用于在真空压力下处理液体的装置转让专利

申请号 : CN201480023845.0

文献号 : CN105378238B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : C.A.詹森H.布奇

申请人 : C·C·詹森有限公司

摘要 :

一种用于处理液体的装置(200)包括用于接收处于输入压力(p1)下的待处理的液体的装置输入端(202)、用于使输出压力(p4)下的已处理液体返回的装置输出端(216)、处理室,以及经由真空端口与处理室的气体填充部分连通来将其中的压力减小至真空压力的真空生成器件。处理室还具有室入口(208)和室出口(210),室入口(208)经由进料管线(203,207)连接到装置输入端(202)上,且室出口(210)经由排出管线(211,215)连接到装置输出端(216)上。进料管线(203,207)包括用于控制进料液体经由室入口(208)进入处理室(209)的流速的流速控制器件,且排出管线(211,215)包括适于经由室出口(210)从处理室(209)取得已处理液体且使液体经由装置输出端(216)返回的排出泵器件。进料管线(203,207)的流速控制器件组成多级齿轮泵(222)的第一级(205),且排出管线(211,215)中的排出泵器件组成多级齿轮泵(222)的第二级(213)。

权利要求 :

1.用于处理液体的装置(200),所述装置(200)包括用于接收处于输入压力(p1)下的待处理液体的装置输入端(202)、用于使处于输出压力(p4)下的已处理液体返回的装置输出端(216)、处理室,以及经由真空端口与所述处理室的气体填充部分连通来用于将其中的压力减小至真空压力的真空产生器件,其中所述处理室还具有室入口(208)和室出口(210),所述室入口(208)经由进料管线(203,207)连接到所述装置输入端(202)上,且所述室出口(210)经由排出管线(211,215)连接到所述装置输出端(216)上,其中所述进料管线(203,

207)包括用于控制进料液体通过所述室入口(208)进入所述处理室(209)的流速的流速控制器件,且所述排出管线(211,215)包括适于经由所述室出口(210)从所述处理室(209)取得已处理液体且使液体经由所述装置输出端(216)返回的排出泵器件,其特征在于,所述进料管线(203,207)中的流速控制器件包括多级齿轮泵(222)的第一级(205),且所述排出管线(211,215)中的排出泵器件包括所述多级齿轮泵(222)的第二级(213)。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二级的第二级转移率超过所述第一级的第一级转移率。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述第二级转移率比所述第一级转移率超出所述第一级转移率的20%到40%之间。

4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述第二级转移率比所述第一级转移率超出所述第一级转移率的大约30%。

5.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述第二级机械地联接至所述第一级。

6.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述多级齿轮泵具有限定联接的级的啮合齿轮的平面布置。

7.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一级由与第二齿轮(302)啮合的第一齿轮(301)限定,以提供所述液体从第一进入端口(313)到第一排出端口(314)的转移,且其中所述第二级由与第三齿轮(303)啮合的所述第二齿轮(302)限定,以提供第二级来用于使液体从第二进入端口(323)转移至第二排出端口(324)。

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一齿轮(301)上的外齿(311)与所述第二齿轮(302)上的内齿(312)啮合以将所述第一级限定为内部齿轮泵,且所述第二齿轮(302)上的外齿(321)与所述第三齿轮(303)上的内齿(322)啮合以将所述第二级限定为内部齿轮泵,或备选地,所述第一齿轮上的内齿与所述第二齿轮上的外齿啮合以将所述第一级限定为内部齿轮泵,且所述第二齿轮上的内齿与所述第三齿轮上的外齿啮合以将所述第二级限定为内部齿轮泵。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,实施为内部齿轮泵的一个或更多级为新月类型。

10.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述多级齿轮泵包括适于构成电动机的转子的一个从动齿轮,其中协作的定子线圈布置在所述转子附近的外周壳体壁中。

11.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述装置适于油过滤,其中油过滤介质布置在所述处理室内,使得从所述室入口流至所述室出口的油通过所述油过滤介质,从而将固体污染物保留在所述油过滤介质中且使清洁的油通过所述室出口排出作为滤液。

