用于在真空壓力下處理液體的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于處理液體的裝置，該裝置包括用于接收處于輸入壓力下的待處理液體的裝置輸入端、用于使處于輸出壓力下的已處理液體返回的裝置輸出端，以及具有室入口和室出口的處理室，室入口經由進料管線連接到裝置輸入端上，且室出口經由排出管線連接到裝置輸出端上，其中進料管線包括用于控制進料液體通過室入口進入處理室中的流速的流速控制器件，且排出管線包括適于經由室出口從處理室取得已處理液體且使液體經由裝置輸出端返回的排出栗器件。
[0002]根據另一方面，本發明涉及一種用于在真空下處理液體的方法。
[0003]在具體方面中，本發明涉及一種用于在真空下過濾油的裝置。
【背景技術】
[0004]油用作許多機械和電氣系統中的功能液體。這類運用的實例可包含潤滑劑、液壓裝置，或用作高壓電力變壓器中的絕緣油。許多劣化和污染過程影響油的壽命，以及使用油的機器的運行、維護和最終壽命。使用過的油的連續清潔因此很重要。然而，清潔使用過的污染的油是具有挑戰性的任務，其中必須針對各個應用根據待除去的污染物的類型且取決于執行清潔任務的系統的特定背景來構想適當的過程。例如，由于如缺陷吸入管線、不足的脫氣、不當的箱設計和箱通氣，氧和空氣可滲入油系統。這可導致空化，引起例如機械系統的災難性的毀壞或增大的油壓縮性，這降低了例如液壓系統中的操作精度。適當處理空化和壓縮性在工業過程中很關鍵，其中設備的可靠性和壽命是不變的焦點。來自油的氧和空氣污染物的其它負面效果是油氧化/劣化和油潤濕，導致使用作為功能液體的油的系統故障，以及材料的劣化，如，在高壓電力變壓器中，其中絕緣油中的氧和水分是紙絕緣劣化的主要原因。用于從油除去氧和空氣的方法包括在真空下處理油。然而，用于以流過方式在真空下處理液體的已知系統提供不令人滿意的對進料流的控制，或涉及以連續流方式操作裝置的復雜且冗余的控制系統。
[0005]本發明的目的在于提供一種用于在真空下處理液體的方法及裝置，其可以以流過方式操作，且其克服上述缺陷中的至少一些或至少提供已知方法的備選方案。
[0006]根據特定方面，本發明的目的在于提供一種用于在真空下處理油，更具體是過濾油的簡化且可靠的方法及裝置。
【發明內容】
[0007]根據一個方面，該目的通過用于處理液體的裝置實現，該裝置包括用于接收輸入壓力下的待處理液體的裝置輸入端、用于使輸出壓力下的已處理液體返回的裝置輸出端、處理室，以及經由真空端口與處理室的氣體填充部分連通來用于將其中壓力減小至真空壓力的真空產生器件，其中處理室還具有室入口和室出口，室入口經由進料管線連接到裝置輸入端上，且室出口經由排出管線連接到裝置輸出端上，其中進料管線包括用于控制通過室入口進入處理室的進料液體的流速的流速控制器件，且排出管線包括適于經由室出口從處理室取得已處理液體且使液體經由裝置輸出端返回的排出栗器件，其中進料管線中的流速控制器件包括多級齒輪栗的第一級，且排出管線中的排出栗器件包括多級齒輪栗的第二級。
[0008]裝置允許處理沿從裝置輸入端至裝置輸出端的流方向流動的液體，其中處理在低于裝置上游的液體壓力和低于裝置下游的液體的壓力的真空壓力下執行。在本申請的背景下，真空壓力(vacuum pressure)是指相比于輸入和輸出壓力減小的壓力。因此，在真空壓力下的處理是指相比于輸入壓力和輸出壓力在減小的壓力(真空)下在處理室中處理液體。當在真空壓力下在處理室中進行處理時，室入口處的壓力和室出口處的壓力因此都小于輸入壓力和輸出壓力。
[0009]如沿從室入口到室出口的流動方向所見，裝置的處理室包括上游倉室、處理元件和下游倉室。待處理的液體流過室入口進入位于處理元件上游的上游倉室，通過用于處理液體的處理元件，進入位于處理元件下游的下游倉室中，且最終經由室出口離開下游倉室。
