EP2230406A2 - Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem mit einem Maschinenfundament aus betonartigem Grundmaterial - Google Patents

Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem mit einem Maschinenfundament aus betonartigem Grundmaterial Download PDF

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EP2230406A2
EP2230406A2 EP10000788A EP10000788A EP2230406A2 EP 2230406 A2 EP2230406 A2 EP 2230406A2 EP 10000788 A EP10000788 A EP 10000788A EP 10000788 A EP10000788 A EP 10000788A EP 2230406 A2 EP2230406 A2 EP 2230406A2
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EP
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concrete
liquid ring
gas pump
pump system
ring gas
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    • F04C2270/12Vibration

Definitions

  • the invention relates to a liquid ring gas pump system, at least consisting of a liquid ring gas pump, a drive motor for this purpose and a Tunffenabscheider, and a machine foundation, which serves for receiving and fixing at least the aforementioned components, wherein the machine foundation is provided with a plurality of cavities, of which at least one cavity of the machine foundation is designed as a functional element of the liquid ring gas pump system and / or contains at least one such.
  • liquid ring gas pump systems In well-known in the art liquid ring gas pump systems at least the main components such as drive motor, clutch, gas pump stage or complete block pumps are usually mounted on metal profiles or steel frame structures as a machine foundation. In addition, there are often still resource separators, a Radiosachspeise worn, lines for cavitation protection, the resource cycle and the resource overflow, and possibly even a heat exchanger in the resource cycle. The arrangement and assembly of all these components in or on a Stahlkonstrukion the machine frame are very complex and costly.
  • the present invention is therefore based on the object to make the production and installation of liquid ring gas pump systems and their machine foundations much easier and more flexible, thereby significantly reducing costs. simultaneously should also be possible for small numbers and individual systems, a flexible arrangement of the main components of the system and its system connections at the same time compact and low-vibration design, as well as a good adaptability to different conditions and processes be possible.
  • a machine foundation is at least partially manufactured as a cast molding made of concrete, reinforced concrete, polymer concrete or other concrete base materials, and if necessary. Impregnated or coated according to the process requirements to achieve the appropriate material resistance and tightness. It is particularly advantageous for the function of a machine foundation of a liquid ring gas pump system when the concrete molding is reinforced as a reinforced concrete part and / or with fiber mats or single fibers of metal, plastic or glass. Fiber reinforcement of the concrete article simultaneously increases the resistance to abrasion and flow washout of the concrete, thus assisting the surface coating and saturant in retaining abrasive components such as sand and cement in front of the liquid ring gas pump.
  • the concrete molding is at least partially additionally impregnated with a liquid impregnating agent, preferably with polymers or gas-tight and / or provided at least partially with a liquid or gas-tight surface coating or is providable and / or at least partially with liquid or gas-tight outer sheaths and / or arranged in the cavities liquid or gas-tight surface elements made of plastic and / or metal and / or ceramic and / or rubber materials provided or providable.
  • a liquid impregnating agent preferably with polymers or gas-tight and / or provided at least partially with a liquid or gas-tight surface coating or is providable and / or at least partially with liquid or gas-tight outer sheaths and / or arranged in the cavities liquid or gas-tight surface elements made of plastic and / or metal and / or ceramic and / or rubber materials provided or providable.
  • the impregnating agent can advantageously be introduced, at least in regions, continuously into the concrete molding by mixing with the concrete-like base material and / or the reinforcing fibers before or during the casting of the molding or the impregnating agent is subsequently applied to the molding by a subsequent over or Unterchristimpregnntechniksvorgang in an autoclave layered in the surface layers to be impregnated and / or in open internal cavities of the concrete molding.
  • antistatic additives can be used in the base material and / or in the impregnating agents or coatings, wherein it is also possible to provide the reinforcing fibers with antistatic properties.
  • the machine foundation can also be composed of a plurality of detachably interconnected parts, of which at least one is designed as a concrete molding.
  • the machine foundation or a part thereof can also be manufactured as a grounding foundation and placed on spring elements.
  • the fasteners for fasteners, uprights and / or vibration dampers can be poured into a corresponding concrete molding in a conventional manner with.
  • a further advantageous embodiment of the liquid ring gas pump system according to the invention is characterized in that the cavities are designed channel-like or pipe-like in the formation of functional elements in at least one concrete molding.
  • the exhaust gas outlet are taken into account in the machine foundation ( Fig. 3 ).
  • the channel-like cavities 7, 8, 9 can be generated by shuttering in the mold, but it can also lines 7 ', 8', 9 'made of plastic or Kunststofflehrrohren through which then hose lines can be pulled, and of metallic materials but be laid in glass mold, graphite or ceramic in the mold and secured in position and then poured into the concrete or reinforced concrete or polymer concrete mass. In this case, the pipes and channel sections 7 ', 8'.
  • connection from the machine foundation 2 to the liquid ring gas pump stage 5 by suitable releasable connections as a pipe or hose. If necessary, necessary throttle valves can be placed within this connection.
