EP0758717B1 - Flüssigkeitsringverdichter - Google Patents

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EP0758717B1
EP0758717B1 EP96112554A EP96112554A EP0758717B1 EP 0758717 B1 EP0758717 B1 EP 0758717B1 EP 96112554 A EP96112554 A EP 96112554A EP 96112554 A EP96112554 A EP 96112554A EP 0758717 B1 EP0758717 B1 EP 0758717B1
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EP
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pressure
impeller
liquid
rotor
feed opening
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EP96112554A
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English (en)
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Georg Dipl.-Ing. Plescher
Robert Dipl.-Ing. Siebenwurst
Bernhard Dipl.-Ing. Tews
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C19/00—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids
    • F04C19/005—Details concerning the admission or discharge
    • F04C19/007—Port members in the form of side plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F04C19/00—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids

Definitions

  • the invention relates to a liquid ring compressor according to the preamble of claim 1.
  • Such a liquid ring compressor is due to the DE-B-1027 358 known.
  • This compressor is in terms of the direction of rotation of the impeller directly after the pressure slot an opening is provided which is in flow with one in the Control disc trained radial transverse groove is connected.
  • the transverse groove in turn opens into an inner and an outer circumferential distributor groove.
  • operating fluid is in the transverse groove and through this into the distributor grooves. From there the operating fluid flows through the between the control disc and the impeller hub existing axial gap and seals this off. Results from the extent of the distributor groove increasing from the suction pressure to the compressor pressure Pressure history.
  • the invention has for its object a liquid ring compressor of the generic type so that the seal between the control disc and the impeller hub existing axial gap is significantly improved.
  • the task is solved by the in the license plate of claim 1 specified features.
  • Arrangement of a locking element in the distributor groove becomes one from the feed opening to the area of the larger one Pressure difference directed stronger outflow of the Operating fluid sealing axial gap prevented.
  • the Operating fluid is through the arrangement of the locking member much more on the corresponding side of the feed opening directed to the area where the pressure difference between supply pressure the operating fluid and the pressure in the Impeller cells is less large. This results in the full extent of the distributor groove an overall better distribution the operating fluid sealing the axial gap.
  • the feed opening in relation on the direction of rotation of the impeller in the between the end of the suction slot and the beginning of the pressure slot Area is provided.
  • the flow direction is correct of the operating fluid in the distributor groove with the Direction of rotation of the impeller coincide, so that the operating fluid in the distributor groove by the rotating impeller is still carried in the circumferential direction.
  • With 1 is the compressor housing of a liquid ring compressor designated. On the housing 1 is in a suction space of the side plate attached to the housing Intake 2 and one with a pressure chamber of the side plate connected pressure port 3 provided. To the compressor housing 1 is a the impeller 4 of the compressor containing working space from the suction and pressure space of the Control plate 5 separating side plate attached. The axial impeller lying in front of the control disk 5 is in the drawing indicated by dashed lines. The impeller 4 is with his Axis of rotation 6 eccentrically with respect to the center axis of the compressor housing 1 offset.
  • control disc 5 is a radially directly to the Shaft 8 of the impeller 4 adjacent to the hub 9 of the impeller 4 open distributor groove 10 formed.
  • the distributor groove 10 extends over the entire circumference of the impeller shaft 8.
  • This Feed opening 11 is, as can be seen from FIG. 2, with a space 12 of the side plate filled with operating fluid in connection. So that operating fluid can over the supply opening 11 flow into the distributor groove 10.
  • From the distributor groove 10 flows out of the operating fluid, such as indicated by arrows 13, by the between the control disc 5 and the impeller hub 9 existing axial gap 14 in the working space of the compressor and mixes with that in the Working space the operating fluid forming the liquid ring.
  • the operating fluid flowing through the axial gap 14 seals this gap.
  • the feed opening is 11 with reference to that indicated by a rotating arrow 15
  • Towards the suction slot 16 lying side of the feed opening 11 is a finger 18 formed, radially inward into the distributor groove 10 projecting locking member provided.
  • the finger 18 extends radially up to the impeller shaft 8 and in the axial direction the full depth of the distributor groove 10. This is the Manifold groove on the side towards the suction slot 16 practically completely closed. On this side there is the greatest pressure difference between the supplied Operating fluid and the pressure in the at the suction slot passing rotating impeller cells.

