CN102933852B - 液体环式泵及用于操作液体环式泵的方法 - Google Patents

液体环式泵及用于操作液体环式泵的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于生成真空和用于泵送真空污水系统中的污水流的液体环式泵(1)。液体环式泵(11)在污水流的方向上包括泵入口(11)、入口室(13)、设有布置在设有机械密封件(20)的传动轴(16)上的转子(15)的泵壳体(14)、出口室(17)和泵出口(19)。机械密封件(20)布置在出口室(17)内。出口室(17)设有整体结合的延伸部(18)，该延伸部(18)提供出口室(17)的扩大部，以便在从泵出口(19)排放污水流之前将污水流保持在出口室(17)中，以便改善机械密封件(20)的润滑。

Description

液体环式泵及用于操作液体环式泵的方法
技术领域
本发明涉及用于生成真空和用于在真空污水系统中泵送污水流的液体环式泵，该液体环式泵在污水流的方向上包括泵入口、入口室、设有布置在设有机械密封件的传动轴上的转子的泵壳体、出口室和泵出口，该泵入口布置成用以连接到用于接收污水流的收集器上，且该泵出口布置成用以连接到用于排放污水流的排放管上。本发明还涉及一种用于操作液体环式泵的方法。
背景技术
流体泵(如液体环式泵)中的典型布置在于使用用于替换封装密封盖和唇形密封件的机械密封件。提供了机械密封件以防止泵送的流体沿传动轴向外泄漏。然而，在已知的流体泵中，常见的问题在于机械密封件的寿命，机械密封件的寿命自然会影响流体泵的可靠性。具体而言，在污水流的湍流较大的真空污水系统中，机械密封件一般在很干燥的条件下运行，由此机械密封件受到较高的损坏风险。
发明内容
本发明的目的在于避免上述问题和在于实现具有延长的寿命时间的液体环式泵。该目的通过根据本发明的液体环式泵和根据本发明的用于操作液体环式泵的方法达到。
本发明一个实施方案提出一种用于生成真空和用于泵送真空污水系统中的污水流的液体环式泵，所述液体环式泵在所述污水流的方向上包括泵入口、入口室、设有布置在设有机械密封件的传动轴上的转子的泵壳体、出口室以及泵出口，所述机械密封件布置在所述出口室内，所述泵入口布置成用以连接到收集器上以用于接收所述污水流，以及所述泵出口布置成用以连接到排放管上以用于排放所述污水流，其中所述出口室设有整体结合的延伸部，所述整体结合的延伸部至少在所述泵壳体的一部分上沿所述传动轴的方向延伸，且所述整体结合的延伸部提供所述出口室的延续部和扩大部，所述泵出口沿所述污水流的方向布置在所述整体结合的延伸部的下游端部处，以及其中所述机械密封件布置成在所述污水流流入和流过所述出口室和所述出口室的整体结合的延伸部时，由所述污水流润滑。
根据本发明的上述实施方案提出的液体环式泵，其中所述出口室设有轴向导叶，所述轴向导叶在所述出口室中在所述传动轴的一部分长度上沿所述污水流的方向延伸。
根据本发明的上述实施方案提出的液体环式泵，其中所述出口室设有径向导叶，所述径向导叶在所述出口室中围绕所述传动轴的一部分沿所述污水流的方向延伸。
根据本发明的上述实施方案提出的液体环式泵，其中所述出口室的整体结合的延伸部设有凸缘器件，所述凸缘器件在所述整体结合的延伸部的一部分上沿所述传动轴的方向延伸，且沿所述污水流的方向在所述出口室的下游延伸。
根据本发明的上述实施方案提出的液体环式泵，其中所述泵入口设有回流阀器件。
根据本发明的上述实施方案提出的液体环式泵，其中所述液体环式泵包括在所述泵壳体上游的浸软装置。
根据本发明的上述实施方案提出的液体环式泵，其中液体环式泵配置在真空污水系统中，所述真空污水系统包括污水源、包括所述收集器的真空管路、布置在所述真空管路与所述污水源之间的排放阀，以及用于接收来自于所述排放管的所述污水流的接收设施。
本发明的另一实施方案提出了一种用于操作真空污水系统中的液体环式泵的方法，所述液体环式泵以所述方法生成真空且泵送污水流，所述液体环式泵在所述污水流的方向上包括泵入口、入口室、设有布置在设有机械密封件的传动轴上的转子的泵壳体、出口室以及泵出口，所述机械密封件布置在所述出口室内，所述污水流以所述方法从连接到所述泵入口上的收集器泵送，以及所述污水流以所述方法从所述泵出口排放到排放管中，其中所述出口室设有整体结合的延伸部，所述整体结合的延伸部沿所述传动轴的方向至少在所述泵壳体的一部分上延伸，当将所述污水流泵送进入和泵送穿过所述出口室和所述出口室的整体结合的延伸部时，所述污水流润滑所述机械密封件，以及其中从在所述污水流的方向上布置在所述出口室的整体结合的延伸部的下游端部处的所述泵出口排放所述污水流。
