泵设备及水下沟槽挖掘设备制造技术

一种泵设备，其包括：具有相对低压的流体输入口和相对高压的流体输出口的主泵，以及与所述主泵的流体输入口相关联的装置，在环境压力基本上不足以防止所述主泵气蚀时，所述装置能操作以局部地增加所述主泵的流体输入口的压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】泵设备及水下沟槽挖掘设备
本专利技术涉及一种泵设备，更具体地说，涉及一种配置成在浅水中产生高压水输出的泵设备。本专利技术的泵设备特别适用于采用喷射工具切割海底沟槽的设备。例如，这种沟槽在将管道或电缆埋入海床时是必须的。
技术介绍
众所周知，沟槽切割设备在海底环境中使用高压水喷射流来形成沟槽。直到最近，这种沟槽切割设备才主要用于相对地深的水中。然而，在较浅水的环境中使用沟槽切割设备的需求在不断增加。在浅水中使用喷射工具存在一些问题。为了向喷射工具的出口提供高压水，用泵从在喷射工具周围的环境抽水。通常使泵浸没在水中并且相对地靠近高压出口。例如，可以方便地将泵安装到水下沟槽切割机动装置的主体。在这类应用中，优选地采用诸如多级轴流泵和混合轴流泵的高比转数泵，因为这种泵的大小和重量通常较诸如离心式泵的低比转数泵的小。高比转数泵的高进水流量具有能够降低在泵的进水侧中的环境流体压力的效果。这在深水环境中是可接受的，但是在浅水环境中，环境压力的减少足以导致泵气蚀。众所周知，气蚀可能降低泵的性能和减少使用寿命。解决在浅水中产生气蚀问题的一个建议方案是在主泵的上游安装辅助泵，该辅助泵提供低压和高流量。例如，可以将这种辅助泵安装在沟槽挖掘机动装置上或在服务船上或在岸上。然而，这是不方便的，并且增加了整个设备的复杂性。还有可能使用低比转数泵作为辅助泵，然而，如上所述，这种泵的重量较大并且比较昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免或减轻上述问题以及提供一种特别用于沟槽切割设备的喷射工具的泵设备，所述泵设备适合于在较浅水中使用，并且能够减小或避免产生气蚀问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种泵设备，所述泵设备包括具有相对低压的流体输入口和相对高压的流体输出口的主泵，以及与所述主泵的流体输入口相关联的装置，在环境压力基本上不足以防止主泵气蚀时，所述装置能操作以局部地增加所述主泵的流体输入口的压力。在优选的实施例中，所述能操作以局部地增加所述流体输入口的压力的装置是喷射泵。优选地，喷射泵具有输入口和输出口，该输入口与主泵的高压输出口流体连通，并且该输出口与主泵的输入口流体连通。优选地，泵设备进一步包括隔离器，该隔离器能操作以将喷射泵与主泵的高压输出口隔离。优选地，主泵包括一个或多个设在高压流体输出口的上游的可控限流阀，所述阀具有限流状态和非限流状态。与非限流状态相比，所述限流状态操作上减少流入主泵的输入口流量并且增加主泵的流体输出口的排出压力。根据本专利技术的第二方面，提供了一种在浅水中操作的水下沟槽挖掘设备，该设备包括沟槽切割高压喷射工具；主泵，该主泵具有相对高压的流体输出口和相对低压的流体输入口，其中所述流体输出口与所述喷射工具流体连通；以及与所述主泵的流体输入口相关联的装置，在环境压力不足以防止主泵气蚀时，所述装置能操作以局部地增加所述主泵的流体输入口的压力。在所述第二方面的优选的实施例中，所述能操作以局部地增加所述流体输入口的压力的装置是喷射泵。优选地，在这第二方面中，喷射泵具有输入口和输出口，该输入口与主泵的高压输出口流体连通，并且该输出口与主泵的输入口流体连通。优选地，水下沟槽挖掘设备进一步包括隔离器，该隔离器能操作以将喷射泵与主泵的高压输出口隔离，所述隔离器能在环境压力基本上足以防止主泵气蚀时进行操作。优选地，在这第二方面中，主泵包括一个或多个设在高压流体输出口的上游的可控限流阀，所述阀具有限流状态和非限流状态。与非限流状态相比，所述限流状态操作上减少流入主泵的输入口流量并且增加主泵的流体输出口的排出压力。根据本专利技术的第三方面，提供了 一种在浅水中操作的水下沟槽挖掘设备的操作方法，该设备包括沟槽切割高压喷射工具和主泵，该主泵具有相对高压的流体输出口和相对低压的流体输入口，其中该流体输出口与所述喷射工具流体连通，该方法包括在环境压力基本上不足以防止主泵气蚀时，局部地增加所述主泵的流体输入口的压力。优选地，局部地增加在所述流体输入口的压力的步骤包括使用与所述流体输入口流体连通的喷射泵。优选地，喷射泵具有输入口和输出口，该输入口与主泵的高压输出口流体连通，并且该输出口与主泵的输入口流体连通。在优选的实施例中，所述方法进一步包括在环境压力基本上足以防止主泵气蚀时将喷射泵与主泵的高压输出口隔离。优选地，主泵包括一个或多个设在高压流体输出口的上游的可控限流阀，所述阀具有限流状态和非限流状态，与非限流状态相比，所述限流状态操作上减少流入主泵的输入口流量并且增加在主泵的流体输出口的排出压力。所述方法包括在环境压力基本上不足以防止气蚀时初始启动主泵后，使一个或多个限流阀采用限流状态，当在主泵的流体输入口的压力到达预定的阈值时，使一个或多个限流阀采用非限流状态。