用于旋转式流体泵送设备的套的制作方法

文档序号:16986013发布日期:2019-03-02 00:37阅读:119来源:国知局
用于旋转式流体泵送设备的套的制作方法

本发明总的涉及由旋转流体设备使用的节流套(throatbushings)。更具体地说,本发明涉及节流套,其包括至少一个弧形槽,该弧形槽朝向节流套的内孔开口并沿其延伸。



背景技术:

泵是许多工业设备和工艺的主力。流体泵用于例如下水道和废水管理、采矿作业、纸浆和造纸设备、石油和天然气工业以及必须移动流体的许多其他应用中。由于几个原因,优选的是在作业期间需要较少冲洗水的泵。泵的密封室中的砂粒、其他颗粒和空气可能会给泵操作人员带来无数问题。过多的颗粒可能导致密封室内的磨损和裂缝,导致泵性能的下降,泄漏和/或最终泵故障。同样地是,在密封室内卷入的空气可能导致过多的热量积聚,从而导致泵热运转到冲洗水不再能够提供足够冷却的程度。

传统的节流套是众所周知的并且通常用在离心泵和其他这类旋转流体设备的泵壳体内。它们通常被设置成围绕马达轴或轴衬套形成限制性的封闭间隙,以便将泵室或蜗壳中的叶轮与密封室或填料函(stuffingbox)/填料盒(packingbox)分开。在机械密封应用的情况下,节流套将位于密封与叶轮之间,或者在填料函应用的情况下,将位于叶轮与填料压环之间或压紧环(ringsofpacking)之间。

密封室/填料函的主要功能是控制沿马达轴泄漏到大气中的流体的量。它还可以防止空气沿着轴到泵壳体的泵腔工作。密封室/填料函通常将需要一个冲洗水源来冷却和润滑密封面或填料以及马达轴/轴衬套。然而,在泵送的流体含有磨蚀材料或颗粒物质的应用中,对冲洗供应的要求要高得多。这在泵运转期间存在若干问题。例如,冲洗水供应可能被污染并需要处理。另外,如果泵送装置含有高水平的磨蚀材料或颗粒物质,则可能需要大量的冲洗水来提高机械密封或填料的使用寿命,并减少昂贵的维修和泵停机时间。但是,这只是略微有效。

已经努力研制了多个装置,用于减轻或减少泵运转期间的冲洗需求,陷入泵的密封室或填料函中的颗粒物质和空气,并且/或者改善密封室内的流体传递,以减少热量积聚。

例如,pct申请公开号wo2007/059599描述了节流套,其包括贯穿的至少一个切向通道,该切向通道从靠近外表面的节流套的第一面切向地穿过到达节流套的第二面,该第二面靠近节流套的孔的内环形表面。在节流套中钻出或以其他方式形成的切向通道是封闭的通道,其与节流套的孔分开。

在旋转流体泵送设备的泵密封室或填料函内陷入颗粒物质和空气仍然是常见问题。期望的是可以增加密封或填料的使用寿命并且/或者可以减少昂贵的维修和泵停机时间的空气/颗粒去除系统。通过减少在这类应用中冲洗密封室或填料函所需的水或流体的量,以及通过由于减少的热量积聚而减少泵设备的能量使用,可以实现显着的环境和/或经济效益。

可能期望的是用于在旋转流体设备的密封室或填料函中使用的替代的、附加的和/或改进的节流套。



技术实现要素:

在一个实施例中,本文中提供了一种用于在旋转流体设备的密封室或填料函中使用的节流套,该节流套包括:

第一面;

第二面;

外环形表面,其跨在第一面和第二面之间,其尺寸设置成以紧密配合被接纳在该密封室或填料函的喉部或孔内;

内环形表面,其限定了从第一面延伸到第二面的内孔,内孔的尺寸设置成在有间隙的情况下接纳旋转轴,以允许该旋转轴在内孔中自由旋转;和

至少一个弧形槽,其从第一面到第二面穿过内环形表面,弧形槽沿其长度朝向内孔开口,并限定大致半螺旋形的路径,该路径从位于第一面上的弧形槽的开口通向位于第二面上的弧形槽的出口。

在如上所述的节流套的另一个实施例中,节流套可以构造成使得:

弧形槽的开口从内环形表面朝向外环形表面延伸横跨第一面;