  • a special feature of an embodiment of the invention is that when using sufficiently large cross-sections in the operating line 8, 8 'in a corresponding cavity of the concrete molding 3, a heat exchanger insert (Rohrbündel-, Wegkopf-, U-tube, Rohsch GmbH- or corrugated coil insert) also subsequently installed and can be removed again if necessary.
  • the concrete mold part 3 and / or the channel-like cavities 7, 8, 9 and / or a Radiostenabscheider 6 may also contain facilities for receiving or connecting sensors and monitoring devices.
  • devices for connecting manually or automatically operable valves can be arranged in the concrete mold part 3 and / or at the channel-like cavities 7, 7 ', 8, 8', 9, 9 ', as e.g. for non-return valves in the gas line, valves for the discharge of lighter or heavier liquid phases, for adjusting the circulating quantity of equipment, for setting the cavitation protection, as well as for reuse of equipment, etc.
  • threaded sleeves 10, sleeves 18 and threaded pins 19 can either be welded directly to the reinforcing steel or provided with dowels similar claws, so that they are firmly anchored in the concrete part 3 of the machine foundation.
  • the installation is carried out from below screwed machine feet 11 or spring elements.
  • a suspended transport takes place by means of threaded on the top ring bolts 12 in the recessed at the corners threaded sleeves 10th
  • the eyebolts 12 can be removed and the liberated threaded sleeves 10 can be used as a connection for an electrical equipotential bonding. It should be noted that all threaded sockets 10 of the equipotential bonding must be electrically connected to each other, e.g. by welding with the reinforcing elements in a reinforced concrete version.
  • the machine foundation 2 can also be completely or partially encased with a thin-walled shell 3 'made of sheet metal or plastic.
  • the terminals, sleeves and grub screws can be welded, glued or shrunk directly to the sheath 3 'and the sheath 3' can also be used as a casting mold.
  • An advantage of this variant is that the position of the terminals, sleeves, threaded pipes and pins requires no further fixation, as would be required in a conventional production by means of a formwork, which also eliminates this. Even a laying of an inner casing only needs to be secured in such a way that the position and the connections during the casting process can not be damaged.
  • liquid ring gas pump 5 and drive motor 4 Since the wave heights of liquid ring gas pump 5 and drive motor 4 are rarely identical, either the liquid ring gas pump 5 or the drive motor 4 is screwed onto an angled metal profile as an adapter profile 20, as the case may be, by which the height difference is compensated.
  • the adapter profile 20 ( Fig. 6.7 ) contains slots 21 both for the attachment of the motor 4 and / or the pump stage 5 and the attachment on Machine foundation 2, so that an accurate adjustment of the coupling clearance in both the longitudinal and in the transverse direction is easily possible.
  • the opening to the resource overflow channel 9 Inside the separator 6 is the opening to the resource overflow channel 9, in the top of which a tube with external threads is screwed into the machine foundation 2 at the top and bottom. By screwing a sleeve on the upper thread of the overflow pipe then the overflow height can be adjusted. In principle, this opening can also be used as an exhaust gas outlet 14, if the process allows it.
  • the opening 8 for the resource cycle located in the lower part 15 of the Lacffenabscheiders 6, which is integrated in the concrete mold part 3 of the machine foundation 2, the opening 8 for the resource cycle, and the suction port 7 for cavitation protection. Similar to the operating medium overflow pipe, a pipe with external thread can also be introduced vertically on the machine foundation for cavitation protection. However, it is longer, so that a suction takes place from the gas phase.
  • the gas outlet 14 is effected either by a suitable opening in the lid 17 of the Radioffenabscheiders 6 or in the cylindrical upper part 16th
  • a liquid ring gas pump normally generates z.
  • very fine equipment mist which is deposited in Radioffenabscheider.
  • the corresponding height-adjustable siphon flows water and equipment simultaneously, but not very intimately. This means that equipment and exhaust gas can be very easily separated from each other in the further course of the line. It may also make sense to provide a second, higher siphon in Troffenabscheider through which the exhaust gas is passed. This can be connected at the lowest point with the siphon for the resource, so that small amounts of residual fluid, which may still be contained in the exhaust gas, can be discharged. In some cases, lighter or heavier liquid phases accumulate in the operating fluid circuit - in the simplest case, for example, oil, which would float on the equipment water.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1), mindestens bestehend aus einer Flüssigkeitsring-Gaspumpe (5), einem Antriebsmotor (4) hierfür und einem Betriebsmittelabscheider (6), sowie aus einem Maschinenfundament (2), das zur Aufnahme und Befestigung mindestens der vorgenannten Bestandteile dient, wobei das Maschinenfundament (2) mit mehreren Hohlräumen (7, 8, 9) versehen ist, von denen mindestens ein Hohlraum des Maschinenfundamentes (2) als ein Funktionselement des Flüssigkeitsring-Gaspumpensystems (1) ausgeführt ist und/oder mindestens ein solches enthält. Das Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem zeichnet sich dadurch aus, dass das Maschinenfundament (2) zumindest teilweise als gegossenes Formteil (3) aus Beton oder betonartigen mineralischen Grundmaterialien hergestellt ist, wobei das Betonformteil (3) zumindest bereichsweise zusätzlich mit einem Imprägniermittel, vorzugsweise mit Polymeren flüssigkeits- oder gasdicht imprägniert ist, und/oder zumindest bereichsweise mit einer flüssigkeits- oder gasdichten Oberflächenbeschichtung versehen oder versehbar ist, und/oder zumindest bereichsweise mit flüssigkeits- oder gasdichten äußeren Umhüllungen und/oder in den Hohlräumen (7, 8, 9) angeordneten flüssigkeits- oder gasdichten Flächenelementen (7', 8', 9') aus Kunststoff und/oder Metall- und/oder Keramik- und/oder Gummiwerkstoffen versehen oder versehbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem, mindestens bestehend aus einer Flüssigkeitsring-Gaspumpe, einem Antriebsmotor hierfür und einem Betriebsmittelabscheider, sowie aus einem Maschinenfundament, das zur Aufnahme und Befestigung mindestens der vorgenannten Bestandteile dient, wobei das Maschinenfundament mit mehreren Hohlräumen versehen ist, von denen mindestens ein Hohlraum des Maschinenfundamentes als ein Funktionselement des Flüssigkeitsring-Gaspumpensystems ausgeführt ist und/oder mindestens ein solches enthält.