12.根据前述权利要求1-4中任一项所述的装置,其特征在于,所述处理室和所述多级齿轮泵整体结合到共同的壳体中。

13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,由啮合齿轮的布置限定的所述多级齿轮泵整体结合到底板的第一侧上,且通过抵靠所述底板密封的室盖体,所述处理室限定在所述底板的第二相对侧上,其中进料管线和排出管线提供为限定通过所述底板的通道的通孔,所述通道连接所述底板的第一侧上的泵室与布置在所述底板的第二侧上的所述处理室。

14.用于在真空下处理液体的方法,所述方法包括以下步骤:

接收处于输入压力(p1)下的液体的输入流(201),

将所述输入流(201)作为进料流经由室入口(208)给送至处理室(209),所述处理室使用经由真空端口联接到所述处理室上的真空产生器件保持在真空压力下,其中所述室入口(208)处的入口压力(p2)低于所述输入压力(p1),控制所述进料流的进料流速,

在所述处理室(209)中处理液体,

经由室出口(210)从所述处理室(209)取得已处理液体,且使用泵器件经由装置输出端排出已处理液体,其中所述室出口(210)处的排出压力(p3)低于所述装置输出端(216)处的输出压力(p4),其特征在于,

控制所述进料流速的步骤使用多级齿轮泵(222)的第一级(205)执行,以及取得并排出已处理液体的步骤使用所述多级齿轮泵(222)的第二级(213)执行。

15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述第二级(213)机械地联接到所述第一级(205)上。

16.根据权利要求14或15所述的方法,其特征在于,所述方法使用根据权利要求1至13中任一项所述的装置执行。

说明书 :

用于在真空压力下处理液体的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于处理液体的装置,该装置包括用于接收处于输入压力下的待处理液体的装置输入端、用于使处于输出压力下的已处理液体返回的装置输出端,以及具有室入口和室出口的处理室,室入口经由进料管线连接到装置输入端上,且室出口经由排出管线连接到装置输出端上,其中进料管线包括用于控制进料液体通过室入口进入处理室中的流速的流速控制器件,且排出管线包括适于经由室出口从处理室取得已处理液体且使液体经由装置输出端返回的排出泵器件。
[0002] 根据另一方面,本发明涉及一种用于在真空下处理液体的方法。
[0003] 在具体方面中,本发明涉及一种用于在真空下过滤油的装置。

背景技术

[0004] 油用作许多机械和电气系统中的功能液体。这类运用的实例可包含润滑剂、液压装置,或用作高压电力变压器中的绝缘油。许多劣化和污染过程影响油的寿命,以及使用油的机器的运行、维护和最终寿命。使用过的油的连续清洁因此很重要。然而,清洁使用过的污染的油是具有挑战性的任务,其中必须针对各个应用根据待除去的污染物的类型且取决于执行清洁任务的系统的特定背景来构想适当的过程。例如,由于如缺陷吸入管线、不足的脱气、不当的箱设计和箱通气,氧和空气可渗入油系统。这可导致空化,引起例如机械系统的灾难性的毁坏或增大的油压缩性,这降低了例如液压系统中的操作精度。适当处理空化和压缩性在工业过程中很关键,其中设备的可靠性和寿命是不变的焦点。来自油的氧和空气污染物的其它负面效果是油氧化/劣化和油润湿,导致使用作为功能液体的油的系统故障,以及材料的劣化,如,在高压电力变压器中,其中绝缘油中的氧和水分是纸绝缘劣化的主要原因。用于从油除去氧和空气的方法包括在真空下处理油。然而,用于以流过方式在真空下处理液体的已知系统提供不令人满意的对进料流的控制,或涉及以连续流方式操作装置的复杂且冗余的控制系统。
[0005] 本发明的目的在于提供一种用于在真空下处理液体的方法及装置,其可以以流过方式操作,且其克服上述缺陷中的至少一些或至少提供已知方法的备选方案。
[0006] 根据特定方面,本发明的目的在于提供一种用于在真空下处理油,更具体是过滤油的简化且可靠的方法及装置。