【附图说明】以下将参照附图及仅通过示例的方式对本专利技术的实施例作进一步叙述，其中:图1是根据本专利技术的泵设备的示意图。【具体实施方式】现参考附图，根据本专利技术的泵设备10包括主泵20和喷射泵50。主泵20是高比转数泵，诸如多级轴流泵或混合轴流泵。在所示出的实施例中，可以看到主泵20包括主泵电动机22、主泵输入口 24、以及排出歧管或输出口 26。主泵的输出口 26经由管线64和66与喷射工具70连通。具体地说，主泵20经由管线64、66向喷射工具70供应高压水，从喷射工具70的一个或多个喷嘴喷出的水用于在海床中切割沟槽。喷射泵本身是业内已知的，合适的喷射泵的结构为本领域的技术人员所熟知。图1中的喷射泵50具有主入水口，该主入水口经由管线60连接至进水口 52。进水口 52可以有益地包括过滤器或类似装置，以防止抽入可能在水中的任何碎屑。喷射泵50的输出口经由管线68连接到主泵20的输入口 24。喷射泵50的动力流体输入口经由管线62与主泵20的高压输出口 26流体连通。管线62内包括隔离阀30，可以通过该隔离阀使喷射泵50与主泵的输出口 26隔离。即在隔离阀30的隔离状态下，从主泵的输出口 26至喷射泵50的动力流体的流动被中断。连接至主泵的输出口 26的管线64与一个或多个节流阀40 (限流阀)流体连通。连接至一个或多个节流阀40的管线66与喷射工具70连通。因此，喷射工具70从主泵20的输出口 26接收高压水。一个或多个节流阀40是可控制的，诸如通过致动器42可选择地采用节流(限流)状态或非节流(非限流)状态。在操作中，主泵20是浸没在水中。例如，可以将主泵20安装在沟槽挖掘设备的主体上。在常规的深水操作中，如果主泵20有很少或没有气蚀的危险时，可以关闭隔离阀30，使得喷射泵50不与主泵20的输出口 26流体连通。在这种情况下，主泵20的输入口 24在周围的水的环境压力接收流体(即浸没主泵20的水)。应当注意的是，即使当喷射泵50没有进行操作(因为隔离阀30是关闭的)，喷射泵仍然允许水流入主泵的输入口 24。在深水操作中，主泵20附近的水压是足够高以避免泵气蚀。在深水环境中使喷射泵50与主泵50的输出口 26隔离有利于增加在这种环境下的泵设备的效率。然而，在浅水环境中，主泵20附近的水的环境压力可能不足以防止泵气蚀。本专利技术的泵设备10在浅水环境中操作时，隔离阀30是开启的。因此，喷射泵50经由管线62与主泵20的高压输出口 26连通。即输出口 26的部分输出流经由管线62转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵设备，其包括：具有相对低压的流体输入口和相对高压的流体输出口的主泵，以及与所述主泵的流体输入口相关联的装置，在环境压力基本上不足以防止所述主泵气蚀时，所述装置能操作以局部地增加所述主泵的流体输入口的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 GB 1122117.31.一种泵设备，其包括:具有相对低压的流体输入口和相对高压的流体输出口的主泵，以及与所述主泵的流体输入口相关联的装置，在环境压力基本上不足以防止所述主泵气蚀时，所述装置能操作以局部地增加所述主泵的流体输入口的压力。2.根据权利要求1所述的泵设备，其特征在于:所述能操作以局部地增加所述流体输入口的压力的装置是喷射泵。3.根据权利要求2所述的泵设备，其特征在于:所述喷射泵具有输入口和输出口，所述输入口与所述主泵的高压输出口流体连通，并且所述输出口与所述主泵的输入口流体连通。4.根据权利要求3所述的泵设备，其特征在于:所述泵设备进一步包括隔离器，所述隔离器能操作以将所述喷射泵与所述主泵的高压输出口隔离。5.根据前述权利要求中任一项所述的泵设备，其特征在于:所述主泵包括一个或多个设在所述高压流体输出口的上游的可控限流阀，所述阀具有限流状态和非限流状态，与所述非限流状态相比，所述限流状态操作上减少流入所述主泵的输入口流量并且增加所述主泵的流体输出口的排出压力。6.一种在浅水中操作的水下沟槽挖掘设备，所述设备包括沟槽切割高压喷射工具；主泵，所述主泵具有相对高压的流体输出口和相对低压的流体输入口，其中所述流体输出口与所述喷射工具流体连通；以及与所述主泵的流体输入口相关联的装置，在环境压力基本上不足以防止所述主泵气蚀时，所述装置能操作以局部地增加在所述主泵的流体输入口的压力。7.根据权利要求6所述的水下沟槽挖掘设备，其特征在于:所述能操作以局部地增加在所述流体输入口的压力的装置是喷射泵。8.根据权利要求7所述的水下沟槽挖掘设备，其特征在于:所述喷射泵具有输入口和输出口，所述输入口与所述主泵的高压输出口流体连通，并且所述输出口与所述主泵的输入口流体连通。9.根据权利要求8所述的水下沟槽挖掘设备，其特征在于:所述水...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·曼彻斯特，
申请(专利权)人：IHC工程贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB