DE3124867A1 - Fluessigkeitsring-vakuumpumpe fuer gasfoermige medien - Google Patents
Fluessigkeitsring-vakuumpumpe fuer gasfoermige medienInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04C19/005—Details concerning the admission or discharge
- F04C19/007—Port members in the form of side plates
Description
Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe für gasförmige Medien
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Bei verschiedenen Betriebsbedingungen und Betriebsarten von Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen treten eine Reihe von Nachteilen
auf, die bisher entweder nicht oder nur zum Teil beseitigt oder gemildert werden können. So sind bei Vakuumpumpen,
die mit ihrer Betriebsflüssigkeit im Kreisbetrieb arbeiten, im besagten Flüssigkeitskreislauf entweder gesonderte
Druckerhöhungspumpen oder statt dessen im Maschinengehäuse Schöpfrohre auf der Saugseite eingeschraubt^ die in
den rotierenden Flüssigkeitsring eintrauchen. Im letzteren Fall können am Maschinengehäuse im Bereich des in den
Flüssigkeitsring eintauchenden Schöpfrohres Erosionsschäden auftreten, die die Lebensdauer und das einwandfreie Arbeiten
der Vakuumpumpe nachteilig beeinflussen.
Außerdem treten bei sämtlichen Betriebsarten bis etwa 60 mbar
Ansaugdruck den Wirkungsgrad der Vakuumpumpe verschlechternde Spaltverluste auf, die durch eine Verkleinerung der Axialspiele
des Laufrades nur sehr begrenzt herabgesetzt werden können, da zu kleine Axialspiele die Betriebssicherheit einschränken.
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Bei Vakuumpumpen mit Umlaufflüssigkeit, die einen Durchlaß
in der Steuerscheibe für die Saugflüssigkeit (Umlaufwasserbohrung) haben, treten merkliche Erosions- und/oder Kavitationsschäden
im Bereich der besagten Durchlässe an Steuerscheiben und Laufrädern auf, die nur durch die Verwendung
hochwertigen Werkstoffes (CrNi-Stahl) für diese Maschinenteile hinausgezögert werden können.
Ot 2 Ca / 15.06.1981
3 Ί 24867
- ? - VPA 81 P 3 1 O 4 DE
Bei Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen der eingangs genannten
Art, die im Bereich höherer Ansaugdrücke im Betrieb außer gasförmigem Medium gegebenenfalls auch noch Flüssigkeiten
mitfördern sollen, ergibt sich bei Mitförderung von Flüssigkeiten ein erhöhter Leistungsbedarf und eine Verschlechterung
der Laufeigenschaften des Laufrades, die zu einer
beschleunigten Abnutzung der Lager des Laufrades führen können. Zur Verminderung des Leistungsbedarfanstieges und
Beibehaltung der normalen Laufeigenschaften werden in die Saugleitung vor der Vakuumpumpe ein gesonderter Vorabscheider
eingebaut, der eventuell mitgeförderte Flüssigkeit vom gasförmigen Medium schon vor der Vakuumpumpe absondert.
Diese Maßnahmen ergeben bei reiner Gasförderung einen verminderten Wirkungsgrad.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der Betriebseigenschaften unter Fortfall in besonderen Fällen
erforderlicher aufwendiger und störungsanfälliger Hilfseinrichtungen sowie die Vermeidung von Erosionsschäden bei
Kreisbetrieb und/oder Mitförderung von saugseitig anfallender Flüssigkeit.
Die Lösung der gestellten Aufgabe zur Beseitigung von Erosionsschäden an Steuerscheiben und Laufrädern durch Teile
der Betriebsflüssigkeit und verbesserte Einströmbedingungen
für diese bei verbessertem Wirkungsgrad durch verringerte Spaltverluste im unteren Bereich des Ansaugdruckes für das
zu fördernde Gas gelingt bei Kreisbetrieb ohne Druckerhöhungspumpe bzw. Schöpfrohr durch die kennzeichenden Merkmale
des Patentanspruchs 1.
