[发明专利]带磁性轴承的旋转式相分离器

说明书

用于太空环境的旋转式相分离器包括在其中限定分离器室的壳体和沿旋转式相分离器的纵向轴线定位并且位于壳体内部的轴。壳体与轴之间围绕纵向轴线的相对运动促使气体和液体从分离器室中的两相液体和气体流体中分离。一个或多个磁性轴承总成相对于壳体支撑轴。

背景技术

示例性实施方案涉及航天器和栖息地的技术，并且尤其涉及航天器和太空栖息地的相分离器。

向深空、长期任务的转变以及太空旅行商业化的增加激发了对这样的长期旅行有用的技术的需求。太空应用需要适应各种流动成分、最大限度地减少或消除泄漏、以各种不同的速度运行、以最少的维护最大限度地延长设计寿命，以及当前商用旋转式相分离器无法应对的其他独特挑战。

发明内容

在一个实施方案中，用于太空环境的旋转式相分离器包括在其中限定分离器室的壳体和沿旋转式相分离器的纵向轴线定位并且位于壳体内部的轴。壳体与轴之间围绕纵向轴线的相对运动促使气体和液体从分离器室中的两相液体和气体流体中分离。一个或多个磁性轴承总成相对于壳体支撑轴。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个盘沿轴定位并且可随轴围绕纵向轴线旋转。多个盘被配置成促使气体和液体从分离器室中的两相液体和气体流体中分离。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，一个或多个磁性轴承总成包括至少一个径向轴承总成和轴向轴承总成。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，至少一个径向轴承总成是两个径向轴承总成。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，每个径向轴承总成包括位于轴处的径向轴承转子和位于壳体处的径向轴承定子。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，径向轴承定子位于壳体的外部。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，至少一个径向轴承总成的第一径向轴承总成位于第一轴端处并且至少一个径向轴承总成的第二径向轴承总成位于与第一轴端相对的第二轴端处。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，轴向轴承总成包括位于轴处的轴向轴承转子元件，以及相对于纵向轴线位于轴向轴承转子元件的上游和下游的多个轴向轴承定子元件。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，多个轴向轴承定子元件位于壳体的外部。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，一个或多个磁性轴承由轴承控制器主动控制。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，轴由位于壳体中的马达驱动。

在另一个实施方案中，旋转式相分离器包括在其中限定分离器室的壳体，以及位于旋转式相分离器的纵向轴线处并且可围绕纵向轴线旋转的轴。多个盘沿轴定位并且可随轴围绕纵向轴线旋转。多个盘被配置成促使气体和液体从分离器室中的两相液体和气体流体中分离。一个或多个磁性轴承总成支撑轴。每个磁性轴承总成包括轴承转子元件和与轴承转子元件磁性地交互以支撑轴的轴承定子元件。轴承转子元件位于壳体内，并且轴承定子元件位于壳体的外部。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，一个或多个磁性轴承总成包括至少一个径向轴承总成和轴向轴承总成。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，至少一个径向轴承总成是两个径向轴承总成。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，至少一个径向轴承总成的第一径向轴承总成位于第一轴端处并且至少一个径向轴承总成的第二径向轴承总成位于与第一轴端相对的第二轴端处。

另外或替代地，在该实施方案或其他实施方案中，轴向轴承总成包括位于轴处的轴向轴承转子元件，以及相对于纵向轴线位于轴向轴承转子元件的上游和下游的多个轴向轴承定子元件。