CZ285858B6 - Čerpadlo na zkapalněný plyn s vnitřním oběhem - Google Patents

Abstract

Čerpadlo na zkapalněný plyn s vnitřním oběhem obsahuje volné oběžné kolo (17) a propojující blok (2), který je od oběžného kola (17) oddělen regulační deskou (13). Na jedné straně hrdlové komory (11), která je výhodná pro umístění kluzného prstencového těsnění (12), má blok (2) sací komoru a na druhé straně tlakovou komoru. Tlaková komora je propojena s pracovní komorou, aby se cirkulující kapalina mohla vracet. Propojení mezi tlakovou komorou a pracovní komorou je vedeno přes hrdlovou komoru. Vrtání (19) propojující tlakovou komoru a hrdlovou komoru je výhodně umístěno na zvětšení (18) tlakové komory, které je vedeno k té straně čerpadla, jež obsahuje sací komoru.ŕ

Description

Vynález se týká čerpadla na zkapalněný plyn s vnitřním oběhem.

Dosavadní stav techniky

V čerpadle na zkapalněný plyn s vnitřním oběhem se oběh kapaliny v pracovním prostoru, v němž je umístěno oběžné kolo, účastní stlačování plynu, nacházejícího se v komorách tohoto oběžného kola. V průběhu tohoto procesu se vnitřní povrch kapalinového oběhu dostává blíže k výtokovému otvoru, jímž je plyn odváděn pryč z pracovního prostoru dó výpustného prostoru, přičemž se do určité míry koná směšování plynu a kapaliny. Proto je nevyhnutelné, aby pracovní kapalina procházela souvisle z pracovního prostoru do výpustného prostoru a aby byla uvolněna z kapalinového oběhu. Tato ztráta pracovní kapaliny je vyrovnávána částečně dodáváním čerstvé kapaliny a jinak recirkulací kapaliny z výpustného prostoru do pracovního prostoru v podobě recirkulované kapaliny. Z tohoto důvodu jsou v té části skříně, která obsahuje výpustný otvor, vytvořeny průchody s přiměřenými rozměry. Tato část skříně rovněž vytváří propojení a z tohoto důvodu bude v dalším textu označována jako propojovací blok. Tento propojovací blok obsahuje hrdlový prostor, který je utvořen pro účel propojení, přičemž tento propojovací blok může také obsahovat mechanické těsnění, jež musí být během činnosti čerpadla mazáno a chlazeno. Podle dosavadního stavu techniky v této oblasti, zejména podle DE-U-7017341, je toto dosahováno průchodem čerstvé kapaliny skrze hrdlový prostor nebo odvedením části proudu cirkulující kapaliny k mechanickému utěsnění a vrácením této kapaliny do pracovního prostoru na přívodní straně Čerpadla.

V případě jiného již známého čerpadla (DE-A-1903887) je prostor obsahující těsnění propojen s pracovním prostorem prostřednictvím průchodu, jímž může kapalina proudit jak dovnitř, tak i ven, což znamená, že může být vyměňována. Je pravda, že prostor obsahující těsnění je také propojen s pracovním prostorem skrze mezeru oběžného kola. Protože však má být tato mezera utěsněna tak, jak je to jen možné, nestačí pro navracení recirkulované kapaliny.