发明内容

[0007] 根据一个方面,该目的通过用于处理液体的装置实现,该装置包括用于接收输入压力下的待处理液体的装置输入端、用于使输出压力下的已处理液体返回的装置输出端、处理室,以及经由真空端口与处理室的气体填充部分连通来用于将其中压力减小至真空压力的真空产生器件,其中处理室还具有室入口和室出口,室入口经由进料管线连接到装置输入端上,且室出口经由排出管线连接到装置输出端上,其中进料管线包括用于控制通过室入口进入处理室的进料液体的流速的流速控制器件,且排出管线包括适于经由室出口从处理室取得已处理液体且使液体经由装置输出端返回的排出泵器件,其中进料管线中的流速控制器件包括多级齿轮泵的第一级,且排出管线中的排出泵器件包括多级齿轮泵的第二级。
[0008] 装置允许处理沿从装置输入端至装置输出端的流方向流动的液体,其中处理在低于装置上游的液体压力和低于装置下游的液体的压力的真空压力下执行。在本申请的背景下,真空压力(vacuum pressure)是指相比于输入和输出压力减小的压力。因此,在真空压力下的处理是指相比于输入压力和输出压力在减小的压力(真空)下在处理室中处理液体。当在真空压力下在处理室中进行处理时,室入口处的压力和室出口处的压力因此都小于输入压力和输出压力。
[0009] 如沿从室入口到室出口的流动方向所见,装置的处理室包括上游仓室、处理元件和下游仓室。待处理的液体流过室入口进入位于处理元件上游的上游仓室,通过用于处理液体的处理元件,进入位于处理元件下游的下游仓室中,且最终经由室出口离开下游仓室。
[0010] 装置可用于通过处理室的液体的任何处理,其中该过程需要将压力从装置输入端处的输入压力逐级降低至室入口处的进料压力,且将压力从室出口处的排出压力逐级升高至装置输出端处的输出压力。逐级降低通过用作控制进料流速的进料流定量装置的第一齿轮泵实现,且逐级升高通过负责在真空下从处理室取得已处理液体且使液体经由装置输出端返回的第二齿轮泵实现,其中第一齿轮泵和第二齿轮泵提供为多级齿轮泵的第一级和第二级。
[0011] 齿轮泵级为固定转移机器,其针对给定齿轮的各次回转转移恒定量的流体。每次回转转移的流体量由泵设计确定,泵设计包括实际齿轮构造和相应齿轮泵级的齿轮操作的转移室的布局。对于给定的齿轮泵级和对于限定位移的协作的齿轮的给定转速,表示为每单位时间经由相应齿轮泵级转移的体积的转移率是固定的。取决于针对给定第一级选择的泵速率,具有给定布局的多级齿轮泵的第一级因此提供了固定进料转移速率。因此,取决于针对给定第二级选择的泵速率,具有给定布局的多级齿轮泵的第二级提供固定排出转移速率。
[0012] 压力沿流方向减小所经由的第一齿轮泵级因此可操作为定量装置,以用于使从输入端经由室入口进入保持在真空下的处理室的进料流速率固定。因此,避免了超压累积在处理室中,导致溢出或对第一级破坏,或液体溢入真空系统中。此外,可防止过多的进料流破坏真空,同时确保了足够/充分的进料流以保持对于处理的期望的流量。第二级操作为作用于室出口上的排出泵,以用于从处理室取得已处理的液体。通过第二级的压力沿流动方向增大。
[0013] 有利的是,根据在真空压力下处理液体的装置的一个实施例,用于提高压力(这里是第二级)的齿轮泵级的转移速率超过液流中的压力减小(这里是第一级)所通过的齿轮泵级的转移速率。因此,实现了由第一级控制的进料流速不可超过通过第二级的排出流速,因此确保了排出流速足以保持处理室中的液体水平低于操作下的最大水平,以便防止液体达到真空端口。在优选的简单构造中,由于齿轮泵级的该尺寸,故不需要用于控制通过处理室的流的附加控制元件。然而,在典型设备中,第二级通过提供在泵的压力侧上的流阻力来保护,确保了最少液体保持在泵中以提供润滑。
