[发明专利]带有改进流动的旋转式压力传递装置

说明书

相关申请的交互引用

本申请要求对2007年10月5日提交的美国临时专利申请No.60/977,789的优先权益，本文以参见方式引入该申请的内容。 

技术领域

本发明涉及旋转式压力传递装置，其中，高压的第一流体与低压的第二流体液压地连通以在两种流体之间传递压力，并产生第二流体的高压排出流。具体来说，本发明涉及如此的旋转式压力传递装置，其中，改进了端盖的设计以减少装置内流体的混合并较佳地控制整个操作。 

背景技术

当今的旋转式压力传递装置采用具有多个槽和一对相反的端盖的转子，所述多个槽常合理较宽地间隔开，而每个端盖具有至少一个入口通道和至少一个排出通道。因此，当转子转动一全周时，每个槽将至少两次接受入流，即，至少一次是从一端进入的高压液体，且至少一次是从相反端进入的低压液体。每个槽将至少两次同时排出液体，因为转子内的这些纵向槽回转或转动经过相反的端盖内相应对准的成对的入口和排出通道。 

在这些旋转装置中，诸如美国专利No.6,540,487和7,201,557中揭示的装置，常使用这样的端盖，这些端盖将高压和低压的入流液体倾斜地引导到转子槽处，以在槽内产生冲击力从而引起转动。液体通过端盖内如此的倾斜坡道从纵向流动方向部分地偏转到另一流动方向，该另一流动方向具有冲击在转子槽的径向壁上的很大的速度分量。倾斜坡道在高压和低压液体流下的角度通常基本上相等，使得每个液体流的流动大致相等地贡献于驱动转子转动的总的力。其结果，转子槽的每次充填时，只要提供高压和低压流动，高压和低压液体的入流就沿着转子长度沿各个方向使两种液体之间的交界面移动基本上相同的轴 向距离。 

在某些情形中，特别重要的是使发生在两种液体之间的混合量为最小；然而，人们并不愿意为达到如此目的而降低压力传递装置的效率。在某些该一般类型的压力传递装置中，例如，美国专利No.3,431,747、6,537,035和6,773,226中所示的那些压力传递装置，提倡使用圆形截面的槽，其中在每个槽中设置活塞或分离器以便实体地避免混合(见’226专利中的球34)。然而，如此的解决该问题的方案似乎不仅因占据每个槽的一部分体积而降低了效率，而且因需要复杂的控制来防止活塞猛击槽一端而使装置变得复杂。如果高压和低压流动要变得不相等，则上述情况就可能发生，这样不相等的情况由在过程中或常常在起动或关闭操作过程中因自然流动的变化而引起。 

其结果，人们一直在寻找其它方案来使该类型的旋转式压力传递装置内液体混合降到最小，并防止馈送流量有很大的波动。 

发明内容

现已发现，如果各形成定向的入口流动以造成转子的转动的倾斜坡道仅被包括在高压侧上的入口和排出通道内，而允许低压液体沿基本上纵向方向流入和流出槽，则不仅可输送显示最小的混合迹象的加压的第二液体流，而且随同如此的混合最小化而有其它显著的运行优点。 

在一个特殊方面，本发明提供一种用于将压力能量从高压的第一流体传递到低压的第二流体以提供加压的第二流体的压力传递装置，所述压力传递装置包括： 

圆柱形转子，其安装成围绕其轴线回转并具有一对相反的平面端面，具有至少两个槽在位于所述平面端面内的孔之间轴向地延伸通过转子；以及 

一对相反的端盖，其具有轴向向内和向外的端面，所述向内的端面与所述转子的所述对应的相反的端面对接，并与所述相反的端面滑动地和密封地配合， 

每个所述端盖具有通向所述轴向向内的端面的一个或多个入口通道和一个或多个排出通道，所述相反端盖对准成：当一个转子槽与一个所述端盖内的入口通道开口对准时，它也与所述另一端盖内的排出通道开口对准， 

在工作过程中，由位于所述转子端面和所述端盖表面之间对接处的密封区域使同一端盖内的所述入口通道和排出通道开口一直彼此密封， 

由此，由于所述转子的回转，使每个所述转子槽以交替的顺序进入以下两种状态：与一个所述端盖内的高压入口通道开口和另一所述端盖内的高压排出通道开口部分地或完全地对准，以及然后，与一个所述端盖内的低压排出通道开口和所述另一端盖内的低压入口通道开口部分地或完全地对准，于是，每个所述槽交替地通过所述一个端盖供应以所述高压第一流体以及然后通过所述另一端盖供应以所述第二流体，