SE456029B - Ljudnivakontroll for koniskt oppnade vetskeringpumpar - Google Patents

Description

456 029 2 Stâllda önskemål ernàs vid en vätskeringpump beskriven i ingressen till efterföljande huvudkrav om den andra utsläppsöppningen är en längsgående slits i huvudsak parallell med den lutande tillslutningskantens segment.

Ytterligare kännetecken hos uppfinningen samt dess natur. och olika fördelar kommer att framgå av följande ingående beskrivning av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar där Fig l är en vertikalprojektion, delvis i genomskärning, av en koniskt öppnad tvàstegs-vätskeringpump kon- struerad i enlighet med uppfinningens principer, där Fig 2 är ett tvärsnitt längs linjen 2-2 i Fig l men med pumpens rotor avlägsnad, där Fig 3' är en perspektivritning av den första öppnings- delen i pumpen enligt Fig l och 2, där Fig 4 är en ändring av öppningsdelen enligt Fig 3 och där Fig 5 är en planprojektion av den stympade kon-ytan hos öppningsdelen som visas i Fig 3 och 4.

Vätskeringspumpen 10 som visas i ritningarna är en tvástegs- pump med en första del l2 till höger i Fig l och en andra del l4 till vänster i denna_figur. Gas eller ånga som skall pumpas (hädanefter generellt hänvisad till såsom gas) kommer in i pumpen via intagsöppningen l6 och, efter att i följd ha passerat genom den första och andra delen, gàr ur pumpen via uttagsöppningen l8. 456 029 Pumpen har i allmänhet en ringformad kåpa 20 omfattande en första del 22 och en andra del 24. Roterbart monterad i kä- pan 20 är en axel 28 och en rotor 30 är fastmonterad pá axeln. Rotorn 30 har en första del 32 som sträcker sig från ett ringformigt ändhölje 34 till ett ringformigt mellanstegs- hölje 36. Rotorn har även en andra del 38 som sträcker sig från mellanstegshöljet 36 till ett ringformigt ändhölje 80.

Perifert anordnade med mellanrum och radiellt utsträckande, sträcker sig första delens rotorblad 40 från mellanstegs- höljet 36 till ändhöljet 34. Perifert anordnade med mellan- rum och radiellt utsträckande, sträcker sig andra delens rotorblad 82 från mellanstegshöljet 36 till ändhöljet 80.

Nära ändhöljet 34 har rotorn 30 ett första borrhâl med stym- pad konform koncentriskt med axeln 28. Den första öppnings- delen med stympad konform 50 (ibland hänvisad till som den koniska öppningsdelen 50) sträcker sig in till detta borrhàl mellan axeln 28 och rotorn 30. Öppningsdelen 50 är fast före- nad med en första stöddel 60, som i sin tur är fast förenad med kåpan 20. Bäranordningen 70 är fast förenad med stödde- len 60 för att roterbart stödja axeln 28 nära den första änddelen på pumpen.

Nära ändhöfiet 80 sträcker sig en andra öppningsdel med stym- pad konform 90 in i ett andra borrhál med stympad konform i rotorn 30. Öppningsdelen 00 är koncentrisk med axeln 28 och fast monterad på en andra stöddel 100, som i sin tur är fast monterad på kåpan 20. Bäranordningen 110 är fast monterad på stöddelen 100 för att roterbart stödja axeln 28 nära den and- ra änddelen pà pumpen.

Den första kàpdelen 22 är excentrisk med första rotordelen 32 och den andra kàpdelen 24 är pà samma sätt excentrisk med andra rotordelen 38. Båda kàpdelarna är partiellt fyllda med . 4656 029 pumpvätska (vanligtvis vatten), så att när rotorn 30 rote- rar medför rotorbladen pumpvätska och gör att den bildar en excentrisk ring av återcirkulerande vätska i var och en av de tvá delarna i pumpen. I varje del av pumpen diverge- rar denna vätska cykliskt frán och därefter konvergerar den mot axeln 28 när rotorn 30 roterar. Där vätskan divergerar från axeln bildar det resulterande reducerande trycket i området mellan närliggande rotorblad en zon för gasintag.

