双轴泵和泵送方法技术

双轴泵包括：两个协作的转子，其被构造成绕平行的旋转轴线沿相反方向旋转；定子，其包括定子孔，所述转子被安装在该定子孔中以进行旋转。定子孔包括在两条旋转轴线之间的中心部分以及在两条轴线外部的外部部分，所述转子被构造成具有与定子孔协作的尺寸，使得当在外部部分的至少一部分中旋转时，每个转子的远离另一转子的外边缘与定子孔密封。流体入口被设置在定子孔中，该流体入口的至少一部分在所述定子孔的位于旋转轴线之间的中心部分中。流体出口被设置在定子孔的相对表面中，该流体出口在定子孔的中心部分中。流体入口和流体出口布置成使得在所述转子旋转时，所述转子各自在流体入口和流体出口之间移动泵送室；其中，流体入口的至少一部分布置成延伸超过定子孔的中心部分。

Double shaft pump and pumping method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双轴泵和泵送方法
本专利技术涉及双轴泵。
技术介绍
双轴泵根据协作的转子原理来操作，其中两个转子沿相反方向旋转，并且被形成于转子和定子孔之间的泵送室在气体入口和气体出口之间移动。为了避免气体在入口和出口之间的回流，转子一般被构造成使得泵送室在其向出口打开之前相对于入口被密封。该要求限制了这些开口的尺寸。泵的流率或流量（capacity）能够通过增加其尺寸抑或通过增加其旋转速度来增加。增加泵的尺寸增加了材料成本并限制其应用。一般来说，期望减小泵的尺寸以减小材料使用以及运输的成本和被安装时的占地面积。增加旋转速度没有与增加尺寸相同的缺点，然而，对泵的旋转速度能够增加的量存在限制。限制因素包括材料强度以及使流体被泵送到泵中和从泵中被泵送出的能力。如果常规双轴泵运行得更快，则已发现的是，超过一定速度，就不存在流率或流量的对应的增加了。将期望的是，提供具有小尺寸和高流量的双轴泵。
技术实现思路
第一方面提供了一种双轴泵，所述双轴泵包括：两个协作的转子，其被构造成绕平行的旋转轴线沿相反方向旋转；定子，其包括定子孔，所述转子被安装在该定子孔中以进行旋转；所述定子孔包括在所述两条旋转轴线之间的中心部分、以及在所述两条轴线外部的外部部分，所述转子被构造成具有与所述定子孔协作的尺寸，使得当在所述外部部分的至少一部分中旋转时，每个转子的远离另一转子的外边缘与所述定子孔密封；在所述定子孔中的流体入口，所述流体入口的至少一部分在所述定子孔的位于所述旋转轴线之间的所述中心部分中；在所述定子孔的相对表面中的流体出口，所述流体出口在所述定子孔的所述中心部分中；所述流体入口和流体出口布置成使得在所述转子旋转时，所述转子各自在所述流体入口和所述流体出口之间移动泵送室；其中，所述流体入口的至少一部分布置成延伸超过所述定子孔的所述中心部分。本专利技术的专利技术人认识到，在增加泵的速度时的限制因素是进入泵中的流体的入口流导（inletconductance）或流率。实际上，在超过一定速度的情况下，入口流导阻止性能随轴速度的增加成比例地增加。常规地，双轴泵中的流体入口的位置和尺寸受限于其操作模式。在这点上，当转子旋转时，双轴泵通过由转子和定子孔限定的泵送室在流体入口和流体出口之间移动气体来操作。为了有效地泵送气体，当与排气部流体连通时，泵送室应被密封成与气体入口隔绝。因此，常规地，气体入口的尺寸被限制为不延伸超过转子轴线。因此，在上止点位置处，转子常规地将入口和出口两者密封成与被限定在转子和定子孔之间的泵送室隔绝。在上止点位置之前，入口向泵送室打开，而超过该上止点位置，气体向泵送室打开。为了改善入口流导，专利技术人认识到，增加入口的尺寸使得其延伸超过其尺寸的惯常极限（即，超过旋转轴线）将不仅提供用于向泵输入任何流体的区域的增加，而且还提供用于输入流体的时间的增加，因为尺寸的增加向被密封成与泵送室隔绝的入口提供了延迟。在本领域中存在对将入口增加到超过旋转轴线的技术偏见，因为这会导致在入口和出口之间的一般对泵性能不利的流体流动路径。然而，专利技术人还认识到，由于在泵送期间气体的压缩，流体出口的尺寸无需与流体入口的尺寸相同，且因此，通过提供以与入口相同的方式不延伸超过中心部分的出口，可减轻在出口和入口之间的流体流动路径的问题。此外，在一些情况下（诸如，以高速操作），对于转子旋转的一部分来说，入口和出口两者都与泵送室连通可以是可接受的，因为在高的旋转速度下，这将是短暂的时段，并且由于延时和主导的流动方向，可避免或至少减轻与从出口到入口的流体流动相关联的问题。因此，结合在中心位置内的流体出口，提出了如下流体入口，该流体入口延伸超过泵的中心部分，使得其在上止点位置处不再被密封。流体出口能够小于流体入口，并且由于泵对流体的压缩而尚未对性能不利。流体可以是气体、蒸汽或者是气体和蒸汽的混合物。在一些实施例中，所述流体入口布置成延伸超过所述中心部分，使得当处于在上止点位置之后5°和25°之间的旋转角度时，所述转子中的每个的外边缘开始超过所述流体入口而与所述定子孔密封，所述上止点位置是其中所述转子的直径垂直于联结所述旋转轴线的线的转子位置。