[发明专利]流体机械和用于流体机械的导流元件

说明书

本发明涉及一种转子机器（1），具体是泵或涡轮机，其包括以可围绕旋转轴线（A）旋转的方式被布置在涡轮机器（1）的壳体（4）的转子区域（3）中的转子（2）。为了在流动流体（F）的流能量和机械旋转能之间交换能量，流体（F）可被供给到转子机器的壳体（4）中，使得流体可与转子（2）进行流体式接触从而交换能量，并且可再次从转子机器的壳体（4）中排出。根据本发明，沿转子（2）的圆周方向（U）围绕旋转轴线（A）延展的导流元件（5、51、52）被设置在转子区域（3）的内壁（31）和转子（2）之间的转子区域（3）中，从而使得可预定轴向宽度（B）的导流元件（5、51、52）包围转子（2）。本发明还涉及用于转子机器（1）的导流元件（5、51、52）。

本发明涉及流体机械，具体涉及泵或涡轮机，用于在流动流体的流能量和机械旋转能之间交换能量，并且涉及用于根据本发明的这种流体机械的导流元件。

与所有工业技术领域相同，对理想操作、高可靠性、特别是低能耗有较高要求。在本申请的框架中，在一方面，流体机械（具体但非排他性地）被理解为本身已知用于泵送流体的泵，流体是诸如水、油、原油、尤其是可包括液态和/或气态和/或固态成分的多相混合物，或用于传送和/或泵送任意流体的其他机器。在另一方面，用于使流体由涡轮机操纵的任何其他种类的涡轮机也可被理解为根据本申请框架的流体机械。特别地，但不仅是用于回收和/或转化流动流体中固有的流能量的涡轮机。

除其他之外，其典型例子是涡轮机，诸如已经在例如泵存储发电站用于以本身已知的方式回收存储的势能的使用很久的涡轮机。如本领域普通技术人员已知的，存在于这类应用中的过量电能由此经由泵以可通过过量的电能经由电动机驱动泵的方式被转化为可存储的势能，其中，泵将水例如从位置较低的河泵送到位置较高的水库，从而使得至少过量电能的最大部分以水的势能的形式存储在位置较高的水库中。当再次需要如此存储的电能时，经由涡轮机将其从较高位置水库再次供应到河中。对于这点，通过向下流入河中的水驱动涡轮机，该涡轮机继而再次驱动发电机，从而可再次回收电能。

对于这点，本发明不受限于特定的泵类型或涡轮机类型。例如但非排他性地，本发明还涉及双流机，在本申请的框架中其可被理解为这种流体机械，即，在也常常被称作双吸泵的泵的情形中，其本质特征在于流体从两侧并且从两侧基本对称地被供应到泵的转子。通过类比，对于双流涡轮机，流体从两侧基本对称地被导引离开涡轮机的转子。对于这点，也常使用双转子，其具有可通过分离元件沿轴向方向互相分离的两组平行的转子叶片，但并非一定如此。这类双流机的重大优点在于作用在转子上、转子轴线上和以此方式在轴向轴承上的轴向供给基本由双侧对称的流体的流动和流出来补偿，并且不必通过需要精力和成本的措施来补偿。

应该理解，任何其他类型的泵或涡轮机（例如各自具有多于一个转子的多级泵或涡轮机等）可被理解为本申请框架中的流体机械。

泵送领域常用的泵类型是例如也常被称作离心泵的旋转泵。借助于图1以相当简化的方式示意性地图示了现有技术已知此泵类型的简单实施例。

对此，应该注意到，涉及现有技术已知例子的特征的附图标记具有单引号，根据图1的已知例子就是这样。与这种附图标记不同，涉及根据本发明的实施例的特征的附图标记不具有单引号，图1a至图3 b 所示的实施例就是这样。

此外，虽然事实上本发明绝非唯一地涉及旋转泵和/或离心泵，但将参照图1的旋转泵示例性地论述由本发明首次解决的现有技术中存在的问题。本领域普通技术人员容易理解，当泵作为涡轮机操作时（这指的是当流体沿相反方向被供应到流体机械时），现有技术中存在的类似问题也随后可主要地存在于泵中，例如根据图1的旋转泵中。对此，对现有技术已知问题的以下说明不仅对于根据图1的泵是正确的，并且以类比方式对于其他泵类型以及其他类型的流体机械也是正确的，这也表示原则上对于涡轮机也是这样。