[0014] 用于产生真空的器件,如,包括真空泵的器件(例如,液体环类型)经由真空端口连接到处理室上,以相比于处理室外减小处理室内的压力。最优选的是,如上游方向所见的,真空端口位于室出口与最近的流动限制元件之间。通常,处理元件如过滤器元件限制通过处理室的流,导致待处理的液体累积在上游仓室中,而下游仓室中的液体水平保持最低。通常,真空端口因此位于下游仓室中,从而避免液体可进入真空系统。
[0015] 有利的是,第二级转移率比第一级转移率多出第一级转移率的20%到40%之间,更有利的是多出第一级转移率的大约30%。因此,将构想出的是用于在真空下处理液体的系统的有利实施例已经通过分别在装置的进料管线和排出管线中提供第一齿轮泵和第二齿轮泵来实现,其中齿轮泵如上文所述那样有利地构造和确定尺寸,而无须第一齿轮泵与第二齿轮泵之间的机械联接。具体而言,通过使排放齿轮泵相对于进料齿轮泵尺寸较大,该实施例已经实现了提供进料流的良好控制和用于在连续操作中也安全地保持真空的液体水平控制的优点,而不需要任何附加水平的控制器件,如,室内的传感器器件。
[0016] 根据另一个有利实施例,第二级机械地联接到第一级上。通过将控制进料流速的第一级机械地联接到控制排出流速的第二级上,实现了改善的操作安全性。具体而言,在故障导致第二级停止的情况下,第一级也自动地停止,从而避免了处理室中的超压的累积,导致溢出或破坏第一级,或液体溢入真空系统中。
[0017] 作为优选,根据一个实施例,多级齿轮泵具有限定联接级的啮合齿轮的平面布置。啮合齿轮的平面布置允许具有从一侧接近多级齿轮泵的所有构件的设计。这便于多级齿轮泵的容易组装和维护,以及处理室壁与泵室的直接整体结合,以用于收纳啮合的齿轮的平面布置,这可从处理室壁的外侧接近。
[0018] 作为优选,根据用于在真空压力下处理液体的装置的另一个实施例,第一齿轮泵级与第二齿轮泵级之间的机械联接具有固定齿轮比。因此,实现了简单且可靠的设备,且提供了通过第一级的进料流速与通过第二级的排出流速的固定比。
[0019] 作为优选,根据另一个实施例,多级齿轮泵为具有三个啮合齿轮的两级齿轮泵。因此,实现了特别简单的布置,其降低了制造成本且改善了可靠性。在两级齿轮泵以平面齿轮布置实施时,这些优点特别显著。
[0020] 此外,根据一个实施例,第一级由与第二齿轮啮合的第一齿轮限定,以提供从第一进入端口和第一排出端口的液体转移,且其中第二级由与第三齿轮啮合的第二齿轮限定,以提供用于液体从第二进入端口转移到第二排出端口的第二级。第一进入端口连接到装置输入端上,第一排出端口连接到室入口上,第二进入端口连接到室出口上,且第二排出端口连接到装置输出端上。
[0021] 可构想出具有不同齿轮布置的一定数目的不同实施例。在下文中,用语"外齿"是指设在齿轮的外表面上的齿,以形成外部齿轮,且用语"内齿"是指设在齿轮的内表面上的齿,以形成内部齿轮。
[0022] 此外,根据一个实施例,第一齿轮上的外齿与第二齿轮上的外齿啮合以限定作为外部齿轮泵的第一级,第二齿轮上的内齿与第三齿轮上的外齿啮合以限定作为内部齿轮泵的第二级。作为备选,第一齿轮上的外齿与第二齿轮上的内齿啮合以限定作为内齿轮泵的第一级,且第二齿轮上的外齿与第三齿轮上的外齿啮合以限定作为外部齿轮泵的第二级。
[0023] 此外,根据优选实施例,第一齿轮上的外齿与第二齿轮上的内齿啮合以限定作为内部齿轮泵的第一级,且第二齿轮上的外齿与第三齿轮上的内齿啮合以限定作为内部齿轮泵的第二级。作为备选,第一齿轮上的内齿与第二齿轮上的外齿啮合以限定作为内部齿轮泵的第一级,且第二齿轮上的内齿与第三齿轮上的外齿啮合以限定作为内部齿轮泵的第二级。因此,实现了特别紧凑的布置。
[0024] 有利的是,实施为内部齿轮泵的一个或多个上述级为新月类型。
