DE4307271C2 - Flüssigkeitsring-Pumpaggregat mit einem Abscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsring-Pumpaggregat mit folgenden Komponenten:

• - eine mit einem Antriebsmotor gleichachsig gekuppelte Flüssigkeitsringpumpe,
• - ein erster Behälter bzw. Behälterteil als Abscheider zur Trennung einer Betriebsflüssigkeit der Flüssigkeitsring- Ringpumpe von einem zu fördernden gasförmigen Medium,
• - ein zweiter Behälter bzw. Behälterteil als Vorratsraum für die Betriebsflüssigkeit, und
• - ein Kühler zur Kühlung der Betriebsflüssigkeit, wobei
• - das Pumpaggregat eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweist,
• - wenigstens ein Teil der Außenflächen durch Wandteile des ersten Behälters bzw. Behälterteiles und/oder des zweiten Behälters bzw. Behälterteiles gebildet sind,
• - der erste Behälter bzw. erste Behälterteil eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweist und einen Eintrittsstutzen für das mit der Betriebsflüssigkeit gemischte Medium und einen Austrittsstutzen für das Medium besitzt, und der zweite Behälter bzw. Behälterteil ebenfalls eine quaderförmige Gestalt aufweist und mit dem ersten Behälter bzw. Behälterteil verbunden ist.

Ein Pumpaggregat mit diesen Merkmalen ist durch die GB-A-1 545 334 bekannt geworden. Bei diesem Pumpaggregat ist der Antriebsmotor der Flüssigkeitsringpumpe in dem Behälter untergebracht, der auch den Abscheider und den Vorrats­ behälter bildet. Dies führt einerseits zu guten Bedingungen für die Kühlung des Antriebsmotors, erfordert jedoch eine vollkommen flüssigkeitsdichte Sonderbauform eines Motors.

Der Erfindung liegt ausgehend hiervon die Aufgabe zugrunde, die konventionelle Bauform eines Flüssigkeitsring-Pump­ aggregates insoweit beizubehalten, als der Antriebsmotor frei zugänglich aufgestellt und mit der Umgebungsluft gekühlt wird. Jedoch soll die aus der genannten GB-Patentschrift entnehmbare kompakte Bauform beibehalten werden.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der erste Behälter bzw. Behälterteil und der zweite Behälter bzw. Behälterteil rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei die Flüssigkeitsringpumpe und der Antriebsmotor im wesentlichen in dem Baum angeordnet sind, der bei Ergänzung der beiden Behälter bzw. Behälterteile zu einem Quader entsteht, wobei der erste Behälter bzw. Behälterteil mit dem zweiten Behälter bzw. Behälterteil direkt bzw. unter Einfügung einer Rohrleitung oder dergleichen verbunden ist.

Aufgrund der rechtwinkligen Anordnung der Behälter bzw. Behälterteile ist der Antriebsmotor wenigstens von der Seite her zugänglich und kann daher überwacht und auch ausge­ wechselt werden. Als weitere vorteilhafte Eigenschaft der neuen Konfiguration eines Pumpaggregates ist festzustellen, daß der als Abscheider wirkende Behälter bzw. Behälterteil mit Proportionen ausführbar ist, die für seine Funktion günstig sind. Während nämlich der zur Aufnahme des Vorrates an Betriebsflüssigkeit dienende Behälter oder Behälterteil beliebige Proportionen aufweisen kann, gelingt die Trennung des zu fördernden Gases von der Betriebsflüssigkeit besonders wirksam, wenn die Strömungsgeschwindigkeit niedrig und die Oberfläche groß ist.

Im Rahmen der Erfindung kann der erste, den Abscheider bildende Behälter bzw. Behälterteil oberhalb des Antriebs­ motors und der zweite, den Vorratsraum bildende Behälter bzw. Behälterteil seitlich neben dem Antriebsmotor angeordnet sein. Die Behälter bzw. Behälterteile bilden daher nach einer Seite und nach oben die Außenflächen des Pumpaggregates.