Bei Pumpenbetrieb im höheren Bereich der Ansaugdrücke gelingt bei Mitförderung von Betriebsflüssigkeit die Lösung
der gestellten Aufgabe, nämliche ohne Vorabscheider in der Saugleitung eine Verringerung der Leistungsaufnahme unter
verbesserten Laufeigenschaften bzw. ohne Mitförderung von
- j - vim 81 P3 1.04 QE
Betriebsflüssigkeit eine Verbesserung des Wirkungsgrades zu
erhalten, durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 3.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von zusätzlichen Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß verbesserten
Steuerscheibe für eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe der eingangs genannten Art ist anhand der Zeichnung nachfolgend
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Draufsicht auf die dem Lagerschild mit Ein- und Auslaß zugewandte Seite der Steuerscheibe und
Fig. 2 die Draufsicht auf die dem Läuferrad zugewandte Seite der Steuerscheibe.
Bei Flussigkeitsring-Vakuumpumpen der hier in Betracht gezogenen
Art ist das nicht dargestellte Laufrad mit ata Umfang
0 seiner Laufradnabe angeordneten Schaufeln exzentrisch in
einem nicht dargestellten Maschiriengehäuse angeordnet. Die
Laufradwelle durchdringt Wellendurchlässe 4 von das Maschinengehäuse beispielsweise beidseitig abdeckenden ebenen
Steuerscheiben 1, die ihrerseits nach außen von nicht dargestellten
Lagerschilden für die Laufradwelle abgedeckt sind und die im Falle der geschilderten doppelflutigen Pumpe jeweils
getrennte Ein- und Auslässe für das zu fördernde Medium haben. Diese Einlasse bzw. Auslässe stehen über Saugschlitze
2 bzw. Druckschlitze 3 in den Steuerscheiben 1 mit den vom innerhalb des Maschinengehäuses mit dem Flügelrad
mitrotierenden Flüssigkeitsring umfangsseitig abgeschlossenen Schaufelkammern in Verbindung. In den Lagerschilden
sind zwischen den Einlassen und Auslässen jeweils Flüssigkeitskanäle
vorgesehen, die mit einer außerhalb der Maschine befindlichen Druckflüssigkeitszuleitung verbunden sind und
in Druckflüssigkeitseinläufe 5 zu Druckflüssigkeitsdurchlässen 6 in den Steuerscheiben 1 münden.
- * VPA 81 P 3 1 O h DE
Der Druckflüssigkeitsdurchlaß 6 ist auf der Seite 1Λ als
eine den Wellendurchlaß 4 umgebende Ringnut ausgebildet, in die vom äußeren Umfang her eine auf der Seite 1A angebrachte
Einströmrinne 7 mündet. Die Einströmrinne 7 lenkt die spaltabdichtende Druckflüssigkeit in Richtung des
rotierenden Flüssigkeitsringes in diesen wirbelfrei ein, wobei die Einströmrinne 8 in Laufraddrehrichtung gesehen
hinter dem Saugschlitz 2 und unterhalb des Wellendurchlasses 4 parallel zu einer zwischen Saug- und Druckschlitz
verlaufenden Durchmesserachse als Fräsnut angebracht ist. Unter Umständen können auch mehrere Einströmrinnen vorgesehen
sein.
In vielen Fällen ist eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe am Auslaß jedes Lagerschildes mit einem Abscheider verbunden,
der über eine nicht dargestellte Leitung mit dem Druckflüssigkeitseinlauf
5 verbunden ist, statt wie bekannterweise mit einem Flüssigkeitsrücklauf.
Bei Wegfall eines Abscheiders ist dagegen der Sumpf der Maschine mit dem Druckflüssigkeitseinlauf 5 zu verbinden.
Mit einer solchen Vakuumpumpe können bei niedrigen Ansaugdrücken
bis etwa 60 mbar im Kreisbetrieb ohne erosionsgefährdete Schöpfrohre und ohne gesonderte Druckerhöhungspumpen
größere Ansaugvolumenströme unter Verringerung der Spaltverluste und mit besserem Wirkungsgrad gefördert werden,
wobei die äußere Betriebsflüssigkeitsführung vereinfacht ist. Außerdem können die sonst im Bereich von
"Umlaufflüssigkeitsbohrungen" der Steuerscheiben auftretenden
Erosionsschäden durch den Wegfall solcher Umlaufflüssigkeitsbohrungen
infolge Wegfalls der Saugflüssigkeitsleitung erst gar nicht auftreten.