已发现的是，入口尺寸的特别有利的增加以及将入口关闭的对应的延迟是这样的增加：其中入口在上止点位置之后5°和25°之间、优选地10°和20°之间被密封。这提供了入口流导的有效改善，同时仍允许有效的泵送操作。在一些实施例中，所述流体入口关于在所述旋转轴线之间的中途的平面对称，并且布置成使得所述流体入口在两侧上延伸超过所述中心部分。尽管气体入口可仅在一侧上扩大，但由两个转子提供的泵送基本上相同并且流体入口对称地布置可以是有利的。在一些实施例中，所述流体出口布置成使得其完全在所述中心部分内。在一些实施例中，所述流体出口被构造成使得其小于所述流体入口。在一些实施例中，所述流体入口和流体出口布置成使得在所述转子中的每个的相对外表面移动超过所述流体出口的边缘时，所述转子中的每个的所述外边缘开始超过所述流体入口而与所述定子孔密封，使得在所述定子孔和所述转子之间的所述泵送室被密封成与所述流体入口隔绝并且同步地被带成与所述流体出口流体连通。尽管流体入口可扩大并且流体出口保持不变，但是在一些实施例中，可优选的是，以对应的方式更改两者的尺寸，使得两个端口的打开和关闭之间的角度延迟被对准。也就是说，存在密封入口的延迟和打开出口的对应的延迟两者，使得出口与入口的打开和关闭对于泵送室是同步的，并且不存在从出口穿过泵送室到入口的直接流动路径。在其他实施例中，所述流体出口和流体入口布置成使得在所述转子的所述外表面超过所述流体入口而与所述定子孔密封之前，所述转子中的每个的所述相对外表面移动超过所述流体出口的边缘，使得对于每个转子旋转的一部分，在所述定子孔和所述转子之间的所述泵送室与所述流体入口和所述出口两者都流体连通。如前所述，尽管在流体出口和流体入口之间的路径可能会是不利的，但是也存在其中它可能可接受的情况，特别是对于高速操作来说。在重叠的尺寸有限的情况下，则延时和主导的流体流动方向可足以抑制流体从出口到入口的任何回流并使得该重叠为可接受的。在一些实施例中，所述流体出口布置成使得在旋转期间，当处于超过下止点位置5°和20°之间的旋转角度时，所述转子移动超过所述流体出口的边缘，从而使所述泵送室中的一个与所述流体出口流体连通，所述下止点位置是所述转子的直径垂直于联结所述旋转轴线的线的位置。优选地，所述角度在超过下止点位置5°和15°之间。流体出口的尺寸的减小不应太大，否则性能将遭受损失。然而，角度延迟能够高达20°，尽管优选地小于15°。尽管可通过移动仅一个边缘并延迟一个转子的出口的打开来减小流体出口的尺寸，但是在一些实施例中，所述流体出口关于在所述旋转轴线之间的中途的平面对称，从而为两个转子提供对称的操作。尽管泵可具有不同的形式（诸如，单级爪式泵），但是优选地，所述泵包括双轴罗茨泵。罗茨泵非常适于高速操作，并且提供具有增大的流体入口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双轴泵，所述双轴泵包括：/n两个协作的转子，所述协作的转子被构造成绕平行的旋转轴线沿相反方向旋转；/n定子，所述定子包括定子孔，所述转子被安装在所述定子孔中以进行旋转；/n所述定子孔包括在所述两条旋转轴线之间的中心部分以及在所述两条轴线外部的外部部分，所述转子被构造成具有与所述定子孔协作的尺寸，使得当在所述外部部分的至少一部分中旋转时，每个转子的远离另一转子的外边缘与所述定子孔密封；/n在所述定子孔中的流体入口，所述流体入口的至少一部分在所述定子孔的位于所述旋转轴线之间的所述中心部分中；/n在所述定子孔的相对表面中的流体出口，所述流体出口在所述定子孔的所述中心部分中；/n所述流体入口和流体出口布置成使得在所述转子旋转时，所述转子各自在所述流体入口和所述流体出口之间移动泵送室；其中，/n所述流体入口的至少一部分布置成延伸超过所述定子孔的所述中心部分。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170612 GB 1709296.61.一种双轴泵，所述双轴泵包括：
两个协作的转子，所述协作的转子被构造成绕平行的旋转轴线沿相反方向旋转；
定子，所述定子包括定子孔，所述转子被安装在所述定子孔中以进行旋转；
所述定子孔包括在所述两条旋转轴线之间的中心部分以及在所述两条轴线外部的外部部分，所述转子被构造成具有与所述定子孔协作的尺寸，使得当在所述外部部分的至少一部分中旋转时，每个转子的远离另一转子的外边缘与所述定子孔密封；
在所述定子孔中的流体入口，所述流体入口的至少一部分在所述定子孔的位于所述旋转轴线之间的所述中心部分中；
在所述定子孔的相对表面中的流体出口，所述流体出口在所述定子孔的所述中心部分中；
所述流体入口和流体出口布置成使得在所述转子旋转时，所述转子各自在所述流体入口和所述流体出口之间移动泵送室；其中，
所述流体入口的至少一部分布置成延伸超过所述定子孔的所述中心部分。