[0010]裝置可用于通過處理室的液體的任何處理，其中該過程需要將壓力從裝置輸入端處的輸入壓力逐級降低至室入口處的進料壓力，且將壓力從室出口處的排出壓力逐級升高至裝置輸出端處的輸出壓力。逐級降低通過用作控制進料流速的進料流定量裝置的第一齒輪栗實現，且逐級升高通過負責在真空下從處理室取得已處理液體且使液體經由裝置輸出端返回的第二齒輪栗實現，其中第一齒輪栗和第二齒輪栗提供為多級齒輪栗的第一級和第二級。
[0011]齒輪栗級為固定轉移機器，其針對給定齒輪的各次回轉轉移恒定量的流體。每次回轉轉移的流體量由栗設計確定，栗設計包括實際齒輪構造和相應齒輪栗級的齒輪操作的轉移室的布局。對于給定的齒輪栗級和對于限定位移的協作的齒輪的給定轉速，表示為每單位時間經由相應齒輪栗級轉移的體積的轉移率是固定的。取決于針對給定第一級選擇的栗速率，具有給定布局的多級齒輪栗的第一級因此提供了固定進料轉移速率。因此，取決于針對給定第二級選擇的栗速率，具有給定布局的多級齒輪栗的第二級提供固定排出轉移速率。
[0012]壓力沿流方向減小所經由的第一齒輪栗級因此可操作為定量裝置，以用于使從輸入端經由室入口進入保持在真空下的處理室的進料流速率固定。因此，避免了超壓累積在處理室中，導致溢出或對第一級破壞，或液體溢入真空系統中。此外，可防止過多的進料流破壞真空，同時確保了足夠/充分的進料流以保持對于處理的期望的流量。第二級操作為作用于室出口上的排出栗，以用于從處理室取得已處理的液體。通過第二級的壓力沿流動方向增大。
[0013]有利的是，根據在真空壓力下處理液體的裝置的一個實施例，用于提高壓力(這里是第二級)的齒輪栗級的轉移速率超過液流中的壓力減小(這里是第一級)所通過的齒輪栗級的轉移速率。因此，實現了由第一級控制的進料流速不可超過通過第二級的排出流速，因此確保了排出流速足以保持處理室中的液體水平低于操作下的最大水平，以便防止液體達到真空端口。在優選的簡單構造中，由于齒輪栗級的該尺寸，故不需要用于控制通過處理室的流的附加控制元件。然而，在典型設備中，第二級通過提供在栗的壓力側上的流阻力來保護，確保了最少液體保持在栗中以提供潤滑。
[0014]用于產生真空的器件，如，包括真空栗的器件(例如，液體環類型)經由真空端口連接到處理室上，以相比于處理室外減小處理室內的壓力。最優選的是，如上游方向所見的，真空端口位于室出口與最近的流動限制元件之間。通常，處理元件如過濾器元件限制通過處理室的流，導致待處理的液體累積在上游倉室中，而下游倉室中的液體水平保持最低。通常，真空端口因此位于下游倉室中，從而避免液體可進入真空系統。
[0015]有利的是，第二級轉移率比第一級轉移率多出第一級轉移率的20%到40%之間，更有利的是多出第一級轉移率的大約30%。因此，將構想出的是用于在真空下處理液體的系統的有利實施例已經通過分別在裝置的進料管線和排出管線中提供第一齒輪栗和第二齒輪栗來實現，其中齒輪栗如上文所述那樣有利地構造和確定尺寸，而無須第一齒輪栗與第二齒輪栗之間的機械聯接。具體而言，通過使排放齒輪栗相對于進料齒輪栗尺寸較大，該實施例已經實現了提供進料流的良好控制和用于在連續操作中也安全地保持真空的液體水平控制的優點，而不需要任何附加水平的控制器件，如，室內的傳感器器件。
[0016]根據另一個有利實施例，第二級機械地聯接到第一級上。通過將控制進料流速的第一級機械地聯接到控制排出流速的第二級上，實現了改善的操作安全性。具體而言，在故障導致第二級停止的情況下，第一級也自動地停止，從而避免了處理室中的超壓的累積，導致溢出或破壞第一級，或液體溢入真空系統中。
[0017]作為優選，根據一個實施例，多級齒輪栗具有限定聯接級的嚙合齒輪的平面布置。嚙合齒輪的平面布置允許具有從一側接近多級齒輪栗的所有構件的設計。這便于多級齒輪栗的容易組裝和維護，以及處理室壁與栗室的直接整體結合，以用于收納嚙合的齒輪的平面布置，這可從處理室壁的外側接近。
[0018]作為優選，根據用于在真空