側(cè)流道泵和用于運行側(cè)流道泵的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及側(cè)流道泵和用于運行側(cè)流道泵的方法。在該泵中，葉輪在具有側(cè)流道的工作腔中旋轉(zhuǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]側(cè)流道泵用于泵送液體和氣液混合物。側(cè)流道泵的優(yōu)點是即使在液體中夾帶相對大量的氣體，泵的運行僅稍微削弱。
[0003]側(cè)流道泵也可用于抽入純氣體。例如，用于從儲箱抽入液體，即使上升管線填滿氣體。然而，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)流道泵的情況下，這僅在工作腔含有大量液體的情況下是可能的。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，大量液體在工作腔中形成液體環(huán)，相鄰的葉片單元依靠該液體環(huán)相對于彼此部分地封閉。盡管葉片單元之間總是存在剩余的漏泄縫隙，但該漏泄縫隙足夠小，使得其不能抵消氣體的進入。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的基本目的是提出一種側(cè)流道泵和一種用于運行側(cè)流道泵的方法，該側(cè)流道泵和該方法使得即使當泵的工作腔不含有大量液體時仍能夠抽入氣體。從前述提及的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，該目的通過獨立權(quán)利要求的特征來實現(xiàn)。有利實施例見于從屬權(quán)利要求。
[0005]在根據(jù)本發(fā)明的方法，在第一步驟中，側(cè)流道泵在填滿氣體的工作腔的情況下以超速速度運行。在第二步驟中，速度降至運行速度以便泵送液體。
[0006]首先解釋若干術(shù)語。側(cè)流道泵一般設(shè)計用于以最大速度泵送液體。超速速度指的是高于該最大速度的速度。根據(jù)本發(fā)明的泵送液體的運行速度不高于最大速度。運行速度也可低于最大速度。
[0007]當側(cè)流道泵的工作腔不含有可依靠液體環(huán)將葉輪和外殼之間的徑向漏泄縫隙密封的大量液體時，該工作腔填滿氣體。
[0008]通過本發(fā)明，已認識到當側(cè)流道泵以過高速度運行時，即使工作腔中沒有液體環(huán)仍可泵送氣體。與泵送液體時的正常慢速運行比較，當泵送氣體時該泵仿佛形成高速風(fēng)機，依靠該風(fēng)機，盡管有顯著漏泄縫隙，仍實現(xiàn)良好的吸入功率。如果跟隨氣體的液體然后進入泵，則速度降低，并且液體與正常運行中的傳統(tǒng)側(cè)流道泵一樣泵送。
[0009]為有效泵送氣體，超速速度顯著高于運行速度是有利的。例如，超速速度可高于運行速度至少50 %，優(yōu)選至少70 %，進一步優(yōu)選至少90 % ο基于最大速度，超速速度優(yōu)選高于至少30 %，優(yōu)選至少50 %，進一步優(yōu)選至少70 %。
[0010]另一方面，泵送氣體時的驅(qū)動功率低于泵送液體時。當以超速速度運行時，驅(qū)動功率優(yōu)選比以運行速度的驅(qū)動功率低至少10%，優(yōu)選至少30%，進一步優(yōu)選至少50%。
[0011]例如，運行速度和最大速度可以在1200rpm和4000rpm之間。泵以運行速度泵送的液體的體積流量優(yōu)選大于lm3/h，進一步優(yōu)選大于10m3/h，進一步優(yōu)選大于30m3/h。例如，超速速度可以在3600rpm和7000rpm之間。特別地，對于運行速度處于1200rpm和2000rpm之間的低速泵的情況下，超速速度可以在3600rpm到5000rpm之間。對于具有2000rpm和4000rpm之間的運行速度的高速泵的情況下，超速速度可以在5000rpm和7000rpm之間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的泵經(jīng)常用于系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中被泵送液體不應(yīng)滲透到外面是非常重要的。使用以無密封方式實施的側(cè)流道泵是為此目的有利的?！耙詿o密封方式”意思是驅(qū)動電機作用在其上的轉(zhuǎn)軸的末端完全布置在泵的外殼內(nèi)。由于轉(zhuǎn)軸不穿過外殼轉(zhuǎn)到外面，因此在該點處不需要軸密封。磁性離合器可設(shè)置在電動機的輸出軸和泵的驅(qū)動軸之間。例如，輸出軸的磁體可徑向上布置到驅(qū)動軸的磁體外面，其中外殼設(shè)計為兩個磁體之間的“剖分籠'
[0013]如果使用其中具有側(cè)流道的多個工作腔串聯(lián)布置的側(cè)流道泵，則泵效率可改善。第一工作腔的出口孔通向第二工作腔的入口孔，因此被泵送的介質(zhì)連續(xù)經(jīng)過所有工作腔。因此該泵是多級的。
[0014]葉輪在每個工作腔中旋轉(zhuǎn)。葉輪封裝在工作腔的兩個端面之間，其中，側(cè)流道在其一個端面中形成。側(cè)流道對應(yīng)于端面中的凹部，意味著在葉輪和端面之間的漏泄縫隙在側(cè)流道的區(qū)域中擴大。側(cè)流道可在從工作腔的入口孔到出口孔的弓形路徑中延伸。弓形路徑可基本上對應(yīng)于葉輪同樣在從入口孔到出口孔的路徑上行進的路徑。
[0015]如果泵作為風(fēng)機以超速速度運轉(zhuǎn)，并且液體然后撞擊泵的入口級，則這與泵上的沖擊負載相關(guān)聯(lián)。泵的入口級應(yīng)以其可承受該沖擊負載的方式配置。例如，入口級可以是離心級。在離心級的情況下，轉(zhuǎn)子具有從轉(zhuǎn)子中心區(qū)延伸到轉(zhuǎn)子外圍區(qū)的多個流道。這種離心級的抽吸作用從被泵送的介質(zhì)在離心力下移動通過從中心區(qū)到外圍區(qū)的流道而獲得。
[0016]當介質(zhì)在軸向方向上撞擊入口級時，介質(zhì)因此偏轉(zhuǎn)，使得其在徑向方向上移動。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，這具有撞擊入口級的液體的動量基本上作用在軸向方向上的優(yōu)點?？墒贡谜駝拥膹较蚍较蛏系牧Ρ淮蟛糠直苊?。由此而論，流道在轉(zhuǎn)子的圓周上均勻分布是極為有利的。
[0017]由于在超速速度運行期間的驅(qū)動功率為低，因此只要液體進入入口級則泵迅速制動。在液體進入具有葉輪和側(cè)流道的隨后級之前，速度已顯著降低，因此隨后級遭受的沖擊負載減小到一定程度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的側(cè)流道泵具有控制器，其經(jīng)設(shè)計當泵的工作腔填滿氣體時使泵以超速速度運行，并且當液體進入泵時將速度降至運行速度。控制器可以其影響泵的主動制動的方式來設(shè)置。然而這不是必需的。只要液體進入泵，則阻力增大，因此如果驅(qū)動功率保持不變，那么泵速度也降低。通常，驅(qū)動電動機以一旦液體已進入泵，則即使以最大功率運行時，該驅(qū)動電動機仍不可將泵保持在超速速度的方式設(shè)計。因此，控制器可以這樣的方式設(shè)置:在液體進入后，其等待直到速度由其自身降至期望的運行速度，并然后提高驅(qū)動功率，因此確保泵恒定保持在運行速度。
[0019]如果具有側(cè)流道的多個工作腔串聯(lián)布置，則泵可以多級方式設(shè)計。葉輪布置在每個工作腔中，其中工作腔、葉輪和側(cè)流道可具有傳統(tǒng)配置。泵的入口級可設(shè)計為離心級。泵可用參考根據(jù)本發(fā)明的方法來描述的進一步的特征增強。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的泵的優(yōu)選使用領(lǐng)域是從儲箱泵送液化氣。例如，這在LPG再填充站發(fā)生，用液化氣運行的車輛在該LPG再填充站從經(jīng)常下沉至地中的儲箱補充燃料。儲箱部分地填滿液體狀態(tài)的液化氣，而儲箱的上部并且特別是通向根據(jù)本發(fā)明的泵的管線被蒸發(fā)的液化氣占據(jù)。因此，當泵不在運行時，儲箱和管線中的壓力對應(yīng)于液化氣的蒸汽壓。
[0021]如果使泵運行，則抽入液化氣的蒸汽。這首先具有使管線中的壓力降低的效果，并因此進一步地，液化氣進入氣體狀態(tài)。如果泵僅具有低吸入功率，則該過程繼續(xù)并且僅新的蒸發(fā)氣體以連續(xù)方式泵送。然而，根據(jù)本發(fā)明的泵的吸入功率充分大，以確保還實現(xiàn)管線中溫度的降低，這具有管線中蒸汽壓力低于儲箱中蒸汽壓力的效果。由于壓差，因此液體從儲箱升至管線中并可由泵抽入。通過根據(jù)本發(fā)明的方法，因此可將液化氣泵出儲箱，即使液化氣處于液體形式。即使當儲箱布置低于泵并且從儲箱延伸到泵的管線因此是上升管線，必須抵抗重力泵送液化氣通過該上升管線時，該泵出仍然運作。只要液體撞擊泵的入口級，則泵速度從超速速度降至運行速度，并且以泵的傳統(tǒng)模式泵送液體。
【附圖說明】
[0022]以下本發(fā)明參考附圖依靠有利實施例舉例描述，在附圖中:
[0023]圖1:示出根據(jù)本發(fā)明的側(cè)流道泵的示意圖解；
[0024]圖2:示出包括根據(jù)本發(fā)明的側(cè)流道泵和液化氣儲箱的布置；以及
[0025]圖3:示出根據(jù)本發(fā)明的方法的框圖。
【具體實施方式】
[0026]在圖1中的根據(jù)本發(fā)明的側(cè)流道泵的情況下，轉(zhuǎn)軸14可旋轉(zhuǎn)地安裝在泵殼15中。泵殼15具有入口孔16和出口孔17，其中入口孔16與轉(zhuǎn)軸14同心布置。泵殼15的與入口孔16的相反端部設(shè)計為剖分籠18，在該剖分籠18內(nèi)布置連接到轉(zhuǎn)