专利名称：控制离心泵与真空泵的组合的方法及一种气体分离离心泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制一气体分离离心泵和真空泵的结合的功能的方法和一种气体分离离心泵。按照本发明的这种装置特别适用于泵送中等粘稠度的纸浆的所谓流化离心泵，但是该方法和使用该方法的离心泵也可用于被泵送的液体中含有气体和固体物质的其它场合。
以前公知的用于上述目的的泵特别是在美国专利US4,776,758、4,981,413、5,078,573、5,114,310、5,116,198、5,151,010、5,152,663和5,366,347中予以描述。上述专利均主要涉及木材加工工业的泵，这种泵从中等粘稠度的纸浆悬浮液中分离气体，它们的特征在于除了通常的叶轮以外，在叶轮后的一腔室中的泵轴上还装有一真空泵，优选为一水环泵。气体出口设置在泵叶轮的背板上，接近叶轮轴，积聚在离心泵的叶轮前方的气体可以通过该出口流入叶轮后的空间。多数情况下，所述空间通过一围绕至少泵轴的一部分的出口通道联接于真空泵的吸入口。当真空泵在叶轮前方的空间与其自身的泵腔之间形成一压差时，气体经过出口流入叶轮中和所述至少部分围绕轴的气体出口通道，一直到真空泵腔中。由于泵腔的偏心，真空泵以一种本身公知的方法一方面形成抽吸，从而将气体抽入其泵腔，另一方面在大气与其泵腔的出口侧之间形成一压差，从而使气体从泵腔中排出。被分离的气体通常从真空泵中直接排入大气。
对于用于在木材加工工业中泵送纸浆悬浮液的离心泵与真空泵的组合有某些特殊的要求，在上述专利中已广泛涉及到这些要求，因此在此只做简短叙述。
首先，由于所泵送的材料含有固体物质，即纤维，因此在离心泵和与其相连的真空泵的结构中要预防纤维进入气体送出系统。为此，例如在背板的后侧上提供背叶片，以便从已经流向叶轮后面的空间的材料中分离纤维。由于纤维还可能进入真空泵，因此，在该泵的吸入和排出侧均设置冲洗装置，以防止纤维阻塞管路。
第二，泵送纤维悬浮液时条件可能变化很大。例如纸浆的粘稠度的差别可能在若干百分比变化，纸浆的流入压力变化可能为若干巴。为了使功能可靠，在叶轮前方分离气体需要一特定压差，因此要提供考虑入口压力的可能性，即，真空泵的吸力应该是可控制的。这通常是通过设置一与吸入管路相连的所谓辅助气流管路来实现，当在叶轮前方有足够的气体不能被分离时，多余的空气可以通过该辅助管路导入真空泵。该辅助管路通常联接一阀，其在一特定压力，例如0.4巴下打开。
第三，泵送纤维悬浮液时，大多数情况下所分离的气体并不是由纯净空气构成，而是常常含有各种恶臭的，甚至到某种程度有毒的或腐蚀性的气体，这些气体不能直接导入到大气中。纤维也或多或少进入真空泵的出口，应该能够将它们回收，为了这个原因真空泵的出口通道也不能直接联接于排放口。
已经有人试图通过按照美国专利US5,366,347的装置来满足前两个需要，其基于这样一种想法，即，使泵送中等粘稠度纸浆的流化离心泵能够在三种不同的运行条件下运转。
在第一种情况下，入口压力低，低于大气压，大量气体在叶轮前方被分离，因此，真空泵的容量必须大，且泵必须能够泵走全部分离出的气体。
在第二种情况下，入口压力中等，略高于大气压，气体在叶轮前方被分离到某种程度，且必须能够在不带走纤维的情况下将气体通过真空泵泵走。
在第三种情况下，入口压力高，例如2巴，没有气体被分离，真空泵无需泵走任何东西。
所述专利建议，通过相对于真空泵的转子移动真空泵壳体来控制真空泵的容量。其原理是，真空泵在第一运行条件下从叶轮前方的真空空间抽吸空气，并将其向一较高的，即大气压力输送。在这种情况下，泵起到了其原始意义上的作用。
在第二种运行条件下，所分离气体的气压在大气压力之上，真空泵的壳体相对其转子移动到这样一个位置，使真空泵在与第一情况相反的方向上形成一压差。换句话说，假设纸浆的入口压力在叶轮前方产生一1.5巴的绝对压力，则相对于大气的压差为0.5巴。由于这一压差较大，利用真空泵形成一例如0.3巴过压的反向压力，从而叶轮前方的压力首先必须超过真空泵的反向压力。换句话说，气体以只有0.2巴的压差流出到大气中。