2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述流体入口布置成延伸超过所述中心部分，使得当处于在上止点位置之后5°和25°之间的旋转角度时，所述转子中的每个的外边缘开始超过所述流体入口而与所述定子孔密封，所述上止点位置是其中所述转子的直径垂直于联结所述旋转轴线的线的转子位置。


3.根据权利要求2所述的泵，其中，所述流体入口布置成延伸超过所述中心部分，使得当处于在上止点位置之后10°和20°之间的旋转角度时，所述转子中的每个的外边缘开始超过所述流体入口而与所述定子孔密封。


4.根据任一前述权利要求所述的泵，其中，所述流体入口关于在所述旋转轴线之间的中途的平面对称，并且布置成使得所述流体入口在两侧上延伸超过所述中心部分。


5.根据任一前述权利要求所述的泵，其中，所述流体出口被构造成使得其小于所述流体入口。


6.根据任一前述权利要求所述的泵，其中，所述流体入口和流体出口布置成使得在所述转子的相对外表面移动超过所述流体出口的边缘时，所述转子中的每个的所述外边缘开始超过所述流体入口而与所述定子孔密封，使得在所述定子孔和所述转子中的每个之间的所述泵送室在其被带成与所述流体出口流体连通时被密封成与所述流体入口隔绝。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的泵，其中，所述流...

【专利技术属性】
技术研发人员：NP肖菲尔德，S唐德斯韦尔，
申请(专利权)人：爱德华兹有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB