泵內(nèi)由與泵的后壁相關(guān)的動力密封腔室返回到泵的葉輪后面的腔室的內(nèi)部液體循環(huán)。如已知的那樣，動力密封裝置本質(zhì)上是這樣的一個密封件，沒有任何機(jī)械的接觸它就能在泵的工作過程中對離心泵實(shí)現(xiàn)密封，從而不允許任何液體沿著軸朝向軸承和驅(qū)動裝置(在圖的右邊)流動。例如，專利文件US-A-5344163給出了密封件的結(jié)構(gòu)和工作原理以及傳統(tǒng)的動力密封件在泵中的位置。因此把動力密封件設(shè)置在泵的蝸殼后面，在泵的軸承的前面(由抽吸管道的方向上看)，并且在與泵的所謂后壁聯(lián)系起來設(shè)置的一個環(huán)形腔室中，該腔室與泵的葉輪在其中旋轉(zhuǎn)的泵的蝸殼處于流體直接連通的狀態(tài)。一個裝接在泵的軸上的旋轉(zhuǎn)盤把所述腔室分成一個葉輪側(cè)腔室和一個泵軸承側(cè)腔室。所述盤在面向軸承側(cè)腔室的那一側(cè)設(shè)有葉片，從而也可以把它稱為排出葉輪，而盤的另一側(cè)是平滑的。在所述環(huán)形腔室包含液體的情況下，所述排出葉輪的葉片會泵送液體，首先徑向向外，隨后圍繞排出葉輪盤的外邊緣，到達(dá)腔室的葉輪側(cè)腔室。然而，現(xiàn)在當(dāng)泵正在運(yùn)行時，葉輪對于泵的蝸殼產(chǎn)生的壓力作用在相反的方向上，從而實(shí)現(xiàn)一種平衡，在這種情況下，所述排出葉輪的葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液環(huán)中和了由葉輪產(chǎn)生的壓力，并且以這樣的方式將泵密封，使得當(dāng)泵正在工作時，沒有任何液體能夠進(jìn)入腔室的軸承側(cè)腔室內(nèi)的軸空間中。然而，當(dāng)泵不在工作時，要泵送的液體圍繞腔室中排出葉輪盤的邊緣有自由進(jìn)入通道，如果不以某種適當(dāng)?shù)姆绞阶柚顾?，要泵送的液體會達(dá)到軸空間，并且從中通過到達(dá)外部環(huán)境。為此目的，采用被稱為一種靜態(tài)密封件，它的最簡單的方式是一個圍繞著軸設(shè)置的旋轉(zhuǎn)盤，且由進(jìn)入軸空間的液體的壓力對著相對的表面壓該旋轉(zhuǎn)盤，阻止液體進(jìn)一步流動。
考慮到現(xiàn)在的問題即氣體分離，一個與動力密封件有關(guān)的缺點(diǎn)在于它既不能與除去氣體的離心泵一起使用，也不能與任何其它的氣體分離的旋轉(zhuǎn)設(shè)備一起使用，也不能與任何其它的氣體分離設(shè)備一起使用，這是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的進(jìn)行動力密封的排出葉輪的盤中對于要排放的氣體沒有任何開孔。
在專利出版物WO-A1-90/13344中公開了一種解決方案，它以某種方式，將傳統(tǒng)的氣體分離腔室的特點(diǎn)，即在其中旋轉(zhuǎn)的氣體分離葉輪的特點(diǎn)，以及用于氣體分離目的的動力密封件的排放葉輪的特點(diǎn)結(jié)合起來，在圖1中以部分的剖視圖示出了這一方案。所述出版物涉及一種氣體分離器，在該分離器中，一個籠狀的轉(zhuǎn)子10用于在木材加工工業(yè)的木漿中產(chǎn)生進(jìn)入設(shè)備中的很強(qiáng)的離心力場，使得木漿中的氣體分離到該設(shè)備中心。將已分離的氣體由設(shè)備的中心通過轉(zhuǎn)子盤12上的開孔14排放到盤的后側(cè)面，并且由此進(jìn)一步通過輪轂16與設(shè)備的后壁之間的間隙排放出。在夾帶有氣體的木漿的情況下，與設(shè)備的后壁聯(lián)系起來設(shè)置一個分離腔室18，該腔室進(jìn)一步設(shè)有裝接在設(shè)備的軸上的一個分離轉(zhuǎn)子。