对于第三种运行条件所述专利建议，移动真空泵的偏心壳体，使其与真空泵的轴和转子同心。换句话说，泵在两个方向上均不产生压差。可以这样推测，按照申请人的说法，假如在叶轮前方没有气体分离，既使压差很大也没有纤维能够进入气体出口。显然在这里忘记了这样一个事实，当离心泵的吸入侧存在相当大的过压时，很容易穿过各可能的通道从泵中迸发出。如果如美国专利US5,366,347所描述的，真空泵“惰性”运转，即，真空泵的壳体与转子同心并且在真空泵的出口侧没有设置阀，而在所述美国专利中认为不设置该阀是有利的，显然纸浆悬浮液会在过压的作用下直接穿过真空泵沿着气体出口通道流动。
按照所述美国专利US5,366,347，可以以两种方法解决上述问题或者在真空泵的出口侧设置一阀，该阀在泵“惰性”运转时封闭或节流，从而整个气体出口通道系统至少部分关闭，或者改进真空泵的容量以产生反向压力，使泵所产生的最大反向压力相对于离心泵的吸入侧的可能的最大过压。因此在所述美国专利中另一方面建议，是在离心泵的吸入侧出现轻微过压的情况下，改变真空泵壳体的偏心，使真空泵产生一反向压力，该反向压力大到足以“缓冲”该过压。另一方面还建议，当离心泵的吸入侧的过压增大时将真空泵壳体的偏心率进一步减小到零。后一种想法是不合理的，它在实践中导致泵大量泄漏。然而通过增加真空泵壳体的偏心率也可以很容易修正这种情况，当离心泵的过压增大时，增加真空泵的偏心率就可使真空泵所产生的反向压力增加。换句话说，通过保持真空泵所产生的反向压力与入口压力相同，在真空泵的两个方向上都不会有流动。与所述美国专利所讲述的相反，通过在真空泵的出口侧设置一节流阀当然也可减小入口压力的作用，这样，不仅可以通过改变真空泵壳体的偏心率，而且可以利用节流阀来“缓冲”入口压力。换句话说，仅仅通过为偏心率调节提供一认为壳体所需的足够的余量就可修正在美国专利5,366,347中所描述的装置。所有在所述专利中描述了的装置都可这样使用，至于各实施例，可参考所述美国专利5,366,347的说明书和附图。
在美国专利US5,366,437中更详细描述了的泵甚至在上述修正之后也不能满足目前工厂中对泵所提出的要求。我们在上面已经提到，在待排出的气体中通常含有恶臭或有毒的化学物。从真空泵中还排出一点液体，每分钟几升，在某些情况下还连续地排出纤维。将真空泵的排出口通到一分离的空间而不是阴沟，从环境的观点和回收纤维和化学物考虑是有利的，因此，在设计离心泵和真空泵时应该考虑使真空泵能够将气体、纤维和液体排放到一加压空间，或至少排到一位于泵上方的空间。换句话说，该泵除了能够在其吸入侧产生一真空以外还必须能够在其出口侧产生一压力头或过压。
在上述专利中，这种可能性或者未予以考虑，或者由于其它原因根本未涉及到。这些专利多数都没有以任何方式涉及这种泵组合的控制。其中一些专利提到了可以在真空泵的出口侧设置一断流阀，其可以对出口节流，甚至在必要时关闭出口。这在阀真的不得不完全关闭之前都起到了很好的作用。但阀关闭时在真空泵中引起气蚀和压力振动，因此，损坏真空泵的危险是非常大的。另一种可能性是改变泵的容积，如在美国专利US5,366,347中所描述的。然而控制容积导致泵不再具有向前传送气体和/或纤维和/或液体所需的压力头。下面的例子可以对此作出解释。在只有一点气体被分离并只需低真空来从离心泵中排出气体的情况下，调节真空泵，使其只产生一个小的压差。因此，在泵的出口侧只可得到一个小的压差，如果，例如泵的排出口应该被导向一位于大约比泵高20米处的空间，并且有时该空间还带压，则这一压差是不够的。
按照我们发明的方法和设备，通过在真空泵的吸入侧设置控制装置解决了上述问题，利用该控制装置可以完全控制真空泵在离心泵的叶轮前方所产生的真空，不管真空泵的容积如何。换句话说，虽然只有一小的真空作用指向离心泵一侧，却可获得真空泵的总的容量来排出所分离的气体、纤维和液体。
本发明的方法和设备的特征在所附权利要求书中明显可见。
下面参考附图对本发明的方法和设备进行更详细的描述。