[0025] 根据一个实施例,多级齿轮泵包括适于构成电动机的转子的一个从动齿轮,其中定子线圈布置在转子附近的外周壳体壁中。有利的是,齿轮适于通过以圆形布置将永磁铁分布在齿轮上(通常沿其外周)来构成转子。永磁场允许由定子线圈产生的外部交错电磁场以联接到齿轮上且驱动齿轮。电磁联接可通过密封壳体壁提供,因此消除了对密封进入通过的旋转驱动轴的需要。旋转轴密封件具有的缺点在于它们易于磨损,是潜在的泄漏源,且需要针对维护和/或修理的附加注意。因此,电磁驱动提高了可靠性且装置操作的容易程度。一般而言,多级泵中的任何齿轮都可选择成由外部驱动件来驱动。因此,上文提到的实施例的任何齿轮可选择为配备有永磁铁且用作与定子线圈相互作用的转子,定子线圈适于布置/整体结合到多级齿轮泵的邻近的壳体壁中,以形成电动机。
[0026] 根据优选实施例,两级内齿轮泵的最外齿轮构成电动机的转子,其中定子线圈布置在围绕转子的外周壳体壁中。因此,具有高水平整体结合的构件的紧凑装置在不牺牲生产成本和可靠性的情况下实现。
[0027] 根据一个实施例,该装置适于油过滤,其中处理室包括具有用于过滤油的油过滤介质的过滤器元件。过滤器元件布置成使得从室入口流至室出口的油被迫通过油过滤介质,从而将污染的油分成由过滤器保持的固体污染物的固相,以及作为滤液经由室出口释放的清洁油的液相。过滤器元件将处理室分成室入口所处的上游仓室和室出口所处的下游仓室。真空产生器件如包括液体环泵经由真空端口连接到处理室上。作为优选,真空端口位于下游仓室中。因此,过滤在真空压力下执行,其中真空产生器件确保至少在过滤介质的下游侧的处理室中的压力保持在低于环境压力和低于输出压力的减小压力下,以使处理的油回到由装置保养的设备。多级齿轮泵的第一级经由室入口与上游仓室连通,且使将由过滤器元件过滤的油的进料流定量。多级齿轮泵的第二级与下游仓室连通,以取得和排出来自处理室的滤液。第二级应当大小确定和构造成提供足够的泵能力来保持处理室中的油水平低于最大水平,以便防止油达到真空端口且进入真空产生系统。因此,第二级应当优选为操作成提供超过第一级的转移率,从而确保进料流不会超过排出流。这允许了通过平衡进料流和排出流来控制处理室中的油水平,而不需要确定操作下的处理室内的油水平的任何传感器布置,从而较大地简化装置且改善操作稳定性。
[0028] 作为优选,根据另一个实施例,处理室和多级齿轮泵整体结合到共同的壳体中,从而实现紧凑设计。
[0029] 此外,根据一个实施例,由啮合齿轮的布置限定的多级齿轮泵整体结合到底板的第一侧上,且处理室由盖体/盖/帽/壳体限定在底板的第二相对侧上,其中进料管线和排出管线提供为限定通过底板的通道的通孔,所述通道使底板的第一侧上的泵室与布置在底板的第二侧上的处理室连接。因此,实现了便于容易生产的特别紧凑的易保养的组件。具体而言,当与具有限定多级齿轮泵的不同级的啮合齿轮的平面布置的实施例组合时,这些优点进一步加强。
[0030] 根据另一方面,本发明的目的通过真空下处理液体的方法来实现,其中该方法包括以下步骤:
[0031] 在接收处于输入压力(p1)下的液体的输入流(201),
[0032] 将输入流(201)作为进料流经由室入口(208)给送至处理室(209),所述处理室使用经由真空端口联接到处理室上的真空产生器件保持在真空压力下,其中室入口(208)处的入口压力(p2)低于输入压力(p1),
[0033] 控制进料流的进料流速,
[0034] 在处理室(209)中处理液体,
[0035] 经由室出口(210)从所述处理室(209)取得已处理的液体,且使用泵器件经由装置输出端排出处理液体,其中室出口(210)处的排出压力(p3)低于所述装置输出端(216)处的输出压力(p4),
[0036] 其中
[0037] 控制进料流速的步骤使用多级齿轮泵(222)的第一级(205)执行,以及[0038] 取得和排出已处理液体的步骤使用多级齿轮泵(222)的第二级(213)执行。
[0039] 最优选的是,第二级机械地联接到第一级上。提供直接机械联接。
[0040] 有利地,根据本发明的方法使用根据本发明的装置的任何上述实施例执行。如上文参照根据本发明的装置的对应实施例论述那样,通过根据本发明的方法的这些实施例实现了类似的优点。