  • Bei im Stand der Technik hinlänglich bekannten Flüssigkeitsring-Gaspumpensystemen werden zumindest die Hauptkomponenten wie Antriebsmotor, Kupplung, Gaspumpenstufe oder auch komplette Blockpumpen üblicherweise auf Metallprofilen oder Stahlrahmenkonstruktionen als Maschinenfundament montiert. Dazu kommen oft noch Betriebsmittelabscheider, eine Betriebsmittelnachspeiseeinrichtung, Leitungen für den Kavitationsschutz, den Betriebsmittelkreislauf und den Betriebsmittelüberlauf, sowie eventuell noch ein Wärmetauscher im Betriebsmittelkreislauf. Die Anordnung und Montage all dieser Komponenten in bzw. an einer Stahlkonstrukion des Maschinengestells sind dabei sehr aufwändig und kostspielig.
  • Es sind deshalb im Stand der Technik Flüssigkeits-Gaspumpensysteme bekannt geworden, bei denen ein Maschinenfundament als ein Gussteil aus Grauguss ausgeführt ist, in welchem bereits Funktionselemente z.B. als Leitungselemente und als Anschluss- und Befestigungselemente ausgeführt sind. In der DE 24 60 268 A1 wird ein Flüssigkeitsring-Verdichteraggregat beschrieben, in dessen aus Hohlprofilträgern aufgebauten U-förmigen Grundrahmen Hohlräume vorgesehen sind, worin Funktionselemente wie Flüssigkeitsabscheider, Vor- und/oder Nachabscheider angeordnet sind. Weiterhin ist diese Stahlrahmenkonstruktion an den Außenflächen mit Führungsschienen und Befestigungselementen für weiteres Verdichterzubehör versehen. Diese bekannte Ausführung ermöglicht zwar eine kompakte Bauweise, ist aber als Stahlkonstruktion nur sehr aufwändig als Schweißteil oder Gussteil herstellbar, was entsprechend kostenintensiv ist.
  • Insbesondere bei Pumpensystemen mit größeren Motorleistungen können auch unerwünschte Schwingungen mit starken Vibrationen und erhöhter Geräuschbildung auftreten, die dann nur durch Einsatz zusätzlicher Massefundamente aus Beton eingrenzt werden können. Diese müssen aber am Einsatzort an das Gesamtsystem angepasst und mit dem Maschinenfundament verbunden werden müssen.
  • Für kleinere Flüssigkeitsring-Gaspumpensysteme zeigt die DE 44 17 607 C1 eine Anordnung, bei welcher ein Pumpenaggregat aus Antriebsmotor und Flüssigkeitsringpumpe innerhalb eines wannenartigen Maschinengestells mit hohlen Wänden angebracht ist. Dabei ist das Maschinengestell gleichzeitig als Abscheidebehälter ausgeführt und umgibt das Pumpenaggregat seitlich und von unten. Hieraus ergibt sich durch die das Pumpenaggregat umgebenden Hohlwände und die Flüssigkeitsfüllung eine gute Geräusch- und Schwingungsdämpfung und auch ein guter mechanischer Schutz. Das Pumpenaggregat kann in seinem fundamentähnlichen Funktionsgestell werkseitig montiert werden und braucht anlagenseitig nur noch eingebunden zu werden.