图1为现有技术的带有真空泵的离心泵的一轴向横剖面图，在该离心泵中装有按照本发明的控制系统；图2示出本发明的离心泵的一优选实施例；图3示出本发明的离心泵的一第二优选实施例；图4示出本发明的离心泵的一第三优选实施例；图5示出本发明的离心泵的一第四优选实施例；图6示出本发明的离心泵的一第五优选实施例；图7示出本发明的离心泵的一第六优选实施例；图8a和8b示出本发明的离心泵的一第七和一第八优选实施例；和图9示出本发明的离心泵的一第九优选实施例。
按照图1所示，一种现有技术的离心泵包括一螺旋形壳体10和一泵体40。螺旋形壳体10包括离心泵的一吸入口12和一基本上相切的出口(未示出)。螺旋形壳体10围绕着离心泵的叶轮14，该叶轮包括一所谓背板16、连接于吸入口12一侧的所谓前表面的表面上的工作叶片18和连接于背板的背侧上的背叶片20。在叶轮14的背板16上还设置有多个气体出孔22。一泵的后壁24最好可拆卸地设置在螺旋形壳体10和位于泵体40内的真空泵之间，在后壁与轴，或如图所示一从叶轮延伸出的一圆柱形凸起部分之间形成一气体出口通道26。在本实施例中，该通道扩大为一环形腔28。在图示实施例中，在后壁24内设置一通向环形腔28的冲洗管30，用于清洗气体出口系统。在被泵送的材料为木材加工工业中的中等粘稠度的纸浆悬浮液的情况下，在离心泵的叶轮内设置一流化转子32，该转子优选包含有叶片34，这些叶片与泵轴和吸入口12的壁板隔开延伸一段距离。
按照图1所示，在泵体40内还设置一真空泵，该真空泵包括一壳体42和设置在该壳体内的一转子44。在图示实施例中壳体42包括一成整体的后壁46，如果需要的话，该后壁也可以是可拆卸的。一单独的可拆卸板48或离心泵的后壁24用作壳体42的前壁(朝向离心泵)，虽然也可以这样构造真空泵，使其前壁为真空泵壳体的一整体部分，而后壁为可拆卸的。与离心泵的叶轮14相同，转子44也连接于轴49并设有叶片50，然而叶片50并不延伸到壳体44的内壁52。在真空泵运行时叶片50转动一液体环51。围绕转子44的壳体42的内壁52是偏心的，因而由壳体内的叶片50转动起来的液体环根据叶片50与壳体42的内壁52相互的位置引起叶片50之间的空间的体积的变化。壳体42的前壁48设有一真空泵的吸入口54，其构成离心泵与真空泵之间的气体排出管的一部分，该吸入口为新月形的并相对于壳体42这样定位，使得在吸入口54处转子44的叶片50之间的空间的容积增加。这就导致转子的叶片之间产生真空，因此真空泵将气体吸入叶片50之间的空间。在图1所示的实施例中，在真空泵的后壁46的对应点上有一个所谓辅助空气通道56，如果从离心泵接收的气体不够的话，则真空泵以完全相同的方法通过该辅助空气通道将空气吸入到叶片之间的空间。辅助空气通道56通常连接一阀(未示出)，该阀在一给定压差下打开。也可以使所述辅助空气通道穿过离心泵的后壁24或穿过真空泵的前壁48通向腔室28。在真空泵的后壁46上还设置有一出口通道58，从该出口通道中排出的主要是气体，也有少量液体，可能还带有固体。所述出口通道58与真空泵的连通点和吸入口54呈大约180°角，该点优选在真空泵的后壁46上，虽然其也可位于将两泵分开的真空泵的前壁48或离心泵的后壁24上，这样它就直接位于轴上与吸入口54相对的一侧。
各种可能的泵结构的例子在A.AHLSTROM公司的美国专利US4,981,413、5,078,573、5,114,310、5,166,198、5,151,010和5,152,663中详细示出，在此引为参考。在上述专利中示出的结构是有利和有用的装置，但不应理解为代表了各种可能的结构。
