DE10008811C2

DE10008811C2 - Liquid ring pump

Info

Publication number: DE10008811C2
Application number: DE2000108811
Authority: DE
Inventors: Rudi Dittmar
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Gardner Denver Elmo Technology GmbH
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2020-02-26
Also published as: EP1128068A3; DE10008811A1; EP1128068A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit zumin dest einem in einem Arbeitsraumgehäuse umlaufenden Laufrad und einem Steuerelement, das wenigstens eine druck- und eine saugseitige Öffnung aufweist.The invention relates to a liquid ring pump with at least least an impeller rotating in a work space housing and a control element that has at least one pressure and one has opening on the suction side.

Beim Betrieb von Flüssigkeitsringpumpen, insbesondere in der Nähe des Dampfdruckes der Betriebsflüssigkeit tritt Kavitati on auf. Dabei entsteht Materialverschleiß und eine intensive Schallemission. Um unter anderem die Kavitationswirkung zu vermindern, wird in der DE-AS 628 394 eine Flüssigkeitsring pumpe mit mindestens einem Flügelrad und mit Öffnungen be schrieben, die seitlich des Flügelrades im Bereich der Flügel liegen. Die Öffnungen dienen dem Ein- und Ausströmen des För dermediums in die Flügelradzellen. Eine radial äußere Begren zungskante der Ausströmöffnung bzw. Öffnungen an der dem Flü gelrad zugekehrten Seite ist abgeschrägt oder abgerundet aus geführt.When operating liquid ring pumps, especially in the Kavitati occurs close to the vapor pressure of the operating fluid on on. This creates material wear and an intense Sound emission. Among other things, the cavitation effect reduce, is a liquid ring in DE-AS 628 394 pump with at least one impeller and with openings wrote the side of the impeller in the area of the wing lie. The openings serve the inflow and outflow of the conveyor dermediums in the impeller cells. A radially outer limit tongue edge of the outflow opening or openings at the the Flü The side facing the gel wheel is beveled or rounded off guided.

Ebenso ist aus der DE 34 36 022 A1 eine Flüssigkeitsringpumpe bekannt, mit mindestens an einer Stirnseite des Flügelrades der gegebenenfalls letzten Verdichterstufe eng angrenzenden, angeordneten Steuerscheibe mit einem Druckdurchlass für das Fördermedium. Dabei ist in Drehrichtung gesehen, im ersten Viertel des nicht durch Ventile oder Klappen abdeckbaren Teils des Druckdurchlasses der gegebenenfalls letzten Ver dichterstufe eine Öffnung angeordnet, die direkt verbunden ist mit einem Gas- oder Luftraum, in dem etwa der Verdich tungsdruck des Verdichters herrscht.Likewise from DE 34 36 022 A1 is a liquid ring pump known, with at least one end face of the impeller possibly the last compressor stage, arranged control disc with a pressure passage for the Liquid. It is seen in the direction of rotation, in the first Quarter of what cannot be covered by valves or flaps Part of the pressure port of the last Ver density stage arranged an opening that is directly connected is with a gas or air space in which the compression pressure of the compressor.

Nachteilig bei den vorgestellten Verfahren zur Vermeidung der Kavitation ist u. a. der konstruktive Aufwand.A disadvantage of the methods presented to avoid the Cavitation is a. the design effort.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, mit einfa chen Mitteln eine wirksame Kavitationsminderung einer Flüs sigkeitsringpumpe zu erreichen.The invention is therefore based on the object with simp effective means to reduce cavitation in a river reach ring pump.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, dass ent gegen der Laufrichtung des Laufrades die innenseitige Druck öffnung Mittel aufweist, die eine Kavitation vermindern.The task is solved by ent against the running direction of the impeller the inside pressure opening has means that reduce cavitation.

Dabei wird vermieden, dass bei Erreichen des Druckschlitzes starke Flüssigkeitsstrahlen mit hoher Geschwindigkeit die Schaufelzelle passieren, so dass vor allem an Oberflächen und Kanten unter diesem Strahl Kavitation entsteht. Durch den allmählichen Druckausgleich zwischen Druckstutzen und Schau felzelle wird die Strahlleistung und damit die Kavitation re duziert.It is avoided that when the pressure slot is reached strong jets of liquid at high speed Paddle cells happen so that especially on surfaces and Edges under this beam cavitation arises. By the gradual pressure equalization between pressure port and show the radiation power and thus the cavitation duced.