附图说明

[0041] 在下文中,本发明参照列举的实施例进一步阐释。附图示出了:
[0042] 图1为设备中操作的现有技术的装置的示意图,
[0043] 图2为根据本发明的在设备中操作的装置的一个实施例的示意图,[0044] 图3为平面两级内部齿轮泵的立面视图,以及
[0045] 图4为根据本发明的一个实施例的过滤器装置的示意图。

具体实施方式

[0046] 图1示意性地示出了具有装置100的现有技术设备,其用于从给定应用99接收工作流体、在真空压力下处理工作流体,且使处理的流体返回其给定应用99中的使用。箭头指出了通过设备的流方向。工作液体的输入流101在装置100的装置输入端102处的输入压力p1下被接收。从装置输入端102,液体经由进料管线的第一部分103转移至限流部105。液体流出限流部105,且经由进料管线的第二部分107给送通过室入口108至处理室109,在该处,液体被处理。真空产生器件VAC如液体环式泵经由真空端口连接到处理室109的气体填充部分上。在操作下,真空产生器件抽空气体填充空间以便相比于输入压力减小处理室109中的压力。限流部限制通过进料管线103,107的进料流。工作液体经由室出口110流出处理室109。在处理期间,液体的压力可变化一定量dp。通常,压降在处理期间发生,从而将工作液体的压力从室入口108处的进料压力p2减小至室出口110处的排出压力p3。从室出口110,流体通过排出管线的第一部分111、泵113和排出管线的第二部分115直至装置输出端116。 从装置输出端116,处理流体的输出流117在高于排出压力p3的输出压力p4下返回应用99。装置100因此适于在处理室109中真空压力下处理工作液体。
[0047] 图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的用于在真空压力下处理液体的改善的装置200。图2的装置200与图1的装置100的差别在于限流部105和泵113由两级齿轮泵222的第一级205和第二级213替代。齿轮泵级205,213为固定转移泵,且因此提供了取决于它们操作所处的速度的固定转移率。第二级213具有超过第一级205的转移率的转移率,且机械地联接221到第一级205上。通过提供机械联接件221的固定齿轮比,第一级205和第二级213的转移率彼此锁定,从而确保了用作排出泵的第二级213的容量总是超过由第一级
205确定的进料流速。第一级205因此作为限定进料流速的定量装置操作,且第二级213操作为排出泵以总是排空用于液体的处理室209或至少保持真空端口260所在的处理室209的部分232中的液体水平在最高水平以下,从而避免了液体到达真空系统260,VAC。
[0048] 图3示意性地示出了具有以平面布置置于由壳体304限定的泵室内的三个啮合齿轮301,302,303的两级齿轮泵300内的立面视图。壳体304特征为凸缘器件,如,螺栓孔305,以及密封器件,如用于围绕泵室的外周收纳O形环密封件的圆周凹口306。壳体304可利用盖(未示出)密封,盖具有与密封器件306协作的密封表面,以在盖附接到壳体304的凸缘器件305上时提供密封。所示实施例具有特别紧凑的构造,其中三个齿轮301,302,303布置在彼此内以形成两级内部齿轮泵。
[0049] 考虑第一齿轮301由外部驱动件(未示出)沿顺时针方向驱动,其中第二齿轮和第三齿轮遵循由箭头指出的相同方向,两级齿轮泵300的第一级由第一齿轮301上的外齿311限定,其与第二齿轮302上的内齿312啮合,从而形成提供从第一进入端口313到第一排出端口314的转移的内部齿轮泵。两级齿轮泵300的第二级由第二齿轮302上的外齿321限定,其与第三齿轮303上的内齿322啮合,从而形成内部齿轮泵,以提供从第二进入端口323到第二排出端口324的转移。第二齿轮302因此与第一齿轮301和第三齿轮303两者啮合,从而以固定齿轮比将两级齿轮泵300的第一级和第二级机械地联接到彼此上。