根据本发明的另一实施方案提供的用于操作真空污水系统中的液体环式泵的方法，其中
当将所述污水流朝所述整体结合的延伸部和所述泵出口泵送进入和泵送穿过所述出口室时，将沿着且朝向所述机械密封件引送所述污水流。
根据本发明的另一实施方案提供的用于操作真空污水系统中的液体环式泵的方法，其中
当将所述污水流朝所述整体结合的延伸部和所述泵出口泵送进入和泵送穿过所述出口室时，将围绕且朝向所述机械密封件引送所述污水流。
根据本发明的另一实施方案提供的用于操作真空污水系统中的液体环式泵的方法，其中
在从所述泵出口排放所述污水流之前，将通过布置在所述出口室的整体结合的延伸部中的凸缘器件阻挡和保持所述污水流。
根据本发明的另一实施方案提供的用于操作真空污水系统中的液体环式泵的方法，其中
借助于在所述泵壳体上游的浸软装置浸软所述污水流中的固体成分。
本发明的基本构想在于在液体环式泵的操作期间提供内在的润滑剂。这是通过将机械密封件布置在出口室内实现的。出口室设有整体结合的延伸部，且泵出口布置在污水流的方向上的整体结合的延伸部的下游端部处。这在机械密封件上保持了稳定且充分的润滑剂(即，污水)流，特别是在泵运行(即，操作)时。由于出口室具有扩大出口室(即，给予出口室比标准液体环式泵的出口室更大的容积)的整体结合的延伸部，故此类扩大的出口室包含确保机械密封件的适当润滑的较大量的污水。
该布置的有利结果在于，当污水流在其从泵出口被排放之前流入和流过出口室和出口室的整体结合的延伸部时，机械密封件布置成由污水流(污水)润滑。
因此，出口室的整体结合的延伸部提供了出口室的直接延续部和扩大部，其中污水流在其从泵出口排放之前从泵壳体被接收。这确保了机械密封件在液体环式泵运行的始终都加强了润滑。
一种用以改善污水的润滑效果的有利布置在于向出口室提供轴向导叶，轴向导叶在传动轴的长度的一部分上延伸且在污水流的方向上在出口室中沿传动轴延伸，以便轴向导叶布置成用以在污水流流过出口室时沿着且朝向机械密封件引送污水。
一种用以改善污水的润滑效果的有利的备选布置在于向出口室提供径向导叶，径向导叶围绕传动轴的圆周的一部分延伸且在污水流的方向上在出口室中在传动轴的一部分长度上延伸，以便径向导叶布置成用以在污水流流过出口室时围绕且朝向机械密封件引送污水流。
另一个有利布置在于向出口室的整体结合的延伸部提供凸缘器件，凸缘器件在传动轴的方向上在整体结合的延伸部的一部分上延伸，且在污水流的方向上在出口室的下游延伸。这阻碍且重新定向了朝出口室的污水流，且因此改善了机械密封件的润滑。
为了确保液体环式泵的有效操作，泵入口设有回流阀器件。
为了避免液体环式泵中的流动问题，液体环式泵有利地包括在泵壳体上游的浸软装置。
当液体环式泵配置在真空污水系统中时，本发明是特别有利的，该真空污水系统包括污水源、包括收集器的真空管路、布置在真空管路与污水源之间的排放阀，以及用于从排放管接收污水流的接收设施。
附图说明
在下文中将仅通过举例的方式参照所附示意性附图更详细地描述本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明将使用液体环式泵作为实例的真空污水系统的总体布局，
图2示出了本发明的第一实施例，
图3示出了本发明的第二实施例，
图4示出了本发明的第三实施例，
图5示出了本发明的第四实施例，以及
图6示出了本发明的第五实施例。
具体实施方式
图1示出了真空污水系统6的总体布局。真空污水系统包括污水源，在该实施例中为多个污水源，如厕所61、小便池62、洗脸池63和淋浴设备64。真空污水系统还包括真空管路7，真空管路7包括支流管71、主管线72和收集器73。污水源如厕所61，连接到真空管路上，或在该实施例中，经由布置在污水源与真空管路之间的排放阀(未示出)连接到支流管71上。液体环式泵1连接到收集器73上以用于生成真空和用于在真空污水系统中泵送污水流。液体环式泵1还连接到排放管8上以用于将污水流排放至接收设施9。对于在水运工具上的真空污水系统，排放设施例如可为周围的海水、储槽或处理设备。污水流大致为污水的形式。
这种类型的真空污水系统在本领域中是公知的且是被本领域的技术人员所公知的，且因此在这方面不再更为详细地阐述。
污水流的方向由方框箭头表示。
