[发明专利]液环泵控制

说明书

一种系统，其包括：液环泵(10)，所述液环泵包括：腔室(102)；抽吸入口；排放出口；以及操作液体入口；气体管线(36)，其联接到所述液环泵(10)；阀(8)，其设置在所述气体管线(36)上；第一传感器(81)，其被配置为测量所述入口流体的第一参数；第二传感器(82)，其被配置为测量所述操作液体、所述排放流体或所述腔室内的流体的第二参数；以及控制器(20)，其被配置为：使用所述第二参数确定所述操作液体的蒸气压力；以及基于第一参数和蒸气压力控制所述阀(8)的操作。

技术领域

本发明涉及液环泵（液体环式泵，liquid ring pump）的控制。

背景技术

液环泵是已知类型的泵，其通常在商业上用作真空泵和气体压缩机。液环泵通常包括其中具有腔室的壳体、延伸到腔室中的轴、安装到轴的叶轮以及可操作地连接到轴以驱动所述轴的驱动系统，诸如马达。叶轮和轴偏心地定位在液环泵的腔室内。

在操作中，腔室部分地填充有操作液体(也称为服务液体)。当驱动系统驱动轴和叶轮时，液环形成在腔室的内壁上，从而提供隔离相邻叶轮叶片之间的单独容积的密封。叶轮和轴相对于液环偏心地定位，这导致叶轮的相邻叶片与液环之间封闭的容积的循环变化。

在腔室的其中液环进一步远离轴的部分中，在相邻的叶轮叶片之间存在较大的容积，这导致其中的较小压力。这允许其中液环进一步远离轴的部分用作进气区。在腔室的其中液环更靠近轴的部分中，在相邻的叶轮叶片之间存在较小的容积，这导致其中的较大压力。这允许其中液环更靠近轴的部分用作气体排放区。

液环泵的示例包括单级液环泵和多级液环泵等。单级液环泵涉及仅使用单个腔室和叶轮。多级液环泵(例如两级)涉及串联连接的多个腔室和叶轮的使用。

发明内容

气穴（空化，cavitation）往往是某些液环泵中磨损和故障的重要原因，尤其是在低压/高真空条件下操作的那些液环泵。此外，气穴可导致干扰噪音。因此，趋于期望防止或阻止液环真空泵中的启动气穴。

本发明人已经认识到，可以通过将空气流引入到液环泵的入口歧管中来减少或消除气穴。

在一方面，提供了一种系统，其包括：液环泵，所述液环泵包括腔室、抽吸入口、排放出口和操作液体入口，其中所述液环泵被配置成经由所述抽吸入口将入口流体泵送到所述腔室中，经由所述排放出口将排放流体泵送出所述腔室，并且经由所述操作液体入口将操作液体接收到所述腔室中；气体管线，所述气体管线联接到所述液环泵，使得气体可以经由所述气体管线流入所述液环泵的所述腔室中；设置在所述气体管线上的阀；第一传感器，其被配置成测量所述入口流体的第一参数；第二传感器，所述第二传感器被配置成测量流体的第二参数，所述流体选自包括所述操作液体、所述排放流体和所述腔室内的流体的流体组；以及控制器，其被配置为使用第二参数的测量值来确定操作液体的蒸气压力，并且基于第一参数的测量值和所确定的蒸气压力来控制阀的操作。

第一参数可以是压力。第二参数可以是温度。

控制器可以被配置为使用Antoine公式确定操作液体的蒸气压力。控制器可以被配置为将第一参数的测量值与确定的蒸气压力进行比较，并且基于该比较来控制阀的操作。控制器可以被配置为确定第一参数的测量值与所确定的蒸气压力之间的差，并且基于所确定的差来控制阀的操作。控制器可以被配置为将所确定的差与阈值进行比较，并且基于该比较来控制阀的操作。控制器可以被配置为：如果所确定的差大于所述阈值，则控制所述阀关闭或保持关闭；以及如果所确定的差小于或等于阈值，则控制阀打开或保持打开。控制器可以被配置为控制阀的操作，使得阀打开的程度取决于第一参数的测量值与所确定的蒸气压力之间的所确定的差。

该系统还可包括联接到抽吸入口的抽吸管线和设置在抽吸管线上的止回阀。止回阀可以被布置成允许流体经由抽吸管线流入腔室中并且防止或阻止流体从腔室流出到抽吸管线。气体管线可以在止回阀与液环泵的抽吸入口之间联接到抽吸管线。第一传感器可以在止回阀与液环泵的抽吸入口之间联接到抽吸管线。