  • Diese Bauweise eignet sich jedoch nur für kleinere Flüssigkeitsring-Gaspumpensysteme, da größere Gussgestelle und Systeme nur aufwändig zum Einsatzort transportierbar sind. Auch sind solche Systeme aufgrund der aufwändigen Gusskonstruktion nur schlecht an verschiedene Größen von Pumpenaggregaten anpassbar und deshalb nur für Serienteile geeignet. Desweiteren sind solche Systeme nicht nachträglich veränderbar und auch nur schwer erweiterbar.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Herstellung und Montage von Flüssigkeitsring-Gaspumpensystemen und deren Maschinenfundamenten wesentlich einfacher und flexibler zu machen und dadurch die Kosten erheblich zu senken. Gleichzeitig soll auch für geringe Stückzahlen und Einzelsysteme eine flexible Anordnung der Hauptbestandteile des Systems und dessen Anlagenanschlüsse bei gleichzeitig kompakter und schwingungsarmer Bauweise ermöglicht werden, sowie eine gute Adaptierbarkeit an verschiedene Einsatzverhältnisse und Prozesse möglich sein.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem nach Anspruch 1.
  • Hierzu wird ein Maschinenfundament zumindest teilweise als gegossenes Formteil aus Beton, Stahlbeton, Polymerbeton oder anderen betonartigen Grundmaterialien gefertigt, und ggfs. entsprechend der Prozessanforderungen imprägniert oder beschichtet, um die entsprechende Werkstoffbeständigkeit und Dichtigkeit zu erreichen. Dabei ist es für die Funktion eines Maschinenfundaments eines Flüssigkeitsring-Gaspumpensystems von besonderem Vorteil, wenn das Betonformteil als Stahlbetonteil und/oder mit Fasermatten oder Einzelfasern aus Metall, Kunststoff oder Glas verstärkt ist. Eine Faserverstärkung des Betonformteils erhöht gleichzeitig den Widerstand gegen Abrasion und Strömungsauswaschungen des Betons und unterstützt so die Oberflächenbeschichtung und das Imprägniermittel bei der Zurückhaltung abrasiver Bestandteile wie Sand und Zement vor der Flüssigkeitsring-Gaspumpe.
  • Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Betonformteil zumindest bereichsweise zusätzlich mit einem Imprägniermittel, vorzugsweise mit Polymeren flüssigkeits- oder gasdicht imprägniert ist und/oder zumindest bereichsweise mit einer flüssigkeits- oder gasdichten Oberflächenbeschichtung versehen oder versehbar ist und/oder zumindest bereichsweise mit flüssigkeits- oder gasdichten äußeren Umhüllungen und/oder in den Hohlräumen angeordneten flüssigkeits- oder gasdichten Flächenelementen aus Kunststoff und/oder Metall- und/oder Keramik- und/oder Gummiwerkstoffen versehen oder versehbar ist.
  • Das Imprägniermittel kann dazu vorteilhaft durch Vermischung mit dem betonähnlichen Grundmaterial und/oder den Verstärkungsfasern vor oder während des Formengusses zumindest bereichsweise durchgängig in das Betonformteil eingebracht werden oder das Imprägniermittel wird nachträglich nach dem Formguss durch einen anschließenden Über- oder Unterdruckimprägnierungsvorgang in einem Autoklaven schichtartig in die zu imprägnierenden Oberflächenschichten und/oder in offene innere Hohlräume des Betonformteils eingebracht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können antistatische Additive im Grundmaterial und/oder in den Imprägniermitteln bzw. Beschichtungen verwendet werden, wobei es auch möglich ist, die Verstärkungsfasern mit antistatischen Eigenschaften zu versehen.
  • In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann das Maschinenfundament auch aus mehreren lösbar miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt sein, von denen mindestens eines als Betonformteil ausgeführt ist.
  • Um insbesondere bei größeren Pumpensystemen die Schwingungsgefahr zu reduzieren, kann das Maschinenfundament oder ein Teil davon auch als Massefundament hergestellt und auf Federelementen platziert werden. Die Befestigungselemente für Verbindungselemente, Ständer und/oder Schwingungsdämpfer können in ein entsprechendes Betonformteil in an sich bekannter Weise mit eingegossen werden.
  • Um das Gewicht des Massefundamentes den Einsatzerfordernissen anzupassen, ist es möglich, das Maschinenfundament zunächst mit einigen Hohlräumen zu versehen, die je nach Gewichtsbedarf mit fließfähigen Ballaststoffen verfüllt werden können. Dies verringert zum einen den Materialeinsatz für das Massefundament und erleichtert auch einen möglichen Transport. Die letztendliche Ballastierung kann dann am Einsatzort vorgenommen und ggf. auch angepasst werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsring-Gaspumpensystems zeichnet sich dadurch aus, dass die Hohlräume zur Bildung von Funktionselementen in mindestens einem Betonformteil kanalartig oder rohrleitungsartig ausgeführt sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der weiteren Beschreibung und den Figuren der Zeichnung, wobei zur Erläuterung die Bedeutungen der Bezugsziffern auch aus der anhängenden Bezugszeichenliste entnehmbar sind.
  • Die Figuren der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1
    Aufbau eines Flüssigkeitsringvakuumsystems auf einem Maschinenfundament, vereinfachte Darstellung
    Fig.2
    Draufsicht A-A auf das Maschinenfundament, mit darin eingegossenen Muffen zur Befestigung der Komponenten
    Fig. 3
    Schnitt B-B durch das Maschinenfundament
    Fig.4
    Vereinfachte Schnittdarstellung durch die Gehäuseteile des Betriebsmittelabscheiders mit Gaseintritt durch den oberen Deckel.