Vor allem konstruktive Ausgestaltungen des Steuerelements, das als Steuerscheibe oder Steuerkonus ausgeführt sein kann, sind zur Reduzierung dieser Kavitationswirkung geeignet. Da bei wird insbesondere eine Abschrägung der Enddrucköffnung des Steuerelements entgegen der Drehrichtung des Laufrades vorgesehen. Diese Art der Kavitationsreduktion lässt sich in einfacher Art und Weise bei der Herstellung des Steuerele ments realisieren. Es sind somit nur wenige zusätzliche Her stellungsschritte notwendig.Above all, constructive designs of the control element, which can be designed as a control disc or control cone, are suitable for reducing this cavitation effect. because in particular there is a bevel of the final pressure opening the control element against the direction of rotation of the impeller intended. This type of cavitation reduction can be done in simple way in the manufacture of the Steuerele realizations. There are therefore only a few additional fro position steps necessary.

Eine weitere Ausführung sieht Nuten von der Enddrucköffnung entgegen der Drehrichtung des Laufrades vor. Diese Nuten sind nicht durchgängig, d. h. die Tiefe der Nuten ist kleiner als die Dicke, z. B. der Steuerscheibe. Der Verlauf der Nuten kann sekantenartig zur Drehrichtung des Laufrades erfolgen, d. h. bezüglich einer gedachten Tangente zur Drehrichtung des Lauf rades sind die Nuten schräg ausgerichtet. Die Nuten verlaufen vorteilhafter Weise tangential zur Drehrichtung des Laufrades oder sind dem rotatorischen Verlauf des Laufrades angepasst. Another version sees grooves from the final pressure opening against the direction of rotation of the impeller. These grooves are not continuous, d. H. the depth of the grooves is less than the thickness, e.g. B. the control disc. The course of the grooves can secant to the direction of rotation of the impeller, d. H. with respect to an imaginary tangent to the direction of rotation of the barrel The grooves are aligned obliquely. The grooves run advantageously tangential to the direction of rotation of the impeller or are adapted to the rotary course of the impeller.

Eine weitere Reduktion der Kavitation kann dadurch erreicht werden, dass die Nuten auf einer Seite weniger breit ausge führt sind, als bei ihrem Eintritt in die Enddrucköffnung. Somit wird der Druckausgleich noch sanfter und stetiger er reicht.This can further reduce cavitation the grooves on one side are made less wide leads than when they enter the final pressure opening. This makes the pressure equalization even more gentle and steady enough.

Diese pumpeninterne Lösung gegen Kavitation verursacht nahezu keine Kennlinienbeeinflussung der Flüssigkeitsringpumpe. Es sind nur verhältnismäßig geringfügige konstruktive Modifika tionen am Druckschlitz vorzunehmen. Dadurch, dass keine äuße ren Anschlüsse gegen Kavitation notwendig sind, vereinfacht sich der Gesamtaufbau der Flüssigkeitsringpumpe.This pump internal solution against cavitation almost causes No influence on the characteristic curve of the liquid ring pump. It are only relatively minor constructive modifications cations on the print slot. Because no one connections against cavitation are simplified the overall structure of the liquid ring pump.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im fol genden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:The invention and other advantageous embodiments of the Invention according to the features of the subclaims are described in the fol genden based on schematically illustrated embodiments explained in more detail in the drawing. In it show:

Fig. 1 Steuerscheibe mit Nuten in einer Drucköffnung die als Enddruckschlitz ausgebildet ist, Fig. 1 control disc with grooves in a pressure port which is formed as Enddruckschlitz,

Fig. 2 Steuerscheibe mit Abschrägung an einer Drucköffnung, Fig. 2 control disc with bevel at a pressure port,

Fig. 3 Ausschnitt eines Längsschnitts einer Steuerscheibe ei ner Flüssigkeitsringpumpe. Fig. 3 section of a longitudinal section of a control disc egg ner liquid ring pump.