Bylo zjištěno, že obava z případného ovlivnění procesu chlazení nevyhnutelným výskytem obsahu plynu v recirkulované kapalině, nacházející se ve výpustném prostoru, se jeví jako neopodstatněná, jestliže je recirkulovaná kapalina odebírána z výpustného prostoru v bodě, v němž je kapalina v ustáleném stavu a obsah plynu je již z větší části odstraněn.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je snížení požadavků na čerstvou kapalinu a zjednodušení vedení kapaliny. Toho je dosaženo čerpadlem na zkapalněný plyn s vnitřním oběhem, mající pracovní prostor, ve kterém je letmo uloženo oběžné kolo a propojovací blok, který je od pracovního prostoru oddělen mezideskou, přičemž v propojovacím bloku je upraven jednak hřídelový prostor, výhodný pro umístění mechanického těsnění a jednak vstupní prostor a výstupní prostor čerpaného zkapalněného plynu, kteréžto prostory jsou prostřednictvím vstupního otvoru a výstupního otvoru propojeny s pracovním prostorem, přičemž výstupní prostor je ještě, pro zajištění oběhu recirkulované kapaliny, propojen s pracovním prostorem cirkulačními průchody podle tohoto vynálezu, jehož podstatou je to, že výstupní prostor a pracovní prostor jsou spolu propojeny přes hřídelový prostor, a to propojujícím otvorem, který je upraven v prodloužení výstupního prostoru, vedeném příčně ve vztahu ke straně čerpadla, která obsahuje vstupní otvor a na straně vstupního prostoru, při rozdělení propojovacího bloku, na dvě strany proložením

-1 CZ 285858 B6 roviny oddělovací stěnou, oddělující od sebe v propojovacím bloku vstupní prostor a výstupní prostor.

Podstatou je též to, že prodloužení výstupního prostoru je uspořádáno v oblasti pod hřídelovým prostorem.

Délka dráhy kapaliny, vytvořená zvětšením výstupního prostoru, dává větší jistotu, že recirkulovaná kapalina bude ustálená a že nebude obsahovat bublinky plynu. Zvětšení k té straně čerpadla, jež obsahuje vstupní prostor, pak umožňuje dobré oddělování jakéhokoli plynu, který může být obsažen v kapalině před tím, než vstoupí do výstupního otvoru vedoucího ze zvětšení do výstupního vedení.

Zvětšení výstupního prostoru (tj. jeho opatření prodloužením), ve kterém je recirkulovaná kapalina ustalována, přitom vyžaduje, aby průřez zvětšení výstupního prostoru byl větší ve vztahu k průřezu otvoru výstupního vedení a průřezu cest proudu vedoucích z výstupního prostoru do pracovního prostoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán detailněji s odkazem na výkres, který znázorňuje schématicky výhodné provedení čerpadla. Na tomto výkrese představuje obr. 1 podélný řez čerpadlem a obr. 2 představuje bokorys propojujícího bloku čerpadla.

Příklady provedení vynálezu

Hřídel 1 čerpadla je uložen v motoru nebo ložiskovém stojanu, který je připevněn k propojovacímu bloku 2. V propojovacím bloku 2 je vytvořeno vstupní vedení 3 a výstupní vedení 4, kdy vstupní vedení 3 je napojeno na vstupní prostor 5 a výstupní vedení 4 je napojeno na výstupní prostor 6. Je-li čerpadlo nastaveno vodorovně, jsou oba prostory 5 a 6 od sebe nahoře odděleny oddělovací stěnou 7, která je vedena přibližně svisle. Dole jsou pak prostory 5 a 6 ohraničeny ohraničovacími stěnami 8 a 9. Uprostřed jsou prostory 5 a 6 ohraničeny vnitřní obvodovou stěnou JO, která obklopuje hřídelový prostor 11, v němž je umístěno mechanické těsnění 12.

Prostory 5 a 6 jsou na vnějším čele propojovacího bloku 2 uzavřeny regulační mezideskou 13, která obsahuje vstupní otvor 14 v oblasti vstupního prostoru 5 a jeden nebo několik výstupních otvorů 15 v oblasti výstupního prostoru 6. Na vnější straně regulační mezidesky 13 se nachází uzavírací víko 16, které uzavírá pracovní prostor, v němž se na hřídeli 1 excentricky otáčí oběžné kolo Γ7. Obíhající kapalina, která je uváděna excentricky do pohybu v pracovním prostoru ve vztahu k oběžnému kolu 17, vytváří periodické zvětšení, tedy sací stranu, a zmenšení, tedy vypuzovací stranu ve volném objemu komor oběžného kola 17 a tím zajišťuje přívod plynného média, které je nasáváno ze vstupního prostoru 5 vstupním otvorem 14 a které je vypuzováno do výstupního prostoru 6 výstupními otvory 15 společně s částí provozní kapaliny.