    Fig. 5
    Vereinfachte Schnittdarstellung durch die Gehäuseteile des Betriebsmittelabscheiders mit Gaseintritt durch den zylindrischen Teil
    Fig. 6
    Adapterprofil zur Befestigung von Antriebsmotoren und Pumpenstufen auf dem Maschinenfundament
    Fig. 7
    Seitenansicht des Metallprofils aus Fig. 4
  • Bereits bei der Herstellung des Betonformteils 3 des Maschinenfundamentes 2 können die Kanäle 7, 8, 9 für den Betriebsmittelkreislauf, den Kavitationsschutz, die Betriebsmittelnachspeisung, sowie der Betriebsmittelüberlauf und ggfs. auch bereits der Abgasaustritt im Maschinenfundament berücksichtigt werden (Fig. 3). Die kanalartigen Hohlräume 7, 8, 9 können dabei durch Schalung in der Gussform erzeugt werden, es können aber auch Leitungen 7', 8', 9' aus Kunststoff oder aus Kunststofflehrrohren, durch die dann Schlauchleitungen gezogen werden können, sowie aus metallischen Werkstoffen aber auch aus Glas, Graphit oder Keramik in der Gussform verlegt und lagegesichert werden und dann in der Beton- bzw. Stahlbeton- oder Polymerbetonmasse eingegossen werden. Dabei können die Rohrleitungen und Kanalabschnitte 7', 8'. 9' eine wesentlich geringere Wandstärke aufweisen als bei einer üblichen freien Montage der Bestandteile und des Zubehörs außen an einer Stahlkonstruktion eines Maschinenfundamentes 2, denn die statische Belastung der Rohrmäntel 7', 8', 9' der rohrleitungsartigen Hohlräume 7, 8, 9 wird durch die umgebende Betonmasse des Betonformteils 3 aufgefangen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausführung befinden sich die diversen Anschlüsse und deren Befestigungsmittel 18, 19 je nach Verlauf der Rohrleitungen oder Kanäle auf der Oberfläche und/oder an den Außenflächen des Betonteils 3 des Maschinenfundamentes 2, wobei die gängigen Anschlussarten mittels Flanschen und Gewinden über Gewindemuffen 18 und/oder Gewindestifte 19 möglich sind (Fig. 2), die ebenfalls mit in das Betonformteil eingegossen sein können..
  • Die Verbindung vom Maschinenfundament 2 zur Flüssigkeitsring-Gaspumpenstufe 5 erfolgt durch geeignete lösbare Verbindungen als Rohr- oder Schlauchleitung. Innerhalb dieser Verbindung können ggfs. erforderliche Drosselarmaturen platziert werden. Eine Besonderheit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht darin, dass bei Verwendung hinreichend großer Querschnitte in der Betriebsmittelleitung 8, 8' in einem entsprechenden Hohlraum des Betonformteils 3, ein Wärmetauschereinsatz (Rohrbündel-, Schwimmkopf-, U-Rohr-, Rohschlangen- oder Wellrohrschlangeneinsatz) auch nachträglich eingebaut und bei Bedarf auch wieder ausgebaut werden kann.
  • Dabei versteht sich von selbst, dass das Betonformteil 3 und/oder die kanalartigen Hohlräume 7, 8, 9 und/oder ein Betriebsmittelabscheider 6 auch Einrichtungen zur Aufnahme oder zum Anschluss von Sensoren und Überwachungseinrichtungen enthalten können. Weiterhin können in das Betonformteil 3 und/oder an den kanalartigen Hohlräumen 7, 7', 8, 8', 9, 9' Einrichtungen zum Anschluss von manuell oder automatisiert betätigbaren Armaturen ordnet sein, wie z.B. für Rückschlagarmaturen in der Gasleitung, Armaturen zum Ablass leichterer oder schwererer flüssiger Phasen, zur Einstellung der umlaufenden Betriebsmittelmenge, zur Einstellung des Kavitationsschutzes, sowie einer Betriebsmittelnachspeisung, etc.
  • Mittels eingegossener Gewindehülsen 10, Gewindemuffen 18 und Gewindestifte 19, die direkt mit im Betonformteil 3 eingegossen werden können, ist nach Aushärtung der Beton-, Polymerbeton- bzw. Stahlbetonmasse eine zügige Montage der Komponenten auf dem Maschinenfundament 2 möglich.
  • Um die Gewindehülsen 10, Muffen 18 und Gewindestifte 19 gegen Herausreißen zu sichern, können sie entweder direkt mit dem Bewehrungsstahl verschweißt oder mit Dübeln ähnlichen Krallen versehen werden, so dass sie fest im Betonteil 3 des Maschinenfundamentes verankert sind. Die Aufstellung erfolgt auf, von unten einschraubbaren Maschinenfüßen 11 oder Federelementen. Ein hängender Transport erfolgt mittels auf der Oberseite eingeschraubten Ringschrauben 12 in den an den Ecken eingelassenen Gewindehülsen 10.