图2示出了按照本发明的一优选实施例的离心泵的一详细的局部剖面图。该图示出了泵轴49、叶轮14及其圆柱形突出部分、真空泵的转子44和离心泵的后壁24及其腔室28，以及腔室28和真空泵之间的于后壁上的吸入口54。按照本发明，控制真空泵吸入流的装置100包括一橡胶或类似弹性材料的一环形管60，该管设置在离心泵的后壁的在径向上最靠里的边缘上的一槽62内，优选在腔室28的离心泵一侧，并且可以以液压、气压或其它方法使该管膨胀。将一种压力介质，例如通过设置在后壁24上的管路导入环形管60，。当控制装置100如图所示定位时，能够穿过腔室28的后壁24通向辅助空气通道64。该装置这样作用，如果从真空泵至离心泵的横剖面流动面积应该予以节流调节，则流体介质增压，从而，使环形管60膨胀并更接近叶轮的圆柱形突出部分。当管60中的压力释放时，该横剖面流动区域实际上是开通的，对从离心泵流向真空泵的气流没有阻挡。当然，在环形腔室28中还可以设置一个对应的膨胀管或类似物，当该管膨胀时不仅对横剖面流动面积节流调节，而且也直接对真空泵的吸入口54节流。
图3示出了一个按照本发明的第二优选实施例的离心泵的详细局部剖视图。图中示出泵轴49、叶轮14及其圆柱形突出部分、真空泵的转子44和离心泵的后壁24及其腔室28，以及在腔室28和真空泵之间的后壁上的吸入口54。按照本发明的控制装置100包括一设置在后壁24上的优选为径向的环形槽72，槽中滑动地设置至少一个或优选几个关闭舌片70。例如可以有一个关闭舌片70，在这种情况下，离心泵和真空泵之间的气体出口通道26只能被节流到在周向上测量为180°的程度。甚至也必须考虑这样一种可能性，就象上述美国专利中的一份提到的在后壁24上的一个非环形开口，即按照一实施例仅由一半环构成的流动管路。当设置两个关闭舌片70时，这两个关闭舌片优选以一个搭接在另一个之上的方式设置在槽72中并在轴49的两相对侧。舌片70的内边缘优选为与轴的周边同样曲线的形状，或者如图所示，或者与叶轮的圆柱形突出部分相同的形状。如果有几个舌片70，将它们按前述两个舌片的原理搭接设置或者将它们设置成以照相机快门的方式开合。当在腔室28和离心泵之间设置闭合舌片时，能够以图2所示的方法将补充空气导入腔室28。除了图3中所示的方法以外，还可以通过在腔室28的底部设置的一槽中设置相应的闭合舌片来实现横剖面流动面积的节流调节。可以通过从外部向舌片延伸的杆以例如液压、气动或类似方式操作舌片，从而可以使舌片沿径向直线移动，或围绕一顶着轴的连接点转动。还可以使所述径向槽的底部逆着轴升高，从而通过使舌片沿着槽的底部周向滑动就可以使其逆着轴/叶轮的凸出部分运动。在本实施例和下一实施例中都未描述辅助空气通道，因为其位置和运转在前面都以描述得足够清楚。因此显而易见，如果需要，在哪个实施例中都可以设置一辅助空气通道。
图4示出一个按照本发明的第三优选实施例的离心泵的一详细的局部剖面图。图中示出泵轴49、叶轮14及其圆柱形凸出部分、真空泵的转子44和离心泵的后壁24及其腔室28，以及在腔室28和真空泵之间的后壁上的吸入口54。按照本发明的控制装置100包括一闭合板80，该闭合板在周向上至少具有与真空泵的吸入口54相同的尺寸。当闭合板80逆着吸入口54运动时从腔室28向真空泵的横剖面流动面积减小。可以设计成以机械、液压或气动方式操作的闭合板80。一种方法是在后壁24上于闭合板的两侧都为一个通过压力介质改变其尺寸的部件设置一空间，或者为小的压力介质缸设置空间，例如利用该缸可以轴向上移动闭合板。另一种可能性是以这样一种方式为闭合板设置一回位弹簧，例如，使闭合板抵着弹簧朝向吸入口54移动。
图5示出一个按照本发明的第四优选实施例的离心泵的详细局部剖视图。该图示出一泵轴49、叶轮14及其圆柱形凸出部分、真空泵的转子44和离心泵的后壁24及其腔室28，以及腔室28和真空泵之间的后壁上的吸入口54。按照本发明，控制装置100包括一设置在腔室28的底部上的槽92和一设置在该槽内的径向滑动闭合板90。闭合板90和其槽92在周向上测量至少具有与真空泵的吸入口54大致相同的尺寸。当闭合板90径向移动时，真空泵的吸入口54取决于闭合板90的移动方向或者关闭或者打开。可以设计成以与图3所示的实施例中相同的方法的闭合板90。也可以不通过径向上移动设置在腔室28的底部的板，而是周向移动该板来对吸入口54节流。