該分離轉(zhuǎn)子包括輪轂16，由輪轂向外伸展的葉片20，以及裝接在葉片面向轉(zhuǎn)子10的那個側(cè)面上的一個實(shí)體環(huán)形盤22，所述盤把分離腔室18劃分成一個前(轉(zhuǎn)子側(cè))腔室24和一個后腔室26。該分離設(shè)備的工作原理為，分離轉(zhuǎn)子的葉片20使得已經(jīng)進(jìn)入的木槳旋轉(zhuǎn)，達(dá)到分離腔室的外邊緣，從而沒有任何木漿能夠沿著軸向通過該分離設(shè)備。換句話說，這個原理與在前面描述過的氣體分離泵中的原理相同。然而，現(xiàn)在當(dāng)裝接到分離轉(zhuǎn)子的葉片20上的環(huán)形盤22把分離腔室18分隔成兩部分時，葉片20把木漿泵送進(jìn)兩部分中的后腔室26中，被泵送的木槳可以圍繞著盤22的邊緣流到前腔室24中。這使得一個關(guān)閉件30可以容易地由泵的后壁28伸展到所述盤22，泵的后壁28用作前腔室24的前壁。使用所述關(guān)閉件30關(guān)閉前腔室24與軸空間之間的徑向流動連通，被分離開的氣體和木漿的混合物首先到達(dá)該軸空間。相應(yīng)地，在該關(guān)閉件30的外面沿徑向設(shè)置開孔32，穿過用作分離腔室18的前壁的泵的后壁28，進(jìn)入前腔室24的木槳通過這些開孔32返回到后壁28前面的空間，其中，實(shí)際的氣體分離設(shè)備的轉(zhuǎn)子10的盤12的后葉片34負(fù)責(zé)使木漿返回到過程中。進(jìn)而，值得注意的是，在按照所述出版物的設(shè)備中，在分離腔室18的盤22的表面上有產(chǎn)生湍流的葉片36，該表面面向前腔室24，借助于這些葉片36防止用于木漿的返回開孔32的堵塞。
在圖1所示的裝置中有某些缺點(diǎn)。首先，把該設(shè)備設(shè)計(jì)成用于相對較稠密(高粘稠度)的纖維懸浮液，這種懸浮液的流動動力學(xué)與本發(fā)明的液體和非常低粘稠度的懸浮液明顯地不同。例如，僅只液體或者低粘稠度的懸浮液在分離腔室中非常容易旋轉(zhuǎn)。而高粘稠度的木槳要求產(chǎn)生湍流的旋轉(zhuǎn)葉片防止所述返回開孔被木漿堵塞，在僅只液體的情況下的相同葉片可能增強(qiáng)在分離腔室中的液體旋轉(zhuǎn)，并且可能對液體返回到泵的蝸殼中明顯地有害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過給出一種氣體分離設(shè)備消除先有技術(shù)的氣體分離器和氣體分離設(shè)備的問題和缺點(diǎn)中的至少某些問題和缺點(diǎn)，借助于該氣體分離設(shè)備，由被泵送的液體中除去氣體是可能的。
按照本發(fā)明的氣體分離設(shè)備的特點(diǎn)是，該設(shè)備包括一個前壁，一個與所述前壁聯(lián)系起來設(shè)置的分離腔室，一個設(shè)置在其中且安裝在軸上的盤，所述盤把分離腔室劃分成一個前腔室和一個后腔室，和設(shè)置在盤上的葉片，以及至少一個用于使包含氣體的液體或氣體可以進(jìn)入在所述盤后面的空間中的開孔，其中，所述盤的面向前腔室的表面是平滑的，而前壁的面向前腔室的表面至少部分地設(shè)有肋，借助于這些肋在前腔室中防止液體在分離腔室中的轉(zhuǎn)動。
與按照本發(fā)明的氣體分離設(shè)備一起使用的前壁的特點(diǎn)在于，前壁與基本上在徑向上伸展的肋一起設(shè)置在前壁的基本上沿著徑向的表面中的一個表面上。
進(jìn)而，與按照本發(fā)明的氣體分離設(shè)備一起使用的分離轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)在于，分離轉(zhuǎn)子的盤在它的一個側(cè)表面上設(shè)有基本上在徑向上伸展的葉片，而盤的相反側(cè)表面是平滑的。
所述氣體分離設(shè)備，它的前壁和分離轉(zhuǎn)子的其它特點(diǎn)在后面附的權(quán)利要求書中變得更清楚。