  • Nach der Verbringung an den Aufstellungsort können die Ringschrauben 12 entfernt und die frei werdenden Gewindehülsen 10 als Anschluss für einen elektrischen Potentialausgleich genutzt werden. Hierbei ist zu beachten, dass alle Gewindehülsen 10 des Potentialausgleichs elektrisch leitfähig miteinander verbunden sein müssen, z.B. durch Verschweißung mit den Bewehrungselementen bei einer Ausführung in Stahlbeton.
  • In Fällen, in denen eine Beton- Polymer- oder Stahlbetonoberfläche nicht gewünscht, technisch nicht ausreichend oder nicht zulässig ist, kann das Maschinenfundament 2 auch mit einer dünnwandigen Hülle 3' aus Blech oder Kunststoff ganz oder teilweise ummantelt sein. In diesem Fall können die Anschlüsse, Muffen und Gewindestifte, direkt mit der Ummantelung 3' verschweißt, verklebt oder eingeschrumpft werden und die Umhüllung 3' kann auch als Gussform verwendet werden. Vorteilhaft an dieser Variante ist, dass die Position der Anschlüsse, Muffen, Gewinderohre und -stifte keiner weiteren Fixierung bedarf, wie es bei einer herkömmlichen Herstellungsweise mittels einer Schalung erforderlich wäre, die dadurch ebenfalls entfällt. Auch eine Verlegung einer inneren Verrohrung muss lediglich derart lagegesichert werden, dass die Lage und die Verbindungen beim Gießvorgang nicht beschädigt werden können.
  • Da die Wellenhöhen von Flüssigkeitsring-Gaspumpe 5 und Antriebsmotor 4 nur selten identisch sind, wird je nach Fall entweder die Flüssigkeitsring-Gaspumpe 5 oder der Antriebsmotor 4 auf ein gewinkeltes Metallprofil als Adapterprofil 20 aufgeschraubt, durch welches die Höhendifferenz ausgeglichen wird. Das Adapterprofil 20 (Fig. 6,7) enthält Langlöcher 21 sowohl für die Befestigung des Motors 4 und/oder der Pumpenstufe 5 bzw. der Befestigung am Maschinenfundament 2, so dass eine genaue Einstellung des Kupplungsspiels sowohl in Längs-, als auch in Querrichtung leicht möglich ist.
  • Für einen Betriebsmittelabscheider 6 kann ein unterer Funktionsteil 15 des Abscheiders 6 mit Anschlüssen 7, 8, 9 schon mit eingegossen werden. Der obere Teil 16 des Abscheiders 6 kann auf dem Maschinenfundament 2 mittels der darin eingelassenen Gewindemuffen 18 oder Gewindestangen 19 derart befestigt werden, dass ein zylindrischer Teil 16, entweder jeweils separat mit Fundament 2 und dem oberen Deckel 17 befestigt wird, oder mittels Zugstangen eingeklemmt wird. Dies hat den speziellen Vorteil, dass für den zylindrischen Teil 16 des Abscheidergehäuses neben Beton, Stahl oder ebenfalls Polymerbeton auch Kunststoffe, andere metallische Werkstoffe, Glas, Keramik oder Graphit verwendet werden können.
  • Im Inneren des Abscheiders 6 befindet sich die Öffnung zum Betriebsmittelüberlaufkanal 9, in die von oben ein Rohr mit Außengewinden oben und unten in das Maschinenfundament 2 eingeschraubt wird. Durch Aufschrauben einer Muffe auf das obere Gewinde des Überlaufrohres kann dann die Überlaufhöhe angepasst werden. Prinzipiell kann diese Öffnung auch als Abgasaustritt 14 verwendet werden, sofern der Prozess dies zulässt.
  • Desweiteren befindet sich in dem unteren Teil 15 des Betriebsmittelabscheiders 6, der in dem Betonformteil 3 des Maschinenfundamentes 2 integriert ist, die Öffnung 8 für den Betriebsmittelkreislauf , sowie die Ansaugöffnung 7 für den Kavitationsschutz. Ähnlich dem Betriebsmittelüberlaufrohr kann für den Kavitationsschutz ebenfalls ein Rohr mit Außengewinde, vertikal an dem Maschinenfundament eingebracht werden. Es ist jedoch länger, so dass eine Ansaugung aus der Gasphase erfolgt.
  • Durch einen tangentialen Gaseintritt im Deckel 17 des Betriebsmittelabscheiders 6 (Fig. 4) oder dem zylindrischen Teil 16 des Betriebsmittelabscheiders 6 (Fig. 5), erfährt der in den Abgaseintritt 13 eintretende Gasstrom eine starke Umlenkung, so dass bereits eine weitestgehende Trennung zwischen Betriebsmittel und Abgas erzielt wird.
  • Im Deckel 17 können auch ggfs. erforderlichen Überwachungseinrichtungen, wie z.B. für Druck, Temperatur und Füllstand untergebracht werden. Der Gasaustritt 14 erfolgt entweder durch eine geeignete Öffnung im Deckel 17 des Betriebsmittelabscheiders 6 oder im dessen zylindrischen Oberteil 16.