弧形槽的出口从内环形表面朝向外环形表面延伸横跨第二面;并且

弧形槽的开口的尺寸设置成比弧形槽的出口更靠近外环形表面。

在以上节流套中的任一个节流套的又一个实施例中,节流套可包括一个以上的弧形槽,其大致半螺旋形的路径都是左旋方向的或都是右旋方向的,从而匹配旋转轴的旋转转动。

在以上节流套中的任一个节流套的又一个实施例中,节流套可包括从第一面到第二面穿过外环形表面的外部通气口。

在以上节流套中的任一个节流套的另一个实施例中,节流套可包括从第一面到第二面穿过外环形表面的外部排口,外部排口位于外环形表面上,与外部通气口大致相对。

在以上节流套中的任一个节流套的又一个实施例中,节流套的内环形表面可包括锥形部分,该锥形部分起始于第一面和第二面之间的内孔内并且呈环状向外逐渐变细到第一面。

在以上节流套中的任一个节流套的又一个实施例中,节流套的内环形表面可包括围绕内环形表面和第一面之间的交界的第一环形倒角部。

在以上节流套中的任一个节流套的又一个实施例中,节流套的内环形表面可包括轴间隙部分,该轴间隙部分限定内孔的内径(id),该id的尺寸设置成在有间隙的情况下接纳该旋转轴,以允许该旋转轴在内孔中自由旋转。

在以上节流套中的任一个节流套的另一个实施例中,节流套的第一面可包括围绕其外周围的第二环形倒角部。

在以上节流套中的任一个节流套的又一个实施例中,节流套的内孔的至少一部分可以是锥形的,从第一面到第二面逐渐变窄。

在另一个实施例中,本文中提供了以上节流套中的任一个节流套在旋转流体泵中的用途。

在又一个实施例中,本文中提供了一种旋转流体泵,其包括以上节流套中的任一个节流套。

在又一个实施例中,本文中提供了一种套件,其包括以上节流套中的任一个节流套。

在如上所述的套件的又一个实施例中,套件还可以包括用于将节流套安装在旋转流体设备的密封室或填料函中的指令。

在上述的套件中的任一个套件的又一个实施例中,套件还可包括与节流套的尺寸配对的套环(lanternring),以便用于旋转流体设备的填料函内。

在上述的套件中的任一个套件的另一个实施例中,套件还可包括一个或多个填料压环,以便用于旋转流体设备的填料函。

在又一个实施例中,本文中提供了一种制造上面的节流套中的任一个节流套的方法,包括使用圆形球头立铣刀(roundedballendmill)在节流套中将该至少一个弧形槽加工到该节流套的该内环形表面中。

在又一个实施例中,本文中提供了一种制造旋转流体泵的方法,包括:

通过将上面的节流套中的任一个节流套插入该旋转流体泵的密封室或填料函的喉部中,将该节流套安装到该密封室或填料函中。

在如上所述的制造旋转流体泵的方法的另一个实施例中,该方法还可包括以下步骤:如果存在先前安装的节流套的话,从该旋转流体泵的该密封室或填料函中移除该先前安装的节流套。

附图说明

现在将参考附图通过示例进一步描述如本文中所述的节流套的实施例和示例,在附图中:

图1示出了如本文中所述的节流套的示例的透视图,其适合于在泵密封室或填料函内使用;

图2示出了(a)图1的节流套的俯视平面图,示出了面向密封侧,以及(b)图1的节流套的面向密封侧的透视图,其中有旋转轴穿过节流套的内孔;

图3示出了(a)图1的节流套的仰视平面图,示出了面向叶轮侧,以及(b)图1的节流套的面向叶轮侧的透视图,其中有旋转轴穿过节流套的内孔;

图4示出了图1的节流套的侧视立面图;

图5示出了图1的节流套的(a)横截面透视图和(b)横截面侧视图;

图6示出了如本文中所述的节流套的局部横截面侧视图,其定位于离心泵的密封室的喉部内;

图7示出了图6中所示的泵密封室和节流套的放大的局部横截面侧视图;

