EP0967393A2

EP0967393A2 - Liquid ring compressor

Info

Publication number: EP0967393A2
Application number: EP99810364A
Authority: EP
Inventors: Peter Bucher
Original assignee: Maschinenfabrik Burckhardt AG; Maschinenfabrik Sulzer Burckhardt AG
Current assignee: NSB Gas Processing AG
Priority date: 1998-06-26
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 1999-12-29
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: EP0967393B1; EP0967393A3

Abstract

The outlet (15,19) of the first stage has a separate gas outlet channel and a separate fluid outlet channel, so arranged and formed that fluid coming from the first stage is fed into the fluid outlet channel and the gas coming from the first stage is fed into the gas outlet channel. A dividing wall (18) separates the fluid and gas outlet channels.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsringkompressor gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs. Zur Verminderung von Turbulenzen und zur Vermeidung von Flüssigkeitsstaus sind im Ausgang der ersten Stufe geeignete Mittel vorgesehen, sodass man eine gute Trennung des Gases von der Flüssigkeit erhält und Leistungsverluste verringert.The present invention relates to a liquid ring compressor according to the preamble of the independent claim. To decrease of turbulence and to avoid liquid jams are in the exit Appropriate means are provided for the first stage, so that a good Separation of the gas from the liquid maintains and performance losses decreased.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es vorgesehen, im Bereich des Ausgangs aus dem Schaufelrad der ersten Stufe eine Scheidewand zwischen Flüssigkeit und Gas auszubilden, sodass die zwei Fluide getrennt zur zweiten Stufe geführt werden.According to an embodiment of the invention, it is provided in Area of exit from the impeller of the first stage one To form a partition between liquid and gas, so that the two Fluids are led separately to the second stage.

Auf diese Weise ist es möglich, bei einem zweistufigen oder mehrstufigen Flüssigkeitsringkompressor die Fluide mit verminderter durch Turbulenz oder Flüssigkeitsstaus verursachter Beeinträchtigung des Füllgrades und damit des Wirkungsgrades der Maschine von der ersten in die zweite Stufe zu befördern. Bei einem einstufigen Flüssigkeitsringkompressor kann die Ausgangsturbulenz vermindert werden. In this way it is possible with a two-stage or multi-stage Liquid ring compressor with reduced fluid due to turbulence or Liquid congestion causes impairment of the filling level and thus the efficiency of the machine from the first to the second stage promote. With a single-stage liquid ring compressor, the Output turbulence can be reduced.

Es ist bekannt, daß die Flüssigkeitsringkompressoren im wesentlichen ein Gehäuse mit ovalem Querschnitt aufweisen, mit einem zum Gehäuse koaxialen Schaufelrad, das um seine Achse drehbar ist.It is known that the liquid ring compressors are essentially one Have housing with an oval cross-section, with one to the housing coaxial paddle wheel that is rotatable about its axis.

Das Gehäuse wird mit einer geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gespeist, welche denjenigen Bestandteil darstellt, der mechanisch auf das Gas wirkt, um es zu komprimieren.The housing is covered with a suitable liquid, e.g. water, fed, which is the component that mechanically on the Gas works to compress it.

Beim Rotieren des Schaufelrads überträgt dieses seine Drehbewegung auf die in das ovale Gehäuse eingespeiste Flüssigkeit, die sich infolge der Zentrifugalkraft entlang der Gehäusewand verteilt, wobei die Flüssigkeit die Form des Gehäuses, d. h. eines ovalen Ringes 4 annimmt ( siehe Fig. 1).When the paddle wheel rotates, it transfers its rotary motion the liquid fed into the oval housing, which is due to the Centrifugal force distributed along the housing wall, the liquid being the Shape of the housing, d. H. of an oval ring 4 (see Fig. 1).

Das Profil des Flüssigkeitsringes entspricht in Wirklichkeit nicht genau dem theoretischen Profil. Der von der Schaufelradachse am weitesten entfernte Flüssigkeitsoberflächenpunkt liegt in Wirklichkeit nicht auf der Gehäuseachse, sondern im Schaufeldrehsinn weiter nach vorne verschoben, sodass der Querschnitt des vom Gas eingenommenen Raumes ein asymmetrisches Profil annimmt.The profile of the liquid ring does not exactly correspond to that theoretical profile. The one farthest from the bucket wheel axis Liquid surface point is actually not on the Housing axis, but shifted further forward in the direction of rotation of the blades, so that the cross section of the space occupied by the gas assumes asymmetrical profile.

In jedem Falle werden im Bereich der kleineren Gehäuseachse die Schaufeln ganz in die Flüssigkeit getaucht, während sie im Bereich der größeren Gehäuseachse nur mit ihren äußeren Enden in die Flüssigkeit getaucht werden.In any case, the blades are in the area of the smaller housing axis completely immersed in the liquid while in the larger area The housing axis is only immersed in the liquid with its outer ends become.

Bei der Drehung des Schaufelrads und damit der Flüssigkeit nimmt der zwischen den Schaufeln und der Flüssigkeitsoberfläche entstehende Raum zu je mehr man sich von der kleineren Gehäuserachse entfernt, und verringert sich dann wieder, bis er beim Anlangen an die kleinere Achse auf der gegenüberliegenden Seite null wird. When the paddle wheel and thus the liquid rotate, the Space created between the blades and the liquid surface the more you move away from the smaller housing axis, and then decreases again until it comes up to the smaller axis the opposite side becomes zero.