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  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsringverdichter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein solcher Flüssigkeitsringverdichter ist durch die DE-B-1027 358 bekannt. Bei diesem Verdichter ist in Bezug auf die Drehrichtung des Laufrades direkt nach dem Druckschlitz eine Öffnung vorgesehen, die strömungsmäßig mit einer in der Steuerscheibe ausgebildeten radialen Quernut verbunden ist. Die Quernut mündet ihrerseits in eine innere und eine äußere umlaufende Verteilernut. Durch die Öffnung, welche aufgrund ihrer räumlichen Lage von dem Flüssigkeitsring des Verdichters überdeckt ist, wird Betriebsflüssigkeit in die Quernut und über diese in die Verteilernuten geleitet. Von dort strömt die Betriebsflüssigkeit durch den zwischen der Steuerscheibe und der Laufradnabe bestehenden Axialspalt und dichtet diesen somit ab. Über den Umfang der Verteilernut ergibt sich ein vom Ansaugdruck bis zum Verdichterdruck ansteigender Druckverlauf. Somit ist der Druckunterschied zwischen dem Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem Druck in den einzelnen Laufradzellen nicht konstant. Dies führt dazu, daß in Bereichen eines höheren Druckunterschiedes folglich mehr Betriebsflüssigkeit durch den Axialspalt gedrückt wird, als in einem Bereich, wo der Druckunterschied weniger hoch ist. Damit ist keine gleichmäßige Abdichtung des Axialspaltes gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsringverdichter der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß die Abdichtung des zwischen der Steuerscheibe und der Laufradnabe bestehenden Axialspaltes deutlich verbessert ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale. Durch die beschriebene Anordnung eines Sperrgliedes in der Verteilernut wird ein von der Zuführöffnung zu dem Bereich des größeren Druckunterschiedes gerichtetes stärkeres Abströmen der den Axialspalt abdichtenden Betriebsflüssigkeit verhindert. Die Betriebsflüssigkeit wird durch die Anordnung des Sperrgliedes auf der entsprechenden Seite der Zuführöffnung viel mehr zu dem Bereich gelenkt, wo der Druckunterschied zwischen Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem Druck in den Laufradzellen weniger groß ist. Damit ergibt sich über den vollen Umfang der Verteilernut eine insgesamt bessere Verteilung der den Axialspalt abdichtenden Betriebsflüssigkeit.
Eine direkte Strömung von der Zuführöffnung zu dem Bereich des größeren Druckunterschiedes läßt sich vollständig verhindern, wenn sich das Sperrglied über die volle radiale Hohe der Verteilernut erstreckt.
Dadurch, daß die Verteilernut radial unmittelbar an die Welle des Laufrades angrenzt, ergibt sich eine maximale radiale Länge der Abdichtstrecke.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Zuführöffnung in Bezug auf die Drehrichtung des Laufrades in dem zwischen dem Ende des Saugschlitzes und dem Beginn des Druckschlitzes liegenden Bereich vorgesehen ist. In diesem Falle stimmt die Strömungsrichtung der Betriebsflüssigkeit in der Verteilernut mit der Drehrichtung des Laufrades überein, so daß die Betriebsflüssigkeit in der Verteilernut durch das rotierende Laufrad noch in Umfangsrichtung mitgenommen wird.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
FIG 1
einen Flüssigkeitsringverdichter im Querschnitt mit einer Draufsicht auf die Steuerscheibe
FIG 2
in vergrößerter Darstellung einen Teillängsschnitt eines Flüssigkeitsringverdichters im Bereich der Steuerscheibe.
Mit 1 ist das Verdichtergehäuse eines Flüssigkeitsringverdichters bezeichnet. An dem Gehäuse 1 ist ein in einen Ansaugraum des am Gehäuse angebauten Seitenschildes mündender Ansaugstutzen 2 und ein mit einem Druckraum des Seitenschildes verbundener Druckstutzen 3 vorgesehen. An das Verdichtergehäuse 1 ist eine den das Laufrad 4 des Verdichters enthaltenden Arbeitsraum von dem Ansaug- und Druckraum des Seitenschildes trennende Steuerscheibe 5 angebaut. Das Axial vor der Steuerscheibe 5 liegende Laufrad ist in der Zeichnung gestrichelt angedeutet. Das Laufrad 4 ist mit seiner Drehachse 6 exzentrisch gegenüber der Mittenachse des Verdichtergehäuses 1 versetzt.
In der Steuerscheibe 5 ist eine radial unmittelbar an die Welle 8 des Laufrades 4 angrenzende, zur Nabe 9 des Laufrades 4 hin offene Verteilernut 10 ausgebildet. Die Verteilernut 10 erstreckt sich über den vollen Umfang der Laufradwelle 8. In die Verteilernut 10 mündet eine Zuführöffnung 11. Diese Zuführöffnung 11 steht, wie aus FIG 2 zu ersehen ist, mit einem mit Betriebsflüssigkeit angefüllten Raum 12 des Seitenschildes in Verbindung. Damit kann Betriebsflüssigkeit über die Zufuhröffnung 11 in die Verteilernut 10 einströmen. Von der Verteilernut 10 aus strömt die Betriebsflüssigkeit, wie durch Pfeile 13 angedeutet, durch den zwischen der Steuerscheibe 5 und der Laufradnabe 9 bestehenden Axialspalt 14 in den Arbeitsraum des Verdichters und vermengt sich mit der im Arbeitsraum den Flüssigkeitsring bildenden Betriebsflüssigkeit. Die den Axialspalt 14 durchströmende Betriebsflüssigkeit dichtet diesen Spalt ab.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach FIG 1 ist die Zuführöffnung 11 mit Bezug auf die durch einen Drehpfeil 15 gekennzeichnete Drehrichtung des Laufrades 4 in dem Bereich zwischen dem Ende des Saugschlitzes 16 und dem Beginn des Druckschlitzes 17 der Steuerscheibe 5 angeordnet. Auf der zum Saugschlitz 16 hin liegenden Seite der Zuführöffnung 11 ist ein als Finger 18 ausgebildetes, nach radial innen in die Verteilernut 10 ragendes Sperrglied vorgesehen. Der Finger 18 erstreckt sich radial bis zur Laufradwelle 8 und in axialer Richtung über die volle Tiefe der Verteilernut 10. Damit ist die Verteilernut auf der Seite zu dem Saugschlitz 16 hin praktisch vollständig verschlossen. Auf dieser Seite herrscht die größte Druckdifferenz zwischen der zugeführten Betriebsflüssigkeit und dem Druck in den am Saugschlitz vorbei rotierenden Laufradzellen. Wegen der vollständigen Abriegelung der Verteilernut 10 durch den Finger 18 kann die über die Zuführöffnung 11 in die Verteilernut 10 einströmende Betriebsflüssigkeit nicht direkt zu dem den Saugschlitz 16 benachbarten Bereich der Verteilernut strömen. Die Betriebsflüssigkeit muß vielmehr die Verteilernut in der durch Pfeile 19 angedeuteten Richtung durchströmen. Beim Durchströmen der Verteilernut 10 strömt ein Teil der Betriebsflüssigkeit auch nach radial außen durch den Axialspalt 14 und dichtet diesen ab.
Da in den zu dem Druckschlitz 17 hin liegenden Bereich der Druckunterschied zwischen dem Zuführdruck der Betriebsflüssigkeit und dem in diesem Bereich in den Laufradzellen herrschenden Druck geringer ist, ist die in diesem Bereich über den Axialspalt 14 abströmende Flüssigkeitsmenge ebenfalls geringer, so daß für den weiteren Verlauf der Verteilernut noch eine genügende Flüssigkeitsmenge für eine ausreichende Abdichtung des Axialspaltes 14 zur Verfügung steht.

