專利名稱：用于流體輸送的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于流體輸送的機(jī)器，特別是壓縮機(jī)或泵，該機(jī)器包括-流體移位單元，其泵送或壓縮流體，-驅(qū)動單元，其驅(qū)動流體移位單元，-共同的軸，其將來自驅(qū)動單元的轉(zhuǎn)矩傳遞至流體移位單元，-共同的殼體，其封裝流體移位單元和驅(qū)動單元，-吸入管路，其連接到殼體的入口，并且流體移位單元通過該吸入管路接收要被泵送或壓縮的流體，-排出管路，其連接到殼體的出口，并且通過該排出管路運送所泵送或壓縮的流體，-其中，流體流由至少一個分流單元分成第一流體流和第二流體流，第一流體流要被泵送或壓縮，第二流體流由引流系統(tǒng)引導(dǎo)到殼體中的內(nèi)部熱源用于冷卻的目的。
背景技術(shù)：
開始提到的這類機(jī)器的優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域是源自于位于海平面以下的井中的天然氣的壓縮，并且壓縮也通過上述機(jī)器發(fā)生在海平面以下。其它優(yōu)選應(yīng)用領(lǐng)域有爆炸性環(huán)境中的氣體的壓縮或流體泵送、或有毒流體的壓縮或泵送。因為必須嚴(yán)格避免任何物質(zhì)、特別是流體與環(huán)境的交換，所以海底應(yīng)用尤為引人關(guān)注。因此必須尋求特殊的解決方案來冷卻機(jī)器的熱源，例如驅(qū)動單元，而又不會與環(huán)境進(jìn)行流體交換。因為任何來自岸上的帶有專用冷卻流體的供給都較為復(fù)雜、昂貴且容易出錯， 所以優(yōu)選地，要被壓縮或泵送的流體還用于冷卻。使用處理流體冷卻機(jī)器部件的缺點包括所有內(nèi)部部件必須設(shè)計成耐受最終可能具有化學(xué)侵蝕性的處理流體。對于天然氣輸送的情況，處理流體不但具有侵蝕性，而且其壓力在波動，從而使所涉及的部件還要承受機(jī)械應(yīng)力。此外，天然氣通常會被異物污染并包含液體段塞，而且還可能形成固態(tài)水合物。將處理流體用于冷卻目的的一個缺點是由于引流系統(tǒng)中存在壓力損失，使得在引流系統(tǒng)將冷卻流體供給到內(nèi)部熱源之前必須以更高的壓力水平輸送處理流體。否則，來自處理流體的流體流，特別是通向熱源的冷卻流體，將不能充分地達(dá)到期望的冷卻效果。這導(dǎo)致了進(jìn)一步的缺點需要提供一種裝置來增大冷卻流體的壓力，該裝置在以較高壓力水平輸送過程中也產(chǎn)生熱，這樣反過來又增加了對冷卻流體的需要量。從US2007/0110596A1已知如權(quán)利要求1的前序部分所述的配置。但是，可能難以形成利用處理氣體冷卻軸承和馬達(dá)的充足的冷卻介質(zhì)流。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是以簡單且低成本的方式為開始提到的這類機(jī)器的熱源提供充分冷卻，而且其還具有高的可用性。
根據(jù)本發(fā)明的針對上述問題的解決方案由結(jié)合了權(quán)利要求1的特征的配置提供。 從屬權(quán)利要求涵蓋了本發(fā)明優(yōu)選實施方式的特征。在吸入管路中布置節(jié)流裝置產(chǎn)生了低于第二流體流的壓力水平的壓降，使得經(jīng)過并冷卻了機(jī)器的熱源之后的第二流體流由于其在導(dǎo)流系統(tǒng)中的壓力損失而能夠容易地與優(yōu)選處于接近相同的壓力水平的第一流體流重新匯合。一個明顯的優(yōu)點是，由于根據(jù)本發(fā)明不需要會使溫度升高的以更高壓力水平進(jìn)行的輸送，因此能夠以可能的最低入口溫度將處理流體供給到熱源用于冷卻。能夠容易地優(yōu)選在流體移位單元的上游使第二流體流與第一流體流匯合。由于本發(fā)明的構(gòu)造，對于給內(nèi)部熱源供給用于冷卻的處理氣體來說，不需要更復(fù)雜的可能會被第一流體流中攜帶的異物顆粒堵塞的抽取管路。