Im wesentlichen entfernt und nähert sich die Flüssigkeitsoberfläche während der Drehung rhythmisch zum Schaufelfrad, wodurch die Gaskompression bewirkt wird. Das Gas strömt durch eine Öffnung eines im Inneren des Schaufelrads angeordneten, meistens konischen ausgestalteten Verteilers/Sammlers aus den Kanälen E1 (siehe Fig. 1) und E'1 in die sich vergrößernden Räume 5 zwischen den Schaufeln und wird nach weiterer Drehung und sich damit wieder verkleinernden Räumen durch eine nach der ersten Öffnung angeordnete zweite Öffnung in die Kanäle C1 und C'1 ausgeschoben.Essentially removes and approaches the liquid surface during the rotation rhythmically to the paddle wheel, which causes the gas compression is effected. The gas flows through an opening inside the Paddle wheel arranged, mostly conical designed Distributor / collector from channels E1 (see Fig. 1) and E'1 in the enlarging spaces 5 between the blades and is after further Rotation and thus shrinking spaces by one after the other first opening arranged second opening in the channels C1 and C'1 pushed out.

In Fig. 1 ist ein doppelwirkender Flüssigkeitsringkompressor bekannter Bauart schematisch dargestellt. In dieser Figur bezeichnet man mit 1' den Kompressor in seiner Gesamtheit, welcher in seinem Inneren zwei symmetrisch gegenüberliegende Gaseintrittskanäle E1 und E'1 und zwei ebenfalls symmetrisch gegenüberliegende Gasaustrittskanäle C1 und C'1 aufweist. Ferner ist eine mit zwei Abzweigungen 3 versehene Zentralleitung 2 vorgesehen, durch welche die Flüssigkeit den Saugkammern zugeführt wird. Die Flüssigkeit tritt durch die Kanäle C1 und C'1 zusammen mit dem verdichteten Gas wieder aus.In Fig. 1, a double-acting liquid ring compressor is known Design shown schematically. In this figure, 1 'denotes the Compressor in its entirety, two in its interior symmetrically opposite gas inlet channels E1 and E'1 and two also symmetrically opposite gas outlet channels C1 and C'1 having. There is also a central line 2 provided with two branches 3 provided through which the liquid is supplied to the suction chambers. The liquid passes through channels C1 and C'1 together with the compressed gas again.

Obwohl diese Art von Kompressoren bemerkenswerte Vorteile aufweist, wie vor allem die Möglichkeit der sicheren Verdichtung entzündbarer oder explosiver Gase, was durch die Abwesenheit von beweglichen einander berührenden metallischen Teilen und die Anwesenheit der kühlenden Flüssigkeit ermöglicht wird, weisen sie auch den Nachteil eines im Vergleich zu anderen Kompressortypen niedrigeren Wirkungsgrades auf.Although this type of compressor has remarkable advantages like especially the possibility of safe flammable or compression explosive gases caused by the absence of moving one another touching metallic parts and the presence of the cooling Liquid is enabled, they also have the disadvantage of a comparison to other compressor types with lower efficiency.

Der Wirkungsgrad der Maschine wird unter anderem durch die im Gasstrom durch die Flüssigkeit verursachte Turbulenz und Flüssigkeitsstaus sowie der damit verbundenen Beeinträchtigung des Füllgrades negativ beeinflußt. The efficiency of the machine is determined, among other things, by that in the gas flow turbulence and fluid congestion caused by the fluid as well as the associated impairment of the degree of filling negatively affected.

Man sucht daher neue Lösungen, um den Wirkungsgrad zu verbessern.We are therefore looking for new solutions to improve efficiency.

Bei bekannten Flüssigkeitsringkompressoren sind Lösungen verwirklicht worden, die in der besonderen Anordnung des Flüssigkeitseintritts liegen. Diese optimierte Lösung kann jedoch nur bei einstufigen Kompressoren angewandt werden, bei denen die Flüssigkeit von außen zugeführt wird.Solutions are implemented in known liquid ring compressors been in the special arrangement of the liquid inlet. However, this optimized solution can only be used with single-stage compressors are used in which the liquid is supplied from the outside.

Das Turbulenz - und Wasserstauproblem bleibt aber insbesondere im Falle von zwei- oder mehrstufigen Kompressoren bestehen.The turbulence and water congestion problem remains especially in the case consist of two- or multi-stage compressors.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteil zu vermeiden. Es soll ein Flüssigkeitsringkompressor vorgeschlagen werden, bei welchem die Turbulenz verringert und Flüssigkeitsstaus vermieden werden, sodass ein höherer Wirkungsgrad erzielt wird.The object of the present invention is to avoid this disadvantage. It should be proposed a liquid ring compressor, in which the Turbulence is reduced and fluid congestion is avoided, so that a higher efficiency is achieved.

Der diese Aufgabe lösende Flüssigkeitsringkompressor ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gekennzeichnet.The liquid ring compressor that solves this problem is due to the Features of the independent claim characterized.

Erfindungsgemäss wird also ein Flüssigkeitsringkompressor vorgeschlagen mit mindestens einer ersten Stufe, die einen Gaseinlass für den Eintritt des Gases, einen Flüssigkeitseinlass für den Eintritt der Flüssigkeit, und einen Ausgang aufweist. Es sind Mittel zur Trennung des Gases von der Flüssigkeit im Ausgang vorgesehen.According to the invention, a liquid ring compressor is therefore proposed with at least a first stage that has a gas inlet for the entry of the Gases, a liquid inlet for the entry of the liquid, and one Has output. They are means of separating the gas from the liquid provided in the exit.