Claims (4)

  1. Flüssigkeitsringverdichter, mit einem im Verdichtergehäuse (1) gegenüber diesem exzentrisch gelagerten Laufrad (4) und mit mindestens einer auf der einen Stirnseite des Laufrades (4) angeordneten Steuerscheibe (5), welche für die Zu- und Abführung des zu verdichtenden Mediums mit einem Saug- und einem Druckschlitz (16 und 17) versehen ist und ferner in dem von der Nabe (9) des Laufrades (4) radial überdeckten Bereich eine umlaufende Verteilernut (10) aufweist, in welche über eine Zuführöffnung (11) Betriebsflüsssigkeit als Dichtflüssigkeit eingebracht ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich der Seite der Zuführöffnung (11), auf der der höhere Differenzdruck zwischen dem Zuführdruck der Betiebsflüssigkeit und dem Druck in den Laufradzellen herrscht ein radial in die Verteilernut (11) ragendes Sperrglied (18) vorgesehen ist.
  2. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich das Sperrglied (18) über die volle radiale Höhe der Verteilernut (10) erstreckt.
  3. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verteilernut (10) radial unmittelbar an die Welle (8) des Laufrades (4) angrenzt.
  4. Flüssigkeitsringverdichter nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zuführöffnung (11) mit Bezug auf die Drehrichtung des Laufrades (4) in dem zwischen dem Ende des Saugschlitzes (16) und dem Beginn des Druckschlitzes (17) liegenden Bereich vorgesehen ist.
EP96112554A 1995-08-16 1996-08-02 Flüssigkeitsringverdichter Expired - Lifetime EP0758717B1 (de)

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