螺杆式泵 |
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| 申请号 | CN200510005053.3 | 申请日 | 2005-01-31 | 公开(公告)号 | CN1654823B | 公开(公告)日 | 2011-08-17 |
| 申请人 | 克里斯蒂安·布拉蒂; | 发明人 | 克里斯蒂安·布拉蒂; | ||||
| 摘要 | 一种螺杆式 泵 ，它包括被安装成在螺旋线 定子 (3)内转动的螺旋形 转子 (2)，将所述定子(3)和所述转子(2)如此设置，即，在所述转子(2)和所述定子(3)之间形成的空腔(4)从入口(5)朝着出口(6)运动，其特征在于，能够使所泵送 流体 在至少两个所述空腔(4)之间产生内部再循环的液压调节部件包括至少一个通道(8，11，13)，所述至少一个通道(8，11，13)至少部分由转子或定子容纳并且所述至少一个通道(8，11，13)使所述至少两个空腔(4)相互连通，由此能够实现以下功能中的至少一种：沿着泵提供所要求的压 力 分布、使 温度 稳定、控制 泄漏 流量以及补偿被压缩气体的体积。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种螺杆式泵，它包括被安装成在螺旋线定子(3)内转动的螺旋形转子(2)，将所述定子(3)和所述转子(2)如此设置，即，在所述转子(2)和所述定子(3)之间形成的空腔(4)从入口(5)朝着出口(6)运动，设有能够使所泵送流体在至少两个所述空腔(4)之间产生内部再循环的液压调节部件，所述液压调节部件包括至少一个通道(8，11)，所述至少一个通道(8，11)使所述至少两个空腔(4)相互连通，其特征在于，至少一个通道至少部分地由所述转子(2)容纳，由此能够实现以下功能中的至少一种：沿着泵提供所要求的压力分布、使温度稳定、控制泄漏流量以及补偿被压缩气体的体积。 |
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| 说明书全文 | 螺杆式泵技术领域[0001] 本发明涉及对也被称为“莫偌依泵”的螺杆式正排量泵所作出的改进，并且更具体地说，涉及一种改进的螺杆式正排量泵，从而使得能够泵送具有任意粘度的单相或多相混合物或流出物，尤其是非常粘的可压缩的多相混合物或流出物和流体。 背景技术 [0002] 术语“可压缩的多相混合物或流出物”用来指由以下相构成的混合物： [0003] (a)由至少一种自由气体形成的气相；以及 [0004] (b)由至少一种液体形成的液相；和/或 [0005] (c)由至少一种悬浮在(a)中并且如果存在(b)相则悬浮在(a)和/或(b)中的固体的颗粒形成的固相。 [0006] 但是，如上所述，本发明的泵自然也可以泵送具有各种粘度的充满固体颗粒的单相或液相。 [0007] 在下面也被称作“PCP”的该螺杆式泵由Rene Moineau于1930年发明，并且当前使用的工业泵在泵送液体时的操作方式与其基本原理相对应。 [0008] 附图中的图1在其标为(A)的部分中给出了传统PCP沿着纵向轴向部分的局部示意图，而其标为(B)的部分给出了在正在泵送液体期间(曲线L)和在正在泵送液体-气体多相混合物期间(曲线P)沿着泵的压力分布的图表。 [0009] PCP1的结构通过被安装成在大体上由弹体制成并且其内部形状为螺旋形的可压缩定子3内转动的螺旋形金属转子2来构成。通过将定子3挤压至各种程度来产生在转子2和定子3之间的接触。为 此，转子2的直径D(图2(B))大于定子3的通道的直径(图 2(C))，由此通过正受到转子2的挤压的定子3产生接触(接触密封度)，从而提供一定程度的密封性(图2(A))。 [0010] 如图1(A)和2(A)中所示，PCP1的转子2的形状和定子3的形状导致在转子2和定子3之间限定形成一组隔离的空腔或“小室”4，这些空腔具有恒定的体积并且通过转子2从吸入端或入口5(低入口压力PA)朝着输出端或出口6(高出口压力PR)位移。在这意义上，PCP为一种正排量泵。 [0011] 在下面的说明中，术语“阶段”有时代替术语“空腔”来使用；术语“阶段”用来表示与在某个给定时刻的空腔相对应的在定子和转子之间的容积。这两个术语有时可以相互交换地使用。 [0012] 这些附图中的图2示出了一种已知的PCP1，其中在(A)中示出了其处于装配好的状态，并且具有在(B)中单独示出的单螺旋线转子2和在(C)中单独示出的双螺旋线定子3。定子的轴线由as表示，而转子的轴线由ar表示。在这些条件下： [0013] -定子3的节距(Ps)为转子2的节距(Pr)的两倍；并且 [0014] -空腔4的长度L等于定子3的节距(Ps)，因此它为转子2的节距(Pr)的两倍。 [0015] 沿着泵1从出口6到入口5的压力分布(图1(B))以及在转子2和定子3之间接触润滑是由于在转子2和定子3之间流动的漏出物造成的。因为在转子2和定子3之间的接触不是完全密封的，所以由于出现泄漏而使高压空腔4的内含物排入到压力较低的相邻空腔4中，并且压头损失在这些空腔4之间产生压力差。因此，泄漏流量取决于在转子2和定子3之间的接触的密封度、其接触的动态状况(转动速度、振动)、流体的粘度以及在局部压力之间的差异。实际上，难以控制泄漏流以及它所产生的压力分布。 [0016] 换句话说，由于在转子2和定子3之间的泄漏，使PCP的液压操作受到来自这些空腔之外的调整，所述调整不受控制。 [0017] 当使用该PCP1来泵送包括气相的多相混合物时，该空腔4从 在入口5处的低压向在出口6处的高压运动，并且因为该空腔的体积是恒定的，所以在所泵送的流出物中的气体的存在引起一压缩过程，由此使该气体压缩，并且伴随着温度升高。理想气体定律表明，如果使气体在其中被压缩的体积保持恒定，则温度显著地升高。因此，经由在转子2和定子3之间的环形接触的泄漏流量执行两个功能：它部分地补偿了受压缩的气体的体积，并且它在空腔4之间形成压力差。但是，在PCP1的转子2和定子3之间的环形泄漏流量适于用液体(不可压缩的流体)操作，以便以低流量进行润滑；它不足以补偿气体的压缩。由于泄漏流量较低，所以最后的空腔4只得到部分补偿，并且如可以在图1(B)中看到的，在泵的最后阶段上出现压缩，其中如上面已经指明的那样，PA表示在入口处的压力，而PR表示在出口处的压力。该压缩伴随着高温。在泵出口处的压力集中和温度的大大升高导致存在机械损坏，即定子老化、机械膨胀和振动的危险。 [0018] 因此，专门用于PCP的经由在转子和定子之间的接触产生泄漏的原理不适用于泵送可压缩的多相混合物。 [0019] 实际上，在存在气体的情况下，PCP在最后四个阶段上达到4兆帕(MPa)即40巴的压力，并且具有陡峭的压力梯度，这产生出高温；在十三个阶段中，只有四个阶段使混合物压缩。 [0020] 一般来说，沿着PCP的不均匀的压力分布导致产生过高的温度，这危害了泵的可靠性：定子的弹体的老化、转子的动态不稳定性以及该结构的热应力和变形。在这些情况下，必须限制出口压力，并且必须降低泵的转速，由此导致降低了所泵送的流量。 [0021] 经验表明，在转子和定子之间的几乎密封的接触可以导致在该PCP输送粘性流体时(尤其是对于高泵送流量的情况)或当在入口处的压力较低时形成空化。空化的出现会极大地损害弹体定子和转子的强度，并因此大大损害该系统的稳定性。 [0022] 已经提出了各种用于使压力沿着PCP更加均匀的技术解决方案： [0023] 已经提出采用其空腔体积从入口朝着出口减小的转子/定子对。 [0024] 因此，美国专利No.2765114提出了一种其直径逐渐减小的截头圆锥形转子/定子系统。 [0025] 沿着这些相同的思路，可以想到一种其空腔体积朝着出口逐渐减小的具有可变节距的转子。 [0026] 这些解决方案只适用于固定比例的气体，并且它们不利于用液体进行的操作。另外，那些解决方案不能避免出现空化现象。 [0027] 另外，泵结构的改变导致需要复杂的制造过程，且不能保证良好的可靠性。 [0028] 还提出提供沿着泵变化的在转子和定子之间的接触。 [0029] 如果使在转子和定子之间的接触如此实现，即，环形泄漏流量(在转子和定子之间)在出口附近更高而在入口端处较低，则在更加有利的情况下进行对被压缩气体的体积的补偿，并且改善了压力分布。 [0030] 因此，美国专利No.5722820提出了使在转子和定子之间的接触变化，并且该接触从出口朝着入口逐渐减小。 [0031] 为了实现那种系统，提出了各种措施：以较小程度成截头圆锥形变化的转子、或截头圆锥形定子或这两者的组合。 [0032] 在这些情况下，在转子和定子之间的泄漏流输送对于实现针对设在泵中的下游位置处的空腔进行压力和体积补偿所必须的流量。它是一总的泄漏流量；它首先补偿最后的空腔，然后到达前面的空腔，等等。 [0033] 为了给其压缩比较大的多个空腔供料，必须有较高的泄漏流量，这需要在转子和定子之间的接触非常小。但是，PCP的机械和液压操作需要在转子和定子之间存在接触，以便保证动态稳定性和液压效率。 [0034] 因此，该解决方案可以仅仅是在用液体工作例如PCP和输送气体之间的折衷；为此其实际应用被局限于低流量的气体。 [0035] 另外，在转子和定子之间的接触的密封度只适用于固定比例的气体，并且它不利于液体时的效率。 [0036] 在粘性流体的情况下，该泵不能避免出现空化现象。 [0037] 另外，该解决方案改变了泵的结构并且使制造过程复杂化。 [0038] 因此，该解决方案的用途有限，并且它带来了复杂的结构，而且不能保证有良好的可靠性。 发明内容[0039] 本发明的一个目的在于提出一种泵，它经过了改进，以便克服现有技术的上述缺点。 [0040] 为此，本发明提供了一种螺杆式泵，它包括被安装成在螺旋形定子内部转动的螺旋形转子，所述定子和所述转子如此设置，即，在所述转子和所述定子之间形成的空腔从入口朝着出口运动，其特征在于，设有液压调节部件，用来在能够执行以下至少一种功能的状况下获得所泵送流体在所述空腔的至少两个之间的内部再循环：沿着泵实现所需的压力分布、使温度稳定、控制泄漏流量并且补偿压缩气体的体积。 [0041] 术语“内部再循环”用来指在具有一定量泵送混合物的两个空腔之间的再循环，其与由在转子和定子之间的环形接触而产生并且产生泄漏流量的在空腔外面的再循环相对。 [0042] 通过由于液压调节器的再循环流量而使局部压力重新平衡，可获得该压力分布。 [0043] 在定子和转子之间的泄漏流量是压力梯度的函数。控制这些压力致使能够控制泄漏流量。 [0044] 被压缩的体积由液压调节器的再循环流量补偿。 [0045] 因此，该液压调节部件用来控制作为生产特性的函数的泵的性能。 [0046] 控制压力以及补偿压缩气体的体积使多相(液体、气体和固体颗粒)泵送的温度稳定。 [0047] 通过控制压力，可以避免出现空化，而空化是机械损坏的一个原因(对定子的弹体以及对转子的金属)；并且平衡压力以及控制泄 漏流量导致能够控制在定子和转子之间的接触。 [0048] 通过本发明的液压调节系统来在内部调节压力导致沿着该泵的热和液压状态稳定，由此使得能够改善机械性能和整体可靠性。 [0049] 在这些条件下，控制流体的热-机械性能保证了改善的液压性能(所泵送的流量和出口压力)以及改善的经济性能(维护和使用寿命)。 [0050] 控制在转子和定子之间的接触意味着可以实现在定子和转子之间没有高压缩的表面接触，同时保持了较低的泄漏流量。这与传统的PCP相比是一种新颖的工作模式。 [0051] 在这些条件下： [0052] 使系统的可靠性得到改善；并且 [0053] 定子可以采用刚性更大(更坚固)的材料，以便提高泵的转速和流量。 [0054] 因此，本发明的泵的工作原理与现有系统相比是新颖的并且完全不同： [0055] 当前使用的在转子和定子之间具有截头圆柱形接触的PCP是一种外部的整体调节系统，其有限的泄漏流量仅仅补偿了位于泵出口附近的那些空腔； [0056] 本发明的泵包括内部液压调节部件，从而在两个空腔之间实现了局部的再循环流量以补偿局部压力差、泄漏流量和容纳在该空腔中的气体的压缩； [0057] 再循环流量可以通过气体的比例和压力差来进行自我调节。 [0058] 液压调节部件被有利地布置成在至少两个相邻的空腔之间实现所泵送流体的内部再循环。具体地说，所述部件可被有利地布置成在位于出口附近的泵的区域中的至少两个空腔之间实现所泵送流体的内部再循环。所述部件还可以被布置成在泵的所有空腔之间实现所泵送流体的内部再循环。 [0059] 该液压调节可以至少部分地由转子和/或至少部分地由定子容纳。 [0060] 为此，在泵内部有利地安装一组液压调节器，所述液压调节器沿着泵的尺寸和单位长度上的数量致使能够获得均匀的液压调节，并且该液压调节包括控制压力、控制泄漏流量和温度，以及补偿被压缩的体积。转子的旋转使得这些空腔按照取决于转速和转子节距的速度沿着泵运动；每当空腔经过一液压调节器时，该再循环流量补偿被压缩的体积，重新平衡压力并且使温度稳定。 [0061] 因此，液压调节器沿着泵的分布保证了该调节过程沿着泵是连续的；所述分布随着泵的性能(流速和压力分布)而变化。 [0062] 同时，液压调节器的尺寸对应于该空腔为了补偿被压缩的体积以及重新平衡压力所必需的再循环流量。 [0063] 在这些情况下，液压调节器的操作受自我调节；再循环取决于压力，并且反之亦然。 [0064] 在第一具体实施方案中，用于在两个空腔之间实现所泵送流体的内部再循环的液压调节部件包括至少一条设在转子中并且使这两个空腔互连的通道，通过设置在所述通道内的调节器和/或通过压头损失来以机械方式进行液压调节。 [0065] 在第二具体实施方案中，在两个空腔之间实现所泵送流体的内部再循环的液压调节部件包括至少一个设在转子中并且被布置成在利用压头损失进行调节的情况下在两个空腔之间形成连接的周边通道。 [0066] 在第三具体实施方案中，用于在两个空腔之间实现所泵送流体的内部再循环的液压调节部件包括至少一个设在定子中并且被布置成在利用压头损失进行调节的情况下在所述两个空腔之间形成连接的内部液压通道。 [0067] 所有三个具体实施方案可以被同时用在相同的泵中。 [0068] 根据本发明的有利特征，在转子和定子之间的接触与不包括如上所述的液压调节部件的螺杆式泵相比可不太松弛。在这些情况下，可以提高转速和所泵送的流量，且不会损坏定子。 [0069] 本发明还提供了如上所述的泵的用途，用来泵送可压缩的多相 混合物以及泵送粘性流体。 [0070] 本发明泵的工业用途涵盖比现有PCP的领域更广的领域。 [0071] 除了用于在化学和石油领域中输送多相混合物的上述用途之外，还可以以高流量进行泵送(例如，用于石油等)，以及以低入口压力进行泵送(水平油井)。 