Der erfindungsgemässe Flüssigkeitsringkompressor kann sowohl als einstufiger als auch als zwei- oder mehrstufiger Kompressor ausgestaltet sein. Im Folgenden wird hauptsächlich auf den für die Praxis besonders relevanten Fall eingegangen, dass der Kompressor als zweistufiger Flüssigkeitsringkompressor ausgestaltet ist.The liquid ring compressor according to the invention can both designed as a single-stage as well as a two-stage or multi-stage compressor be. The following will mainly focus on those for practice relevant case received that the compressor as a two-stage Liquid ring compressor is designed.

Durch die erfindungsgemässen Mittel, die im Bereich des Austritts des Gases und der Flüssigkeit aus dem Schaufelrad zu deren Trennung führen, ist es möglich, die zwei Fluide getrennt der zweiten Stufe zuzuführen, sodass die Beeinträchtigung des Füllgrades des Gases in der zweiten Stufe vermieden wird. Die Flüssigkeit und das Gas treten also nicht mehr gemeinsam aus der ersten Stufe aus. Ferner werden die Turbulenzen insbesondere im Bereich des Ausgangs aus der ersten Stufe deutlich reduziert. Insgesamt resultiert somit ein deutlich höherer Wirkungsgrad.By means of the inventive means in the area of the exit of the gas and lead the liquid from the impeller to separate them, it is possible to feed the two fluids separately to the second stage so that the Impairment of the degree of filling of the gas avoided in the second stage becomes. The liquid and the gas no longer emerge together from the first stage. Furthermore, the turbulence is particularly in the area significantly reduced the output from the first stage. Overall results thus a significantly higher efficiency.

Vorzugsweise weist der Ausgang der ersten Stufe einen separaten Gasausgangskanal und einen separaten Flüssigkeitsausgangskanal auf, die so angeordnet und ausgestaltet sind, dass die aus der ersten Stufe austretende Flüssigkeit in den Flüssigkeitsausgangskanal geführt wird, und das aus der ersten Stufe austretende Gas in den Gasausgangskanal geführt wird. Somit werden das Gas und die Flüssigkeit bereits bei ihrem Austreten aus der ersten Stufe voneinander separiert und in getrennte Kanäle geführt.The output of the first stage preferably has a separate one Gas outlet channel and a separate liquid outlet channel on that are arranged and designed so that those from the first stage escaping liquid is led into the liquid outlet channel, and the gas emerging from the first stage is led into the gas outlet channel becomes. Thus, the gas and the liquid are already released separated from the first stage and led into separate channels.

Als Mittel zur Trennung des Gases von der Flüssigkeit ist vorzugsweise eine den Flüssigkeitsausgangskanal und den Gasausgangskanal trennende Scheidewand vorgesehen, die im wesentlichen aus einer radial verlaufenden Wand besteht, welche im Bereich der Flüssigkeits/Gastrennzone im Ausgang der ersten Stufe angeordnet ist. Die Scheidewand ist also derart angeordnet, dass sich ihr radial äusseres Ende in dem Bereich des Ausgangs befindet, in welchem im Betriebszustand die Trennzone zwischen dem Flüssigkeitsring und dem Gas in Richtung der Achse des Schaufelrads zurückgedrückt wird.As a means for separating the gas from the liquid is preferably one separating the liquid outlet channel and the gas outlet channel Partition provided, which consists essentially of a radial Wall exists, which is in the area of the liquid / gas separation zone in the exit the first stage is arranged. The partition is thus arranged that its radially outer end is in the area of the exit in which in the operating state the separation zone between the liquid ring and the gas is pushed back in the direction of the axis of the impeller.

Eine vorteilhafte Massnahme besteht darin, daß die genannte Scheidewand im Bereich der Flüssigkeits/Gastrennzone, also an ihrem radial äusseren Ende, derart ausgebildet ist, insbesondere eine solche Vergrösserung aufweist, dass die aus der ersten Stufe austretende Flüssikeit auch bei kleinen Veränderungen der Form des Flüssigkeitsrings in den Flüssigkeitsausgangskanal geführt wird. An advantageous measure is that the said partition in the area of the liquid / gas separation zone, that is to say on its radially outer area End, is designed in this way, in particular such an enlargement has that the liquid emerging from the first stage also at small changes in the shape of the liquid ring in the Liquid outlet channel is guided.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Flüssigkeitsringkompressors ist eine zweite Stufe vorgesehen, die mindestens einen Gaseinlass für den Eintritt des Gases in die zweite Stufe und einen Flüssigkeitseinlass für den Eintritt der Flüssigkeit in die zweite Stufe aufweist, wobei der Gaseinlass der zweiten Stufe mit dem Gasauslasskanal der ersten Stufe verbunden ist, und der Flüssigkeitseinlass der zweiten Stufe mit dem Flüssigkeitsauslasskanal der ersten Stufe verbunden ist, sodass das Gas und die Flüssigkeit voneinander getrennt vom Ausgang der ersten Stufe in die zweite Stufe gelangen. Hierdurch wird ein zweistufiger Flüssigkeitsringkompressor ermöglicht, der einen im Vergleich zu bekannten Flüssigkeitsringkompressoren deutlich erhöhten Wirkungsgrad aufweist, weil die Flüssigkeit und das Gas unmittelbar beim Austreten aus der ersten Stufe voneinander getrennt werden und getrennt der zweiten Stufe zugeführt werden, sodass Flüssigkeitsstaus vermieden und Turbulenzen deutlich vermindert werden.In a preferred embodiment of the liquid ring compressor a second stage is provided which has at least one gas inlet for the Entry of the gas into the second stage and a liquid inlet for the Has entry of the liquid in the second stage, the gas inlet of the second stage is connected to the gas outlet duct of the first stage, and the second stage liquid inlet with the liquid outlet channel the first stage is connected so that the gas and the liquid separated from the output of the first stage in the second stage reach. This makes a two-stage liquid ring compressor enables one compared to known Liquid ring compressors have significantly increased efficiency because the liquid and gas immediately upon exiting the first stage be separated from each other and fed separately to the second stage be avoided so that fluid congestion and turbulence become apparent can be reduced.

