EP1121533A1 - Liquid ring pump - Google Patents

Liquid ring pump

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Publication number
EP1121533A1
EP1121533A1 EP99957891A EP99957891A EP1121533A1 EP 1121533 A1 EP1121533 A1 EP 1121533A1 EP 99957891 A EP99957891 A EP 99957891A EP 99957891 A EP99957891 A EP 99957891A EP 1121533 A1 EP1121533 A1 EP 1121533A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
impeller
liquid ring
ring pump
drive
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99957891A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Edmund Kraner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1121533A1 publication Critical patent/EP1121533A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions

Definitions

  • the invention relates to a liquid ring pump.
  • a liquid ring pump is known, the impeller of which is overhung on an extended shaft end of the drive motor.
  • the motor housing is designed so that the operating fluid of the compressor or the pump flows through it in a cooling manner. Not only special designs of the motor housings are required, but also reinforced motor shafts and shaft bearings as well as complex seals between the compressor or pump and the drive motor, the space for these seals being small and inaccessible during operation.
  • a liquid ring pump of the type mentioned at the outset has also become known, in which the drive connection is provided with a magnetic coupling which is hermetically sealed to the pump part and provided with a canned pot (DE 29 12 938), there are favorable drive conditions combined with a hermetic seal of the pump housing.
  • Canned magnetic couplings which also have the advantage of low heat loss, are only suitable for pump outputs up to approx. 50 KW.
  • the aim of the invention is therefore to provide a liquid ring pump which has a compact and simple construction and a safe transmission of the drive power to the paddle wheel and is suitable for almost all media.
  • the bearings of the axis of the impeller of such a liquid ring pump according to the invention are preferably designed as slide bearings and are lubricated or cooled by the operating fluid.
  • the impeller and the axis of the impeller are preferably made of the same material, for example a one-piece casting.
  • the work area housing is preferably divided horizontally. This simplifies production.
  • the outer circumference of the impeller is preferably designed as a gear, so that it can be driven by a toothed belt or directly by a pinion unit, which is located on the work space housing.
  • the pinion unit is lubricated with the operating fluid and has plain bearings. Only one shaft bushing is required for the pinion shaft; this can be provided with little effort using a stuffing box or mechanical seal.
  • the liquid ring pump has a better efficiency than comparable liquid ring pumps, and a lower torque of the drive is also required.
  • the usable working space is enlarged compared to conventional liquid pumps with the same external dimensions.
  • the axis of the impeller has a smaller diameter than conventional liquid pumps because the required drive torque is not transmitted to the impeller via a shaft.
  • the rotating partition of the impeller means less friction loss.
  • the liquid ring pump according to the invention requires less space and has a smaller number of components.
  • This liquid ring pump has no lubricant requirement; it is therefore completely fat-free.
  • Two-stage or multi-stage designs as vacuum pumps and compressors are also possible, since differently divided axial wheel supports can have different diameters. This system is one up to the implementation of the pinion shaft Drive unit hermetically completely sealed, so that only one point to be sealed is available.
  • the impeller and axle can be made from a one-piece casting.
  • This principle of driving liquid pumps can be used for all known construction principles and thus also for the cone type of liquid pumps.
  • the impeller is driven by an external electric motor via a pinion.
  • the drive axis of the electric motor is not axially aligned with the impeller axis.
  • the torque can be transmitted via a pinion or a toothed belt.
  • the impeller is driven by a device influencing the speed of the liquid pumps, the electric motor can drive the impeller via a converter or a gear.
  • the liquid ring pump can be used for a wide variety of industrial processes in which it operates at different speeds, i.e. different compression ratios arrive.
  • a further infinitely variable speed control of such a liquid ring pump is achieved in that the outer circumference of the partition of the impeller is designed like a water turbine and thus the impeller can be driven by a gas or preferably liquid jet.
  • the speed can thus be controlled via water pressure or the quantity.
  • the advantage of this hydrodynamic drive is that no drive motor is required, and thus the external dimensions of the liquid pump arrangement are further reduced.
  • the water pressure and the amount of water is one Centrifugal pump creates, besides, the water is guided in a closed circuit or fed by 'a Kuhlwassernetz.
  • the amount of circulating water will be so large that recooling is not necessary.
  • the storage container which is preferably designed as a separator, can nevertheless be equipped with a cooling coil for cooling the process water.
  • the drive water of the impeller is also the process water of the liquid ring pump.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a liquid ring pump
  • FIG. 2 shows a further longitudinal section of a liquid ring pump
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with a conical impeller
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with a motor axis which is arranged perpendicular to the impeller axis
  • FIG. 5 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with an axially displaceable intermediate roller between the drive axle and impeller axis
  • FIG. 6 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with a water-turbine-like outer circumference of an impeller
  • FIG. 7 shows the basic arrangement of the nozzle.
  • FIG. 1 shows a double-flow liquid ring pump 1
  • the partition 2 of the impeller 3 on the side opposite the apex 4 protrudes from the contour of the work space housing 8 and the outer circumference 5 of which has a gear wheel 6.
  • a wheel axle 7 is supported in a horizontally divided work space housing 8 on two slide bearings 9. These plain bearings 9 are provided by the liquid ring pump 1 Operating fluid lubricated and cooled.
  • the impeller 3 is driven via that part of the partition 2 of the impeller 3 which protrudes from the working space housing 8 of the liquid ring pump 1 and which is connected by a pinion 10, which can be made of plastic or another material, and is connected to a drive shaft 1 in a rotationally fixed manner , is drivable.
  • the pinion 10 itself is also cooled and lubricated by the operating fluid, so that the entire liquid ring pump 1 only requires a seal 12.
  • the necessity of this seal 12 arises from the passage 13 of the drive shaft 11 of an electric motor 15 into a bulge 16 of the work space housing 8.
  • the work space housing itself preferably has two identical halves.
  • the passage that is not used can be closed, for example, by a stopper.
  • the pinion 10 can be fixed by spacers 17, so that there is always a complete engagement in the gear 6, which is located on the outer circumference 5 of the impeller 3, even during operation.
  • Impeller 3 and impeller axis 7 preferably consist of a one-piece casting.
  • Control disks 18 are each located on the end face of the liquid ring pump 1, that is to say parallel to the partition 2 of the impeller 3.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a liquid ring pump 1, with the indicated inlets and outlets 19, 20 of the pumped medium via the control disk 18, which are located on the respective end faces of the liquid ring pump 1.
  • the pinion 10 which is preferably designed as a friction roller or pulley, is driven by an electric motor 15, which transmits its torque via a gearwheel 6 protruding from the work space housing 8.
  • the impeller is guided over fixed axes 7, 9. These are part of the front control discs.
  • conical impellers 3 are also possible, as shown in FIG. 3, the inlets and outlets 19, 20 being located in axially aligned regions of the impeller.
  • This impeller 3 is driven, as in FIG. 2, via a pinion 10, a Friction roller or a toothed belt that drives an electric motor 15.
  • Friction wheel drive which is supported by a support roller 21, transmits the torque from the electric motor 15 to the impeller 3.
  • the angular velocity and thus the rotational speed of the impeller 3 can be varied by means of a drive roller 22 which can be axially displaced on the drive shaft 11.
  • Inlets and outlets 19, 20 of the liquid ring pump 1 are on the end faces of the liquid ring pump 1 or are located on the top of the liquid ring pump 1.
  • FIG. 6 shows an outer circumference of the impeller 3, which is designed like a water turbine, preferably pelton or francis-like 30.
  • One or more nozzles 31 distributed around the circumference of the impeller 3 drive the impeller 3.
  • the speed of the impeller 3 can be adjusted via the volume flow, the pressure or the number of nozzles 30. There is therefore no direct motor drive.
  • FIG. 7 shows the basic arrangement of the nozzle 31 which drives the impeller 3 by means of a water or other liquid jet.
  • the speed of the impeller 3 and the transmitted torque can be influenced via one or more nozzles 31 arranged essentially tangentially.
  • the invention is not only limited to liquid compressor, but can also be used with other pumps and compressors.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

A liquid ring pump with a simple and compact design. The inventive pump has the following features: at least one housing (8) for a working area, whereby at least one running wheel circulates therein; a bearing for the shaft (7) of said running wheel (3) in the housing (8) for the working area; a drive mechanism for the running wheel (3) on an outer periphery (5).

Description

Beschreibungdescription
FlussigkeitsringpumpeLiquid ring pump
Die Erfindung betrifft eine Flussigkeitsringpumpe .The invention relates to a liquid ring pump.
