專利名稱：尤其適于水下作業泵壓雙相流體的雙螺桿泵的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙螺桿泵，該泵通過在氣體含量始終完全相同的泵兩端吸入的方法保證輸送，并保證螺桿和泵體的泵腔壁之間的密封(而且在瞬間單獨泵送氣相時也保證密封)來確保有效且安全地泵壓雙相流體即使在上述泵處于垂直位置時，也能使用，從而使其特別適用在水下作業中應用。
眾所周知，螺桿泵主要是一個回轉泵，在泵內沿著由一對彼此牢固地嚙合的錐形螺桿齒內形成的錐形空間并以同步運動而獲得流體(一般是液體)從吸入端到輸出端的強制機械運動，并且在兩螺桿齒與泵體的泵腔壁之間由受離心力作用的液體自身形成的薄膜來保證密封，為了平衡由液體運動產生的軸向推力，根據一個最佳實施例采用了所謂的“雙螺桿泵”，即一個帶有兩對彼此同軸串聯連接的同步的錐形螺桿且裝有反向推進器的泵。實際上，在該泵的泵體內，單一的吸入端再分成泵的兩個相對端的兩個輸出端，因此，由于兩對螺桿的螺紋相反，就形成兩股向著泵的中心區域傳送區且方向相反的液流，這就在軸向推力上造成一個平衡狀態。
這種類型的泵一般都是水平使用，即泵的對稱軸線呈水平設置，且具有高的效率，其效率隨泵的結構和裝配精度的提高而提高。
另一方面，這種公知的泵在泵送液體時也能直立使用，眾所周知，這對泵的水下安裝是最佳且最適宜的位置。
然而，目前強烈需求能有效地對雙相液氣混合物起泵送作用的泵，要求這種泵可在海底應用于近海油田直接采油而不使用昂貴的采油平臺。
上述的雙螺桿泵實際上已經能夠不僅泵送液體而且泵送液一氣雙相混合物。
然而在這種特殊應用中，上述泵不可避免地只能呈水平安放，因為泵的垂直安放會使氣液混合物由于重力原因產生明顯的分離，其中混合物中的液體聚集在泵的下輸送端而另一方面氣體則匯集在泵的的上輸送端，結果只與氣體接觸并得不到液體冷卻的上螺桿對就會過熱，導致螺桿被咬死。
此外，上述處于水平位置的普通泵決不能在單獨存在氣體的情況下動轉，這是在油井抽油時經常會遇到的情況，如前所述由于混合物中缺少液相而不能建立由離心力形成的油膜密封而損害了和螺桿對應的自身密封，這樣泵就轉不起來而停止泵送工作。
所以要千方百計采取措施克服損害油膜密封的缺點，諸如采用一個可積聚所用液體來維持或建立一個液體密封的液相的液體密封發生器以提供泵的傳送流體的作用，但是在存在很高真空度的情況，甚至上述方案也不能完全解決問題，所述的真空度的意思是混合物中的氣體量與抽出的混合物的量之間的比率。
本發明的目的是克服上述的缺點從而提供一種雙螺桿型的螺桿泵，這種螺桿泵能在液一氣混合的雙相(甚至在沒有液相)的領域內，處于直立的位置良好地工作。
上述目的主要通過下述方法來達到，即泵的上、下位置兩相反端或者輸送嘴借助置于單一吸管和上述輸送嘴之間的液流分流器單獨地進行輸送，并且在螺桿軸上設置中心軸向鉆孔，該孔在它們與泵的輸送嘴之間連接一系列終止于螺桿單一齒頂的徑向通道。
這實際上保證了對泵的兩個輸送嘴總是供應氣體含量完全相等的流體量，即使在泵處于垂直位置時也如此。并且保證了位于輸送嘴處的液體密封發生器中由螺桿軸的中心軸孔和徑向通道內的傳送壓力推出的最小液體貯存量建立了一個還允許單獨泵送氣相的有效的液態密封。
簡言之，雙螺桿泵含有一個與各自置于兩對錐形螺桿兩端的兩流體輸送嘴相連接的流體吸管，每對螺桿是互鎖的且每對螺桿軸與另一對螺桿軸呈串聯同軸連接，其中，在泵腔內的螺桿借助一電動機而同步轉動，而且一對螺桿軸的推進方向與另一對螺桿軸的推進方向相反，以便把來自輸送嘴的液流傳送到泵腔中央，此處有一個傳送腔，該傳送腔的嘴與一個液相的液體密封發生器相連，其特征在于，根據本發明，兩對錐形螺桿處于垂直位置，借助一個液流分隔器，流體的吸管用單獨的管子連接到兩個流體輸送嘴，而兩對錐形螺桿的兩個螺桿軸分別設有一個中心軸向鉆孔，該軸向鉆孔在它們與傳送腔之間連接一系列終止在錐形螺桿單個齒尖部的徑向通道。