Bevorzugt hat der Kompressor einen bezüglich des Schaufelrads bzw. der Schaufelräder innenliegenden Verteiler zur Fluidführung, welcher alle Gaseinlässe, den Flüssigkeitseinlass für die erste Stufe, und die Auslasskanäle umfasst.The compressor preferably has one with respect to the impeller or Paddle wheels internal distributor for fluid management, which all Gas inlets, the liquid inlet for the first stage, and the Exhaust channels includes.

Der Flüssigkeitseinlass für die zweite Stufe kann an dem Verteiler vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, die Flüssigkeit an einer anderen Stelle, also nicht von dem Verteiler aus, in die zweite Stufe einzuspeisen.The liquid inlet for the second stage can be on the manifold be provided. But it is also possible to use another liquid Place, so not from the distributor, to feed into the second stage.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Flüssigkeitseinlass für die zweite Stufe so angeordnet, dass er eine Flüssigkeitsansaugzone bildet, welche die Beförderung der am Ausgang aus der ersten Stufe vom Gas getrennten Flüssigkeit bewirkt. Hierfür kann der Flüssigkeitseinlass für die zweite Stufe so im Verteiler angeordnet werden, dass er in Drehrichtung des Schaufelrads der zweiten Stufe vor der Gasansaugzone bzw. dem Gaseintritt liegt, wodurch eine Saugwirkung entsteht, welche die Flüssigkeit in die zweite Stufe hineinzieht.In a preferred embodiment, the liquid inlet is for the second Stage arranged so that it forms a liquid suction zone which the Transport of those separated from the gas at the exit from the first stage Liquid causes. For this, the liquid inlet for the second stage be arranged in the distributor so that it is in the direction of rotation of the paddle wheel the second stage is in front of the gas intake zone or gas inlet, which creates a suction effect that draws the liquid into the second Step.

Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine Stufe des Kompressors doppelwirkend, das heisst mit zwei im wesentlichen getrennten Kompressionsräumen ausgestaltet. Dazu umfasst der Gaseinlass dieser Stufe ein Paar symmetrisch zur Drehachse des Schaufelrads angeordneter Kanäle, der Flüssigkeitseinlass dieser Stufe umfasst ein Paar symmetrisch angeordneter Öffnungen, und es sind zwei symmetrisch angeordnete Ausgänge vorgesehen, in denen jeweils die Flüssigkeit und das Gas voneinader getrennt werden und separat abgeführt werden. Bei einem zweistufigen Kompressor sind vorzugsweise beide Stufen oder nur die zweite Stufe doppelwirkend ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, at least one Stage of the compressor double-acting, that is, with two essentially separate compression rooms designed. For this purpose, the gas inlet includes this stage a pair symmetrical to the axis of rotation of the paddle wheel arranged channels, the liquid inlet of this stage comprises a pair symmetrically arranged openings, and there are two symmetrical arranged outputs provided, in each of which the liquid and the Gas are separated from each other and discharged separately. At a two-stage compressor are preferably both stages or only the second Double-acting stage.

Eine weitere vorteilhafte Massnahme besteht darin,den Flüssigkeitseinlass in die erste und/oder zweite Stufe so auszubilden, dass die Flüssigkeit in radialer Richtung in die jeweilige Stufe eintritt. Durch diese Massnahme wird einer Durchmischung von Flüssigkeit und Gas beim Einbringen in die jeweilige Stufe effizient entgegengewirkt.Another advantageous measure is to in the liquid inlet the first and / or second stage so that the liquid in radial direction occurs in the respective stage. This measure will a mixing of liquid and gas when it is introduced into the counteracted each stage efficiently.

Weitere vorteilhafte Massnahmen und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantageous measures and preferred configurations of the Invention result from the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung wird jetzt anhand von Beispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung genau beschrieben. In der schematischen, nicht massstäblichen Zeichnung zeigen:

Fig. 1:: einen zur Achse des Schaufelrads senkrechten Schnitt durch einen bekannten Flüssigkeitsringkompressor,
Fig. 2:: einen zur Achse des Schaufelrads senkrechten Schnitt durch die erste Stufe eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Flüssigkeitsringkompressors im Bereich der Austrittszone aus der ersten Stufe,
Fig. 3:: einen Längsschnitt des Ausführungsbeispiels entlang einer durch die Achse des Schaufelrads gehenden Ebene im Bereich der Fluidführung zwischen der ersten und der zweiten Stufe, und
Fig. 4:: einen zur Achse des Schaufelrads senkrechten Schnitt durch die zweite Stufe des Ausführungsbeispiels im Bereich der Eintrittszone in die zweite Stufe.

