EP0956452A1 - Laufrad für eine flüssigkeitsringmaschine - Google Patents

Laufrad für eine flüssigkeitsringmaschine

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EP0956452A1
EP0956452A1 EP97953620A EP97953620A EP0956452A1 EP 0956452 A1 EP0956452 A1 EP 0956452A1 EP 97953620 A EP97953620 A EP 97953620A EP 97953620 A EP97953620 A EP 97953620A EP 0956452 A1 EP0956452 A1 EP 0956452A1
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EP
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impeller
liquid ring
ring machine
support disk
grooves
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Norbert Schmid
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0092—Removing solid or liquid contaminants from the gas under pumping, e.g. by filtering or deposition; Purging; Scrubbing; Cleaning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08—Rotary pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C19/00—Rotary-piston pumps with fluid ring or the like, specially adapted for elastic fluids
    • 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
    • F04C13/00—Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
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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
    • F04C2280/00—Arrangements for preventing or removing deposits or corrosion
    • F04C2280/02—Preventing solid deposits in pumps, e.g. in vacuum pumps with chemical vapour deposition [CVD] processes

Definitions

  • the invention relates to an impeller for a liquid ring machine
  • a generic liquid ring machine is known from the patent DE-195 169 94 Cl.
  • this machine When operating this machine with e.g. hard, i.e. calcareous water, there is limescale deposits in the inner casing. The thickness of the lime layer increases depending on the temperature. A particularly critical case is reached when e.g. the axial gaps between the impeller and the inner casing grow over with lime.
  • the impeller When the machine is in operation, especially when the machine is at a standstill for a long time, the impeller can become stuck due to this limescale or be moved axially by striking the limestone layer. This displacement of the impeller on the opposite side can also lead to the impeller “seizing” on the housing. Under certain circumstances, this may result in material breakage or engine damage. The same can occur with increasing layers of corrosion.
  • the invention aims to reduce this layer growth on the inside of the housing of a generic liquid ring machine. According to the invention the object is achieved in that there is at least one recess for edge formation on the end face of the impeller hub and / or on the back of the support disk.
  • FIG 1 grooves in the front of the impeller hub
  • 2 shows a radial groove or a radial slot in the rear of the supporting disk
  • 3 shows offset grooves in the end face of the impeller hub of a liquid ring machine for high vacuum.
  • FIG 1 shows in cross section an impeller 1 which has grooves 3 on the end face of the impeller hub 2, which is designed as a sealing surface 7.
  • FIG 2 shows in longitudinal section of the impeller 1, which has 4 depressions with edge formation 8 on the rear side of the support disk, which in this case is a slot
  • 3 shows in cross section the impeller 1, which has grooves 3 offset by 180 ° on the end face of the impeller hub 2, but each has the sealing surface
  • FIG. 5 show a perspective view of slots 6 in the support disk and grooves 3 in the impeller hub end face 2.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