图2更为详细地示出了根据本发明的液体环式泵1的第一实施例。液体环式泵1在污水流的方向(由方框箭头表示)上包括设有回流阀12的泵入口11、入口室13、设有布置在设有机械密封件20的传动轴16上的螺旋转子15的泵壳体14、出口室17和泵出口19。如结合图1所描述的那样，入口11布置成用以连接到收集器73上。如结合图1所描述的那样，泵出口19布置成用以连接到排放管8上。液体环式泵1由电动马达100驱动，电动马达100布置在液体环式泵的出口侧处。
传动轴16的机械密封件20布置在出口室17内。机械密封件20提供成以便防止泵送的流体(在此情况下为从真空污水系统的各种污水源收集和泵送的污水)免于在经由液体环式泵1泵送污水时沿传动轴16向外泄漏。在该实施例中，出口室17设有整体结合的延伸部18的形式的整体结合的延伸容积。整体结合的延伸部18沿传动轴16的方向在出口室17和泵壳体14的一部分上延伸。泵出口19沿污水流的方向(由方框箭头表示)布置在整体结合的延伸部18的下游端部处。因此，出口室17的整体结合的延伸部18提供出口室17的直接延续部和扩大部，其中污水流在其从泵出口19排放之前从泵壳体14被接收到。这确保了机械密封件20在液体环式泵1运行的始终都加强了润滑。
液体环式泵1包括在泵壳体14上游的浸软装置30以用于浸软污水流中的任何固体等。这有助于确保真空系统在操作时污水流中没有堵塞发生。
图3更为详细地示出了根据本发明的液体环式泵1的第二实施例。该实施例对应于上文在图2中描述的实施例，由此对应的元件由与图2中相同的参考标号表示。该实施例还包括轴向导叶40，轴向导叶40沿传动轴16的方向从泵壳体14的下游端部沿传动轴16以给定距离延伸离开传动轴16。这在污水流从泵壳体14离开且朝整体结合的延伸部18和泵出口19进入和穿过出口室17时，改善了污水流(即，润滑污水)在机械密封件20上的分布。污水流的方向由方框箭头表示。
图4更为详细地且以截面示出了根据本发明的液体环式泵1的第三实施例。该实施例对应于上文在图2中描述的实施例，由此对应的元件由与图2中相同的参考标号表示。该实施例还包括径向导叶50，径向导叶50沿径向方向围绕传动轴16的圆周布置。径向导叶50沿传动轴16的方向在出口室17中从泵壳体14的下游端部延伸，由此径向导叶50沿传动轴16在污水流的方向上延伸。这在污水流从泵壳体14离开且朝整体结合的延伸部18和泵出口19进入和穿过出口室17时，改善了污水流(即，润滑污水)在机械密封件20上的分布。污水流的方向由方框箭头表示。
图5更为详细地示出了根据本发明的液体环式泵1的第四实施例。该实施例对应于上文在图2中描述的实施例，由此对应的元件由与图2中相同的参考标号表示。然而，在该实施例中，整体结合的延伸部18设有不同的构造。整体结合的延伸部18提供在泵壳体14上和在出口室17上沿传动轴16的方向延伸的延伸容积。与结合图2至图4示出的整体结合的延伸部相比，延伸部具有进一步扩大的容积，该容积加强了由出口室17和其整体结合的延伸部18出于机械密封件20的润滑目的而形成的扩大的容积中的污水的保持。因此，出口室17的整体结合的延伸部18提供出口室17的直接延续部和扩大部，其中污水流在其从泵出口19排放之前从泵壳体14被接收到。这确保了机械密封件20在液体环式泵1运行的始终都加强了润滑。
液体环式泵1包括在泵壳体14的上游的浸软装置30以用于浸软污水流中的任何固体等。液体环式泵1由电动马达100驱动，电动马达100布置在液体环式泵的出口侧处。污水流的方向由方框箭头表示。
图6更为详细地示出了根据本发明的液体环式泵1的第五实施例。该实施例对应于上文在图5中描述的实施例，由此对应的元件由与图2中相同的参考标号表示。与上文在图5中描述的第四实施例相比，该第五实施例包括布置在出口室17的整体结合的延伸部18中的凸缘器件181，以便在从泵出口19排放污水流之前，重新引送和保持出口室17和整体结合的延伸部18的区域中的污水流。因此，凸缘器件181阻挡出口室17的下游的污水流。凸缘器件181布置成沿液体环式泵1的传动轴16的方向在出口室17的整体结合的延伸部18的长度(在传动轴16的方向上)的较大部分上延伸且以给定距离在传动轴16的下游延伸。当阻挡经由出口室17和出口室17的整体结合的延伸部18的污水流期间保持污水流且污水流在机械密封件20上部分地向后冲洗时，这进一步改善了传动轴16上的机械密封件20的润滑。
描述和与其相关的附图仅旨在阐明本发明的基本构想。本发明可在随后的权利要求的范围内在细节上变化。

Claims (12)