The present invention will now be described in detail by way of example and with reference to the drawing. The schematic drawing, not to scale, shows:

Fig. 1:: a section perpendicular to the axis of the impeller through a known liquid ring compressor,
Fig. 2:: 3 shows a section perpendicular to the axis of the impeller through the first stage of an embodiment of an inventive liquid ring compressor in the region of the outlet zone from the first stage,
Fig. 3:: a longitudinal section of the embodiment along a plane passing through the axis of the impeller in the region of the fluid guide between the first and the second stage, and
Fig. 4:: a section perpendicular to the axis of the paddle wheel through the second stage of the embodiment in the region of the entry zone into the second stage.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Fig. 2-4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dieses Ausführungsbeipiel ist ein zweistufiger Flüssigkeitsringkompressor, bei dem beide Stufen doppelwirkend, also mit jeweils zwei im wesentlichen voneinander getrennten Kompressionsräumen ausgestaltet ist. Der Kompressor ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.The invention is described below with reference to that shown in FIGS. 2-4 Embodiment explained in more detail. This example is a two-stage liquid ring compressor, in which both stages double-acting, that is, each with two essentially separate ones Compression rooms is designed. The compressor is in his Entirely designated with the reference number 1.

In Figur 2 ist das Gehäuse des Flüssigkeitsringkompressors 1 mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, welches in seinem Inneren einen ovalen Raum 11 aufweist, in welchem sich ein mit 12 bezeichnetes Schaufelrad befindet, das zum Gehäuse 10 koaxial angeordnet ist. Die grosse und die kleine Gehäuseachse sind mit den Bezugszeichen A bzw. B bezeichnet. Die Drehrichtung des Schaufelrads 12 ist durch den Pfeil D angedeutet und die Achse des Schaufelrads 12 mit C bezeichnet.In Figure 2, the housing of the liquid ring compressor 1 with the Reference numeral 10 denotes which has an oval inside Has room 11, in which a paddle designated 12 is located, which is arranged coaxially to the housing 10. The big and the small housing axes are designated by the reference symbols A and B. The Direction of rotation of the impeller 12 is indicated by the arrow D and the Axis of the paddle wheel 12 designated C.

Das Schaufelrad 12 ist mit einer Vielzahl von Schaufeln bestückt, deren Enden einen Kreis beschreiben, dessen Radius im wesentlichen mit der kleineren Achse B des Gehäuses 10 identisch ist. Im Inneren des Schaufelrads 12 ist ein Verteiler 13 angeordnet, in dem ein Paar zur Achse C symmetrisch angeordneter und mit 14 bezeichneter Eintrittskanäle für das in die erste Stufe eintretende Gas vorgesehen sind und zwei ebenfalls symmetrische Kanäle 15, in die das in der ersten Stufe verdichtete Gas ausgeschoben wird.The paddle wheel 12 is equipped with a plurality of blades, the Describe ends of a circle, the radius of which essentially corresponds to minor axis B of the housing 10 is identical. Inside the Paddle wheel 12 is a distributor 13 is arranged, in which a pair to the axis C symmetrically arranged and designated 14 entry channels for the in the first stage gas are provided and two are also symmetrical channels 15 into which the gas compressed in the first stage is pushed out.

Der Gaseinlass der ersten Stufe umfasst also die beiden Kanäle 14 während die Kanäle 15 die Gasausgangskanäle der ersten Stufe bilden.The gas inlet of the first stage thus comprises the two channels 14 during the channels 15 form the gas outlet channels of the first stage.

Im Bereich der Achse C dienen zwei Abzweigungen 16a von einer zentral angeordneten Leitung 16 zur Flüssigkeitsversorgung. Die Flüssigkeit tritt durch die Öffnungen der Abzweigungen 16a im Bereich der Gasansaugzonen in die Räume zwischen den Schaufeln des Schaufelrads 12 ein.In the area of the axis C, two branches 16a serve one centrally arranged line 16 for liquid supply. The liquid enters through the openings of the branches 16a in the area of the gas intake zones into the spaces between the blades of the impeller 12.

Die Abzweigungen 16a erstrecken sich von der zentral angeordneten Leitung 16 im wesentlichen radial nach aussen und bilden den Flüssigkeitseinlass in die erste Stufe.The branches 16a extend from the centrally arranged line 16 essentially radially outwards and form the liquid inlet in the first stage.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Trennung von Gas und Flüssigkeit beim Austritt aus der ersten Stufe im Bereich der in Figur 2 mit dem Kreis 17 hervorgehobenen Grenzzone zwischen Flüssigkeit und Gas.A feature of the invention is the separation of gas and liquid when leaving the first stage in the area of the circle 17 in FIG highlighted boundary zone between liquid and gas.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß wie in Figur 2 gezeigt zuerst das Gas und dann, in darauffolgender Winkellage, die Flüssigkeit austritt.The invention is based on the knowledge that, as shown in FIG. 2, first the gas and then, in the subsequent angular position, the liquid emerges.

Die Position der Trennungszone zwischen Flüssigkeit und Gas hängt von verschiedenen Parametern wie z.B. Gasart, Dichte und charakteristischen Merkmalen der Flüssigkeit, Geschwindigkeit der Schaufeln, usw. ab. Wenn der Normalbetrieb erreicht worden ist, bleibt diese Trennungszone dann jedoch stabil genug.The position of the separation zone between liquid and gas depends on various parameters such as Gas type, density and characteristic Characteristics of the liquid, speed of the blades, etc. If normal operation has been reached, this separation zone then remains however stable enough.

Von dieser Erkenntnis geht die Erfindung aus, die daher im Bereich der Gas/Flüssigkeitsaustrittszone die Anordnung einer in Figur 2 mit 18 bezeichneten Scheidewand vorsieht, welche zur Trennung des Gases und der Flüssigkeit und deren getrennter Ableitung zu den Eintrittskammern der zweiten Stufe geeignet ist.The invention is based on this finding, which is therefore in the field of Gas / liquid outlet zone, the arrangement of an 18 in FIG designated partition provides for the separation of the gas and the liquid and its separate discharge to the inlet chambers of the second stage is suitable.