Unter weitgehender Verwendung gleicher Teile können Pumpaggregate für unterschiedliche Leistungsanforderungen dadurch geschaffen werden, daß der zweite Behälter bzw. Behälterteil etwa mittig unterhalb des obenliegenden ersten liegenden Behälters bzw. Behälterteiles angeordnet ist und daß in den seitlich des zweiten Behälter bzw. Behälterteiles gebildeten Räumen je ein Antriebsmotor für eine Flüssig­ keitsringpumpe angeordnet ist.

Durch die quader- bzw. kastenförmige Gestalt besitzt der Abscheider bei dem Pumpaggregat nach der Erfindung eine an sich für seine Funktion ungewöhnliche Gestalt. Dennoch erweist es sich, daß die gewünschte Funktion einwandfrei erbracht wird. Es wirkt sich günstig aus, wenn im Strömungs­ weg zwischen dem Eintrittsstutzen und dem Austrittsstutzen wenigstens eine Prallwand angeordnet ist. Die Lage, die Größe und die Beschaffenheit dieser Prallwand im Strömungsweg kann in Abhängigkeit von der Position des Eintrittsstutzens und des Austrittsstutzens gewählt werden.

Der für die Betriebsflüssigkeit vorgesehene Kühler kann in die quaderförmige Gesamtform des Pumpaggregates vorteilhaft dadurch einbezogen werden, daß der Kühler in der axialen Verlängerung des Antriebsmotors an dessen der Flüssigkeits­ ringpumpe gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

Wie bereits erwähnt, wird durch die Gestaltung der Behälter bzw. Behälterteile und ihrer Anordnung eine verbesserte Schalldämmung erzielt. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann wenigstens eine der Außenflächen des Pumpaggregates durch einen über einen der Behälter bzw. Behälterteile hinaus verlängerten Wandteil gebildet sein. Neben einer weiteren Verringerung der Geräuschemission wird damit ein Kanal zur Führung von Kühlluft gebildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 5 sind schematische Stirnansichten von Pumpaggregaten, welche die prinzipielle Anordnung der Komponenten und die Gestaltung der einen Abscheider und einen Vorratsraum für Betriebsflüssigkeit bildenden Behälter bzw. Behälterteile erkennen lassen. Insbesondere zeigt die Fig. 1 ein Pumpaggregat, bei dem die beiden Behälterteile in einem rechten Winkel zueinander stehend angeordnet sind und sich der den Abscheider bildende Behälterteil bzgl. der Flüssigkeitsringpumpe und ihres - nicht dargestellten - An­ triebsmotors obenliegend angeordnet ist.

Das Pumpaggregat gemäß der Fig. 2 ähnelt prinzipiell dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 mit dem Unterschied, daß zwei Flüssigkeitsringpumpen vorgesehen sind und daß der den Vorratsraum bildende Behälterteil zwischen den beiden Flüssigkeitsringpumpen angeordnet ist.

Die Pumpaggregate gemäß den Fig. 3 und 4 entsprechen sinngemäß den Pumpaggregaten gemäß den Fig. 1 und 2 mit dem Unterschied, daß anstelle unmittelbar zusammengefügter Behälterteile gesonderte Behälter vorgesehen sind, die durch ein kurzes Verbindungsrohr, einen Schlauch oder ähnliche Mittel für den Durchtritt von Betriebsflüssigkeit verbunden sind.

Das Pumpaggregat gemäß der Fig. 5 stellt eine Umkehrung des Pumpaggregates gemäß der Fig. 1 insoweit dar, als der den Abscheider bildende Behälterteil seitlich der Flüssig­ keitsringpumpe und der den Vorratsbehälter bildende Behälterteil unterhalb derselben angeordnet ist. In der Fig. 7 ist ferner angedeutet, daß eine gesonderte Grundplatte vorgesehen sein kann.