图8示出了如本文中所述的节流套的局部横截面侧视图,其定位于离心泵的填料函的喉部内,该离心泵包括套环和压紧环;和

图9示出了如图8中所示的填料函和节流套的放大的局部横截面侧视图。

具体实施方式

节流套通常用在离心泵和其他这类旋转流体设备的泵壳体中。本文中描述的是节流套,其包括至少一个弧形槽,该弧形槽朝向节流套的内孔开口并且沿着节流套的内孔延伸。这种节流套可以用在例如旋转流体设备的密封室或填料函中。如本文中所述的弧形槽的设计可以减少冲洗需要并且/或者可以延长某些应用中的维修之间的时间量。弧形槽可以有助于排空陷入泵密封室或填料函中的颗粒物质,朝向泵壳体的蜗壳退出。

在某些实施例中,如本文中所述的节流套可用于减少在涉及流体分散的颗粒或涉及浆料的泵送应用中通常所需要的冲洗量。在某些另外的实施例中,可以使用如本文中所述的节流套,以减少在离心泵和其他这类旋转流体设备的运转期间被陷入泵密封室或填料函中的颗粒物质和/或空气的量。在某些其他实施例中,如本文中所述的节流套可允许改进的密封室或填料函内的流体传递和/或减少的热量积聚,因此潜在允许密封在较冷的条件下作用和/或作用更长时间,同时显着减少能量消耗。

应当理解,实施例和示例在本文中出于意图针对本领域技术人员的说明性目的而提供,并且不意味着以任何方式进行限制。

图1示出了如本文中所述的节流套的示例的透视图,其适合于在泵密封室或填料函内使用。在图1中所示的节流套中,节流套(1)适合用于例如旋转流体设备的密封室或填料函。所示的节流套示例包括:

第一面(2),其在安装时面向密封室;

第二面(3),其在安装时面向叶轮;

外环形表面(4),其跨在第一面(2)与第二面(3)之间,其尺寸设置成以紧密配合被接纳在该密封室或填料函的喉部或孔内;

内环形表面(8),其环绕从第一面(2)延伸到第二面(3)的内孔(5),内孔(5)的尺寸设置成在有间隙的情况下接纳旋转轴,以允许该旋转轴在内孔中自由旋转;

至少一个弧形槽(6),其从第一面(2)到第二面(3)穿过内环形表面(8),弧形槽(6)沿其长度朝向内孔(5)开口并且限定了大致半螺旋形的路径,该路径从位于第一面(2)上的弧形槽的开口(9)通向位于第二面(3)上的弧形槽的出口(10)。

该至少一个弧形槽(6)可以在节流套(1)中加工出来或以其他方式形成,以便以用以补充由旋转轴在其运转期间的旋转力导致的流动型态的定向方式从密封侧(本文中也称为密封面)上的第一面(2)通向叶轮侧(本文中也称为叶轮面)上的第二面(3)。所示的弧形槽(6)沿其长度朝向内孔(5)开口,并且限定了从位于第一面(2)上的弧形槽的开口(9)通向位于第二面(3)上的弧形槽的出口(10)的以半圆形方式的大致半螺旋形的路径。

如图1中的说明性实施例中所示,弧形槽在第二面(3)上的弧形槽的出口(10)处的横截面可以是大致半圆形的,并且通常直径均匀地朝向第一面(2)移动。

本文中提到的大致半螺旋形的路径也可以被认为是部分扭转状路径,其中弧形槽限定弯曲或弧形流体通路,其具有沿其长度前进的三维顺时针或逆时针方向。

如本领域技术人员在考虑本文中的教导将理解的,在所述的节流套与旋转轴组装起来时,该一个或多个弧形槽(6)可形成一个或多个流体通路,其从密封室或填料函通向叶轮后面的泵室。每个流体通路的外部横截面的周界都可以部分地由弧形槽(6)界定,并且每个流体通路的外部横截面的周界的基本上其余部分都由旋转轴的外部界定,如考虑图2和图3、特别是图2(b)和图3(b)而将进一步理解的那样。在存在的情况下,如下面所述的锥形部分(7)和/或第一环形倒角部(14)和/或第二环形倒角部(13)可另外有助于限定每个流体通路的外部横截面的周界,如考虑图1-5及其以下描述而将理解的那样。