In Figur 2 und 3 sind die Kanäle, in die das Gas ausgeschoben wird - also die Gasausgangskanäle -, mit der Nummer 15 bezeichnet, während die Flüssigkeitsausgangskanäle, also die Kanäle, in die die Flüssigkeit ausgeschoben wird, in Fig. 2 die Nummer 19 tragen. Die Scheidewand 18 kann aus einer einfachen, flachen oder gebogenen Wand bestehen, und weist im Bereich des oberen, das heisst radial äusseren Endes vorzugsweise eine Abschrägung und/oder Vergrößerung auf, welche die Trennung von Gas und Flüssigkeit erleichtert. Diese Abschrägung und/oder Vergrösserung ist in der vereinfachten Darstellung der Fig. 2 nicht eingezeichnet. Somit wird die aus dem Schaufelrad 12 austretende Flüssigkeitsschicht immer, auch im Falle von durch z.B. kleine Änderungen in der Drehgeschwindigkeit verursachten kleinen Änderungen der Flüssigkeitsringform, in die für die Flüssigkeit vorgesehene Öffnung 19 gelenkt.In Figures 2 and 3 are the channels into which the gas is pushed out - that is the gas outlet channels -, numbered 15, while the Liquid outlet channels, i.e. the channels into which the liquid is pushed out, bear the number 19 in Fig. 2. The septum 18 can consist of a simple, flat or curved wall, and preferably in the area of the upper, that is to say the radially outer end a bevel and / or enlargement indicating the separation of gas and fluid relieved. This bevel and / or enlargement is in the simplified representation of FIG. 2 not shown. Thus the Liquid layer emerging from the impeller 12 always, also in the Case of e.g. small changes in the speed of rotation caused small changes in the liquid ring shape in which for the Liquid provided opening 19 directed.

Die Scheidewand 18, die sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt, teilt also den Ausgang aus der ersten Stufe in zwei separate, voneinander getrennte Kanäle auf, nämlich in den Gasausgangskanal 15 und in den Flüssigkeitsausgangskanal 19. Die Scheidewand 18 ist so angeordnet, dass ihr radial äusseres Ende im normalen Betriebszustand in der Grenz- oder Trennzone zwischen dem Flüssigkeitsring und dem Gas liegt, und zwar dort, wo der Flüssigkeitsring in Richtung der Achse C des Schaufelrads 12 zurückgedrückt wird. Durch diese Massnahme wird die Flüssigkeit bei ihrem Austritt aus der ersten Stufe in den Flüssigkeitsausgangskanal 19 geführt und das Gas in den Gasausgangskanal 15, sodass die beiden Fluide unmittelbar beim Verlassen des ovalen Raums 11 voneinander separiert und in getrennte Kanäle 15,19 geführt werden. Somit können die beiden Fluide voneinander getrennt der zweiten Stufe zugeführt werden. The partition 18, which extends essentially in the radial direction, divides the output from the first stage into two separate ones separate channels, namely in the gas outlet channel 15 and in the Liquid outlet channel 19. The partition 18 is arranged such that their radially outer end in the normal operating state in the limit or Separation zone between the liquid ring and the gas, namely there, where the liquid ring in the direction of the axis C of the impeller 12 is pushed back. Through this measure, the liquid is at her Leaves from the first stage into the liquid outlet channel 19 and the gas into the gas outlet channel 15 so that the two fluids immediately separated from each other when leaving the oval space 11 and be led into separate channels 15, 19. So the two fluids are fed separately from each other to the second stage.

Das aus der ersten Stufe austretende Gas gelangt durch die Kanäle 15 zur Eingangszone 20 der zweiten Stufe (Fig. 4), die den Gaseinlass für den Eintritt des Gases in die zweite Stufe bildet.The gas emerging from the first stage passes through the channels 15 to Entry zone 20 of the second stage (Fig. 4), which is the gas inlet for the Entry of the gas into the second stage forms.

Die von der ersten Stufe durch den Kanal 19 geführte Flüssigkeit tritt durch die Öffnungen 23 des Flüssigkeitseinlasses für die zweite Stufe in die zweite Stufe ein. Um deren Eintritt zu fördern, wird gemäss einem Aspekt der Erfindung im Schaufelrad 12 der zweiten Stufe eine Flüssigkeitsansaugzone vorgesehen, die in Drehrichtung des Schaufelrades vor der Gasansaugzone angeordnet werden kann. Der Flüssigkeitseinlass in die zweite Stufe ist dabei so angeordnet, dass eine Saug- bzw. Pumpwirkung auf die aus der ersten Stufe ausgetretene Flüssigkeit entsteht, welche diese Flüssigkeit in die zweite Stufe saugt. Die Flüssigkeitsansaugzone kann auch an einer anderen Stelle vorgesehen sein.The liquid passed through the channel 19 from the first stage passes through the openings 23 of the liquid inlet for the second stage in the second Level. According to one aspect, the Invention in the second stage paddle wheel 12 a liquid suction zone provided in the direction of rotation of the paddle wheel in front of the gas intake zone can be arranged. The liquid inlet to the second stage is included arranged so that a suction or pumping action on the from the first Leaked liquid arises, which this liquid in the second stage sucks. The liquid suction zone can also be at another Place should be provided.