[0050] 所示实施例的第一内部齿轮泵级和第二齿轮泵级为新月类型,其中第一级包括第一齿轮301和第二齿轮302之间的第一新月315,且第二级包括第二齿轮与第三齿轮之间的第二新月325。
[0051] 当在用于在真空压力下处理液体的装置如图2中所示的装置的一个实施例中操作上述两级齿轮泵300时,第一进入端口313连接到装置输入端202上以用于从应用99接收液体。限定在第一齿轮301与第二齿轮302之间的第一级限定进料流速,且压力如沿流方向所见从输入压力p1减小到进料压力p2。第一排出端口314连接到室入口208上来用于在处理的上游侧的进料压力p2下将液体给送到处理室209。第二进入端口323连接到室出口210上来用于从处理室209取得已处理的液体。通过第二级213,压力如沿流方向所见从排出压力p3增大到输出压力p4。第二排出端口324连接到装置输出端216上,以使处理的液体回到应用99。包括平面两级内部齿轮泵300的装置200因此适于在该处理室209中真空压力下处理液体。由于级的尺寸和具有第一级与第二级之间的固定齿轮比的机械联接,第二级总是在高于将位于处理元件下游的处理室209的部分232保持为排空(或至少低于最大水平)所需的排出速率的转移率下操作。因此,第二级通常以超过通过泵的实际流速的转移率运行。为了避免第二级变干和受到破坏,在典型的设备中,流动阻力优选提供在第二级下游,以确保第二级中的润滑液体的最低水平。
[0052] 应当注意的是,根据本发明的装置中的多级齿轮泵的啮合齿轮的作用可取决于如何连接进入和排出端口和取决于哪个啮合齿轮由外部驱动来互换。例如,最外齿轮303可由外部驱动,且与中间齿轮302一起形成第一级,其中外进入端口323和排出端口324连接到装置200的进料管线203,207中。第二级然后由中间齿轮302和最内齿轮301形成,其中内进入端口313和排出端口314连接到装置的排出管线211,215中。最外齿轮303的外部驱动可整体结合到壳体中,这通过使最外齿轮303构成电动机的转子,例如,通过围绕外齿轮303的外周提供永磁铁(未示出),且将协作的定子线圈(未示出)布置在壳体304中,定子线圈围绕外齿轮303的外周的径向外侧延伸。
[0053] 壳体304还可适于组成限定在壳体的底板与室盖体之间的处理室,其中底板构造成形成一侧上的多级泵的平面齿轮布置,且进一步以密封方式将室盖体附接到底板的另一侧上,优选在背对多级齿轮泵的一侧上。更优选的是,底板还包括对应于图2的装置的进料和排出管线203,207,211,215的通道,其中开口限定装置输入端202、室入口208、室出口210和装置输出端216。
[0054] 图4示意性地示出了具有整体结合的平面两级内部齿轮泵300的过滤装置200的实施例。过滤装置200具有包括三个模块340,341,342的模块底座304。第一模块340包括装置输入端201、装置输出端216、泵进入和排出端口204/313,212/323,206/314,214/324、室入口208和室出口210,以及连接导管203,207,211,215。模块340还包括真空端口260。第二模块341包括限定泵室的腔,其中三个啮合齿轮301,302,303置于平面布置中,以便形成两级内部齿轮泵。如在垂直于齿轮的切割平面中所见,齿轮301,302,303的布置对应于图3中所示的两级齿轮泵300的布置,且包括进入端口和排出端口。第二模块341经由进入和排出端口204/313,212/323,206/314,214/324与第一模块340连通。第三模块342提供用于第二模块341的外部驱动。外部驱动可为经由传动轴和/或变速器(未示出)联接到一个齿轮如最内齿轮301上的电动机或液压电机。作为备选,电机模块可磁性地联接到相应的从动齿轮上,或电机模块可包括与第二模块的齿轮协作的定子线圈,第二模块构造为转子以形成如本文所述的电动机。