下面以示例的方式參考著附圖討論氣體分離設(shè)備，它的前壁和分離轉(zhuǎn)子，在附圖中圖1示出了按照先有技術(shù)的前面已經(jīng)討論過的氣體分離器；圖2示出了按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的與離心泵相連接的氣體分離設(shè)備；以及圖3示出了按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的與離心泵相連接的氣體分離設(shè)備。
具體實(shí)施例方式
圖2示出了按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的與離心泵相連接的氣體分離設(shè)備，以示例方式示出與離心泵相連接的該氣體分離設(shè)備。在附圖中，附圖標(biāo)記40表示離心泵的葉輪，該泵由左側(cè)沿著一個抽吸管道(未示出)以傳統(tǒng)的方式把進(jìn)入泵的液體泵送到泵的蝸殼的壓力開孔(未示出)。把葉輪裝接到泵的軸42上，該軸在右側(cè)以軸承安裝到已切去的泵的軸承殼體上。葉輪40包括在它的背板44的前表面上的工作葉片和在背板的后表面上的所謂的后葉片46，這些后葉片用來阻止被泵送的流體流進(jìn)入泵的后壁50的另一側(cè)。所述后葉片可以在徑向上伸展到泵的軸42，并且它們也可以在軸的附近沿軸42的方向進(jìn)一步由背板44朝向泵的軸承向右伸展。
在泵中在泵的葉輪后面的空間在軸向上一直伸展到按照本發(fā)明的氣體分離設(shè)備，其方式為氣體分離設(shè)備的前壁50，同時用做泵的后壁，也以小的間隙伸展到葉輪的后葉片46。氣體分離設(shè)備的所謂分離轉(zhuǎn)子與泵的葉輪40一起裝接到同一個軸42上。所述分離轉(zhuǎn)子最好包括一個大致的徑向盤60，把該盤放置在與氣體分離設(shè)備的前壁50相關(guān)設(shè)置的一個環(huán)形分離腔室62中。在這個實(shí)施例中，裝接在軸42上的旋轉(zhuǎn)盤60把腔室62分成葉輪側(cè)腔室，把它成為前腔室64，和在盤的泵軸承側(cè)的腔室，把它稱為后腔室66，其方式為由盤60的外邊緣的外面在所述腔室之間有流體連通。所述盤60在它面向軸承側(cè)腔室中的后腔室的表面上設(shè)有葉片68，這些葉片68基本上在盤的徑向?qū)挾壬仙煺?，而盤的相反側(cè)表面是平滑的。葉片68的目的是把后腔室66中的液體向外朝向前腔室64泵送，在這個實(shí)施例中流體流也受到泵的葉輪40所產(chǎn)生的壓力減去葉輪40的后葉片所產(chǎn)生的相反壓力的壓力差影響。換句話說，葉片68產(chǎn)生一個壓力，影響由后腔室66朝向前腔室64，并且朝向泵的葉輪40的流體流，借助于這個壓力來平衡在葉輪40后面的空間中的壓力。葉片68的方向基本上為徑向的，然而這個說法包括可能在一定程度上傾斜或彎曲的用作泵送葉片的葉片。
前面描述過的結(jié)構(gòu)在原理上與先有技術(shù)的離心泵的動力密封類似。在按照圖2關(guān)于離心泵的應(yīng)用中，葉輪40進(jìn)一步包括多個貫通背板44的氣體排放孔48，氣體或者包含氣體的液體或懸浮物可以通過這些孔由葉輪的前面(由左面)流到它后面的空間。當(dāng)然，在某些情況下，泵的結(jié)構(gòu)使得所述氣體排放孔是不必要的，但是，容許氣體在葉輪后面通過某個另外的路徑流動，例如圍繞葉輪的背板的外邊緣流動。在這樣的情況下，葉片通道最好至少部分地敞開，即，狹縫由背板的外邊緣朝向軸伸展。
以類似的方式，在氣體分離設(shè)備前面的旋轉(zhuǎn)設(shè)備可以是一個氣體分離器，它使得被泵送的液體最好是過程流體流經(jīng)受產(chǎn)生壓力差的離心力場或者類似作用力場的作用，這種作用力場促進(jìn)氣體在液體中的富集。在某些情況下在流體流的某個適當(dāng)?shù)奈恢萌〕霾糠值牧黧w流也是可能的，這部分流體流由于流體動力學(xué)已經(jīng)富集了氣體，并且用按照本發(fā)明的氣體分離設(shè)備處理這部分流體流。換句話說，很明顯，不需要把氣體分離設(shè)備設(shè)置在任何其它設(shè)備的軸上，而是，氣體分離設(shè)備可以是帶有它自己的軸和驅(qū)動裝置的一個分開的單元。