Fig. 1 zeigt eine Steuerscheibe 1 einer nicht näher darge stellten Flüssigkeitsringpumpe. Unter Flüssigkeitsringpumpen sind allgemein auch Flüssigkeitsringverdichter zu verstehen. Als Steuerelement kann bei einer dementsprechend ausgestatte ten Flüssigkeitsringpumpe auch ein Steuerkonus vorgesehen sein, der gleichwirkende konstruktive Merkmale wie eine Steu erscheibe 1 aufweist. Die Steuerscheibe 1 weist eine Wellen durchführung 2 auf, durch die eine Welle eines Antriebsmotors greift, der ein Laufrad im Arbeitsraumgehäuse der Flüssig keitsringpumpe antreibt. Ein Saugschlitz 3 auf der Steuer scheibe 1 ist im wesentlichen gegenüber den Drucköffnungen 4 und 5 angeordnet. Zwischen den gesteuerten Drucköffnungen 4 und einer Drucköffnung 5, die als Enddruckschlitz ausgeführt ist, sind die Nuten 6 angeordnet. Diese Nuten 6 sind in Dreh richtung des Laufrades vor der Drucköffnung 5 platziert. Die se Nuten 6 stehen strömungstechnisch mit der Drucköffnung 5, die als Enddruckschlitz 5 ausgeführt ist, in Verbindung. Da durch wird durch die Nuten 6 ein sanfter Druckausgleich zwi schen Druckstutzen und Schaufelzelle erreicht, und so die Ka vitation reduziert. Die Nuten 6 sind tangential bezüglich der Drehrichtung des Laufrades angeordnet. Sie können auch schräg oder der Krümmung des Laufrades folgend ausgebildet sein. Beispielhaft sind an dieser Steuerscheibe 1 zwei unterschied lich lange Nuten 6 ausgebildet. Sowohl die Anzahl als auch ihre gestalterische Ausbildung sind hier nur beispielhaft er wähnt. Entscheidend ist, dass die Nuten 6 sich in Richtung druckgesteuerte Drucköffnungen 4 erstrecken, als auch dass sie nicht durchgehend sind, d. h. die Tiefe der Nuten 6 ist kleiner als die Dicke der Steuerscheibe 1. Fig. 1 shows a control disc 1 of a liquid ring pump not shown Darge. Liquid ring pumps are generally also to be understood as liquid ring compressors. As a control element, a control cone can also be provided in a correspondingly equipped liquid ring pump, which has the same constructive features as a control disk 1 . The control disc 1 has a shaft bushing 2 , through which a shaft of a drive motor engages, which drives an impeller in the working space housing of the liquid ring pump. A suction slot 3 on the control disc 1 is arranged substantially opposite the pressure openings 4 and 5 . The grooves 6 are arranged between the controlled pressure openings 4 and a pressure opening 5 , which is designed as an end pressure slot. These grooves 6 are placed in the direction of rotation of the impeller in front of the pressure opening 5 . The se grooves 6 are in fluid communication with the pressure port 5, which is designed as Enddruckschlitz 5, in connection. Since a gentle pressure equalization between the pressure port and the blade cell is achieved by the grooves 6 , and thus the Ka vitation reduced. The grooves 6 are arranged tangentially with respect to the direction of rotation of the impeller. They can also be designed obliquely or following the curvature of the impeller. For example, two differently long grooves 6 are formed on this control disk 1 . Both the number and their creative training are only examples here. It is crucial that the grooves 6 extend in the direction of pressure-controlled pressure openings 4 , and that they are not continuous, ie the depth of the grooves 6 is smaller than the thickness of the control disk 1 .

Fig. 2 zeigt im wesentlichen einen identischen Aufbau einer Steuerscheibe 1. Dabei sind die Nuten 6 durch eine Abschrä gung 7 ersetzt worden, die sich über die gesamte radiale Breite der Drucköffnung 5 (Enddruckschlitz) erstrecken. Die Abschrägung 7 ist ebenso zwischen den gesteuerten Drucköff nung 4 und der Drucköffnung 5 angeordnet. Fig. 2 shows a substantially identical structure of a control disk 1. The grooves 6 have been replaced by a bevel 7 , which extend over the entire radial width of the pressure opening 5 (end pressure slot). The bevel 7 is also arranged between the controlled Drucköff opening 4 and the pressure opening 5 .

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Anordnung Steuerscheibe Laufrad 8. Der zwischen der Drucköffnung 5 und einer Schau felzelle 10 des Laufrades 8 entstehende Strahl, kann durch eine Abschrägung 7 reduziert werden, so dass sich ein sanfter Druckausgleich einstellt, der die Kavitation vermindert. Fig. 3 shows a longitudinal section of the arrangement of the control disc impeller 8. The between the pressure opening 5 and a show felling cell 10 of the impeller 8 beam can be reduced by a bevel 7 , so that a gentle pressure equalization occurs, which reduces cavitation.

Es können dabei auch die Nuten 6 gemäß einer Abschrägung ges taltet sein. Die Abschrägungen 7 sind auch radial bezüglich der Drehrichtung des Laufrades ausführbar.The grooves 6 can also be designed according to a bevel. The bevels 7 can also be carried out radially with respect to the direction of rotation of the impeller.

Claims

1. liquid ring pump with at least one in a working space housing rotating impeller and a control element ( 1 ) which has at least one pressure ( 4 , 5 ) and one suction opening ( 3 ), the pressure opening ( 4 , 5 ) against the direction of rotation of the impeller means facing the working area, which reduce cavitation, characterized in that grooves ( 6 ) extending from the pressure opening ( 4 , 5 ) and extending against the direction of rotation of the impeller are provided as means for reducing the cavitation.

2. Liquid ring pump according to claim 1, characterized in that the grooves ( 6 ) extend obliquely with respect to a tangent to the direction of rotation of the impeller or following the curvature of the impeller.

3. Liquid ring pump according to claim 1, characterized in that the grooves ( 6 ) extend par allel with respect to a tangent to the direction of rotation.

4. Liquid ring pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the nu ten ( 6 ) have different widths.

5. Liquid ring pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bottom of the grooves ( 6 ) extends obliquely.

6. Liquid ring pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the nu ten ( 6 ) have different lengths.