Bei Vakuumpumpen, die im Bereich höherer Ansaugdrücke etwa ab 180 mbar arbeiten, ist eine Verbesserung des Wirkungsgrades
ohne Mitförderung von Flüssigkeiten bzw. eine
-sr- VPA 81 P 3 1 O k OE
Verbesserung der Laufeigenschaften und eine Verminderung
des Leistungsgedarfes bei Mitförderung von Flüssigkeiten
durch die Anbringung von zusätzlichen Entlastungsdurchlässen 8 in den Steuerscheiben 1 erreichbar.
5
Jeweils oberhalb des Druckschlitzes 3, getrennt von diesem,
ist dessen Außenkontur benachbart ein Entlastungsdurchlaß als Bohrung oberhalb des Druckschlitzendes angeordnet, der
bei Mitförderung von Flüssigkeit vom rotierenden Flüssigkeitsring überdeckt wird.
2 Figuren
4 Patentansprüche
L e er s e i t e
Claims (4)
- VPA 81 P 3 1 O 4 OEPatentansprüche1 J Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe für gasförmige Medien mit einem ein Laufrad exzentrisch umgebenden Maschinengehäuse, das stirnseitig von Lagerschilden für die Laufradwelle abgeschlossen ist, von denen wenigstens ein Lagerschild getrennte Hin- und Auslässe für das Medium aufweist, die über Saug- und Druckschlitze in einer zwischen einem solchen Lagerschild und dem Maschinengehäuse angeordneten ebenen Steuerscheibe mit vom Flüssigkeitsring umfangsseitig abgeschlossenen Schaufelkammern des Laufrades in Verbindung stehen, daß ferner zwischen den Ein- und Auslassen im betreffenden Lagerschild ein an eine Druckflüssigkeitszuleitung angeschlossener Druckflüssigkeitskanal vorgesehen ist, der mit einem unterhalb des Wellendurchlasses der Steuerscheibe stirnseitig vor der Laufradnabe angeordneten Druckflüssigkeitsdurchlaß der Steuerscheibe korrespondiert, so daß die Druckflüssigkeit spaltahdidhtend in den Flüssigkeitsring abfließt, dadurch gekenn ζ eich- net, daß die Steuerscheibe (1) auf der dem Laufrad zugewandten Seite (1A) mindestens eine Einströmrinne (7) in Laufraddrehrichtung gesehen hinter dem Saugschlitz (2) und unterhalb des Wellendurchlasses (4) aufweist, die sich über den Laufradnabenbereich bis in den Schaufelkammerbereich erstreckt und mit dem Druckflüssigkeitsdurchlaß (6) in Verbindung steht und daß der Sumpf der Vakuumpumpe bzw» bei Vorhandensein eines dem Auslaß im Lagerschild nachgeoidneten Abscheiders dieser ausschließlich mit der Druckflüssigkeitszuleitung zum Druckflüssigkeitseinlauf (5) in der Steuerscheibe (1) verbunden ist.
- 2. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine einzige Einströmrinne (7) einer zwischen Saug- und Druckschlitz (2, 3) liegenden Durchmesserachse der Steuerscheibe (1) parallel längserstreckt angeordnet und als Fräsnut ausgebildet ist.'&' VPA B] P3 1 O4 DE
- 3. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe für gasförmige Medien nach Anspruch 1 oder 2 zur wahlweisen Mitförderung von Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (1) oberhalb des Druckschlitzes (3) und dessen Außenkontor benachbart mindestens einen zusätzlichen vom Druckschlitz C3) getrennten Entlastungsdurchlaß (8) für den Flüssigkeitsring aufweist.
- 4. Flussigkeitsring-Vakuumpumpe nach Anspruch 3, d a -durch gekennzeichnet, daß der Entlastungs durchlaß (8) als Bohrung oberhalb des Druckschlitzendes vorgesehen ist.
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