Där vätskan konvergerar mot axeln bildar det resulterande ökade trycket i området mellan närliggande rotorblad en zon för gaskompression.

Den första öppningsdelen 50 omfattar en intagsöppning 52 för att släppa in gas till intagningszonen på den första delen av pumpen. öppningsdelen 50 inkluderar även en utsläppsöpp~ ning 56 som medger komprimerad gas att lämna kompressions- zonen på den första delen. Gas transporteras från intags- öppningen 16 till intagsöppningen 52 via ledning 64 i stöd- delen 60 och ledning 54 i öppningsdelen 50. Gas som släpps ut via utsläppsöppningen 56 transporteras frán den första delen via ledning 58 i öppningsdelen 50 och ledning 68 i stöddelen 60. Denna gas transporteras från första stöddelen 60 till andra stöddelen 100 via mellanstegsledningen 26 (Fig 2) som är utformad som en del av kåpan 20.

Den andra öppningsdelen 90 omfattar en intagsöppning (ej visad) för att släppa in gas till intagszonen pà den andra pumpdelen och en utsläppsöppning 96 som medger gas att läm- na den andra kompressionsdelen. Gas transporteras fràn mel- lanstegsledningen 26 till den andra delens intagsöppning via ledning'l04 i stöddelen 100 och ledning 94 i öppningsdelen 90. Gas som släpps ut via andra delens utsläppsöppning 96 transporteras till uttagsöppningen 18 via en ledning 98 i öppningsdelen 90 och en ledning 108 i bärdelen 100. 456 029 Sàsomikonventionella tvåstegsvätskeringpumpar är första delens utsläppstryck (vilket är ungefär samma som andra delens intagstryck) väsentligt större än första delens in- tagstryck och andra delens utsläppstryck väsentligt större än andra delens intagstryck. I en typisk vakuumpumpinstalla- tion är exempelvis första delens intagstryck nära noll,abso- lut tryck, andra delens utsläppstryck atmosfärstryck och mellandelens tryck (dvs första delens utsläppstryck och andra delens intagstryck) mellanliggande dessa andra tryck.

Urholkning uppstår ibland i pumpar av den typ som beskrivs ovan, speciellt i pumpens första del och allra helst nära den första delens utsläppsöppning. En avsevärd mängd ljud följer med dessa urholkningar.

Man har funnit att både urholkning och det därmed sammanhäng- ande ljudet kan reduceras eller elimineras genom förstärk- ning av den utsläppsöppning med vilken urholkningen är före- nad (vanligtvis första delens utsläppsöppning 56 i tvàstegs- pumpar av den typ som visas i ritningarna och beskrivits ovan) genom anordnande av en andra relativt liten, underutsläpps- öppning 130 lokaliserad alldeles bortom tillslutningskanten pá huvudutsläppsöppningen.

I pumputformningen som visas i ritningarna har tillslutnings- kanten 120 hos utsläppsöppningen 56 två segment l20a och l20b.

Segment l20a är lutande i rotorns rotationsriktning från punkt X (Fig 5) pà en första relativt stor omkretsdel hos öppningsdelen 50 till punkt Y pà en andra relativt liten om- kretsdel hos öppningsdelen 50. Segment 120 b är axiellt (dvs i huvudsak i samma plan som rotorns 30 rotationsaxel) och sträcka sig från punkt Y på den andra relativt lilla omkrets- delen hos öppningsdelen 50 till punkt Z på en tredje ännu mindre omkretsdel hos öppningsdelen 50. Underutsläppsöppnnmen 456 029 130 enligt denna uppfinning är företrädesvis lokaliserad i det omrâde på öppningsdelens S0 yta som avgränsas av (1) lutande tillslutningkantens segment 120a, (2) den första relativt stora omkretsen hos öppningsdelen 50 som passerar genom punkt X och (3) en linje sammanfallande med axiella tillslutningskantens segment 120 b. Företrädesvis är under- utsläppsöppningen 130 en längsgående slits i huvudsak paral- lell med den lutande tillslutningskantens del l20a. Allra helst sträcker sig den slits som bildar underutsläppsöpp- ningen 130 fràn ovannämnda relativt stora omkrets på öpp- ningsdelen 50 till ovan nämnda linje som sammanfaller med axiella tillslutningskantens segment l20b. Denna mest före- dragna utföringsform visas i ritningarna.