  • Eine Flüssigkeitsring-Gaspumpe erzeugt normalerweise z. B. bei Wasser als Betriebsmittel einen sehr feinen Betriebsmittelnebel, der Im Betriebsmittelabscheider abgeschieden wird. Dabei fließen durch den entsprechenden höhenverstellbaren Siphon Wasser und Betriebsmittel gleichzeitig, aber nicht sehr innig miteinander vermengt. D.h. Betriebsmittel und Abgas lassen sich im weiteren Verlauf der Leitung sehr leicht voneinander trennen. Sinnvoll kann es dazu auch sein, einen zweiten, höheren Siphon im Betriebsmittelabscheider vorzusehen, durch den das Abgas geführt wird. Dieser kann im tiefsten Punkt mit dem Siphon für das Betriebsmittel verbunden sein, damit kleine Restbetriebsmittelmengen, die noch im Abgas enthalten sein können, ausgeschleust werden können.
    In manchen Fällen reichern sich im Betriebsmittelkreislauf auch leichtere oder schwerere flüssige Phasen an - im einfachsten Fall z.B. Öl, welches auf dem Betriebsmittel Wasser aufschwimmen würde. Hierbei könnten weitere Siphons eingebaut werden, beispielsweise für die Betriebsmittelrücklaufleitung zur Gaspumpe, sowie einen oder mehrere weitere Siphons, um unerwünschte oder auch erwünschte Bestandteile aus dem Betriebsmittelkreislauf entweder taktweise, oder kontinuierlich auszuschleusen.
    Grundsätzlich lassen sich die Strömungserfordernisse zur Optimierung des Abscheidegrades im Abscheider auf vielfältige Weise lösen, die insofem in Beziehung zur Aufgabe und Lösung der Erfindung stehen, dass technische Merkmale hierzu im unteren Bereich des Abscheiders durch in dem Betonformteil angeformte Funktions- oder Leitungselemente, zumindest aber Befestigungselemente hierfür erreichbar sind.
  • Durch die sehr einfache Einformung von verschiedenen Leitungen und Anschlüsse in ein auch vor Ort gießbares Betonformteil eines Maschinenfundamentes lassen sich deshalb auf einfachste und preiswerteste Weise Optimierung und Anpassungen der Flüssigkeitsring-Gaspumpensysteme an ihre jeweiligen Einsatzverhältnisse, -stoffe und -prozesse vornehmen. Hierdurch werden auch Kleinserien oder Einzelanfertigungen von Anlagen sehr wirtschaftlich durch die Verwendungsmöglichkeit von serienmäßigen Antriebs- und Pumpenaggregaten und durch die Verwendung von leichten und preiswerten Rohrsystemen und - verbindungen, die in der Betonmasse des Betonformteils des Maschinenfundamentes stabil eingebettet werden.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem
    2
    Maschinenfundament
    3
    Betonformteil von 2
    3'
    dünnwandige Hülle von 3
    4
    Antriebsmotor
    5
    Flüssigkeitsring-Gaspumpe
    6
    Betriebsmittelabscheider
    7
    Kavitationsschutzkanal, - öffnung, eingeformt
    7'
    Rohrmantel für 7
    8
    Betriebsmittelkanal, -leitung- öffnung
    8'
    Rohrmantel für 8
    9
    Betriebsmittelüberlaufkanal, -leitung- öffnung
    9'
    Rohrmantel für 9
    10
    Hülse mit Innengewinde an beiden Enden
    11
    Maschinenfuß
    12
    Ringschraube
    13
    Abgaseintritt
    14
    Abgasaustritt
    15
    Unterteil des Betriebsmittelabscheiders im Betonformteil
    16
    Zylindrischer Teil des Betriebsmittelabscheiders
    17
    Deckel des Betriebsmittelabscheiders
    18
    Gewindemuffe
    19
    Gewindestifte
    20
    Adapterprofil
    21
    Befestigungslangloch

Claims (17)

  1. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem(1),
    mindestens bestehend aus einer Flüssigkeitsring-Gaspumpe (5), einem Antriebsmotor (4) hierfür und einem Betriebsmittelabscheider (6),
    sowie aus einem Maschinenfundament (2), das zur Aufnahme und Befestigung mindestens der vorgenannten Bestandteile dient,
    wobei das Maschinenfundament (2) mit mehreren Hohlräumen (7, 8, 9) versehen ist, von denen mindestens ein Hohlraum des Maschinenfundamentes als ein Funktionselement des Flüssigkeitsring-Gaspumpensystems(1) ausgeführt ist und/oder mindestens ein solches enthält,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Maschinenfundament (2) zumindest teilweise als gegossenes Formteil (3) aus Beton oder betonartigen mineralischen Grundmaterialien hergestellt ist,
    wobei das Betonformteil (3) zumindest bereichsweise zusätzlich mit einem Imprägniermittel, vorzugsweise mit Polymeren flüssigkeits- oder gasdicht imprägniert ist, und/oder zumindest bereichsweise mit einer flüssigkeits- oder gasdichten Oberflächenbeschichtung versehen oder versehbar ist,
    und/oder zumindest bereichsweise mit flüssigkeits- oder gasdichten äußeren Umhüllungen und/oder in den Hohlräumen (7, 8, 9) angeordneten flüssigkeits- oder gasdichten Flächenelementen (7', 8', 9') aus Kunststoff und/oder Metall- und/oder Keramik- und/oder Gummiwerkstoffen versehen oder versehbar ist.