在圖2的一個示例性的泵中，如上面提到的那樣，泵的所謂后壁50限定葉輪40后面的腔室，葉輪40的后葉片在它們之間留下一個小間隙。因此，這些后葉片46的功能是，當(dāng)通過葉輪40的開孔48把氣體與液體的混合物或者僅只氣體排放到葉輪后面的腔室中時，這些后葉片46專門將一個徑向的作用力施加到混合物的液體成分上，如果存在的話，借助于這個作用力使液體圍繞著葉輪40的背板44的外邊緣返回到被泵送的液體中。氣體會再一次朝向泵的軸42流到低壓區(qū)域。
為了能夠在軸向上由泵除去已經(jīng)分離開的氣體，穿過盤60已經(jīng)設(shè)置了一個或多個任何形狀的孔或開孔70，氣體或者氣體與液體的混合物可以原則上通過這些開孔在盤60的另一側(cè)由前腔室64流到后腔室66。所示出的孔或開孔70的工作方式為，通過這些孔的氣液混合物進(jìn)入分離腔室62的盤60上的葉片68的作用范圍，從而葉片68將液體部分泵送到在腔室62中循環(huán)的液體環(huán)中，而氣體仍留在軸的附近?？梢杂赡抢飳怏w由泵中排放出，例如沿著通道72將氣體排放出。已經(jīng)進(jìn)入后腔室66的過量液體將流到液體環(huán)中，并且在液體環(huán)增長，并在前腔室64中伸展總是更靠近軸42的時間進(jìn)程內(nèi)把液體圍繞著氣體分離設(shè)備的前壁50的內(nèi)邊緣52排放進(jìn)入葉輪40的后葉片46的作用范圍中，并且進(jìn)一步返回到被泵送的液體中。為了使按照本發(fā)明的返回循環(huán)更有效地工作，在面向前腔室64的前壁50的表面上設(shè)置固定肋74，借助于這些肋防止液體在前腔室64中的旋轉(zhuǎn)(以及離心力的產(chǎn)生)。這些肋74的徑向尺寸最好與腔室的自由徑向尺寸的至少一半相對應(yīng)，并且這些肋的方向基本上為徑向。實(shí)際上，這包括在某些情況下肋的方向最好是傾斜的，并且肋是彎曲的，其彎曲的方式使得它的外端朝向循環(huán)的液體環(huán)傾斜。
按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，分離設(shè)備的分離腔室62的盤60中的開孔70的位置和尺寸對于每種應(yīng)用最好必須分開地確定。為了分離腔室62的盤在某些受限制的條件下用作動力密封件，開孔70的尺寸最好必須使得在開孔中出現(xiàn)某種壓力損失，但是在另一方面，這些開孔必須不要小到使得與氣-液混合物一起被夾帶的固體比如纖維可能阻塞任何開孔。進(jìn)而，按照本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述在開孔產(chǎn)生的壓力損失必須比分離腔室的盤的葉片68所產(chǎn)生的壓力大。這樣的解決方案確保在泵的應(yīng)用中在泵的入口壓力與分離腔室的盤后面的氣體分離空間之間獲得一個相當(dāng)大的壓力差。在另一方面，所述壓力差確保在大量的應(yīng)用中氣體分離設(shè)備可以這樣使用，換句話說，可以將被分開的氣體直接排放到大氣。當(dāng)然，在某些更多的不同應(yīng)用中，可以使用某種已知的輔助設(shè)備，比如真空泵或者壓力閥門。
