RU2017131631A

RU2017131631A - Элемент с отверстиями для жидкостного кольцевого насоса, имеющий антикавитационные конструкции

Info

Publication number: RU2017131631A
Application number: RU2017131631A
Authority: RU
Inventors: Дуглас Эрик БИССЕЛЛ; Вилсон Фабиан ГЭЙБОР
Original assignee: Гарднер Денвер Нэш Ллк
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2019-03-12
Also published as: US10100834B2; CN107532596A; JP2018505343A; WO2016130831A1; EP3256730A1; EP3256730A4; AU2016219196B2; CN107532596B; BR112017016615A2; CA2975876A1; US20160238008A1; EP3256730B1; ES2870715T3; AU2016219196A1; ZA201705369B; KR20170108141A

Claims

1. Жидкостный кольцевой насос, содержащий:

головку насоса, имеющую отверстие впуска, отверстие выпуска и противокавитационное отверстие;

корпус насоса, соединенный с головкой насоса, и определяющий камеру, которая по существу, охватывается корпусом насоса и головкой насоса;

ротор, по меньшей мере, частично расположенный в камере;

элемент с отверстиями, расположенный в камере и находящийся рядом с ротором, причем элемент с отверстиями включает в себя стенку, которая определяет отверстие впуска, отверстие стравливания и противокавитационное отверстие, каждые из которых отделены друг от друга; а также

множество лопаток, расположенных вокруг оси вращения ротора, причем каждая пара смежных лопаток частично определяет ковш между ними, и при этом каждый ковш имеет возможность поворачиваться из первой позиции, в которой ковш находится между отверстием стравливания и отверстием впуска, во вторую позицию, в которой ковш находится в жидкостной связи с отверстием впуска для всасывания жидкости в ковш, в третью позицию, в которой ковш находится в жидкостной связи с противокавитационным отверстием, чтобы впустить жидкость, в четвертую позицию, в которой ковш находится в жидкостной связи с противокавитационным отверстием и отверстием стравливания, и в пятую позицию, в которой ковш находится в жидкостной связи с отверстием стравливания для стравливания жидкости внутри ковша.

2. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, в котором ротор определяет коническое внутреннее пространство.

3. Жидкостный кольцевой насос по п. 2, в котором стенка элемента с отверстиями является конической наружной стенкой и, по меньшей мере, частично находится внутри конического внутреннего пространства.

4. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, дополнительно содержащий жидкость, расположенную внутри камеры, при этом жидкость взаимодействует с элементом с отверстиями и множеством лопаток, для охватывания каждого из ковшей.

5. Жидкостный кольцевой насос по п. 4, в котором объем каждого ковша расширяется из-за перемещения жидкости от вала относительно лопаток во время перемещения каждого ковша из второй позиции в третью позицию.

6. Жидкостный кольцевой насос по п. 4, в котором давление внутри каждого ковша, когда ковш находится во второй позиции равно первому давлению, и давление внутри каждого ковша, когда ковш находится в пятой позиции, равно второму давлению, которое больше, чем первое давление, и при этом источник жидкости поставляет жидкость в противокавитационное отверстие при третьем давлении, которое находится между первым давлением и вторым давлением.

7. Жидкостный кольцевой насос по п. 6, в котором давление внутри каждого ковша, когда ковш находится в третьей позиции больше, чем первое давление и меньше чем второе давление.

8. Жидкостный кольцевой насос по п. 1, дополнительно содержащий отверстие ввода жидкости, образованное в стенке элемента с отверстиями, причем отверстие ввода жидкости расположено между закрывающим краем отверстия впуска и открывающим краем отверстия стравливания.

9. Жидкостный кольцевой насос по п. 8, в котором указанный элемент с отверстиями включает в себя отклонитель вблизи отверстия ввода уплотняющей жидкости.

10. Жидкостный кольцевой насос по п. 9, в котором отклонитель имеет первую длину от одного края до противоположного края, измеренную в круговом направлении вращения примерно такую же, как ширина отверстия введения уплотняющей жидкости, измеренная в круговом направлении.

11. Жидкостный кольцевой насос, содержащий:

корпус насоса, определяющий камеру, которая, по существу, охватывается содержащимся в ней количеством жидкости;

ротор, по меньшей мере, частично расположенный в камере, при этом ротор содержит вал, поддерживаемый для вращения вокруг оси вращения, и множество лопаток, проходящих радиально от вала причем, множество лопаток, определяет коническое внутреннее пространство; а также

элемент с отверстиями, расположенный, по меньшей мере, частично внутри конического внутреннего пространства, причем элемент с отверстиями определяет отверстие ввода в жидкостной связи с областью низкого давления, отверстие стравливания - в жидкостной связи с областью высокого давления, и противокавитационное отверстие - в жидкостной связи с источником жидкости, имеющим давление между областью низкого давления и областью высокого давления, множество лопаток, расположенных так, что каждая пара соседних лопаток взаимодействует с жидкостью и элементом с отверстиями, чтобы, по существу, охватывать и определять ковш переменного объема, причем вращение ротора избирательно позиционирует первый ковш из множества ковшей в позицию впуска рядом с отверстием впуска для всасывания жидкости низкого давления внутрь ковша, в противокавитационную позицию, в которой ковш находится рядом с противокавитационным отверстием, и жидкость впускается внутрь первого ковша, и в позицию стравливания, в которой первый ковш находится рядом с отверстием стравливания для стравливания жидкости из ковша в область высокого давления.

12. Жидкостный кольцевой насос по п. 11, в котором давление внутри первого ковша, когда ковш находится в позиции впуска равно первому давлению, и давление внутри первого ковша, когда ковш находится в позиции стравливания, равно второму давлению, которое больше, чем первое давление, и при этом источник жидкости поставляет жидкость в противокавитационное отверстие при третьем давлении, которое находится между первым давлением и вторым давлением.

13. Жидкостный кольцевой насос по п. 12, в котором давление внутри первого ковша, когда он находится в противокавитационной позиции, больше, чем первое давление и меньше чем второе давление.

14. Жидкостный кольцевой насос по п. 11, дополнительно содержащий отверстие ввода жидкости, образованное в элементе с отверстиями, причем отверстие ввода жидкости расположено между закрывающим краем отверстия впуска и открывающим краем отверстия стравливания.

15. Жидкостный кольцевой насос по п. 14, в котором элемент с отверстиями включает в себя отклонитель вблизи отверстия ввода уплотняющей жидкости.

16. Жидкостный кольцевой насос по п. 15, в котором отклонитель имеет первую длину от одного края до противоположного края, измеренную в круговом направлении вращения примерно такую же, как ширина отверстия ввода уплотняющей жидкости, измеренная в круговом направлении.

17. Способ уменьшения кавитации в жидкостном кольцевом насосе, содержащий:

установку множества ковшей между смежными лопатками ротора;

формирование жидкостного кольца вокруг лопаток, при этом жидкостное кольцо и лопатки, взаимодействут для охватывания каждого из ковшей, так что, когда ковши вращаются вокруг оси вращения, объем внутри каждого ковша изменяется в результате движения жидкостного кольца относительно ротора;

поворот первого из множества ковшей к закрытой позиции, в которой ковш, по существу, уплотняется и объем ковша равен минимальному объему;

поворот первого из множества ковшей в позицию всасывания, в которой ковш находится в жидкостной связи с отверстием впуска;

поддержание жидкостной связи между первым ковшом и отверстием впуска во время дальнейшего поворота ковша, в течение которого жидкостное кольцо перемещается радиально от оси вращения относительно первого ковша, чтобы расширить объем первого ковша и всосать жидкость в объем через отверстие впуска;

поворот первого из множества ковшей к противокавитационной позиции, в которой противокавитационное отверстие находится в жидкостной связи с первым ковшом;

образование потока жидкости в первый ковш через противокавитационное отверстие для увеличения давления внутри первого ковша;

поворот ковша к позиции полного стравливания, в которой первый ковш находится в жидкостной связи с отверстием стравливания и не находится в жидкостной связи с противокавитационным отверстием; а также

поддержание жидкостной связи между первым ковшом и отверстием стравливания во время дальнейшего поворота первого ковша, в течение которого жидкостное кольцо перемещается радиально к оси вращения относительно первого ковша, чтобы уменьшить объем первого ковша и стравить жидкость из объема через отверстие стравливания.

18. Способ по п. 17, в котором давление в первом из множества ковшей равно первому давлению, когда первый ковш находится в позиции всасывания и равно второму давлению, когда первый ковш находится в позиции полного стравливания, при этом второе давление больше, чем первое давление.

19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий направление потока жидкости из источника в противокавитационное отверстие, причем источник имеет третье давление, которое находится между первым давлением и вторым давлением.

20. Способ по п. 18, в котором направление потока жидкости в первый ковш через противокавитационное отверстие увеличивает давление внутри первого ковша до давления, которое больше, чем первое давление и меньше чем второе давление.