Od dolní oblasti výstupního prostoru 6 odbočuje zvětšení a prodloužení 18 tohoto výstupního prostoru 6, které je vedeno příčně pod hřídelovým prostorem 11 k druhé straně propojovacího bloku 2. V této souvislosti by výraz druhá strana měl být chápán jako ta strana, která je oddělena od strany výstupního prostoru 6 oddělovací stěnou 7, která odděluje výstupní prostor 6 od vstupního prostoru 5 v horní oblasti propojovacího bloku 2. Na místo toho je možné uplatnit

-2 CZ 285858 B6 výraz svislý průměr, který se v tomto příkladě shoduje s průměrem, vymezeným oddělovací stěnou 7.

Ve vnitřní obvodové stěně 10 ie v oblasti zvětšení a prodloužení 18, dále od výstupního prostoru 6, vytvořen otvor 19 a tímto otvorem 19 může procházet recirkulovaná kapalina z výstupního prostoru 6 do hřídelového prostoru 11. Tento otvor 19 je výhodně konstrukčně řešen takovým způsobem, aby vedl do oblasti umístění chlazeného mechanického těsnění 12, v níž jednak zintenzivňuje chlazení a jednak odplavuje plynové bubliny, které se tam mohly uchytit. Poté, co recirkulovaná kapalina proteče hřídelovým prostorem 11, pokračuje podle hřídelového otvoru 20 pro hřídel 1, vytvořeného v mezidesce 13, k vnitřnímu čelu hlavy oběžného kola 17 a proudí převážně na vstupní straně - mezi řečeným vnitřním čelem a mezideskou 13 do pracovního prostoru.

Tato činnost je zajištěna bez ohledu na to, zda čerpadlo je použito jako podtlakové čerpadlo, nebo jako kompresor, protože v každém případě je hrdlový prostor pod tlakem, který není výrazně nižší než tlak, převládající ve výstupním prostoru 6, zatímco v pracovním prostoru má přinejmenším obvodová oblast nižší úroveň tlaku.

Claims (4)

1. Čerpadlo na zkapalněný plyn s vnitřní oběhem, mající pracovní prostor, ve kterém je letmo uloženo oběžné kolo (17) a propojovací blok (2), který je od pracovního prostoru oddělen mezideskou (13), přičemž v propojovacím bloku (2) je upraven jednak hřídelový prostor (11), výhodný pro umístění mechanického těsnění (12), a jednak vstupní prostor (5) a výstupní prostor (6) čerpaného zkapalněného plynu, kteréžto prostory (5, 6) jsou prostřednictvím vstupního otvoru (14) a výstupního otvoru (15) propojeny s pracovním prostorem, přičemž výstupní prostor (6) je ještě, pro zajištění oběhu recirkulované kapaliny, propojen s pracovním prostorem cirkulačními průchody, vyznačující se tím, že výstupní prostor (6) a pracovní prostor jsou spolu propojeny přes hřídelový prostor (11).

2. Čerpadlo podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstupní prostor (6) s hřídelovým prostorem (11) propojující otvor (19) je upraven v prodloužení (18) výstupního prostoru (6), vedeném příčně ve vztahu ke straně čerpadla, která obsahuje vstupní otvor (14).

3. Čerpadlo podle nároku 2, vyznačující se tím, že otvor (19) je upraven, při rozdělení propojovacího bloku (2) na dvě strany proložením roviny oddělovací stěnou (7), oddělující od sebe v propojovacím bloku (2) vstupní prostor (5) a výstupní prostor (6), na straně vstupního prostoru (5).

4. Čerpadlo podle nároku 2, vyznačující se tím, že prodloužení (18) výstupního prostoru (6) je uspořádáno v oblasti pod hřídelovým prostorem (11).