[发明专利]用于输送气液混合物的方法及螺杆泵

说明书

一种通过螺杆泵(1)输送流体的方法，其中一驱动主轴(5)旋转，从而封闭泵室(7、8、9)中的首先朝相应流体入口(4)打开的一个并且在该处在达到打开旋转角度时朝向所述流体出口(4)地打开所述封闭泵室，其中驱动所述驱动主轴(5)的方式为在达到所述打开旋转角度之前和/或期间，与螺杆泵(1)的吸入压力相比，相应泵室(7、8、9)中的压力增大了所述吸入压力与所述流体出口(4)的区域中的压力之间的压差的最多20％。

技术领域

本发明涉及一种通过螺杆泵输送流体的方法，所述流体是气液混合物，所述螺杆泵具有形成至少一个流体入口和一个流体出口的壳体，在所述壳体中容置有所述螺杆泵的至少一个驱动主轴和至少一个与所述驱动主轴旋转耦合的从动主轴，在所述驱动主轴的每个旋转位置中，所述驱动主轴和所述从动主轴与所述壳体共同限定多个泵室，其中通过驱动器沿驱动方向旋转所述驱动主轴，从而封闭所述泵室中首先朝相应流体入口打开的那个相应泵室，产生的封闭泵室轴向地朝向所述流体出口移动，并且在该位置处在达到打开旋转角度时朝向所述流体出口地打开所述封闭泵室。此外，本发明还涉及一种螺杆泵。

背景技术

螺杆泵应用于许多领域以输送流体。在此，可以输送纯液体介质，例如原油或石油。然而，通常存在待输送的气体和液体的混合物，例如石油和天然气的混合物。

在传统的螺杆泵中，沿轴向形成多个腔室，在进行纯流体输送的情况下，在这些腔室之间，压力从流体入口处到流体出口处至少近似线性地增大。在此情况下，通常对流体入口与流体出口之间的例如5至50bar的相对较高的压差或甚至更高的压差进行利用。

如果通过传统的螺杆泵来输送气体分量较高的气液混合物，则产生双曲型增压，因为基于气体分量的可压缩性以及各个主轴之间或这些主轴与壳体之间始终存在的径向和轴向间隙，液体可以从压力较高的腔室回流到前面的腔室中，从而压缩该处的气体并引起增压。这种情况的缺点在于，首先反向于相对较陡的压力梯度输送流体，而后，此流体至少部分地回流到压力较低的区域中。通常由此产生对泵的功率要求，这个功率要求大体上与气体分量无关并且基于纯液体输送。

为了对液体含量非常低的气体进行压缩，原则上已知更有效的方案。例如，可以使用螺杆泵，其螺杆具有可变的螺距，以便直接通过缩小腔室容积来压缩气体。此外，首先通过螺杆向固定的壁部输送气体并借此对其进行压缩的气体压缩机已为人所知，其中只有在实现期望的压缩之后，气体才能离开输送室。

所述及的用于有效率的气体压缩的方案的缺点在于，其通过改变压缩机室的几何形状来实现气体压缩。然而，这样一来，这些方案就无法用于可能至少暂时会出现较高的液体分量、特别是接近100％的液体分量的应用。在此情况下，必须压缩流体以缩小压缩机室，为此所需的作用力通常无法通过相应的压缩机进行施加或者可能导致压缩机损坏。

发明内容

因此，本发明的目的是提高输送气液混合物的效率，其中同时应能至少暂时输送液体分量较高的混合物。

本发明用以达成上述目的的解决方案在于开篇所述及的类型的方法，其中驱动所述驱动主轴的方式为使得就螺杆泵的给定的泵几何形状而言，在达到打开旋转角度之前和/或期间，与所述螺杆泵的存在于相应流体入口的区域中的吸入压力相比，相应泵室中的压力增大了所述吸入压力与流体出口的区域中的压力之间的压差的最多20％或最多10％。在达到打开旋转角度之前和/或期间，相应泵室中的压力特别是可以是比吸入压力高出所述压差的最大5％。