Abweichend von dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind auch solche Ausgestaltungen möglich, bei denen die relative Anordnung des Flüssigkeitseinlasses 23 und des Gaseinlasses 20 in die zweite Stufe bezüglich der Darstellung in Fig. 4 vertauscht sind, das heisst der Flüssigkeitseinlass in die zweite Stufe liegt dann in Drehrichtung des Schaufelrads gesehen hinter dem Gaseinlass in die zweite Stufe.Deviate from the embodiment shown in the figures such configurations are also possible in which the relative arrangement of the Liquid inlet 23 and gas inlet 20 in the second stage 4 are reversed with respect to the representation in FIG Liquid inlet in the second stage is then in the direction of rotation of the Paddle wheel seen behind the gas inlet in the second stage.

Ferner ist es möglich, den Flüssigkeitseinlass in die zweite Stufe so auszugestalten, dass die Flüssigkeit nicht aus dem Verteiler heraus in radialer Richtung in die zweite Stufe gelangt. Beispielsweise kann die aus der ersten Stufe austretende Flüssigkeit durch die Trennung bzw. die Dichtung zwischen der ersten und der zweiten Stufe geführt werden. Von dieser Dichtung zwischen den beiden Stufen ist in Fig. 3 der Spalt 30 dargestellt. Durch entsprechend angeordnete Bohrungen oder Durchführungen, die diesen Spalt 30 mit dem Flüssigkeitsausgangskanal 19 der ersten Stufe verbinden, gelangt die aus der ersten Stufe ausgetretene Flüssigkeit aus dem in Fig. 3 nicht sichtbaren Flüssigkeitsausgangskanal 19 in den Spalt 30 und von dort zum Schaufelrad 12 der zweiten Stufe.It is also possible to have the liquid inlet in the second stage design that the liquid is not coming out of the manifold reaches the second stage in the radial direction. For example, the liquid emerging in the first stage through the separation or Seal between the first and the second stage. From this seal between the two stages is the gap 30 in FIG. 3 shown. Through appropriately arranged holes or Bushings that this gap 30 with the liquid outlet channel 19th connecting the first stage, the one leaving the first stage Liquid from the liquid outlet channel 19 not visible in FIG. 3 into the gap 30 and from there to the paddle wheel 12 of the second stage.

Der Ausgang der zweiten Stufe kann in sinngemäss gleicher Weise ausgestaltet sein wie der Ausgang der ersten Stufe.The output of the second stage can be done in the same way be designed like the output of the first stage.

Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 4 gezeigt, den Ausgang 24 aus der zweiten Stufe, bzw. im allgemeinen Fall eines mehrstufigen Kompressors den Ausgang 24 aus der letzten Stufe, ohne die Scheidewand 18 auszugestalten.But it is also possible, as shown in Fig. 4, the output 24 from the second stage, or in the general case of a multi-stage compressor Exit 24 from the last stage without designing the partition 18.

Der Strömungsweg des Gases durch die beiden Stufen des Kompressors 1 ist in Fig. 3 durch die Pfeile ohne Bezugszeichen symbolisch angedeutet.The flow path of the gas through the two stages of the compressor 1 is symbolically indicated in Fig. 3 by the arrows without reference numerals.

Dank der Möglichkeit, Gas und Flüssigkeit zu trennen, ist es jetzt möglich, die Turbulenz im Gasstrom zu verringern, Flüssigkeitsstaus zu vermeiden und freien Gaseintritt in die zweite Stufe zu gewährleisten, wobei Verluste im Füllgrad der zweiten Stufe reduziert werden und die Leistung der Maschine daher vergrößert wird.Thanks to the ability to separate gas and liquid, it is now possible to Reduce turbulence in the gas flow, avoid liquid congestion and To ensure free gas entry into the second stage, with losses in the Fill level of the second stage can be reduced and the performance of the machine therefore is enlarged.

Natürlich kann diese Lösung, nämlich die Trennung von Flüssigkeit und Gas unmittelbar am Ausgang einer Stufe des Flüssigkeitsringkompressors, in analoger Weise auch auf einstufige Kompressoren angewandt werden, um die Ausgangsturbulenz zu vermindern.Of course, this solution, namely the separation of liquid and gas immediately at the exit of a stage of the liquid ring compressor, in analogous to be applied to single-stage compressors to reduce the initial turbulence.

Es versteht sich, dass ein erfindungsgemässer Flüssigkeitsringkompressor auch mehr als zwei Stufen aufweisen kann. Ferner ist es möglich, bei einem erfindungsgemässen Kompressor eine oder mehrere Stufen einfach wirkend auszugestalten.It goes without saying that a liquid ring compressor according to the invention can also have more than two stages. It is also possible with a Compressor according to the invention one or more stages single-acting to design.