图6b示出一个按照本发明的第五优选实施例的离心泵的一局部剖视图。该图从图6a所示的离心泵的局部横剖面侧在轴线方向上示出该装置，未示出离心泵的叶轮14和离心泵的后壁24，吸入板124同心地设置在后壁上。真空泵的转子的杆126在图6b的最里面。围绕该杆的圆表示一个在吸入板124上用于叶轮的一轴或圆柱形凸出部分的孔。由一虚线示出的偏心圆128表示真空泵的偏心壳体。由一虚线示出的椭圆曲线开口130表示从真空泵中去除气体的出口，其位于真空泵壳体的后壁上。在图6b所示的位置上，该出口位于真空泵的偏心壳体128的收敛侧，即在压力侧，因此，液体环与转子的柱之间的空间收敛，使该空间中的气体通过开口130压出泵外。以一实线表示的椭圆曲线开口132是真空泵的吸入口。在图6b示出的情况下，开口132处于这样一种位置，在此位置，在壳体内旋转的液体环与转子的柱之间的空间扩大，换句话说，泵从开口132抽吸气体来充填所述空间。在图中所示的情况下，开口的前缘132’基本上位于壳体的最大偏心位置。弯曲的箭头R表示真空泵转子的转动方向。本发明的这一实施例的特征在于，通过从图6b所示位置顺时针转动吸入板124来控制从离心泵流向真空泵的气流，例如经转动吸入板使吸入口的前缘132’移过真空泵壳体的最大偏心处到达泵开始产生压力的那一侧，从而将液体环与转子的柱之间的气体通过吸入开口压回到吸入侧，即朝向离心泵。这至少导致削减真空泵的吸入容量，并且如果吸入板124转到足够大的位置，吸入就会完全停止。吸入板124的转动易于实现，例如利用穿过离心泵体通向后壁24与吸入板124的分离表面的一轴。轴端最好带有一螺旋线，吸入板的边缘带齿，这样，轴一转动，吸入板就跟着转动。轴的转动可以手动实现，也可利用一电动机电动实现，因此，如果需要的话可以为系统提供各种控制装置。
图7以与图2至5相似的方式示出一个按照本发明的第六优选实施例的离心泵的局部剖视图。图中可见，离心泵的叶轮14，或者不如说其圆柱形突出部分带有一肩140，而后壁上带有一导面242，优选环形控制件244可以沿着该导面或者朝着肩140运动，或者离开其运动。这样，就可以随意调大对于来自叶轮的气体出口142的气流的抽吸。通过在环形控制装置的周边上设置几个彼此均匀分布的杆246，可以控制控制装置142的运动，在后壁24上为这些杆设置了空腔，在这些空腔中，例如一弹簧件248定位在杆的一侧，并且例如一借助于压力可以膨胀的一元件250定位在另一侧。当然，压力件250可以被例如可转动的偏心杆或类似物代替。
图8a和8b为按照本发明的第七和第八优选实施例的装置。所述装置基于在前面的实施例中已经描述过的可动控制件242。在这两个实施例中，与控制件242一起限制横剖面流动面积的表面由叶轮14的圆柱形突出部分上的一锥形面150(图8)或一阶梯形收敛面152构成。这种涉及控制件142的运动的装置可以以前面附图中所描述的方法使用。
可以使用的另一控制系统是这样一种装置，其中在离心泵的后壁的内缘上形成基本上延伸到叶轮的轴/圆柱形突出部分的齿，这些齿覆盖该周边的大约一半，优选至少一半。与其配合的部件为一可转盘，盘上的齿的尺寸优选与后壁上的齿相同，通过将这些齿转到在流动方向上彼此相对，或通过将这些齿啮合设置可以打开剩余的横剖面流动区域。
另一种可行的控制系统可以通过改变真空泵的转子的间隙来实现。这实际上意味着真空泵体的至少一端相对于转子移动，或者其至少一端与转子一起移动。当转子，特别是转子的叶片与壳体之间的空间增大时，围绕叶片的边缘的气流迅速增大，从而使泵所产生的吸力明显下降。实际上，一种最有可能的上述空间的控制方法可能是将真空泵的前壁设置成可动的。
控制装置的功能或换句话说，所述流动或者手工控制。或者作为被泵送材料的粘稠度的函数，作为被泵送材料的入口压力的函数，作为被泵送材料的粘稠度和入口压力二者的函数或者被泵送材料的气体含量的函数自动控制。可以这样来实现按照入口压力的控制，例如，当入口压力增加时控制件在一个方向上移动，这种移动使减小气体出口通道路的横剖面流动面积。例如可以通过设置在离心泵的后壁上的压力介质缸来移动舌片，该缸抵抗一弹簧力将舌片推向轴，或者通过一设置在泵体之外的缸，例如一双向缸移动舌片。