由一種情況到另一種情況必須以精確對應(yīng)的方式確定分離腔室62的開孔70相對于氣體分離設(shè)備的前壁50的內(nèi)邊緣52的位置。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，把開孔70設(shè)置成徑向上在內(nèi)邊緣52內(nèi)，換句話說，比較靠近軸42。也必須以精確對應(yīng)的方式考慮開孔70相對于在分離腔室62的另一側(cè)上的后腔室66的后壁的內(nèi)邊緣76的位置。最好，后壁的內(nèi)邊緣76徑向上在開孔70的里面，使得通過這些開孔流動的氣液混合物將不能容易地朝向氣體排放通道流出，而是，把液體保留在葉片68的作用范圍內(nèi)，而氣體將由于靠近軸42而不得不沿著排放路徑流動。在任何情況下，將開孔70設(shè)置在相當(dāng)靠近盤60和葉輪40的軸42的位置。換句話說，將在盤60本身上的開孔70設(shè)置在靠近盤的中心軸開孔的位置。當(dāng)然，最好、然而不是必須的，將開孔70設(shè)置在氣體分離設(shè)備的軸42外面的一定距離內(nèi)，這是因?yàn)檫@樣在開孔恰好在軸42的表面上的情況下有一個更大的離心力影響通過開孔70正在排放的液體。進(jìn)而，將所述開孔70設(shè)置在葉片68的作用范圍內(nèi)，從而所述葉片能夠在徑向上向外轉(zhuǎn)移正在通過開孔排放的那部分液體。
圖3示出了按照本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的氣體分離設(shè)備的結(jié)構(gòu)方案。在圖3中示出的實(shí)施例與前面的實(shí)施例的區(qū)別在于，在氣體分離設(shè)備的前壁50中的中心開孔有相對較大的直徑。相應(yīng)地，已經(jīng)在分離腔室62的盤60上設(shè)置一個圓柱形的伸出部分80，它與分離設(shè)備的軸同心，將所述伸出部分相對于盤60的葉片68設(shè)置在盤的相反側(cè)面上，并且由盤60在氣體分離設(shè)備的前壁50的中心開孔的內(nèi)邊緣或內(nèi)緣82的里面伸展。在泵的應(yīng)用中，該伸出部分一直伸展到泵葉輪40的后葉片46。當(dāng)在氣體分離設(shè)備中過程流體流，此流體流現(xiàn)在是返回流體流，的流動通道是盤60的所述內(nèi)邊緣82與所述伸出部分80之間的環(huán)形間隙，間隙的限定表面中一個表面正在旋轉(zhuǎn)時，該間隙沒有被返回的液體中的纖維或任何其它固體材料阻塞的任何危險性。在這個實(shí)施例中，泵的葉輪的后葉片46如前所述延伸到其軸的葉輪的輪轂。
然而，按照本發(fā)明的另一實(shí)施例，在離心泵的情況下，對于盤60的圓柱形伸出部分80設(shè)置一個凹進(jìn)部分是可能的，它或者沿著泵葉輪的后葉片46的整個軸向尺寸伸展或者伸展到它的一部分。從而，把伸出部分80與葉輪40的背板44之間的間隙至少在某種程度上做成比較緊，即比較小。
上面與不同的實(shí)施例并且與離心泵聯(lián)系起來示出的設(shè)備的工作方式為，當(dāng)泵已經(jīng)啟動、并且已經(jīng)與前面已知的設(shè)有動力密封件的泵相同的方式在分離腔室中已經(jīng)形成液體環(huán)時，氣體或者含有氣體的流體流通過葉輪的開孔48流到葉輪40的后側(cè)。在那里，氣體聚積到在泵的軸上壓力最低的區(qū)域。在氣體分離腔室中，由于葉片68的作用基本上相同的液體由分離腔室62的盤的后側(cè)面循環(huán)到前側(cè)面，并且通過開孔70由前側(cè)面到后側(cè)面。當(dāng)氣體已經(jīng)圍繞著泵的軸聚積到一定程度，氣泡的外邊緣將伸展到分離腔室的盤60的開孔70，能夠通過開孔70將氣體排放進(jìn)氣體排放空間，并且由那里例如通過一個管道72排出泵。
還必須注意到，當(dāng)泵的入口壓力改變時，它也影響液體環(huán)的工作。當(dāng)泵的入口壓力升高時，開孔70前面的壓力也升高，使得新鮮的液體能夠通過開孔流到分離腔室的盤的后側(cè)。這將導(dǎo)致，在腔室66中的液體環(huán)的轉(zhuǎn)動半徑減小。非常類似地，當(dāng)泵的入口壓力減小時，開孔70前面的壓力也減小，從而，分離腔室的盤的葉片68所產(chǎn)生的壓力能夠把圍繞泵的后壁50的內(nèi)邊緣或內(nèi)緣52的某些液體推到泵的蝸殼。