1.一种用于生成真空和用于泵送真空污水系统(6)中的污水流的液体环式泵，所述液体环式泵(1)在所述污水流的方向上包括泵入口(11)、入口室(13)、设有布置在设有机械密封件(20)的传动轴(16)上的转子(15)的泵壳体(14)、出口室(17)以及泵出口(19)，所述机械密封件(20)布置在所述出口室(17)内，所述泵入口(11)布置成用以连接到收集器(73)上以用于接收所述污水流，以及所述泵出口(19)布置成用以连接到排放管(8)上以用于排放所述污水流，其特征在于，所述出口室(17)设有整体结合的延伸部(18)，所述整体结合的延伸部(18)至少在所述泵壳体(14)的一部分上沿所述传动轴(16)的方向延伸，且所述整体结合的延伸部(18)提供所述出口室(17)的延续部和扩大部，所述泵出口(19)沿所述污水流的方向布置在所述整体结合的延伸部(18)的下游端部处，以及其中所述机械密封件(20)布置成在所述污水流流入和流过所述出口室(17)和所述出口室(17)的整体结合的延伸部(18)时，由所述污水流润滑。
2.根据权利要求1所述的液体环式泵，其特征在于，所述出口室(17)设有轴向导叶(40)，所述轴向导叶(40)在所述出口室(17)中在所述传动轴(16)的一部分长度上沿所述污水流的方向延伸。
3.根据权利要求1所述的液体环式泵，其特征在于，所述出口室(17)设有径向导叶(50)，所述径向导叶(50)在所述出口室(17)中围绕所述传动轴(16)的一部分沿所述污水流的方向延伸。
4.根据权利要求1所述的液体环式泵，其特征在于，所述出口室(17)的整体结合的延伸部(18)设有凸缘器件(181)，所述凸缘器件(181)在所述整体结合的延伸部(18)的一部分上沿所述传动轴(16)的方向延伸，且沿所述污水流的方向在所述出口室(17)的下游延伸。
5.根据权利要求1所述的液体环式泵，其特征在于，所述泵入口(11)设有回流阀器件(12)。
6.根据权利要求1所述的液体环式泵，其特征在于，所述液体环式泵包括在所述泵壳体(14)上游的浸软装置(30)。
7.根据权利要求1所述的液体环式泵，其特征在于，液体环式泵(1)配置在真空污水系统(6)中，所述真空污水系统(6)包括污水源(61,62,63,64)、包括所述收集器(73)的真空管路(7)、布置在所述真空管路与所述污水源之间的排放阀，以及用于接收来自于所述排放管(8)的所述污水流的接收设施(9)。
8.一种用于操作真空污水系统中的液体环式泵的方法，所述液体环式泵(1)以所述方法生成真空且泵送污水流，所述液体环式泵(1)在所述污水流的方向上包括泵入口(11)、入口室(13)、设有布置在设有机械密封件(20)的传动轴(16)上的转子(15)的泵壳体(14)、出口室(17)以及泵出口(19)，所述机械密封件(20)布置在所述出口室(17)内，所述污水流以所述方法从连接到所述泵入口(11)上的收集器(73)泵送，以及所述污水流以所述方法从所述泵出口(19)排放到排放管(8)中，其特征在于，所述出口室(17)设有整体结合的延伸部(18)，所述整体结合的延伸部(18)沿所述传动轴(16)的方向至少在所述泵壳体(14)的一部分上延伸，当将所述污水流泵送进入和泵送穿过所述出口室(17)和所述出口室(17)的整体结合的延伸部(18)时，所述污水流润滑所述机械密封件(20)，以及其中从在所述污水流的方向上布置在所述出口室(17)的整体结合的延伸部(18)的下游端部处的所述泵出口(19)排放所述污水流。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当将所述污水流朝所述整体结合的延伸部(18)和所述泵出口(19)泵送进入和泵送穿过所述出口室(17)时，将沿着且朝向所述机械密封件(20)引送所述污水流。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当将所述污水流朝所述整体结合的延伸部(18)和所述泵出口(19)泵送进入和泵送穿过所述出口室(17)时，将围绕且朝向所述机械密封件(20)引送所述污水流。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在从所述泵出口(19)排放所述污水流之前，将通过布置在所述出口室(17)的整体结合的延伸部(18)中的凸缘器件(181)阻挡和保持所述污水流。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，借助于在所述泵壳体(14)上游的浸软装置(30)浸软所述污水流中的固体成分。
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