  2. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betonformteil (3) zur Erhöhung der Festigkeit mit Stahlmatten und/oder Stahlfasern und/oder Kunststoff- oder Glasfasern versehen ist.
  3. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermittel durch Vermischung vor oder während des Formengusses mit dem betonähnlichen Grundmaterial zumindest bereichsweise durchgängig in das Betonformteil (3) eingebracht ist oder das Imprägniermittel in zu imprägnierende Oberflächenschichten und/oder in inneren Hohlräume (7, 8, 9) des Betonformteils (3) durch einen nachträglichen Über- oder Unterdruckimprägnierungsvorgang schichtartig eingebracht ist.
  4. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniermittel und/oder die Beschichtung Auswaschungen des betonartigen Materials des Betonformteils (3) verhindert und abrasive Bestandteile festhält.
  5. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenfundament (2) aus mehreren lösbar miteinander verbundenen Teilen besteht, von denen mindestens eines als Betonformteil (3) ausgeführt ist.
  6. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Betonformteil (3) zur Bildung eines Massefundaments zur Schwingungsdämpfung ausgeführt ist.
  7. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens in dem Betonformteil (3) zur Bildung des Massefundamentes verschließbare Hohlräume zur Gewichtsreduktion vorgesehen sind, welche für eine Verwendung als schvongungsdämpfendes Massefundament mit fließfähigen Stoffen zur Masseerhöhung verfüllbar sind.
  8. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in das unterste Betonformteil (3) des Maschinenfundamentes (2) auf dessen Unterseite Befestigungsmittel (18, 19) zur Aufnahme von Maschinenfüßen (11) und/oder Schwingungsdämpfern eingegossen sind.
  9. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mineralische Grundmaterial des Betonformteils (3) und/oder dessen Verstärkungsfasern und/oder das Imprägniermittel zusätzlich mit elektrisch leitfähigen Partikeln, vorzugsweise Graphit, zur Erzielung antistatischer Eigenschaften versehen oder beschichtet ist.
  10. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem/den Betonformteil(en) (3) leitfähige Befestigungsmittel (10, 18, 19) zur Aufnahme von Elementen für einen elektrischen Potentialausgleich eingegossen sind und diese leitfähig miteinander verbunden oder verbindbar sind.
  11. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Hohlräume (7, 8, 9) mindestens eines Betonformteils (3) zur Bildung von Funktionselementen kanalartig oder rohrleitungsartig ausgeführt sind.
  12. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der Hohlräume (7, 8, 9) durch in das Gießbett des Betonformteils (3) eingelegte, dünnwandige Hohlprofile (7', 8', 9') aus Metall, Kunststoff, Glas, Keramik oder durch Aussparung mittels einer Schalung erfolgt.
  13. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein kanalartiger Hohlraum (8, 8') so ausgeführt ist, dass ein Wärmetauschereinsatz im gegossenen Betonformteil (3) wahlweise darin anbringbar oder entnehmbar ist.
  14. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Betonformteil an seinen Außenseiten Befestigungsmittel wie Gewindemuffen (18) oder Gewindestifte (19) eingegossen sind, mittels derer Bestandteile des Flüssigkeitsring-Gaspumpensystems (1) mit dem Maschinenfundament (2) verbindbar sind und/oder mittels derer mehrere Flüssigkeitsring-Gaspumpensysteme (1) an ihren Maschinenfundamenten (2) modulartig miteinander koppelbar sind.
  15. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebsmittelabscheider (6) zumindest mit seinem unteren Teil (15) durch einen Raum oder eine Fläche des Betonformteils (3) gebildet wird und der Betriebsmittelabscheider (6) mit seinem oberen Teil (16) an dem Betonformteil (3) des Maschinenfundaments (2) reversibel zur Bildung des Betriebsmittelabscheiders (6) befestigbar ist.
  16. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmittelabscheider (6) einen lösbaren Deckel (17) aufweist,
  17. Flüssigkeitsring-Gaspumpensystem nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaseintritt (13) über den Deckel (17) oder den zylindrischen Teil (16) des Betriebsmittelabscheiders (6) tangential erfolgt, und dass der Betriebsmittelabscheider über einen integrierten Betriebsmittelüberlauf verfügt, der als höheneinstellbarer Siphon ausgeführt ist, und/oder dass der Betriebsmittelabscheider (6) über einen oder mehrere höhenverstellbare Siphons verfügt, über die Gas, Betriebsmittel und/oder im Betriebsmitelkreislauf anfallende leichtere oder schwerere flüssige Phasen, gemeinsam oder voneinander getrennt zu- oder abführbar sind.
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