當(dāng)裝置不與離心泵相連接時，氣體分離設(shè)備的工作非常類似。事實(shí)上，當(dāng)已經(jīng)與另一種旋轉(zhuǎn)設(shè)備連接起來設(shè)置該設(shè)備時，其工作實(shí)際上與上面描述過的類似。進(jìn)而，當(dāng)直接由流體流將氣體和液體的混合物提取到設(shè)備中時，設(shè)備的工作與上面描述過的沒有明顯的不同。例如，或者直接地靠流體流自身的壓力或者靠可能連接到氣體分離設(shè)備上的真空設(shè)備(這也可以在泵應(yīng)用中使用)產(chǎn)生的壓力差由流體流取得氣體和液體的混合物。從而，可以在軸向上把氣體和液體的混合物帶到設(shè)備中，并且通過分離設(shè)備的盤的開孔70把混合物引導(dǎo)到盤后面的后腔室中。在該后腔室中，盤用它的葉片把液體部分與混合物分開，并使液體通過分離設(shè)備的前壁返回到過程液體中。
也必須注意到，本發(fā)明不僅涉及氣體分離設(shè)備和整個離心泵，而且涉及氣體分離設(shè)備的前壁，以及分離轉(zhuǎn)子。按照本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例，氣體分離設(shè)備的前壁包括一個具有用于設(shè)備的軸的中心開孔的盤和在開孔外面的肋，這些肋在壁的一個徑向側(cè)面上由壁的表面伸出，這些肋基本上是徑向的，這意味著或者是徑向的，或者在某種程度上是傾斜的或者彎曲的。如由上面看清楚的那樣，在組裝起來的氣體分離設(shè)備中把這些肋設(shè)置到該設(shè)備的氣體分離腔室上。還有，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在前壁的外邊緣上有在軸向上由帶有肋的壁的表面伸展的一個環(huán)，所述環(huán)形成在氣體分離設(shè)備中氣體分離腔室的外圓周。
如可以由上面的描述看到的那樣，發(fā)展出一種比先前的氣體分離設(shè)備明顯簡單的裝置是可能的，通過采用設(shè)備的內(nèi)部通道/內(nèi)通道設(shè)置，該設(shè)備使得過程液體能夠由氣體分離設(shè)備返回。由上面必須注意到，在不同的情況下，對于同一部件使用了不同的稱呼。換句話說，氣體分離設(shè)備或腔室的前壁50在離心泵中也被稱為泵的后壁。然而，沒有混淆的危險性，這是因?yàn)樯厦娴拿枋隹偸腔蛘咧傅氖潜玫暮蟊?0，或者指的是氣體分離設(shè)備的前壁50。由上面還必須注意到，上面僅只借助于某些優(yōu)選實(shí)施例公開了本發(fā)明。然而，這些優(yōu)選實(shí)施例的目的不是限制本發(fā)明的范圍，即權(quán)利要求書中所確定本發(fā)明的范圍，這些優(yōu)選實(shí)施例僅只確定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣體分離設(shè)備，它包括前壁(50)，與所述前壁聯(lián)系起來設(shè)置的分離腔室(62)，設(shè)置在所述分離腔室(62)中并且安裝在軸(42)上的盤(60)，所述盤把分離腔室(62)劃分成前腔室(64)和后腔室(66)，設(shè)置在所述盤(60)上的葉片(68)，以及至少一個用于使液體或氣體可以進(jìn)入所述后腔室(66)中的開孔(70)，其特征在于，所述盤(60)面向所述前腔室的表面是平滑的，且前壁(50)的面向前腔室(64)的表面至少部分地設(shè)有肋(74)，借助于所述肋在所述前腔室(64)中防止液體在所述分離腔室(62)中的轉(zhuǎn)動。
2.按照權(quán)利要求1所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，在所述盤(60)中的所述至少一個開孔(70)設(shè)置在靠近所述軸(42)的位置，基本上在所述氣體分離腔室的所述前壁(50)的內(nèi)邊緣(52)的區(qū)域。
