[发明专利]用于流体输送的机器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于流体输送的机器，特别是压缩机或泵，该机器包括：

-流体移位单元，其泵送或压缩流体，

-驱动单元，其驱动流体移位单元，

-共同的轴，其将来自驱动单元的转矩传递至流体移位单元，

-共同的壳体，其封装流体移位单元和驱动单元，

-吸入管路，其连接到壳体的入口，并且流体移位单元通过该吸入管路接收要被泵送或压缩的流体，

-排出管路，其连接到壳体的出口，并且通过该排出管路运送所泵送或压缩的流体，

-其中，流体流由至少一个分流单元分成第一流体流和第二流体流，第一流体流要被泵送或压缩，第二流体流由引流系统引导到壳体中的内部热源用于冷却的目的。

背景技术

开始提到的这类机器的优选应用领域是源自于位于海平面以下的井中的天然气的压缩，并且压缩也通过上述机器发生在海平面以下。其它优选应用领域有爆炸性环境中的气体的压缩或流体泵送、或有毒流体的压缩或泵送。

因为必须严格避免任何物质、特别是流体与环境的交换，所以海底应用尤为引人关注。因此必须寻求特殊的解决方案来冷却机器的热源，例如驱动单元，而又不会与环境进行流体交换。因为任何来自岸上的带有专用冷却流体的供给都较为复杂、昂贵且容易出错，所以优选地，要被压缩或泵送的流体还用于冷却。

使用处理流体冷却机器部件的缺点包括：所有内部部件必须设计成耐受最终可能具有化学侵蚀性的处理流体。对于天然气输送的情况，处理流体不但具有侵蚀性，而且其压力在波动，从而使所涉及的部件还要承受机械应力。

此外，天然气通常会被异物污染并包含液体段塞，而且还可能形成固态水合物。

将处理流体用于冷却目的的一个缺点是：由于引流系统中存在压力损失，使得在引流系统将冷却流体供给到内部热源之前必须以更高的压力水平输送处理流体。否则，来自处理流体的流体流，特别是通向热源的冷却流体，将不能充分地达到期望的冷却效果。这导致了进一步的缺点：需要提供一种装置来增大冷却流体的压力，该装置在以较高压力水平输送过程中也产生热，这样反过来又增加了对冷却流体的需要量。

从US2007/0110596A1已知如权利要求1的前序部分所述的配置。但是，可能难以形成利用处理气体冷却轴承和马达的充足的冷却介质流。

发明内容

因此，本发明的一个目的是以简单且低成本的方式为开始提到的这类机器的热源提供充分冷却，而且其还具有高的可用性。

根据本发明的针对上述问题的解决方案由结合了权利要求1的特征的配置提供。从属权利要求涵盖了本发明优选实施方式的特征。

在吸入管路中布置节流装置产生了低于第二流体流的压力水平的压降，使得经过并冷却了机器的热源之后的第二流体流由于其在导流系统中的压力损失而能够容易地与优选处于接近相同的压力水平的第一流体流重新汇合。一个明显的优点是，由于根据本发明不需要会使温度升高的以更高压力水平进行的输送，因此能够以可能的最低入口温度将处理流体供给到热源用于冷却。能够容易地优选在流体移位单元的上游使第二流体流与第一流体流汇合。由于本发明的构造，对于给内部热源供给用于冷却的处理气体来说，不需要更复杂的可能会被第一流体流中携带的异物颗粒堵塞的抽取管路。

优选实施方式在吸入管路中设置有作为节流装置的可调节阀。这样，还可以设置控制单元，该控制单元根据要被冷却的热源的温度来控制可调节阀的位置。如果冷却需求高，则节流装置、即相应的阀可被调节至关闭程度更大的位置，而如果冷却需求低，则阀可被调节至开度更大的位置、特别是完全打开的位置。这样，节流装置中的压力损失可降至最小程度，并且机器的效率能够提高。

本发明的一个优选实施方式提供电动马达作为驱动单元。优选地，这种电动马达属于要被冷却的热源。

在另一优选实施方式中，轴由径向轴承和轴向轴承支承，这些轴承中至少一些是磁轴承，也要被作为热源来冷却。

又一优选实施方式提供了壳体，该壳体将轴与移位单元和驱动单元完全封装在一起。这种壳体优选是气密的，并且因为轴没有突出于壳体之外，因此在此位置处不需要转子密封。

附图说明

通过参考以下结合附图对本发明的目前最佳的实施方式进行的说明，本发明的上述特质及其它特征和优点以及实现这些特征和优点的方式将变得更显而易见，并且本发明自身将被更好地理解，附图中：

图1示出根据本发明的机器的横截面的示意图。

具体实施方式