根據本發明的一個最佳實施例，液流分隔器包含有一個水平的膨脹/分離圓筒，該圓筒的一側與吸管連接，并在中間靠下處縱向設有一個形成一個兩個對等腔室的垂直內隔板，而在圓筒的另一側則將上述對等的腔室分別連接到泵內每個流體的輸送嘴上。
這樣，由吸管供應的兩相混合物的氣相和液相在筒內發生分離，其中氣體聚集在圓筒的上部而液體聚集在圓筒的下部；在另一側分隔板把混合物完成分成兩個相等部分，這樣就保證泵的輸送嘴即使安置在不同的高度也能供應一成分相等的流體。
參照附圖，就能更清楚說明本發明，附圖所述為本發明的一個最佳實施例，該實施例僅作為說明但并不限制本發明，只要仍然在本發明范圍內可以作技術或結構的變動，附圖中

圖1表示一個本發明的雙螺桿泵的局部前剖視圖；圖2是按圖1的A-A線所取的與本發明相一致的液流分隔器的剖面圖。
參看附圖，標號1表示基本上為圓筒形且底部被潤滑油箱2封閉，頂部被電動機3封閉并可能帶有減壓閥的直立泵體，電動機3使兩對分別地直立安置的錐形螺桿4和5在泵腔6內轉動，泵腔6也是直立并與同軸安置在泵體1內的圓筒壁7相連接。上螺桿對4的錐形螺桿8和9是互鎖的且上螺桿對的轉軸10和11與下螺桿對5的相應轉軸12和13呈串聯同軸聯接，該下螺桿對5的錐形螺桿14和15也是互鎖的。上螺桿對4的推進方向與下螺桿對5的推進方向剛好相反(這在圖1中能清楚地看到)以便分別從泵腔的上端或者說從上輸送嘴16和從泵腔下端或者說從下輸送嘴17向泵腔6的中央18輸送這兩股液流。該中央18借助位于筒壁7上的入口19和20與傳送腔21相聯通，而傳送腔21的位于泵體1的傳送嘴22則借助管23連接到一個液相的液體密封發生器24，該液體密封發生器24主要包括一個向上的液流導向管25，該導向管25保持著一個底部26的液體密封27，于是傳送腔21在泵體1的泵腔6的外壁之間形成了一個與上輸送嘴16相聯的上腔28和一個與下輸送嘴17相聯的下腔9。上腔28借助位于泵體1上的入口30和導管31與一個液流分隔器33的腔室32相聯通，該液流分隔器33的腔室32包括連到吸管35的水平的膨脹/分離圓筒34。在該水平的圓筒34的內部中間往下處裝有一個縱向隔板36而把腔室32對等地與借助管38和位于泵體1內的入口32而與下腔29相連接的腔室37隔開。
最后，兩軸對10、12和11、13各設有一中心鉆孔40和41，這些中心鉆孔40和41都與泵腔中央18聯通，因此也就與液體密封發生器24的液體密封27相聯通，另外，還設有一系列的終止于錐形螺桿單個齒尖端部的徑向通道42。
權利要求
1.雙螺桿泵，含有一個各自置于兩對錐形螺桿兩端的兩個流體輸送嘴相連接的流體吸管，每對螺桿是互鎖的，且螺桿的軸與另外一對螺桿軸呈同軸串聯地連結，其中，螺桿借助一電動機，在泵腔內同步地轉動，一對螺桿的推進方向與另一對螺桿的推進方向相反以便把液流從輸送嘴傳送到泵腔的中央，在泵腔中央還有一個傳送腔，該傳送腔的傳送嘴連接到一個液相的液體密封發生器上，其特征在于，兩對錐形螺桿處于一垂直位置，流體吸管用獨立的導管借助一流體分隔板與兩個流體輸送嘴連接，并且兩對錐形螺桿的各自軸上設有一個在它們與傳送腔之間連接一系列終止于錐形螺桿單個齒尖端部的徑向通道的中心軸向鉆孔。
2.根據權利要求1所述的雙螺桿泵，其特征在于，液流分隔器包括一個水平的膨脹/分離圓筒，該圓筒的一側與吸管連接，在圓筒的中間靠下處沿縱向裝有一個垂直的內隔板從而形成兩個相等的腔室，該兩腔室在圓筒的另一側分別與泵內的兩個流體輸送嘴相連接。
全文摘要
一種雙螺桿泵，在泵內垂直設置了四個錐形螺桿，并通過液流分隔器在兩端輸送互不相關的雙相流體，而且兩螺桿軸各有一個把傳送腔與一系列終止于螺桿單個齒頂端部的徑向通道相連接的中心軸向鉆孔。文中詳細敘述了一個優選的液流分隔器。
文檔編號F04C2/00GK1149108SQ96111899
公開日1997年5月7日 申請日期1996年9月4日 優先權日1995年9月5日
發明者瓦斯克·密澤狄米, 賈彼爾托·F·阿格爾迪 申請人:新齒輪股份公司