優(yōu)選實施方式在吸入管路中設(shè)置有作為節(jié)流裝置的可調(diào)節(jié)閥。這樣，還可以設(shè)置控制單元，該控制單元根據(jù)要被冷卻的熱源的溫度來控制可調(diào)節(jié)閥的位置。如果冷卻需求高，則節(jié)流裝置、即相應(yīng)的閥可被調(diào)節(jié)至關(guān)閉程度更大的位置，而如果冷卻需求低，則閥可被調(diào)節(jié)至開度更大的位置、特別是完全打開的位置。這樣，節(jié)流裝置中的壓力損失可降至最小程度，并且機(jī)器的效率能夠提高。本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式提供電動馬達(dá)作為驅(qū)動單元。優(yōu)選地，這種電動馬達(dá)屬于要被冷卻的熱源。在另一優(yōu)選實施方式中，軸由徑向軸承和軸向軸承支承，這些軸承中至少一些是磁軸承，也要被作為熱源來冷卻。又一優(yōu)選實施方式提供了殼體，該殼體將軸與移位單元和驅(qū)動單元完全封裝在一起。這種殼體優(yōu)選是氣密的，并且因為軸沒有突出于殼體之外，因此在此位置處不需要轉(zhuǎn)子密封。


通過參考以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的目前最佳的實施方式進(jìn)行的說明，本發(fā)明的上述特質(zhì)及其它特征和優(yōu)點以及實現(xiàn)這些特征和優(yōu)點的方式將變得更顯而易見，并且本發(fā)明自身將被更好地理解，附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器的橫截面的示意圖。
具體實施例方式附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器1的示意圖。機(jī)器1包括流體移位單元FDU和驅(qū)動單元DU，該驅(qū)動單元DU通過在共同的軸SH上傳遞的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動流體移位單元FDU。軸SH、流體移位單元FDU和驅(qū)動單元DU封裝在共同的殼體CS中。殼體CS除了入口 IL和出口 OL 之外都是氣密的，處理流體PF經(jīng)該入口 IL和出口 OL流動通過機(jī)器1。處理流體PF源自于井W，并通過吸入管路SL引導(dǎo)到機(jī)器1的入口 IL。在吸入管路SL中設(shè)置有節(jié)流裝置TH，并且在節(jié)流裝置TH的上游設(shè)有分流單元DV。節(jié)流裝置TH在吸入管路SL中形成壓力差。分流單元DV將處理流體PF分成第一流體流Fl和第二流體流F2。第一流體流Fl為處理流體 PF的主要部分，并被引導(dǎo)通過節(jié)流裝置TH。第二流體流F2通過引流系統(tǒng)CO被引導(dǎo)到殼體 CS中的內(nèi)部熱源HS。驅(qū)動單元DU為電動馬達(dá)，并且軸SH由兩個徑向軸承RMBl、RMB2支承并通過軸向軸承AMB保持在一軸向位置，這些軸承都是磁軸承。驅(qū)動單元DU、徑向軸承RMB1、RMB2和軸向軸承AMB都是熱源HS，導(dǎo)流系統(tǒng)CO將處理流體PF的第二流體流F2的各部分供給到這些熱源HS以便冷卻。第一流體流Fl在進(jìn)入流體移位單元FDU之前在入口 IL的下游與第二流體流F2重新匯合。 節(jié)流裝置TH為可調(diào)節(jié)閥AV，其由控制單元⑶進(jìn)行控制。控制單元⑶根據(jù)熱源 HS的冷卻需求來調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)閥AV的位置。如果冷卻需求增加，則控制單元CU將可調(diào)節(jié)閥 AV調(diào)節(jié)到開度更大的位置，反之，如果冷卻需求減少，則控制單元CU將可調(diào)節(jié)閥AV調(diào)節(jié)到開度更小的位置。