这样，从前述看出，已经提出了多种解决方案，通过这些解决方案，可以使按照本发明的离心泵与真空泵的组合在各种可能的运行条件下都处于最佳运行状态。例如可以以一种控制的方式利用真空泵将少量超大气压气体和液体以及可能夹杂在其中的固体物质排放到比如一个位于泵上方30米处的压力水箱中。本发明并不限于上面所描述和图示的实施例，这些实施例旨在给读者一个关于实现这种控制的许多解决方案的清晰的图示。应该理解，在权利要求书所限定的本发明精神和范围内还可能有其它的技术解决方案。
权利要求
1.一种控制离心泵和真空泵的组合的功能的方法，在该组合中，离心泵的叶轮(14)和真空泵的转子(44)设置在同一轴(49)上，在离心泵中从被泵送的材料中分离的气体借助于真空泵沿着一位于所述离心泵和所述真空泵之间的气体出口通道(26)排出离心泵，其特征在于对在离心泵和真空泵之间的气体出口通道(26)内的气流进行控制。
2.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于通过改变气体出口通道(26)的横剖面流动面积来控制所述气流。
3.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于通过改变位于气体出口通道(26)内的真空泵吸入口(54)的横剖面流动面积来控制所述气流。
4.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于将所述气流作为被泵送的材料的粘稠度的函数加以控制。
5.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于将所述气流作为被泵送的材料的入口压力的函数加以控制。
6.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于将所述气流作为被泵送的材料的粘稠度和入口压力二者的函数加以控制。
7.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于将所述气流作为被泵送的材料的气体含量的函数加以控制。
8.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于将被分离的气体返回到一高于大气压的压力。
9.一种如权利要求1所述的方法，其特征在于通过改变真空泵转子与壳体的壁之间的空间来控制所述气流。
10.一种分离气体的离心泵，其主要包括一旋涡形壳体(10)和一泵体(40)；旋涡形壳体(10)包括一吸入口(12)和一基本上相切的出口，壳体(10)包围着叶轮(14)，叶轮(14)包括至少一个连接于吸入口(12)的一侧上的所谓背板(16)的表面上，即前表面上的工作叶片(18)、至少一个连接于背板的背面的背叶片(20)和至少一个设置在背板(16)上的气体出孔(22)；泵体(40)包括一设置在其内的真空泵，其包含一壳体(42)和一转子(44)，转子的叶片(50)与叶轮(14)设置在同一轴(49)上；所述壳体(42)包括一后壁(46)、一真空泵的前壁(48)和一壳体(42)的偏心内壁(52)，真空泵在朝离心泵一侧具有一吸入口(54)，内壁(52)围绕着转子(44)；壳体(42)还包括一所谓辅助空气通道(56)和一真空泵的出口通道(58)；泵的后壁(24)包括一气体出口通道(26)，其设置在旋涡形壳体(10)与真空泵之间，其特征在于限制气流的一控制件(100)设置在所述气体出口通道(26)内。
11.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于所述控制件(100)为一在一槽(72、82、92)中移动的板(70、80、90)，该槽设置在出口通道(26)的壁上。
12.一种如权利要求10或11所述离心泵，其特征在于所述控制件(100)为一在轴向、径向或周向上移动的板(70、80、90)。
13.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于所述控制件(100)为一设置在出口通道(26)的壁上的一可以在轴向和/或径向上膨胀的元件(60)。