Fastän det i den speciella utföringsformen som visas i rit- ningarna endast är anordnat en underutsläppsöppning 130, kan fler än en sådan öppning anordnas om så önskas. Den slitsfor- made öppningen 130 kan till exempel ersättas av en serie av cirkulära häl eller tvá eller flera längsgående slitsar som har.samma orientering som slitsen 130 och arrangerade anting- en ände-mot-ände eller sida-vid-sida kan användas i stället för en enda slits 130.

Under-utsläppsöppningen 130 enligt denna uppfinning kommu- niserar direkt med utsläppsledningen 58 i öppningsdelen 50.

Underutsläppsöppningen 130 är primärt en gasutsläppsöppning fastän en del överskott av pumpvätska också släpps ut via öppningen 130. Man har funnit att effekten med underutsläpps- öppningen 130 är att signifikant minska urholkning och därmed förenat ljud i koniskt öppnade vätskeringpumpar.

Trots att uppfinningen har beskrivits med tillämpning på den första delen av koniskt öppnade tvàstegsvätskeringpumpar är 456 029 det uppenbart att uppfinningen lika väl kan appliceras pá andra koniskt öppnade vätskeringpumpars konfigurationer, så som komiskt öppnade enstegsvätskeringpumpar. En koniskt öppnad enstegsvätskeringpump med tillämpning av denna upp- finning kan till exempel konstrueras genom uteslutning av den andra. delen i pumpen som visae i ritnignarna och be- skrivits ovan.

Claims (3)

10 15 20 25 30 456 029 g PATENTKRAV 1. En vätskeringspump bestående av en ringformad kåpa (22), en rotor (32) roterbart monterad i kåpan och med ett borrhál med stympad konutformning koncentriskt med_rotcraxeln och en stympad konutformad öppningsdel (50) anordnad i borrhálet och fast monterad relativt kåpan, där öppningsdelen (50) omfattar 1) en första utslâppsöppning (56) med tillslutnings- kant (120) omfattande ett segment (l20a) som är lutande i rotorns (30) rotationsriktning från en första relativt stor omkretsdel (X) hos öppnings- delen (50) till en andra relativt liten omkretsdel (Y) hos öppningsdelen (50) och I _ 2) en andra utsläppsöppning (130) på avstånd från den första utsläppsöppningen (56) och lokaliserad pà andra sidan om den lutande tillslutningskantens (120) segment (l20a) i rotorns (30) rotationsrikt- ning k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra utsläpps- öppningen (130) är en längsgående slits i huvudsak parallell med den lutande tillslutningskantens (120) segment (l20a). En pump enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att slitsen (130) har ungefär samma längd som den lutande tillslutningskantens (120) segment (l20a). En pump enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att den lutande kanten (120) även inkluderar ett axiellt segment (l20b), vilket i huvudsak ligger i samma plan som rotoraxeln och vilket sträcker sig från änden (Y) pà den lutande tillslutningskantens (120) segment (l20a) vid den andra relativt lilla omkretsdelen hos öppningsdelen (50) till en tredje ännu mindre omkretsdel (Z) hos öppningsdelen (50). 4. 5 10 5- 15 6. 20 q 456 029 En pump enligt patentkrav 3, k å n n e t e c k n a d därav, att den andra utslâppsöppningen (130) år anordnad i ett område på öppningsdelen (&0).som avgränsas av

1. ) den lutande tillslutningskantens (120) segment (l20a)

2. ) den första relativt stora omkretsdelen hos öppnings- delen (50) och _

3. ) en linje sammanfallande med det axiella segmentet (l20b) hos tillslutningskanten (120). En pump enligt patentkrav l, k å n n e t e c k - n a d därav, att slitsen (130) sträcker sig från den första relativt stora omkretsdelen hos öppnings- delen (50) till linjen som sammanfaller med det axiella segmentet (l20b) hos tillslutningskanten (120). En pump enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att pumpen är en tvåstegspump (10) och att första och andra utsläppsöppningarna (56 resp 130) är förbundna med den första delen hos pumpen och kommunicerar med intagsöppningen hos den andra delen hos pumpen.