先前研制和描述的具有钻出的直孔的节流套没有利用密封室和填料函中的旋转流动型态(即旋转流动和速度矢量)。相比之下,本文中所述的节流套的弧形槽的设计可通过迫使砂粒、固体和/或污垢通过一个或多个弧形槽返回泵室来促进对密封室/填充函的清洁,从而利用了流体介质中的速度矢量的分布和流体介质中的压差。通过允许流体介质遵循它的旋转流动型态,可以以更连续、不间断的方式清除密封室/填料函中的碎屑,从而减少故障。此外,这些钻出的直孔可能被碎屑堵塞,从而削弱了装置的清除作用。本文中描述的节流套的弧形槽的设计不允许发生这种阻塞,因为它是开放的通道。

虽然节流套(10)可以具有单个弧形槽(6),但是可以有利地设置两个或更多个弧形槽(6),例如在一个弧形槽被阻塞的情况下。如将理解的是,图1的节流套(1)包括多个弧形槽(6)(在该示例中提供了4个弧形槽(6)),其大致半螺旋形的路径都是右旋方向的。应该理解,相反的方向(即左旋方向)也是可能的。可以选择该一个或多个弧形槽的方向性以匹配旋转轴的旋转转动,如下面进一步详细描述的那样。

在图1的节流套(1)中,弧形槽的开口(9)从内环形表面(8)朝向外环形表面(4)延伸横跨第一面(2);弧形槽的出口(10)从内环形表面(8)朝向外环形表面(4)延伸横跨第二面(3);并且弧形槽的开口(9)的尺寸设置成比弧形槽的出口(10)更靠近外环形表面(4)。这种所示设计的效果是示例性节流套的弧形槽可以限定从第一面(2)通向第二面(3)的大致半螺旋形的路径,该路径逐渐接近内孔(5),从第一面(2)移动到第二面(3)。换言之,在某些实施例中,弧形槽可以从靠近外环形表面(4)的第一面(2)穿过通向靠近节流套的内孔(5)的内环形表面(8)的第二面(3)。

在泵运转期间,旋转轴的旋转可在密封室或填料函内产生流体动力,由于污染物的比重,该流体动力以类似离心机的方式将流体污染物驱赶到密封室/填料函孔的外周界。因此,可以定位颗粒污染物,以使之容易地进入弧形槽的开口(9),在某些实施例中,如上所述,该弧形槽的开口(9)尺寸可以设置成比弧形槽的出口(10)更近地接近节流套(1)的外环形表面(4)。在运转期间,弧形槽的开口(9)位于相对高压的位置,而弧形槽的出口(10)位于叶轮侧上的轴附近的相对低压点处。因此,污染物被迫离开密封室/填料函并进入泵送室,在泵送室中,污染物可以离开蜗壳。

在图1的节流套(1)中,节流套(1)还包括可选的外部通气口(11),其从第一面(2)到第二面(3)穿过外环形表面(4),并且包括可选的外部排口(12),其从第一面(2)到第二面(3)穿过外环形表面(4),外部排口(12)位于外环形表面(4)上,基本上与外部通气口(11)相对。这种外部通气口和外部排口在下面进一步详细描述。

在所示的节流套(1)中,内环形表面(8)跨在第一面(2)与第二面(3)之间,并且其至少一部分呈环状向外逐渐变细到第一面(2)。在所示的实施例中,节流套(1)的内孔(5)的锥形部分(7)沿着该区域从第一面到第二面逐渐变窄。该锥形部分(7)在下面进一步详细描述。

还如图1中所示,内环形表面(8)可以与在内环形表面(8)与第一面(2)之间形成的可选的第一环形倒角部(14)相交界。图1的所示的节流套(1)的内环形表面(8)还包括轴间隙部分(15),其跨在内环形表面(8)的锥形部分(7)与第二面(3)之间。轴间隙部分(15)限定了该装置的孔的内径(id),并且它是轴以紧密的公差间隙骑跨的部分。因此,节流套(1)的内环形表面(8)从轴间隙部分(15)和锥形部分(7)之间的交界逐渐变细直到第一环形倒角部(14)。在另外的实施例中,图1中所示的节流套(1)的第一面(2)可以包括可选的环形交界(未示出),该环形交界从第一面(2)围绕其外周围向外张开,从而代替第二面环形倒角部(13)。这种环形倒角部和环形交界在下面进一步详细描述。