14.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于一位于真空泵的前壁上的可相对于泵的壳体转动的吸入口(132)被用作控制件(100)。
15.一种如权利要求13所述的离心泵，其特征在于所述吸入口(132)定位在真空泵的可转动前壁(124)上。
16.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于控制件(100)为一在轴向上可转动的环(242)，其与叶轮或其一部分(140、150、152)限定了节流孔。
17.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于所述控制件(100)为一可在设置在出口通道(26)的壁上的槽(72、82、92)内可转动的板(90)。
18.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于在气体出口通道(26)内有一膨胀部件和一腔室(28)。
19.一种如权利要求13所述的离心泵，其特征在于辅助空气通道通向所述腔室(28)。
20.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于在叶轮(14)的前面设置一从泵的吸入口(12)伸出的流化转子(32)。
21.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于真空泵的出口通道(58)位于真空泵的后壁(46)上。
22.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于离心泵的后壁(24)与真空泵的前壁(48)为一体件。
23.一种如权利要求10所述的离心泵，其特征在于离心泵的后壁(24)与真空泵的前壁(48)限定气体出口通道(26)。
24.一种气体分离离心泵，其主要包括一旋涡形壳体(10)和一泵体(40)；该旋涡形壳体(10)包括一吸入口(12)和一基本上相切的出口，旋涡形壳体(10)围绕着叶轮(14)，叶轮(14)包括至少一个连接于吸入口(12)一侧的所谓背板(16)的表面上，即前表面上的工作叶片(18)、至少一个连接于背板后面的背叶片(20)和至少一个设置在背板(16)上的气体出口(22)；泵体(40)包括一设置在其内的真空泵，其包含一壳体(42)和一转子(44)，壳体可相对于泵轴移动，转子的叶片(50)与叶轮(14)设置在同一轴(49)上；所述壳体(42)包括一后壁(46)、一真空泵的前壁(48)和一壳体(42)的偏心内壁(52)，真空泵在朝离心泵一侧具有一吸入口(54)，内壁(52)包围着转子(44)；壳体(42)还包括一所谓辅助空气通道(56)和一真空泵的出口通道(58)；泵的后壁(24)包括一气体出口通道(26)，其设置在旋涡形壳体(10)与真空泵之间；真空泵的壳体(42)可移动到三个不同的位置，当离心泵的入口压力低并且大量分离气体时使用这三个位置中的第一个，当入口压力略高于大气压并且分离较少的气体时使用第二位置，当入口压力高时使用第三位置，其特征在于在第三位置上真空泵壳体的偏心率大于第二位置。
25.一种如权利要求23所述的离心泵，其特征在于在真空泵的出口侧设有一节流阀。
26.一种控制离心泵与真空泵的组合的方法，其特征在于主要通过在离心泵的各种运行条件下改变真空泵壳体的偏心率来控制真空泵上的压差。
全文摘要
本发明涉及一种控制离心泵和真空泵的组合的方法,以及一空气分离离心泵。按照本发明的方法的特征在于,由一限流元件控制在离心泵与真空泵之间的气体出口通道中的气流。
文档编号F04D27/00GK1192800SQ96196074
公开日1998年9月9日 申请日期1996年5月29日 优先权日1995年6月5日
发明者V·雷波仁, R·维沙拉, V·维克曼 申请人:A·阿尔斯特罗姆公司