3.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，所述至少一個開孔(70)離開所述軸(42)的距離比所述葉片(68)的內(nèi)頂端的對應(yīng)的距離大。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，所述至少一個開孔(70)在徑向上設(shè)置在所述分離腔室的后壁的內(nèi)邊緣的外面。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，所述至少一個開孔(70)是限制流動的，換句話說，它能夠產(chǎn)生一個壓力差。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，所述分離腔室(62)的所述盤(60)設(shè)有基本上在軸向上朝向所述前壁(50)伸展的圓柱形伸出部分(80)，所述伸出部分在徑向上設(shè)置在所述至少一個開孔(70)的外面。
7.按照權(quán)利要求6所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，所述前壁(50)設(shè)有一個中心開孔，它的直徑使得在所述前壁(50)的內(nèi)邊緣(82)與所述盤(60)的伸出部分(80)之間形成一個間隙。
8.按照權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的氣體分離設(shè)備，其特征在于，所述軸(42)同時用作離心泵的離心葉輪的軸，并且，所述前壁(50)用作所述離心泵的后壁。
9.一種用于氣體分離設(shè)備的前壁，所述前壁包括基本上環(huán)形的盤，它具有一個中心開孔，其特征在于，所述前壁(50)與在徑向上伸展的肋(74)一起設(shè)置在前壁的基本上徑向的表面上。
10.按照權(quán)利要求9所述的前壁，其特征在于，所述前壁(50)在所述前壁的外邊緣上包括環(huán)，所述環(huán)由具有肋(74)的那個表面基本上在軸向上伸展。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的前壁，其特征在于，所述前壁(50)用作離心泵的后壁。
12.一種用于氣體分離設(shè)備的分離轉(zhuǎn)子，所述分離轉(zhuǎn)子包括基本上徑向的盤(60)，一個在其中用于軸的中心開孔，以及一個或多個位于離開所述開孔一定距離內(nèi)的開孔(70)，其特征在于，盤(60)的徑向上的側(cè)表面設(shè)有基本上在徑向上伸展的葉片(68)，而相反的側(cè)表面是平滑的。
13.按照權(quán)利要求12所述的分離轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子裝接在一個與離心泵的離心葉輪相同的軸上。
全文摘要
一種氣體分離設(shè)備，它的前壁和分離轉(zhuǎn)子。在引導(dǎo)與液體或者液體懸浮物分離開的氣體離開過程流體流的同時，可以使得由分離轉(zhuǎn)子從包含氣體和液體或者液體懸浮物的混合物中分離出的液體或液體懸浮物盡可能簡單地重新循環(huán)回到過程物流中。該設(shè)備包括一前壁(50)，與前壁聯(lián)系起來設(shè)置的一分離腔室(62)，安裝在軸(42)上且設(shè)置在分離腔室中的一個盤(60)，盤把分離腔室(62)劃分成一前腔室(64)和一后腔室(66)，設(shè)置在該盤上的葉片(68)，以及至少一個使包含氣體的液體或氣體可進(jìn)入在該盤的后側(cè)面的后腔室(66)中的開孔(70)，前壁(50)的面向前腔室的表面至少部分地設(shè)有肋(74)，借助于肋在前腔室中防止液體在分離腔室中的轉(zhuǎn)動。
文檔編號B01D19/00GK1900530SQ20061009406
公開日2007年1月24日 申請日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月22日
發(fā)明者P·勞斯, M·科伊維科 申請人:蘇舍泵有限公司