图2-5提供了图1中所示的节流套(1)的附加视图。图2(a)显示了俯视平面图,图3(a)显示了仰视平面图,图4显示了侧视立面图,图5显示了图1的节流套的(a)横截面透视图和(b)横截面侧视图。图2(b)和图3(b)分别示出了图1的节流套的面向密封侧和面向叶轮侧的透视图,其中旋转轴(22)穿过节流套的内孔。

以下示例描述了如本文中所述的节流套应用于密封室和填料函泵设置中。应当理解,提供这些示例是出于说明性的目的,并且这些示例中提供的教导不限于所例示的特定环境和/或条件。

示例1:节流套和密封室设置

图6示出了如本文中所述并在图1中示出的节流套的横截面侧视图,其定位在一个可能的运转环境中,该运转环境包括具有机械密封布置的标准离心泵(20)。图7示出了图6中所示的泵密封室和节流套的放大的局部横截面侧视图。如图所示,泵(20)由电动马达(21)驱动,电动马达(21)则驱动由轴承壳体(23)内的轴承支撑的旋转轴(22)。轴(22)在其末端连接到叶轮(24)。当叶轮(24)由轴旋转时,水或其他流体通过泵入口(25)被吸入泵壳体,并通过泵出口(26)泵送到环境中。

如图6中所示,并且在图7的放大图中,节流套(1)可以放置在密封室(27)的喉部中,并且泵轴(22)穿过其内孔(5)。还设想了其他可能的实施例,其中节流套(1)放置在喉部和密封之间的不同位置上。泵轴的旋转轴线(3)由图7中所示的线a-a表示。机械密封(28)位于密封室(27)的后端。形成在节流套(1)中的弧形槽(6)提供了用于将颗粒物质从密封室(27)排空到叶轮(24)后面的泵室的通道。

在泵运转期间,节流套(1)的弧形槽(6)便于将密封室(27)中的一些旋转流体流转换成轴向流。该轴向流沿密封室孔的外表面产生,并被朝向喉部并远离密封(28)驱赶,如图6中的箭头所表示的那样。在运转期间,颗粒和其他污染物被自然地离心分离到密封室孔的外部,并且轴向流将颗粒引导朝向节流套,靠近其外环形表面(4)。然后,通过弧形槽(6)将颗粒从密封室(27)中排空。这种清除作用大大减少了泵轴/衬套部件的磨损和腐蚀,并且还能够显着降低对保持密封室清洁所需的冲洗的要求,从而减少用于该过程的水量并限制所要处置和可能处理的流出物的量。维修和更换密封室部件之间的时间也可以得到延长。

如上所述,图1的节流套(1)包括多个弧形槽(6),其大致半螺旋形的路径都是右旋方向的。应该理解,相反的方向性(即左旋方向)也是可能的。如将理解的是,可以选择该一个或多个弧形槽的方向性,以匹配或补充旋转轴(22)的旋转转动。因此,弧形槽(6)可以设置有用以与泵轴(22)的旋转转动相匹配的方向性,在该代表例中,该方向性是右旋方向和顺时针转动,使得弧形槽(6)将由泵轴(22)施加的旋转流体流从密封室(27)引导到叶轮(24)后面的泵室。因此,可以选择弧形槽的方向性,以便补充泵轴(22)的转动的方向性和密封室或填料函的流体流特性。

应当理解,可以基于意图的应用而对弧形槽(6)的深度,半径,方向性和位置进行进一步的修改。

图1中所示的节流套(1)的外环形表面(4)设计成与密封室(27)的孔以紧密配合并且在指定的深度上相交界。如图1-5中所示,外环形表面(4)还在大致12点钟位置处限定外部通气口(11),并且通常在6点钟位置处限定外部排口(12),每个口都基本上平行于泵轴(22)的轴线延伸。或者,外部通气口(11)和/或外部排口(12)可以以略微偏离泵轴(22)的轴线的角度延伸。可选地是,尽管不是必需的,可以设置凹部(未示出),该凹部垂直穿过上述的外部通气口(11)延伸,以用作挡板。当节流套(1)处于密封室孔内的适当位置时,外部通气口(11)和可选的挡板可以优选位于密封室孔的顶部处或附近,并且外部排口(12)位于密封室孔的底部处或附近。