Aus der DE 27 31 451 ist eine Flussigkeitsringpumpe bekannt, deren Laufrad auf einem verlängerten Wellenende des Antriebsmotors fliegend befestigt ist. Das Motorgehäuse ist dabei so ausgeführt, daß es von der Betriebsflüssigkeit des Verdichters oder der Pumpe kühlend durchflössen wird. Es sind hierbei nicht nur Sonderausführungen der Motorgehäuse erforderlich, sondern auch verstärkte Motorwellen und Wellenlager sowie aufwendige Abdichtungen zwischen Verdichter bzw. Pumpe und dem Antriebsmotor, wobei der Raum für diese Abdichtungen klein und wahrend des Betriebs unzugänglich ist.From DE 27 31 451 a liquid ring pump is known, the impeller of which is overhung on an extended shaft end of the drive motor. The motor housing is designed so that the operating fluid of the compressor or the pump flows through it in a cooling manner. Not only special designs of the motor housings are required, but also reinforced motor shafts and shaft bearings as well as complex seals between the compressor or pump and the drive motor, the space for these seals being small and inaccessible during operation.
Durch die DE 26 45 305 ist eine Flussigkeitsringpumpe bekannt, bei der die Abdichtung mittels Stopfbuchsen oder Glei- tringdichtungen dadurch verbessert wurde, daß ein Schaufelrad in einem hermetisch dichten Gehäuse untergebracht ist, welches durch ein von einem im Gehäuse induzierten Wanderfeld angetrieben wird. Dies setzt jedoch voraus, daß das Schaufelrad mir dem Wanderfeld magnetisch in Eingriff kommen kann. Schaufelrader aus amagnetischen Werkstoffen wie Edelstahle Hochnickellegierungen oder Kunststoffe scheiden deshalb aus . Gerade diese Werkstoffe sind auch bei giftigen und/oder aggressiven Fordermedien für das Schaufelrad besonders geeignet. Bei dem erwähnten induzierten Wanderfeld ist eine Uber- rragung der Antriebskräfte nur mit einem verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad möglich.From DE 26 45 305 a liquid ring pump is known, in which the sealing by means of stuffing boxes or sliding ring seals has been improved in that a paddle wheel is accommodated in a hermetically sealed housing which is driven by a traveling field induced in the housing. However, this presupposes that the paddle wheel can magnetically engage the traveling field. Bucket wheels made of non-magnetic materials such as stainless steel, high-nickel alloys or plastics are therefore out of the question. These materials in particular are particularly suitable for the paddle wheel even with toxic and / or aggressive media. In the case of the induced traveling field mentioned, it is only possible to transmit the driving forces with a relatively poor efficiency.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist auch bereits eine Flussigkeitsringpumpe der eingangs erwähnten Art bekannt gewor- den, bei der als Antriebsanschluß eine dem Pumpenteil gegenüber den Antrieb hermetisch dicht abschließende mit einem Spaltrohrtopf versehenen Magnetkupplung vorgesehen ist (DE 29 12 938), dort sind günstige Antriebsverhaltnisse mit einer hermetischen Abdichtung des Pumpengehauses vereinigt. Spaltrohrmagnetkupplungen, die auch den Vorteil geringer Verlustwarme haben, sind u.a. nur für Pumpenleistungen bis ca. 50 KW geeignet.In order to avoid these disadvantages, a liquid ring pump of the type mentioned at the outset has also become known, in which the drive connection is provided with a magnetic coupling which is hermetically sealed to the pump part and provided with a canned pot (DE 29 12 938), there are favorable drive conditions combined with a hermetic seal of the pump housing. Canned magnetic couplings, which also have the advantage of low heat loss, are only suitable for pump outputs up to approx. 50 KW.
Beispielsweise sind dort zwei im Pumpeninnenraum angeordnete Gleitlager für eine, einen Innenmagnettrager der Magnetkupplung tragenden Pumpenwelle, ferner zwei einen Außenmagnettra- ger der Magnetkupplung haltende Walzlager und zusätzlich die beiden üblichen Lager eines separaten Elektromotors, insgesamt also sechs Lager erforderlich. Dies ist nicht nur aufwendig, sondern ergibt auch eine verhältnismäßig große Baulange des gesamten sich aus der Pumpe der Spaltrohrmagnet- kupplung und dem Elektromotor zusammengesetzten Aggregats. Gegenüber Beschädigungen, insbesondere des Spaltrohrtopfes, ist dabei die Magnetkupplung und die sie haltende Lagerung verhältnismäßig empfindlich. Es ist somit nicht einfach, Maßnahmen zu treffen, die bei Beschädigung des Spaltrohrtopfes das unerwünschte Austreten von Fordermedien oder Betriebsflüssigkeit der Gaspumpe ausschalten oder wenigstens stark vermindern können. Dies ist jedoch gerade bei giftigen, aggressiven und/oder wertvollen Fordermedien sehr erwünscht.For example, there are two slide bearings arranged in the pump interior for a pump shaft carrying an inner magnetic carrier of the magnetic coupling, two roller bearings holding an outer magnetic carrier of the magnetic coupling, and additionally the two usual bearings of a separate electric motor, that is to say a total of six bearings. This is not only complex, but also results in a relatively large overall length of the entire assembly composed of the pump of the canned magnetic coupling and the electric motor. The magnetic coupling and the mounting that holds it are relatively sensitive to damage, in particular to the canned pot. It is therefore not easy to take measures which, in the event of damage to the canned pot, can eliminate or at least greatly reduce the undesired leakage of media or operating fluid from the gas pump. However, this is very desirable, especially with toxic, aggressive and / or valuable media.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine Flussigkeitsringpumpe zu schaffen, die eine kompakte und einfache Bauweise sowie eine sichere Übertragung der Antriebsleistungen auf das Schaufelrad aufweist und sich für nahezu alle Fordermedien eignet .The aim of the invention is therefore to provide a liquid ring pump which has a compact and simple construction and a safe transmission of the drive power to the paddle wheel and is suitable for almost all media.