Nähere Einzelheiten eines Pumpaggregates zeigen die Fig. 7 und 8, in denen ein Pumpaggregat in einer Stirnansicht, einer Seitenansicht und in der Draufsicht dargestellt sind.

Ein in der Fig. 1 gezeigtes Pumpeaggregat 1 weist eine Grundplatte 2 auf, die als Träger aller Komponenten dient. Von diesen sind eine Flüssigkeitsringpumpe 3 sowie ein erster Behälterteil 4 und ein zweiter Behälterteil 5 gezeigt. Ein mit der Flüssigkeitsringpumpe 3 gekuppelter Antriebsmotor sowie ein Kühler befinden sich hinter der Flüssigkeits­ ringpumpe 3 und sind daher nicht sichtbar. Die Flüssigkeits­ ringpumpe 3 besitzt einen Ansaugstutzen 6 für ein zu fördernden gasförmiges Medium mit einem Anschlußflansch 7. Das Medium und seine Eintrittsrichtung sind durch einen Pfeil 10 angedeutet. In etwa paralleler Stellung zu dem Ansaug­ stutzen 6 ist ein Druckstutzen 11 vorgesehen, der gleichfalls mit einem Anschlußflansch 12 versehen ist. Ein Rohrstück 13 stellt eine Verbindung zwischen dem Druckstutzen 11 und dem oberen Behälterteil 4 her, der als Abscheider dient. Die aus dem zu fördernden Medium 10 abgetrennte Betriebsflüssigkeit gelangt in den Behälterteil 5, der als Vorratsbehälter für die Betriebsflüssigkeit 14 dient. Mit 15 ist ein Symbol für den Pegel der Betriebsflüssigkeit in dem Behälterteil 5 bezeichnet.

Wie die Fig. 1 zeigt, sind die Behälterteile 4 und 5 recht­ winklig miteinander direkt verbunden. Für die Herstellung dieser Anordnung sind unterschiedliche Vorgehensweisen geeignet. Beispielsweise können zwei etwa quaderförmige Behälterteile, die gesondert angefertigt wurden, miteinander z. B. durch Schweißen verbunden werden. Ferner ist es möglich, die winkelförmige Behälteranordnung aus ebenen und abgewinkelten Blechteilen zusammenzusetzen, welche bereits die Winkelform aufweisen. Hierdurch kann sich eine geringere Anzahl von Schweißnähten ergeben. Das Pumpaggregat 1 besitzt eine praktisch geschlossene quaderförmige Gestalt mit glatten Wänden, wenn man von einem an der Oberseite des Behälter­ teiles 4 vorgesehenen und notwendigerweise über die Kontur des Quaders örtlich gering überstehenden Austrittsstutzen 16 für das zu fördernde Medium 10 absieht.

In den folgenden Figuren sind, soweit Übereinstimmung mit der Fig. 1 besteht, gleiche Bezugszeichen eingetragen. Die Übereinstimmung betrifft insbesondere die Flüssigkeitsring­ pumpe 3 mit ihrem Eintrittsstutzen 6 und dem Anschlußflansch 7, dem Austrittsstutzen 11 mit dem Anschlußflansch 12, dem Rohrstück 13, ferner das zu fördernde Medium 10, die Betriebsflüssigkeit 14 und den Flüssigkeitspegel 15.

Das Pumpaggregat 20 gemäß der Fig. 2 weist zwei Flüssig­ keitsringpumpen 3 auf, die beidseitig eines zweiten Ge­ häuseteiles 5 angeordnet sind. Ein obenliegender, sich über die gesamte Breite beider Flüssigkeitsringpumpen 3 und des zweiten Behälterteiles 5 erstreckende erste Behälterteil 21 bildet den für beide Flüssigkeitsringpumpen 3 gemeinsamen Ab­ scheider. Auch durch diese Anordnung wird, wie ohne weiteres ersichtlich, eine quaderförmige Gesamtform mit im wesent­ lichen glatten Wänden gebildet.