确定是否包括外部通气口(11)和/或外部排口(12)对于本领域技术人员来说将是显而易见的,并且将取决于节流套(1)的所期望的应用。例如,在启动后,当设备充满流体时,空气可能被陷于密封室内并被迫到孔的顶部。多达1/3的密封室或更多的密封室有时可能充满夹带的空气。在这种情况下,当泵轴(22)开始旋转时,空气将从密封室孔移动到轴,并且可以包封密封(28),从而阻止由冲洗提供的冷却作用。为了减少热量积聚并实现更大的循环和减少的能量消耗,可以提供外部通气口(11),以使空气撤出密封室(27)。另外,包括外部排口(12)可能经常是有利于允许受污染的或腐蚀性的流体在泵未运转或处于静止模式下时离开密封室(27)。这可以防止或减少泵停机期间的晶化过程,并且由于其减少了密封室(8)的底部中的受污染或腐蚀性的流体汇集,因此它还可以用作泵维护和拆卸中涉及的针对技术人员的安全特征。

如果期望的话,则节流套(1)可以轴向分开,以便于安装。

在某些实施例中,如图1、2和5中所示,节流套(1)的内环形表面(8)包括锥形部分(7),其从第一(密封)面(2)向内倾斜到处于第一(密封)面(2)和第二(叶轮)面(3)之间中间的位置。锥形部分(7)可以在安装期间为轴提供间隙,并且/或者可以减少可能够陷入在内孔(5)和泵轴(22)之间的颗粒的量。在有锥形部分(7)的情况下,颗粒可以从内孔(5)朝向第一面(2)被吸引,在第一面(2)处,颗粒通过弧形槽(6)从密封室(27)中以气旋方式被清除。

节流套(1)的内孔(5)的尺寸设置成与泵轴(22)具有特定的间隙,使得轴(22)可以从中穿过并自由旋转。

密封室的喉部通常被加工到特定的深度,并且节流套(1)的尺寸可以设置成被接纳在其中。因此,在某些实施例中,第一面(2)可以形成为围绕其外边缘限定倾斜的环形交界(未示出),用于与在喉部中加工出来的孔内的凸脊或止挡相交界,以接纳节流套。因此,在该特定实施例中,环形交界抵靠形成在喉部的加工出来的孔中的凸脊或止挡。

图6中所示的节流套特别适合用于与具有机械密封布置的离心泵一起使用。然而,应该理解的是,当前描述的节流套不限于该示例性实施例,并且可以以若干方式进行修改。以适应所期望的应用和泵或其他旋转流体设备的构造。

节流套可以由本领域技术人员公知的任何材料制造,并且通常取决于其意图的应用。例如,该装置可以由与泵相同的材料构成。或者,它可以由不锈钢、黄铜、青铜、钛、陶瓷材料、耐用塑料材料或任何其他能够承受在泵运转期间施加在该装置上的力的材料构成。

还可以设想,可以使用轴承材料制造装置,在这种情况下,可以采用更紧密的轴间隙。在这样的实施例中,节流套(1)的内孔(5)可以加工成具有更大的直径,以允许可更换的内轴承衬套被压入其中。当可更换的轴承衬套磨损掉时,它可以用新的衬套替换,从而便于节流套(1)的重复使用。

在某些实施例中,如图1中所示的节流套可以通过用圆形球头立铣刀加工来制造,从而防止或减少在弧形槽(6)处形成尖锐的加工边缘。一般而言,砂粒和颗粒可能卡在或积聚在先前的节流套的尖锐的加工边缘处,诸如在先前描述的钻出的直孔中,因此阻塞或阻碍流动和/或清除动作。在涉及致密纤维流体介质的应用中可能特别遇到这些困难,诸如纸浆和纸,废水和浆料应用。如本文中所述的弧形槽的设计可以在某些应用中减少或消除这些问题,因为它们可以形成有圆化或非尖锐的边缘,其不以与上述钻出的孔相同的方式封闭。同样,在某些实施例中,如本文中所述的节流套也允许在一个设置下制造,与加工中心上的多个设置相反。