[0055] 紧邻底座部分304,过滤装置200还具有处理室209,其可由以密封接合直接地附接到第一模块340上且由中空拉杆螺栓240装固的过滤器盖体限定。中空拉杆螺栓240的沿轴向延伸的中心开孔241经由通路242,243与处理室209的顶部连通,其中自由空气/气体将在操作下累积,且进一步经由通路244与真空端口260连通。处理室209经由室入口208和室出口210与第一模块340连通。在室209内,过滤装置200包括围绕拉杆螺栓240同心地布置的过滤器元件231,拉杆螺栓240将限定为过滤器元件231的沿径向面向内的表面与中空拉杆螺栓240的外周壁之间的密封腔的上游仓室230与限定在过滤器元件231的沿径向面向外的表面与处理室209的外周壁之间的外周下游仓室232分开。上游仓室230与室入口208连通,且下游仓室与室出口210连通。在液体到达下游仓室232且经由室出口210离开处理室209之前,经由室入口208进入上游仓室230的液体因此被迫通过过滤器元件231。模块340还包括与下游仓室232的最上部连通的真空端口260,其中在操作下,自由空气/气体将累积。使用连接到装置200的真空端口260上的真空产生器件,处理室209的下游仓室232的气体填充的最上部被抽空,以便将其中的压力减小至低于输入压力p1和输出压力p4的真空压力。尽管真空端口260与其中气体将累积的处理室的最上部连接,但室出口210适于在操作下从低于相(phase)分离水平的水平取得液体,即,室出口210与处理室的底部连通,在该处,处理的液体将累积。
[0056] 99 应用
[0057] 100,200 装置
[0058] 101,201 输入流
[0059] 102,202 装置输入端
[0060] 103,203 进料管线
[0061] 204 进入端口
[0062] 105 限流部
[0063] 206 排出端口
[0064] 107,207 进料管线
[0065] 108,208 室入口
[0066] 109,209 处理室
[0067] 110,210 室出口
[0068] 111,211 排出管线
[0069] 113 泵
[0070] 115,215 排出管线
[0071] 116,216 装置输出端
[0072] 117,217 输出流
[0073] 205 第一级
[0074] 212 进入端口
[0075] 213 第二级
[0076] 214 排出端口
[0077] 221 机械联接件(传递机械能)
[0078] 222 多级齿轮泵
[0079] 230,232 仓室
[0080] 231 处理元件
[0081] 240 拉杆螺栓
[0082] 241 中心开孔
[0083] 250,251,252 旁通路
[0084] 260 真空端口
[0085] 300 平面两级内部齿轮泵
[0086] 301,302,303 齿轮
[0087] 304 壳体
[0088] 305 凸缘器件
[0089] 306 密封器件
[0090] 311,321 外齿
[0091] 312,322 内齿
[0092] 313,323 进入端口
[0093] 314,324 排出端口
[0094] 315,325 新月
[0095] 340,341,342 壳体模块
[0096] p1 输入压力
[0097] p2 进料压力
[0098] p3 排出压力
[0099] p4 输出压力。