Die Losung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine Flussigkeitsringpumpe, die folgende Merkmale aufweistThe solution to the problem is achieved with a liquid ring pump, which has the following features
- mindestens ein Arbeitsraumgehause mit mindestens einem darin umlaufenden Laufrad, - Lagerung der Achse des Laufrades im Arbeitsraumgehause,- at least one work area housing with at least one impeller rotating in it, - bearing the axis of the impeller in the work space housing
- Antrieb des Laufrades am Außenumfang. Die Lager der Achse des Laufrades einer derartigen erfm- dungsgemaßen Flussigkeitsringpumpe sind vorzugsweise als Gleitlager ausgeführt und werden durch die Betriebsflüssigkeit geschmiert bzw. gekühlt. Das Laufrad und die Achse des Laufrades sind vorzugsweise aus dem gleichen Material, z.B. einem einteiligen Gußstuck hergestellt. Das Arbeitsraumgehause ist vorzugsweise horizontal geteilt. Damit wird eine Vereinfachung der Herstellung erreicht. Der Außenumfang des Laufrades ist vorzugsweise als Zahnrad ausgeführt, so daß ein Antrieb über einen Zahnriemen oder direkt eine Ritzelemheit erfolgen kann, die sich auf dem Arbeitsraumgehause befindet. Die Ritzelemheit wird mit der Betriebsflüssigkeit geschmiert und weist Gleitlager auf. Es ist nur eine Wellendurchfuhrung für die Ritzelwelle erforderlich; diese kann mit wenig Auf- wand durch eine Stopfbuchs- oder Gleitringdichtung versehen werden.- Drive of the impeller on the outer circumference. The bearings of the axis of the impeller of such a liquid ring pump according to the invention are preferably designed as slide bearings and are lubricated or cooled by the operating fluid. The impeller and the axis of the impeller are preferably made of the same material, for example a one-piece casting. The work area housing is preferably divided horizontally. This simplifies production. The outer circumference of the impeller is preferably designed as a gear, so that it can be driven by a toothed belt or directly by a pinion unit, which is located on the work space housing. The pinion unit is lubricated with the operating fluid and has plain bearings. Only one shaft bushing is required for the pinion shaft; this can be provided with little effort using a stuffing box or mechanical seal.
Durch einen derartigen Aufbau besitzt die Flussigkeitsringpumpe einen besseren Wirkungsgrad als vergleichbare Flussig- keitsringpumpe und es ist außerdem ein geringeres Drehmoment des Antriebs erforderlich. Der nutzbare Arbeitsraum wird gegenüber herkömmlichen Flussigkeitsnngpumpen bei gleichen Außenabmessungen vergrößert. Die Achse des Laufrades weist einen gegenüber herkömmlichen Flussigkeitsnngpumpen geringeren Durchmesser auf, da das erforderliche Antriebsdrehmoment nicht über eine Welle auf das Laufrad übertragen wird. Durch die mitdrehende Trennwand des Laufrades treten weniger Reibungsverluste auf. Gegenüber herkömmlichen Flussigkeitsnngpumpen weist die erfmdungsgemaße Flussigkeitsringpumpe einen geringeren Platzbedarf und eine geringere Anzahl von Bauteilen auf. Diese Flussigkeitsringpumpe hat keinen Schmiermittelbedarf; sie ist somit komplett fettfrei. Es sind damit auch zwei- oder mehrstufige Ausfuhrungen als Vakuumpumpe und Kompressor möglich, da unterschiedlich geteilte axiale Rad- halften unterschiedliche Durchmesser aufweisen können. Dieses System ist bis auf die Durchfuhrung der Ritzelwelle zu einer Antriebseinheit hermetisch komplett abgeschlossen, so daß nur eine abzudichtende Stelle vorhanden ist.With such a construction, the liquid ring pump has a better efficiency than comparable liquid ring pumps, and a lower torque of the drive is also required. The usable working space is enlarged compared to conventional liquid pumps with the same external dimensions. The axis of the impeller has a smaller diameter than conventional liquid pumps because the required drive torque is not transmitted to the impeller via a shaft. The rotating partition of the impeller means less friction loss. Compared to conventional liquid pumps, the liquid ring pump according to the invention requires less space and has a smaller number of components. This liquid ring pump has no lubricant requirement; it is therefore completely fat-free. Two-stage or multi-stage designs as vacuum pumps and compressors are also possible, since differently divided axial wheel supports can have different diameters. This system is one up to the implementation of the pinion shaft Drive unit hermetically completely sealed, so that only one point to be sealed is available.