附图说明 [0072] 为了更清楚地说明本发明，下面将参照附图并且只是以非限定性实施例的方式对其具体实施方案进行说明，在这些附图中： [0073] 图1示出了如上所述的传统PCP，并且还示出了在泵送液体和多相液体-气体混合物时的压力分布； [0074] 图2示出了PCP的结构，该PCP具有带单螺旋线转子和带双螺旋线的定子； [0075] 图3为与图1类似的视图，其部分(A)示出了本发明的螺杆式泵，同时示意性地显示出液压调节器(HRs)，并且其部分(B)示出了在多相泵送期间的压力分布沿着该泵是均匀的； [0076] 图4为与图3类似的放大图，其部分(A)示出了本发明泵的一部分，使得能够描述用于分别在泵的三个连续空腔l、m和n中补偿被压缩的体积和重新平衡局部压力的局部再循环机构，并且其部分(B)示出了沿着该泵的压力分布； [0077] 图5A为与图4类似的更加放大的视图，示出了本发明的泵的一部分，显示出包括设在转子中的通道并且用来利用所提供的机械调节使所泵送流体在两个相邻的空腔l、m之间再循环的液压调节器(HR)； [0078] 图5B为沿着图5A的A-A线剖开的剖视图； [0079] 图6为进一步放大的视图，示出了图5所示的机械调节器； [0080] 图7A为与图5A类似的视图，但是其液压调节是通过压头损失来进行的； [0081] 图7B为沿着图7A的A-A线剖开的剖视图； [0082] 图8A为本发明的泵的一部分的视图，示出了由设在转子中的两个平行通道构成并且用来利用所提供的机械调节使所泵送流体在两个相邻的空腔l、m之间再循环的液压调节器(HR)； [0083] 图8B和8C分别为沿着图8A的A-A线和B-B线剖开的剖视图； [0084] 图9A为与图8类似的视图，但是其调节是通过压头损失来进行的； [0085] 图9B和9C分别为沿着图9A的A-A线和B-B线剖开的剖视图； [0086] 图10A为本发明的泵的一部分的视图，示出了由位于转子周边上的液压通道构成并且用来使所泵送流体在两个相邻的空腔l、m之间再循环的液压调节器(HR)； [0087] 图10B为沿着图10A的A-A线剖开的剖视图； [0088] 图11A为本发明的泵的一部分的视图，示出了由位于转子周边上并且相互偏置180°和转子节距的一半的两条通道构成并且用来使所泵送流体在两个相邻的空腔l、m之间再循环的液压调节器(HR)； [0089] 图11B和11C分别为沿着图11A的A-A线和B-B线剖开的剖视图； [0090] 图12A为本发明的泵的一部分的视图，示出了由位于定子内部的周边液压通道构成并且用来使所泵送流体在两个相邻的空腔l、m之间再循环的液压调节器(HR)；以及 [0091] 图12B为沿着图12A的A-A线剖开的剖视图。 具体实施方式[0092] 图3和4示出了安装在泵内部的本发明液压调节器(HR)装置的操作。 [0093] 下面的符号如下面所限定的那样使用： [0094] Q＝QL+QG：液体(L)和气体(G)的混合物的总流量； [0095] Q：在空腔之间的再循环的流量；例如，qm为用于进行从空腔m 到空腔l的液压调节的液压调节器装置的流量； [0096] P：在空腔(l、m、n)中的局部压力； [0097] ζ：该液压调节器装置的压头损失的系数； [0098] S：该液压调节器装置的流动剖面； [0099] γ：绝热转换的系数。 [0100] 总流量Q进入空腔l，并且将气体的体积压缩至压力pl。由于在这些压力(pm-pl)之间的差异，液压调节系统的流量qm补偿了在空腔 l中的压缩体积，并且重新平衡了压力pm和pl。 [0101] 被压缩至压力pl的总流量(Q+qm)进入空腔m中； [0102] 再循环流量qm通过液压调节器回路朝着空腔l回流； [0103] 流量Q在由转子推动的空腔m内前进。 [0104] 由于该压力pm大于前面的压力pl，所以使该气体的体积受到压缩； [0105] 压力差(pn-pm)在液压调节系统中产生从空腔n朝着空腔m的流量qn，以便补偿在空腔m中的压缩体积并且平衡压力pn和pm； [0106] 总流量(Q+qn)在空腔n内前进；再循环流量qn通过液压调节器(HR)朝着空腔m回流；并且 [0107] 使泵的流量Q受到压缩，该液压调节系统排放，以便补偿压缩并且重新平衡压力。 [0108] 朝着出口地对于每个空腔重复这个过程。 [0109] 因此，通过液压调节(HR)系统的局部再循环在空腔之间实现了内部调节： [0110] 它局部重新平衡了在两个空腔之间的压力，由此使沿着泵的压力分布均匀； [0111] 它补偿了被压缩的体积，由此防止温度升高； [0112] 所泵送的流量Q保持恒定；本发明的再循环在没有流量损失的情况下进行； [0113] 通过重新平衡压力，将泄漏流量控制为在转子和定子之间的接触。 [0114] 本发明的液压调节系统的局部操作与当前在工业上所采用的系统完全相反；与当前系统的不受控制的外部调节相反，它是一种受控制的内部调节。 [0117] 因此，这些尺寸和再循环流量为气体和液体的流量、压力差和HR的液压特性(压头损失、转移功能)的函数： [0118] Qn＝f{QG，QL，(pm/pn)1/γ，pn，pm，S，ζ} [1] [0119] 从热力学方面看，局部压力和再循环流量(q)之间存在以下关系[2]： [0120] [pm/pn]1/γ＝1+qn/QG [2] [0121] 因此，在局部压力中的变化[2]取决于再循环流量[1]，并且按照往复的方式，再循环流量取决于局部压力。 [0122] 在平衡状态中，局部压力的分布根据在液压调节系统中的压头损失得出，这决定了该液压调节系统的尺寸[1]。 [0123] 从实际的角度来看，设定在多相条件下所要达到的沿着泵的压力梯度，然后确定与所要求的压力分布对应的再循环流量[2]和液压调节系统的尺寸[1]。 [0124] 对于泵送液体而言，该液压调节系统从内部调节压力分布和泄漏流量，这对应于控制泵的液压操作，以便： [0125] 避免出现空化和这种空化对定子和转子造成的损害； [0126] 控制在转子和定子之间的接触，即泄漏流量，和控制在转子和定子之间的接触的润滑；以及 [0127] 实现改善的可靠性并且增大液压效率：即流速、出口压力、使用寿命和维护。 [0128] 这与其中通过在外部调节压力和漏出物的液压操作不受控制的当前PCP相比完全不同。 [0129] 在这些情况下，通过采用转子和/或定子而将液压调节系统安装在泵内部，且不会完全改变PCP的整个初始结构及其制造。保持PCP的初始结构意味着不会改变整体结构(转子和定子)，也不会改变通 过使空腔运动来输送混合物，而且不会改变驱动部件。 [0130] 在双相(气体和液体)生产条件下在本发明的泵中所获得的结果证实了该系统的有效性；控制了沿着泵的压力分布(使分布均匀)并且控制了热状态(使之稳定)。在泵送液体时，确保了对液压操作的控制且不会出现空化。 [0131] 图5至12示出了本发明泵的具体实施方案。 [0132] 在图5A和5B中，液压调节(HR)系统7由一液压通道8构成，该液压通道在转子2中设置在两个空腔4之间，并且其中安装有用于调节再循环流量的调节器装置9。 [0133] 在图6中示意性地示出了装置9的一个实际的实施例，从该图中可以看出，所述装置基于在给定的压力差下逐渐地打开的一个阀门，由此调节再循环流量q(图4(A))。 [0134] 在图7A和7B中，液压调节(HR)系统7由在转子2内部设在两个空腔4之间的液压通道8构成。 [0135] 在入口处的压头损失与在通道8的出口处的压头损失一起调节流量和压力差。 [0136] 在图8A-8C和9A-9C中，液压调节(HR)系统7由两个液压通道10构成，其中一个液压通道设在空腔l和m之间，而另一个液压通道设在空腔l内部。按照偏置的方式串列设置的这两个通道提供了最简单的结构。可以设置多个通道的事实减小了其直径，并且偏置保证了更好的循环，这尤其是因为在通道中的开口变成与定子接触。 [0137] 图8A-8C显示出一种变型，其中在串列的通道10的每一个中安装有一流量调节器装置9，例如在图6中所示的装置，并且图9A-9C显示出一种变型，其中在每个串列的通道中，如图7A、7B所示那样通过压头损失来进行液压调节。 [0138] 在图10A、10B和11A-11C中，液压调节(HR)系统7由在两个空腔4之间位于转子2的周边上的液压通道实现。因此，它在两个空腔4之间形成了再循环，并且通过流量的压头损失来给出压力差。其尺寸与所需要的再循环流量对应。 [0139] 图10A、10B显示出一种变型，它包括具有单个周边液压通道11的回路，并且图11A-11C示出了包括成偏置串列的关系的两条回路12的一种变型。 [0140] 在图12A、12B中，该液压调节(HR)系统7包括一周边液压通道13，它位于定子3内部并且设在两个空腔4之间。 [0141] 如在前面的情况中一样，它在两个空腔之间形成再循环，通过压头损失来给出压力差，并且其尺寸对应于再循环流量。 [0142] 下面的实施例显示出用本发明的泵获得的结果，但是不是对本发明的范围进行限制。 [0143] 实施例1 [0144] 该试验涉及输送多相混合物(水和空气)的传统PCP的样机。 [0145] 具有十三个阶段(空腔)的PCP输送一种包含有50％的水和50％的空气的多相混合物，其入口压力为0.1Mpa(1巴)并且在出口管道中的压力为4MPa(40巴)，从而导致40/1的气体压缩比。由于有高的压缩比并且因为泄漏流量(在转子和定子之间)不能补偿被压缩的气体体积，所以在最后四个阶段(空腔)上实现出口压力，导致每个阶段出现1MPa(10巴)的较大的压力增益。该泵的所有工作由最后四个阶段来实现，而该泵的其余九个阶段对混合物的压缩没有起作用。集中在最后几个阶段上的高压缩伴随着温度的大大升高：入口温度乘以2。 [0146] 在泵出口处的这种高温和这种压力集中不利于整体的机械强度，尤其不利于定子的弹体的强度和转子的强度。 [0147] 实施例2 [0148] 该试验涉及其液压调节器(HRs)得到了改进并且输送多相混合物(水和空气)的PCP的样机。 [0149] 本发明的泵的工作相当不同：通过安装在转子中的液压调节器HRs，使压力分布均匀，并且使温度稳定。在最后四个阶段上，液压调节器HRs的分布为每个阶段有两个液压调节器，因此压力增益非常小(大约为每个阶段0.1MPa)。在泵的剩余九个阶段上，这些液压调节器HRs按照每个阶段一个调节器HRs分布。在这些情况下，使压力分布均匀，从而导致大约每个阶段0.3MPa(3巴)的压力增益。 [0150] 因此，使沿着泵的压力分布均匀可导致每个阶段的压力增益较小，并且导致沿着泵的温度稳定。 [0151] 在液压调节器HRs的分布上的变化有助于按照流体热力学方式重新平衡该泵；所有这些阶段都有助于混合物的压缩。 [0152] 实施例3 [0153] 该试验涉及输送液体(水)的一种传统PCP的样机。 [0154] 所述PCP以入口处的低压(0.1MPa(1巴))以及在出口管道中的大约为0.5MPa的压力输送水。由于在转子和定子之间的接触的力学特性，所以该泵在阶段7至11上形成非常低的压力，并且存在出现空化的危险。 [0155] 出现空化导致材料尤其是定子的弹体和转子的金属受损。 [0156] 实施例4 [0157] 该试验涉及其液压调节器(HRs)经过改进并且用来输送液体(水)的PCP的样机。 [0158] 通过这些液压调节器(HRs)，本发明的泵控制了压力分布，因此这些压力为正并且均匀地分布，而且没有出现空化的危险。压力从为0.5MPa(5巴)的出口处开始均匀地变化至入口压力0.1MPa(1巴)，并且从来不会局部达到较低的空化压力。 |
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