Im Unterschied zu den Pumpaggregaten 1 und 20 gemäß den Fig. 1 und 2 besitzen das Pumpaggregat 25 gemäß der Fig. 3 und das Pumpenaggregat 30 gemäß der Fig. 4 eigenständige Behälter als Abscheider und Vorratsbehälter. Das Pumpaggregat 25 besitzt einen obenliegend angeordneten ersten Behälter 26 als Abscheider und einen seitlich der Flüssigkeitsringpumpe 3 angeordneten zweiten Behälter 27 als Vorratsbehälter für die Betriebsflüssigkeit 14. Die Behälter 26 und 27 sind durch ein Rohr 28 miteinander verbunden. Anstelle eines Rohres kann auch ein Schlauch oder ein rohr- oder kanalartiger Ansatz eines der Behälter dienen. Das Pumpaggregat 30 gemäß der Fig. 4 ähnelt dem Pumpaggregat 20 gemäß der Fig. 2 darin, daß zwei Flüssigkeitsringpumpen 3 vorgesehen sind und dem Pumpaggregat 25 gemäß der Fig. 3 insoweit, als anstelle unmittelbar zusammengefügter Behälterteile gesonderte Be­ hälter 31 und 32 als Abscheider bzw. als Vorratsbehälter vorgesehen sind. Dabei erstreckt sich der erste Behälter 31 über die gesamte Breite des Pumpaggregates 30, während der zweite Behälter 32 zwischen den Flüssigkeitsringpumpen 3 angeordnet ist. Ein Rohr oder Schlauch 33 verbindet wie in der Fig. 3 den ersten Behälter 31 mit dem zweiten Behälter 32.

Das Pumpaggregat 50 gemäß der Fig. 5 besitzt einen unterhalb der Flüssigkeitsringpumpe 3 liegenden Vorratsraum für die Betriebsflüssigkeit. Jedoch ist ein erster Behälterteil 51 für den Abscheider nicht oberhalb, sondern seitlich der Flüssigkeitsringpumpe 3 angeordnet, während sich der zweite, den Vorratsraum bildende Behälterteil über die Gesamtbreite von Flüssigkeitsringpumpe 3 und erstem Behälterteil 51 erstreckt. Obwohl auch hier der untere Behälterteil 52 als Sockel oder Grundplatte für das Pumpaggregat ausgebildet sein kann, ist als zusätzliche Möglichkeit ein Sockelrahmen 53 gezeigt. Während die zuvor erläuterten Pumpaggregate jeweils ein gerades Rohrstück 13 zur Verbindung des Druckstutzens 11 mit dem Abscheider aufweisen, wird bei dem Pumpaggregat 50 ein abgewinkeltes Rohrstück 58 verwendet.

Bei allen vorstehend beschriebenen Pumpaggregaten wird ein Teil der Außenflächen durch Wände der Behälter bzw. Behäl­ terteile gebildet, die als Abscheider bzw. Vorratsbehälter dienen. Die verbleibenden Flächen können entweder durch gesonderte Wandteile bündig abgeschlossen oder dadurch gebildet werden, daß Wandteile der Behälter entsprechend verlängert ausgebildet werden. Z. B. ist bei dem Pumpaggregat 1 gemäß der Fig. 1 die rechte Außenfläche 17 durch ein entsprechend verlängert ausgebildetes Wandteil 18 des ersten Behälterteiles 4 gebildet. Dagegen besteht die Außenfläche 34 des Pumpaggregates 30 in der Fig. 4 aus einem Wandteil 35 des oberen Behälters 31 und einem gesondertem Wandteil 36, welches bündig mit dem Wandteil 35 verlaufend angeordnet und abgestützt ist. Die obere Außenfläche 54 und die rechte Außenfläche 55 des Pumpaggregates 50 in der Fig. 5 können beide durch entsprechend nach rechts verlängert ausgebildetes Wandteile 56 des Behälterteiles 51 und ein nach oben verlängertes Wandteil 57 des Behälterteiles 52 gebildet sein, so daß keine gesonderten Wandteile benötigt werden.