Vorzugsweise können Laufrad und Achse aus einem einteiligen Gußstuck hergestellt werden. Dieses Prinzip des Antriebs von Flussigkeitsnngpumpen ist für sämtlich bekannte Konstruktionsprinzipien so auch für die Konusbauart von Flussigkeitsnngpumpen anwendbar. Es existiert kein Spaltabdichtungspro- blem zwischen den einzelnen Stufen einer mehrstufig ausge- führten Flussigkeitsringpumpe, da die Trennwand über den ganzen Umfang in den Flussigkeitsrmg eingetaucht ist.Preferably, the impeller and axle can be made from a one-piece casting. This principle of driving liquid pumps can be used for all known construction principles and thus also for the cone type of liquid pumps. There is no gap sealing problem between the individual stages of a multi-stage liquid ring pump, since the partition wall is immersed in the entire length of the liquid ring.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird das Laufrad über ein Ritzel von einem externen Elektromotor ange- trieben. Dabei ist die Antriebsachse des Elektromotors axial nicht fluchtend mit der Laufradachse. Das Drehmoment kann über ein Ritzel oder über einen Zahnriemen übertragen werden.In a further preferred embodiment, the impeller is driven by an external electric motor via a pinion. The drive axis of the electric motor is not axially aligned with the impeller axis. The torque can be transmitted via a pinion or a toothed belt.
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform wird das Lauf- rad über eine, die Drehzahl der Flussigkeitsnngpumpen beeinflussende Vorrichtung angetrieben, dabei kann der Elektromotor über einen Umrichter oder über ein Getriebe das Laufrad antreiben. Damit laßt sich die Flussigkeitsringpumpe für unterschiedlichste industrielle Prozesse einsetzen, bei denen es auf unterschiedliche Drehzahlen, d.h. unterschiedliche Kompressionsverhaltnisse ankommt.In a further preferred embodiment, the impeller is driven by a device influencing the speed of the liquid pumps, the electric motor can drive the impeller via a converter or a gear. This means that the liquid ring pump can be used for a wide variety of industrial processes in which it operates at different speeds, i.e. different compression ratios arrive.
E ne weitere stufenlose Drehzahlregelung einer derartigen Flussigkeitsringpumpe wird dadurch erreicht, daß der Außenum- fang der Trennwand des Laufrades wasserturbmenrad-ahnlich ausgeführt ist und somit das Laufrad über einen Gas- oder vorzugsweise Flussigkeitsstrahl antreibbar ist. Damit laßt sich die Drehzahl über Wasserdruck bzw. die -menge steuern. Der Vorteil dieses hydrodynamischen Antriebs ist, daß kein Antriebsmotor erforderlich ist, und somit die äußeren Abmessungen der Flussigkeitsrmgpumpenanordnung weiter reduziert werden. Der Wasserdruck und die Wassermenge wird von einer Kreiselpumpe erzeugt, dabei wird das Wasser in einem geschlossenen Kreislauf gefuhrt oder von' einem Kuhlwassernetz gespeist. Die Kreislaufwassermenge wird dabei so groß sein, daß eine Ruckkuhlung nicht erforderlich ist. Der Vorratsbe- halter, der vorzugsweise als Abscheider ausgeführt ist, kann dennoch mit einer Kuhlschlange zur Ruckkuhlung des Betriebswassers ausgerüstet sein. Somit ist das Antriebswasser des Laufrades gleichzeitig das Betriebswasser der Flussigkeitsringpumpe .A further infinitely variable speed control of such a liquid ring pump is achieved in that the outer circumference of the partition of the impeller is designed like a water turbine and thus the impeller can be driven by a gas or preferably liquid jet. The speed can thus be controlled via water pressure or the quantity. The advantage of this hydrodynamic drive is that no drive motor is required, and thus the external dimensions of the liquid pump arrangement are further reduced. The water pressure and the amount of water is one Centrifugal pump creates, besides, the water is guided in a closed circuit or fed by 'a Kuhlwassernetz. The amount of circulating water will be so large that recooling is not necessary. The storage container, which is preferably designed as a separator, can nevertheless be equipped with a cooling coil for cooling the process water. Thus the drive water of the impeller is also the process water of the liquid ring pump.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmal der Unteranspruche werden im folgenden anhand der schematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispiele m der Zeichnung naher erläutert. Dabei zeigen:The invention and further advantageous embodiments of the invention according to the feature of the subclaims are explained in more detail below with reference to the schematically illustrated exemplary embodiments in the drawing. Show:
FIG 1 einen Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe, FIG 2 einen weiteren Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe, FIG 3 einen Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe mit ko- nusformigem Laufrad,1 shows a longitudinal section of a liquid ring pump, FIG. 2 shows a further longitudinal section of a liquid ring pump, FIG. 3 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with a conical impeller,
FIG 4 einen Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe mit einer Motorachse, die senkrecht zur Laufradacnse angeord¬4 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with a motor axis which is arranged perpendicular to the impeller axis
FIG 5 einen Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe mit ei- ner axial verschiebbaren Zwischenrolle zwischen Antriebsachse und Laufradachse, FIG 6 einen Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe mit was- serturb enradahnlicher Außenumfang eines Laufrades und FIG 7 prinzipielle Anordnung der Düse.5 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with an axially displaceable intermediate roller between the drive axle and impeller axis, FIG. 6 shows a longitudinal section of a liquid ring pump with a water-turbine-like outer circumference of an impeller, and FIG. 7 shows the basic arrangement of the nozzle.
FIG 1 zeigt eine zweiflutige Flussigkeitsringpumpe 1, deren Trennwand 2 des Laufrades 3 auf der dem Scheitel 4 gegenüberliegenden Seite aus der Kontur des Arbeitsraumgehauses 8 ragt und dessen Außenumfang 5 ein Zahnrad 6 aufweist. Eine Laufra- dachse 7 stutzt sich m einem horizontal geteilten Arbeitsraumgehause 8 auf zwei Gleitlagern 9 ab. Diese Gleitlager 9 werden durch die m der Flussigkeitsringpumpe 1 vorhandene Betriebsflüssigkeit geschmiert und gekühlt. Der Antrieb des Laufrades 3 erfolgt über den Teil der Trennwand 2 des Laufrades 3, der aus dem Arbeitsraumgehause 8 der Flussigkeitsringpumpe 1 ragt und der von einem Ritzel 10, das aus Kunststoff oder einem anderen Material bestehen kann, und mit einer Antriebswelle 1 drehfest verbunden ist, antreibbar ist. Das Ritzel 10 selbst wird ebenfalls durch die Betriebsflüssigkeit gekühlt und geschmiert, so daß die gesamte Flussigkeitsringpumpe 1 nur eine Abdichtung 12 benötigt. Die Notwendigkeit dieser Abdichtung 12 ergibt sich aus der Durchführung 13 der Antriebswelle 11 eines Elektromotors 15 in eine Ausbuchtung 16 des Arbeitsraumgehauses 8. Das Arbeitsraumgehause selbst weist vorzugsweise zwei identische Hälften auf. Der dabei nicht benutzte Durchgriff kann beispielsweise durch einen Stopfen verschlossen werden. Das Ritzel 10 kann durch Abstandshalter 17 fixiert werden, so daß auch während des Betriebs immer ein vollständiger Eingriff in das Zahnrad 6, das sich am Außenumfang 5 des Laufrades 3 befindet, vorhanden ist. Laufrad 3 und Laufradachse 7 bestehen vorzugsweise aus einem einstückigen Gußteil. Steuerscheiben 18 befinden sich jeweils an den Stirnseite der Flussigkeitsringpumpe 1, d.h. parallel zu der Trennwand 2 des Laufrads 3.1 shows a double-flow liquid ring pump 1, the partition 2 of the impeller 3 on the side opposite the apex 4 protrudes from the contour of the work space housing 8 and the outer circumference 5 of which has a gear wheel 6. A wheel axle 7 is supported in a horizontally divided work space housing 8 on two slide bearings 9. These plain bearings 9 are provided by the liquid ring pump 1 Operating fluid lubricated and cooled. The impeller 3 is driven via that part of the partition 2 of the impeller 3 which protrudes from the working space housing 8 of the liquid ring pump 1 and which is connected by a pinion 10, which can be made of plastic or another material, and is connected to a drive shaft 1 in a rotationally fixed manner , is drivable. The pinion 10 itself is also cooled and lubricated by the operating fluid, so that the entire liquid ring pump 1 only requires a seal 12. The necessity of this seal 12 arises from the passage 13 of the drive shaft 11 of an electric motor 15 into a bulge 16 of the work space housing 8. The work space housing itself preferably has two identical halves. The passage that is not used can be closed, for example, by a stopper. The pinion 10 can be fixed by spacers 17, so that there is always a complete engagement in the gear 6, which is located on the outer circumference 5 of the impeller 3, even during operation. Impeller 3 and impeller axis 7 preferably consist of a one-piece casting. Control disks 18 are each located on the end face of the liquid ring pump 1, that is to say parallel to the partition 2 of the impeller 3.