Um einer Durchmischung der beiden Fluide beim Einbringen in die jeweilige Stufe entgegenzuwirken, können die Flüssigkeitseinlässe 16a, 23 so ausgebildet sein, dass die Flüssigkeit in radialer Richtung in die jeweilige Stufe eintritt.In order to mix the two fluids when they are introduced into the respective To counteract stage, the liquid inlets 16a, 23 can be designed so that the liquid in the radial direction in the respective Level occurs.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein ein- oder mehrstufiger Flüssigkeitsringkompressor vorgeschlagen, bei welchem die beiden Fluide unmittelbar beim Austreten aus der ersten Stufe voneinander separiert werden und dann voneinader getrennt abgeführt werden. Durch diese Massnahme lassen sich Turbulenzen deutlich reduzieren und Flüssigkeitsstaus vermeiden, wodurch der Wirkungsgrad des Kompressors erhöht wird.The present invention makes a single or multi-stage Liquid ring compressor proposed, in which the two fluids immediately separated from each other when leaving the first stage and are then discharged separately. Through this Measure can significantly reduce turbulence and Avoid fluid jams, increasing the efficiency of the compressor is increased.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist ein zweistufiger Flüssigkeitsringkompressor der Art, die mindestens ein Paar symmetrischer Kammern bzw. Kanäle für den Eingang des Gases in die erste Stufe, mindestens ein Paar symmetrischer Spalten bzw. Öffnungen für den Eingang der Flüssigkeit in die erste Stufe und den Eingängen der zweiten Stufe zugewandte Kammern bzw. Kanäle für den Ausgang aus der ersten Stufe aufweist, wobei Mittel, die zur Trennung des Gases von der Flüssigkeit beim Ausgang aus der ersten Stufe und zu deren getrennten Leitung in Richtung der entsprechenden Eingänge der zweiten Stufe geeignet sind, vorgesehen sind. Die genannten Mittel bestehen vorzugsweise aus einer Scheidewand, welche die Ausgangsleitung aus der ersten Stufe in zwei Leitungen bzw. Kanäle trennt, von denen die eine zur Sammlung des Gases und die andere zur Sammlung der Flüssigkeit bestimmt ist, wobei die genannte Scheidewand im wesentlichen aus einer im Bereich der Flüssigkeit/Gastrennzone am Ausgang aus der ersten Stufe gelagerten Radialwand besteht.A preferred embodiment is a two-stage Liquid ring compressor of the type that has at least one pair of symmetrical Chambers or channels for the entry of the gas into the first stage, at least one pair of symmetrical columns or openings for the entrance the liquid in the first stage and the inputs in the second stage facing chambers or channels for the exit from the first stage has, wherein means for separating the gas from the liquid at Exit from the first stage and towards its separate line in the direction of the corresponding inputs of the second stage are provided are. The means mentioned preferably consist of a partition, which the output line from the first stage in two lines or Separates channels, one for gas collection and the other is intended to collect the liquid, said partition essentially from a in the area of the liquid / gas separation zone Output consists of the first stage mounted radial wall.

Es sind auch solche Ausgestaltungen möglich, bei denen die Spalte bzw. Öffnungen für den Eingang der Flüssigkeit in die erste und/oder zweite Stufe derart sind, dass sie zur Einleitung der Flüssigkeit in die jeweilige Stufe mit einer zur Schaufeloberfläche tangentialen Relativgeschwindigkeit geeignet sind, sodass eine stosslose Einführung der Flüssigkeit in die erste und/oder zweite Stufe möglich ist.Such configurations are also possible in which the column or Openings for the entry of the liquid into the first and / or second stage are such that they are used to introduce the liquid into the respective stage a relative speed tangential to the blade surface are so that a smooth introduction of the liquid into the first and / or second stage is possible.

Claims

Liquid ring compressor with at least a first stage, the a gas inlet (14) for the entry of the gas, one Liquid inlet (16a) for the entry of the liquid, and one Output (15,19), characterized in that means (18) to separate the gas from the liquid in the outlet (15,19) are provided.

A liquid ring compressor according to claim 1, wherein the Output (15, 19) of the first stage has a separate gas outlet channel (15) and a separate liquid outlet channel (19), the are arranged and designed so that those from the first stage escaping liquid into the liquid outlet channel (19) and the gas emerging from the first stage into the Gas outlet channel (15) is guided.

Liquid ring compressor according to claim 1 or 2, wherein one Liquid outlet channel (19) and the gas outlet channel (15) separating partition (18) is provided, which consists essentially of a radially extending wall, which in the area of Liquid / gas separation zone in the exit (15, 19) of the first stage is arranged.

Liquid ring compressor according to one of claims 1-3, characterized characterized in that said partition (18) in the area of Liquid / gas separation zone is designed in this way, in particular one has such an enlargement that from the first stage escaping fluid even with small changes in the shape of the Liquid ring is guided into the liquid outlet channel (19).

Liquid ring compressor according to one of claims 1-4 with a second stage, the at least one gas inlet (20) for entry of the gas in the second stage and a liquid inlet (23) for has the entry of the liquid into the second stage, the Second stage gas inlet (20) with the gas outlet channel (15) first stage is connected, and the liquid inlet (23) of the second stage with the liquid outlet channel (19) of the first stage is connected so that the gas and the liquid from each other get to the second stage separately from the output of the first stage.

Liquid ring compressor according to one of claims 1-5 with a internal distributor (13) for fluid management, which all Gas inlets (14, 20), the liquid inlet (16a) for the first stage, and comprises the outlet channels (15, 19).

Liquid ring compressor according to claim 6 with two stages, at which is the liquid inlet (23) for the second stage on the manifold is provided.

A liquid ring compressor according to claim 7, wherein the Liquid inlet (23) for the second stage is arranged so that it forms a liquid suction zone, which is the transportation of the Output from the first stage causes liquid separated from the gas.

Liquid ring compressor according to one of claims 1-8, which at least one stage is double-acting, wherein the gas inlet of this stage is a pair of symmetrically arranged ones Contains channels (14; 20), the liquid inlet (16a, 23) of this stage comprises a pair of symmetrically arranged openings, and two symmetrically arranged outputs are provided.

Liquid ring compressor according to one of the preceding Claims, wherein the liquid inlet (16a; 23) into the first and / or second stage is designed so that the liquid in radial direction occurs in the respective stage.