Weitere Einzelheiten eines Pumpaggregates werden nun anhand der Fig. 6, 7 und 8 erläutert.

Das Pumpaggregat 60 gemäß den Fig. 6, 7 und 8 entspricht in seiner grundsätzlichen Anordnung der Komponenten dem Pumpaggregat 1 gemäß der Fig. 1. Dementsprechend ist ein Grundrahmen 61 als Träger aller Komponenten vorgesehen. Die Flüssigkeitsringpumpe 62 besitzt stirnseitig einen Aus­ gangsstutzen 63 und in paralleler Stellung hierzu einen Druckstutzen 64. Dieser ist mittels eines Rohrstückes 65 mit einem obenliegenden ersten Behälterteil 66 verbunden, der als Abscheider dient. Wie näher die Fig. 9 zeigt, mündet das Rohrstück 65 in einen Eintrittsstutzen 67 im oberen Teil des ersten Behälterteiles 66, der eine Prallwand 68 enthält. Diese begünstigt die erwünschte Trennung der Betriebs­ flüssigkeit in dem zu fördernden gasförmigen Medium. In Strömungsrichtung gesehen hinter der Prallwand ist an der Oberseite des ersten Behälterteiles 66 ein Ausstrittsstutzen 69 für das zu fördernde Medium angebracht.

Der oberer Behälterteil 66 ist rechtwinklig mit einem zweiten Behälterteil 70 verbunden, der in der Fig. 8 links von der Flüssigkeitsringpumpe 62 befindet und der als Vorratsbehälter für die Betriebsflüssigkeit dient. Die Zuordnung und die Bemessung der Teile ist dabei derart getroffen, daß sich eine etwa quadratische Querschnittsform ergibt.

Aus den Fig. 7 und 8 geht näher hervor, daß ein An­ triebsmotor 71 mit der Flüssigkeitsringpumpe 62 gekuppelt ist. An der der Flüssigkeitsringpumpe 62 gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors 71 ist ein Kühler 72 für die Be­ triebsflüssigkeit angeordnet. Ferner zeigen die Fig. 7 und 8, daß der obere Behälterteil 66 und der zweite Behälterteil 70 sich über die gesamte Länge des Antriebsmotors 71 und einen Teil der Flüssigkeitsringpumpe 62 erstrecken. Eine Rohrleitung 73, welche die Betriebsflüssigkeit von dem Kühler 72 zu der Flüssigkeitsringpumpe 62 transportiert, ist in dem Raum verlegt, der zwischen dem Antriebsmotor 71 und der Flüssigkeitsringpumpe 62 und den angrenzenden Behälterteilen 66 und 70 verbleibt. Eine in den Fig. 6 und 7 gezeigte Außenfläche 74 ist einstückig mit einem entsprechend be­ messenen Wandteil 75 des ersten Behälterteiles 66 aus­ gebildet. Der Wandteil 75 besitzt einen Ausschnitt 76, durch den ein Klemmenkasten 77 zum elektrischen Anschluß des Antriebsmotors 71 zugänglich ist. Der Antriebsmotor 71 befindet sich in einem von den Behälterteilen 66 und 70 sowie dem Grundrahmen 61 und der Außenfläche 74 begrenzten Raum, wodurch Geräuschemissionen wirksam unterdrückt werden. Ferner entsteht ein zur Führung der Kühlluft besonders geeigneter Kanal. Diese Eigenschaft besitzen auch alle zuvor anhand der Fig. 1 bis 5 erläuterten gezeigten Bauformen von Pump­ aggregaten. Ebenfalls bei allen erläuterten Bauform ist die Prallwand 68 (Fig. 7) verwendbar.