FIG 2 zeigt einen Längsschnitt einer Flussigkeitsringpumpe 1, mit den angedeuteten Ein- und Auslässen 19, 20 des geförderten Mediums über die Steuerscheibe 18, die sich an den jeweiligen Stirnseiten der Flussigkeitsringpumpe 1 befinden. Das Ritzel 10, das vorzugsweise als Reibrolle oder Riemenscheibe ausgebildet ist, wird durch einen Elektromotor 15 angetrie- ben, der sein Drehmoment über ein, aus dem Arbeitsraumgehause 8 ragenden Zahnrad 6 überträgt. Das Laufrad wird in diesem Fall über feststehende Achsen 7, 9 geführt. Diese sind Teil der stirnseitigen Steuerscheiben. Als Laufrad 3 sind auch Ausbildungen von konusmäßigen Laufrädern 3 möglich, wie FIG 3 zeigt, dabei befinden sich die Ein- und Auslässe 19, 20 in axial-fluchtenden Bereichen des Laufrades. Der Antrieb dieses Laufrades 3 erfolgt, wie in FIG 2, über ein Ritzel 10, eine Reibrolle oder einen Zahnriemen, die ein Elektromotor 15 antreibt.2 shows a longitudinal section of a liquid ring pump 1, with the indicated inlets and outlets 19, 20 of the pumped medium via the control disk 18, which are located on the respective end faces of the liquid ring pump 1. The pinion 10, which is preferably designed as a friction roller or pulley, is driven by an electric motor 15, which transmits its torque via a gearwheel 6 protruding from the work space housing 8. In this case, the impeller is guided over fixed axes 7, 9. These are part of the front control discs. As the impeller 3, conical impellers 3 are also possible, as shown in FIG. 3, the inlets and outlets 19, 20 being located in axially aligned regions of the impeller. This impeller 3 is driven, as in FIG. 2, via a pinion 10, a Friction roller or a toothed belt that drives an electric motor 15.
FIG 4 zeigt eine Flussigkeitsringpumpe 1, deren Antriebswelle 11 senkrecht zur Laufradachse 7 steht und die über einen4 shows a liquid ring pump 1, the drive shaft 11 of which is perpendicular to the impeller axis 7 and which has a
Reibradantrieb, der von einer Stutzrolle 21 unterstützt wird, das Drehmoment vom Elektromotor 15 auf das Laufrad 3 übertragt. Durch eine auf der Antriebswelle 11 axial verschiebbare Antriebsrolle 22 laßt sich die Winkelgeschwindigkeit und damit die Drehzahl des Laufrades 3 variieren. Ein- und Auslasse 19, 20 der Flussigkeitsringpumpe 1 sind an den Stirnseiten der Flussigkeitsringpumpe 1 oder liegen an der Oberseite der Flussigkeitsringpumpe 1.Friction wheel drive, which is supported by a support roller 21, transmits the torque from the electric motor 15 to the impeller 3. The angular velocity and thus the rotational speed of the impeller 3 can be varied by means of a drive roller 22 which can be axially displaced on the drive shaft 11. Inlets and outlets 19, 20 of the liquid ring pump 1 are on the end faces of the liquid ring pump 1 or are located on the top of the liquid ring pump 1.