示例2:节流管和填料函设置

如本文中所述的节流套不限于机械密封应用,而是还可以应用于如图8和9中所示的压紧/填料布置。所描述的节流套还可以用作例如混合器和搅拌器(未示出)的轴承材料。

图8示出了在具有填料函布置的离心泵(20)内的如本文中所述的节流套的第二可能运转环境。图9示出了如图8中所示的填料函和节流套的放大的横截面侧视图。类似于图6和7,图8中所示的泵(20)由电动马达(21)驱动,电动马达驱动由轴承壳体(23)内的轴承支撑的旋转轴(22)。轴(22)在其末端连接到叶轮(24),并且当叶轮(24)由轴旋转时,水或其他流体通过泵入口(25)被吸入泵壳体,并且通过泵出口(26)泵出到环境中。

图8和图9中的放大图示出了定位于填料函(57)的喉部中的节流套(1),并且泵轴(22)延伸穿过其孔。泵轴(22)的旋转轴线由图9中所示的线a-a表示。如图所示,有三个填料压环(51)位于填料函(57)的后端,并且套环(56)位于填料压环(51)和节流套(1)之间。然而,应该认识到,在典型的填料/压紧布置中可以使用各种数量的压紧环,并且该数量不意图是限制性的。实际上,根据厚度,在如本文中所述的系统中可以有两个,三个或更多个压紧环,它们一起使用。穿过节流套(1)形成的弧形槽(6)提供了用于将颗粒物质从填料函(57)排空到叶轮(24)后面的泵室的通道。

与上述密封室示例一样,如图1-5中所示的弧形槽(6)形成在节流套(1)中,以便从压紧侧(这里也被称为压紧面)的第一面(2)穿过通向叶轮侧(这里也被称为叶轮面)的第二面(3)。如上所述,在某些实施例中,在一个弧形槽被阻塞的情形下,在节流套(1)中设置两个或更多个弧形槽(6)可能是有利的,但是节流套(1)仅包括一个弧形槽(6)是可能的。四个弧形槽(6)设置在图8和9中所示的节流套(1)中。图8中的节流套(1)的弧形槽(6)以与参照图6描述的方式类似的方式作用,并且便于将填料函(57)中的一些旋转流体流转换成流出填料函(57)并且流入叶轮(24)后面的泵室。

在图8和9中所示的泵(20)中,包括套环(56),其具有至少一个冲洗口(55)。考虑到本文中的教导,本领域技术人员将能够基于特定应用选择合适的套环。合适的套环(56)的示例可包括pct专利申请公开号wo2007/059599中描述的那些套环,该公开的全部内容通过引用并入本文。套环(56)可以设计成以与wo2007/059599中描述的方式类似的方式与节流套相交界。还可以设想,旋转流体设备的某些压紧实施例可以在没有套环的情况下实现。因此,在所有可能的构造中,包括套环不是必需的。

图8和9中所示的节流套(1)的外环形表面(4)设计成以滑动配合与填料函(57)的孔交界,这通常允许节流套在安装期间顺着泵轴滑动到填料函的底部。另一方面,节流套(1)的内孔(5)的尺寸设置成在有特定间隙的情况下接纳泵轴(22)并使轴(22)能够在内孔中自由旋转。

可选地,可以在内环形表面(8)和第一面(2)之间的交界处围绕节流套(1)的边缘切割第一环形倒角部(14)(这里也被称为环形间隙释放部)。第一环形倒角部(14)可以通过允许颗粒从孔-轴交界朝向第一面(2)被吸引而减少可能被陷入在内环形表面(8)和泵轴(22)之间的颗粒的量,在第一面处,颗粒从填料函(57)通过弧形槽(6)被清除。内环形表面(8)的轴间隙部分(15)限定节流套(1)的孔的内径(id)。内环形表面(8)从轴间隙部分(15)和锥形部分(7)之间的交界逐渐变细直到第一环形倒角部(14)。

填料压环(51)通常位于套环(56)后面(如果有套环的话),并通过填料盖(50)固定在填料函(57)内。如图8中所示,存在三个填料压环/压紧环(51),但是这个数量可以变化。这种布置对于大多数离心泵填料函来说是典型的,但是也可以设想替代布置。

节流套(1)和套环(56)在上面参考图8和9被描述为单独的整体配合部件,以便于其安装。然而,如果需要,则每个部件可以轴向分成两个部件,以进一步便于安装过程。

已经描述了一个或多个说明性实施例和示例。考虑到本文中的教导,本领域技术人员将理解,可以对所提供的示例和实施例进行若干修改和变化。提供这些实施例和示例是出于说明性的目的,而不是意图进行限制。

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