權(quán)利要求
1.一種用于流體輸送的機(jī)器(1)，特別是壓縮機(jī)或泵，所述機(jī)器包括-流體移位單元(FDU)，所述流體移位單元(FDU)泵送或壓縮流體(PF)，-驅(qū)動單元(DU)，所述驅(qū)動單元(DU)驅(qū)動所述流體移位單元(FDU)，-共同的軸(SH)，所述軸(SH)將來自所述驅(qū)動單元(DU)的轉(zhuǎn)矩傳遞至所述流體移位單元(FDU)，-共同的殼體(CS)，所述殼體(⑶)封裝所述流體移位單元(FDU)和所述驅(qū)動單元 (DU)，-吸入管路(SL)，所述吸入管路(SL)連接到所述殼體(CS)的入口(IL)，并且所述流體移位單元(FDU)通過所述吸入管路(SL)接收要被泵送或壓縮的流體(PF)，-排出管路(DL)，所述排出管路(DL)連接到所述殼體(⑶)的出口(0L)，并且通過所述排出管路(DL)運送所泵送或壓縮的流體(PF)，-其中，流體流(PF)由至少一個分流單元(DV)分成第一流體流(Fl)和第二流體流 (F2)，所述第一流體流(Fl)要被泵送或壓縮，所述第二流體流(^)由引流系統(tǒng)(CO)引導(dǎo)到所述殼體(CS)中的內(nèi)部熱源(HS)用于冷卻的目的，其特征在于，在所述吸入管路(SL)中布置有節(jié)流裝置(TH)，并且所述分流單元(DV)布置在所述吸入管路(SL)中的所述節(jié)流裝置(TH)的上游，其中，所述第二流體流(^)和所述第一流體流(Fl)在所述節(jié)流裝置(TH)下游的某個位置處重新匯合。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)器(1)，其中，所述節(jié)流裝置(TH)為可調(diào)節(jié)閥(AV)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)器(1)，其中，所述驅(qū)動單元(DU)為電動馬達(dá)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的機(jī)器(1)，其中，所述電動馬達(dá)屬于所述熱源(HS)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項所述的機(jī)器(1)，其中，所述軸(SH)由磁軸承(RMB1、RMB2、 AMB)支承。
6.如前述權(quán)利要求5所述的機(jī)器(1)，其中，所述磁軸承(RMB1、RMB2、AMB)屬于所述熱源(HS)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的機(jī)器(1)，其中，所述軸(SH)完全封裝在氣密的殼體(CS)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于流體輸送的機(jī)器，特別是壓縮機(jī)或泵，該機(jī)器包括流體移位單元(FDU)、驅(qū)動單元(DU)、共同的軸(SH)、共同的殼體(CS)、吸入管路(SL)和排出管路(DL)，該共同的軸(SH)將來自驅(qū)動單元(DU)的轉(zhuǎn)矩傳遞至流體移位單元(FDU)，其中，流體流(PF)由至少一個分流單元(DV)分成要被泵送或壓縮的第一流體流(F1)和第二流體流(F2)，第二流體流(F2)由引流系統(tǒng)(CO)引導(dǎo)到殼體(CS)中的內(nèi)部熱源(HS)用于冷卻的目的。在吸入管路(SL)中布置有節(jié)流裝置(TH)，分流單元(DV)布置在上游，其中，流體流(F2，F(xiàn)1)在節(jié)流裝置(TH)的下游重新匯合。
文檔編號F04D29/048GK102282374SQ201080004537
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者西奧·尼赫伊斯 申請人:西門子公司