FIG 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Drehzahlanderung des Laufrades 3, in dem ein Elektromotor 15, dessen Antriebswelle 11 axial parallel zur Laufradachse 7 ausgerichtet ist, über Kegelrader 23 und verschiebbare Zwischenrollen 24 eine Variation der Drehzahl herbeiführt.5 shows a further possibility of changing the rotational speed of the impeller 3, in which an electric motor 15, the drive shaft 11 of which is aligned axially parallel to the impeller axis 7, causes a variation in the rotational speed via bevel gear 23 and displaceable intermediate rollers 24.
FIG 6 zeigt einen Außenumfang des Laufrades 3, der wassertur- binenahnlich, vorzugsweise pelton- oder francisartig 30 ausgebildet ist. Eine oder mehrere am Umfang des Laufrades 3 verteilte Düsen 31 treiben das Laufrad 3 an. Dabei ist über den Volumenstrom, den Druck oder der Anzahl der Düsen 30 die Drehzahl des Laufrades 3 einstellbar. Es entfallt somit ein direkter motorischer Antrieb.6 shows an outer circumference of the impeller 3, which is designed like a water turbine, preferably pelton or francis-like 30. One or more nozzles 31 distributed around the circumference of the impeller 3 drive the impeller 3. The speed of the impeller 3 can be adjusted via the volume flow, the pressure or the number of nozzles 30. There is therefore no direct motor drive.
FIG 7 zeigt die prinzipielle Anordnung der Düse 31, die durch einen Wasser- oder anderen Flussigkeitsstrahl das Laufrad 3 antreiben. Über eine oder mehrere im wesentlichen tangential angeordnete Düsen 31, können Drehzahl des Laufrades 3 und übertragenes Drehmoment beeinflußt werden.7 shows the basic arrangement of the nozzle 31 which drives the impeller 3 by means of a water or other liquid jet. The speed of the impeller 3 and the transmitted torque can be influenced via one or more nozzles 31 arranged essentially tangentially.
Alle diese Ausfuhrungsformen haben gemeinsam, daß der Antrieb auf einen entsprechend gestalteten Außenumfang des Laufrades 3 wirkt um somit das erforderliche Drehmoment zu übertragen. Durch unterschiedliche Laufraddurchmesser beider Hälften können auch zweistufige Kompressoren damit* realisiert werden. Durch eine flach ausgeführte Gehauseoberseite können direkt kuppelbare Motoren angebracht werden.All of these embodiments have in common that the drive acts on a correspondingly designed outer circumference of the impeller 3 in order to transmit the required torque. Due to the different impeller diameters of the two halves, two-stage compressors can also be implemented * . Couplable motors can be attached using a flat housing top.
D e Erfindung beschrankt sich nicht nur auf Flussigkeitsrmg- Verdichter, sondern ist aucn bei anderen Pumpen und Verdichtern einsetzbar. The invention is not only limited to liquid compressor, but can also be used with other pumps and compressors.

Claims

Patentansprüche claims
1. Flussigkeitsringpumpe (1), die folgende Merkmale aufweist:1. Liquid ring pump (1), which has the following features:
- mindestens ein Arbeitsraumgehause (8) mit mindestens einem darin umlaufenden Laufrad (3) ,- at least one work space housing (8) with at least one impeller (3) revolving therein,
- Lagerung der Achse (7) des Laufrades (3) im Arbeitsraumgehause (8) ,- Bearing the axle (7) of the impeller (3) in the work area housing (8),
- Antrieb des Laufrades (3) am Außenumfang (5) .- Drive of the impeller (3) on the outer circumference (5).
2. Flussigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Laufrad (3) von einem externen Elektromotor (15) antreibbar ist, dessen Antriebswelle (11) mit der Laufradachse (7) nicht axial fluchtet.2. Liquid ring pump according to claim 1, so that the impeller (3) can be driven by an external electric motor (15), the drive shaft (11) of which is not axially aligned with the impeller axis (7).
3. Flussigkeitsringpumpe nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Laufrad (3) von einem Elektromotor (15) über ein die Drehzahl der Flussigkeitsringpumpe (1) beeinflussende Vorrichtung antreibbar ist.3. Liquid ring pump according to claim 2, so that the impeller (3) can be driven by an electric motor (15) via a device influencing the speed of the liquid ring pump (1).
4. Flussigkeitsringpumpe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß über einen wasserturbi- nenrad-ähnlichen Außenumfang (5) der Trennwand (2) des Laufrades (3) das Laufrad (3) über mindestens einen Flüssigkeitsstrahl antreibbar ist. 4. Liquid ring pump according to claim 1, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that via a water turbine-like outer periphery (5) of the partition (2) of the impeller (3), the impeller (3) can be driven by at least one liquid jet.
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