Claims (7)

1. Flüssigkeitsring-Pumpaggregat (1; 20; 25; 30; 40; 45; 50; 60) mit folgenden Komponenten:

• - eine mit einem Antriebsmotor (71) gleichachsig gekuppelte Flüssigkeitsringpumpe (3; 62),
• - ein erster Behälter (26; 31; 41; 46) bzw. Behälterteil (4; 21; 56; 66) als Abscheider zur Trennung einer Betriebsflüssigkeit der Flüssigkeitsringpumpe (3; 62) von einem zu fördernden gasförmigen Medium,
• - ein zweiter Behälter (27; 32; 42; 47) bzw. Behälterteil (5; 52; 70) als Vorratsraum für die Betriebsflüssigkeit (14), und
• - ein Kühler (72) zur Kühlung der Betriebsflüssigkeit, wobei
• - das Pumpaggregat (1; 20; 25; 30; 40; 45; 50; 60) eine im wesentlichen quaderförmige Gestalt aufweist,
• - wenigstens ein Teil der Außenflächen (17; 34; 54; 55; 74) durch Wandteile (18; 35; 56; 57; 75) des ersten Behälters (26; 31; 41; 46) bzw. Behälterteiles (4; 21; 56; 66) und/oder des zweiten Behälters (27; 32; 42; 47) bzw. Be­ hälterteiles (5; 52; 70) gebildet sind,
• - der erste Behälter (26; 31; 41; 46) bzw. erste Behäl­ terteil (4; 21; 56; 66) eine im wesentlichen quaderför­ mige Gestalt aufweist und einen Eintrittsstutzen (67) für das mit der Betriebsflüssigkeit (14) gemischte Medium (10) und einen Austrittsstutzen (69) für das Medium besitzt, und
• - der zweite Behälter (27; 32; 42; 47) bzw. Behälterteil (5; 52; 70) ebenfalls eine quaderförmige Gestalt aufweist und mit dem ersten Behälter (26; 31; 41; 46) bzw. Behälterteil (4; 21; 56; 66) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter (26; 31) bzw. Behälterteil (4; 21; 56; 66) und der zweite Behälter (27; 32) bzw. Behälterteil (5; 52; 70) rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wobei die Flüssigkeitsringpumpe (3; 62) und der Antriebsmotor (71) im wesentlichen in dem Raum angeordnet sind, der bei Ergänzung der beiden Behälter (26; 31; und 27; 32) bzw. Behälterteile (4; 21; 46; 66 und 5; 52; 70) zu einem Quader entsteht, wobei der erste Behälter (26; 31;) bzw. Be­ hälterteil (4; 21; 56; 66) mit dem zweiten Behälter (27; 32) bzw. Behälterteil (5; 52; 70) direkt bzw. unter Einfügung einer Rohrleitung (28; 33) oder dgl. verbunden ist.

2. Pumpaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, den Abscheider bildende Behälter (26; 31; 41; 46) bzw. Behälterteil (4; 21; 56; 66) oberhalb des Antriebsmotors (71) und der zweite, den Vorratsraum bildende Behälter (27; 32) bzw. Behälterteil (5; 52; 70) seitlich neben dem Antriebs­ motor (71) angeordnet ist.

3. Pumpaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Behälter (32) bzw. Behälterteil (5) etwa mittig unterhalb des obenliegenden ersten Behälters (31) bzw. Behälterteiles (21) angeordnet ist und daß in den seitlich des zweiten Behälters (32) bzw. Behälterteiles (5) gebildeten Räumen je ein Antriebsmotor (71) für eine Flüssigkeitsringpumpe (3) angeordnet ist.

4. Pumpaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungsweg zwischen dem Eintrittsstutzen (67) und dem Austrittsstutzen (69) wenigstens eine Prallwand (68) ange­ ordnet ist.

5. Pumpaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (72) etwa in der axialen Verlängerung des Antriebsmotors (71) an dessen der Flüssigkeitsringpumpe (62) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

6. Pumpaggregat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Außenflächen (17; 34; 54; 55; 74) durch einen über einen der Behälter (31) bzw. Behälterteile (4; 51; 52; 66) hinaus verlängerten Wandteil (18; 56; 57; 75) gebildet ist.