Beschreibung
Laufrad für eine Flüssigkeitsringmaschine
Die Erfindung betrifft ein Laufrad für eine Flüssigkeitsring- maschine
Eine gattungsgemäße Flüssigkeitsringmaschine ist durch die Patentschrift DE-195 169 94 Cl bekannt. Bei Betrieb dieser Maschine mit z.B.hartem, d.h. kalkhaltigen Wasser, kommt es zu Kalkablagerungen im Innengehäuse. Die Dicke der Kalkschicht wächst dabei in Abhängigkeit von der Temperatur. Ein besonders kritischer Fall wird erreicht, wenn z.B. durch Kalk die axialen Spalten zwischen Laufrad und Innengehäuse zuwachsen. Bei Betrieb der Maschine, insbesondere bei längerem Stillstand, kann das Laufrad durch diesen Kalk festsitzen oder durch Anlaufen an die Kalkschicht axial verschoben werden. Diese Verschiebung des Laufrades kann an der gegenüberliegenden Seite ebenfalls zum „Fressen" des Laufrades am Ge- häuse führen. Unter Umständen sind Materialbrüche oder Motorschäden die Folge. Der gleiche Fall kann bei wachsenden Kor- rosionsschichten auftreten.
Gegen diese Erscheinungen gibt es bisher bei Flüssigkeits- ringmaschinen keine zielgerichteten konstruktiven Maßnahmen.
Chemische Zusätze im Wasser oder ionische Beschleuniger können in diesem speziellen Fall den Kalkgehalt reduzieren, indem sie den Kalk im Wasser binden oder die Kalkionen im zugesetzten Wasser reduzieren. Außer der dabei fragwürdigen Um- weltverträglichkeit sind die dafür aufzubringenden Kosten enorm und für z.B. Korrosionsprobleme ungeeignet. Durch die Erfindung wird eine Reduktion dieses Schichtwachstums an der Innenseite des Gehäuses einer gattungsgemäßen Flüssigkeitsringmaschine angestrebt . Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sich an der Stirnseite der Laufradnabe und/oder an der Tragscheibenruckseite mindestens eine Vertiefung zur Kantenbildung befindet. Durch Anordnungen von Vertiefungen mit Kantenbildung an der Tragscheibenruckseite und/oder an der Stirnseite der Laufradnabe werden die wachsenden Schichten kontinuierlich abgekratzt und mit der Betriebsflüssigkeit nach außen transportiert bzw. durch den Tragscheibenschlitz abgeführt. Ein völliges Zuwachsen der Axialspalte bis zum Festsetzen des Ra- des oder ein axiales Wegschieben ist somit nicht mehr möglich. Zweckmäßig ist es, die Gesamtbreite der Vertiefungen mit Kantenbildung nicht größer als 2 % des Laufradumfanges zu wählen. Kombinationen verschiedener Vertiefungen, die zur Kantenbildung führen sind möglich. So können Sachbohrungen mit Nuten und/oder Schlitzen kombiniert werden, genauso wie Nuten mit durchgehenden Bohrungen. Eine im wesentliche radiale Ausrichtung der Vertiefung zur Kantenbildung vergrößert die zu überstreichende Fläche. Um auch im Hochvakuum eine gute Spaltabdichtung zu erhalten, sollten die Dichtflächen der Tragscheibenruckseite und der Laufradnabenstirnseite keine radial durchgehenden Vertiefungen aufweisen.
Weitere Ausgestaltungen sind den Ansprüchen zu entnehmen. Durch derartige Veränderungen der Flüssigkeitsringmaschine zeigten sich im Laborversuch keine negativen Auswirkungen auf die Pumpenkennlinie, auf den Leistungsbedarf und die Geräu- schentwicklung der Flüssigkeitsringmaschine. Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer Flüssigkeitsringmaschine wird die Erfindung nachfolgend näher be- schrieben. Es zeigt:
FIG 1 Nuten in der Stirnseite der Laufradnabe
FIG 2 eine radiale Nut bzw. einen radialen Schlitz in der Tragscheibenruckseite, FIG 3 versetzte Nuten in der Stirnseite der Laufradnabe einer Flüssigkeitsringmaschine für Hochvakuum.
Fig 4 perspektivische Darstellung des Laufrades
(Stirnseite der Laufradnabe im Vordergrund)
FIG 5 perspektivische Darstellung des Laufrades (Tragscheibenruckseite im Vordergrund)
FIG 1 zeigt im Querschnitt ein Laufrad 1, das an der Stirnseite der Laufradnabe 2, die als Dichtfläche 7 ausgebildet ist, Nuten 3 aufweist. FIG 2 zeigt im Längsschnitt des Laufrades 1, das an der Tragscheibenruckseite 4 Vertiefungen mit Kantenbildung 8 aufweist, die in diesem Fall als Schlitz
6 und Nut 3 ausgebildet sind. FIG 3 zeigt im Querschnitt das Laufrad 1, das an der Stirnseite der Laufradnabe 2 um 180° versetzte Nuten 3 aufweist, die aber jeweils die Dichtfläche
7 der Laufradnabe 1 nicht vollständig durchdringen. Fig. 4 und FIG. 5 zeigen in perspektivischer Darstellung Schlitze 6 in der Tragscheibe und Nuten 3 in der Laufradnabenstirnseite 2.
Im Betrieb dieser Flüssigkeitsringmaschine schaben die Kanten 8 dieser Schlitze 6 oder Nuten 3 die wachsenden Schichten von
Kalk oder anderen unerwünschten Materialablagerungen (z.B. Korrosionsprodukte) auf der Innenseite des Flüssigkeitsma- schinengehäuses kontinuierlich ab. Das abgeschabte Material wird durch den Betrieb radial nach außen bzw. axial durch den Tragscheibenschlitz abgeführt. Für spezielle Anforderungen, z.B. Hochvakuum ist es sinnvoll, die Dichtflächen 7 der Laufradnabe 2 und der Tragscheibenruckseite 4 nicht mit radial durchgängigen Nuten 3 bzw. Schlitzen 6 zu versehen, sondern vielmehr, wie in FIG. 3 dargestellt die Nuten 3 versetzt anzuordnen. Diese versetzt angeordneten Nuten 3 können derart ausgebildet werden, daß sie die gleiche Fläche überstreichen, wie radial durchgehende Nuten 3.

Claims

PatentansprücheLaufrad für eine Flüssigkeitsringmaschine
1. Laufrad (1) für eine Flüssigkeitsringmaschine, das eine Vielzahl von mit der Nabe des Laufrades und einer Tragscheibe verbundenen Schaufel aufweist, wobei Stirnseite der Laufradnabe und Tragscheibenruckseite Dichtflächen aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h - n e t , daß sich an der Stirnseite der Laufradnabe (2) und/oder an der Tragscheibenruckseite (4) mindestens eine Vertiefung zur Kantenbildung (8) befindet.
2. Laufrad (1) für eine Flüssigkeitsringmaschine nach An- Spruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vertiefung zur Kantenbildung (8) aus Nuten (3) und/oder Sackbohrungen besteht .
3. Laufrad (1) für eine Flüssigkeitsringmaschine nach An- spruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vertiefungen zur Kantenbildung (8) axial durchgängig sind.
4. Laufrad (1) für eine Flüssigkeitsringmaschine nach An- spruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die durchgängigen Vertiefungen (8) aus Schlitzen (6) und/oder Bohrungen bestehen.
5. Laufrad (1) für eine Flüssigkeitsringmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Nuten (3) und/oder Schlitze (6) im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufen.
6. Laufrad (1) für eine Flüssigkeitsringmaschine nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die radiale Ausdehnung der Nuten (3) und/oder Schlitze (6) kleiner ist als die radiale Ausdehnung der jeweiligen Dichtfläche an Tragscheiben-rückseite (4) und/oder Laufradnabenstirnseite (2).
EP97953620A 1996-12-20 1997-12-08 Laufrad für eine flüssigkeitsringmaschine Expired - Lifetime EP0956452B1 (de)

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