Flüssigkeitsringpumpenaggregat

Abstract

 Flüssigkeitsringpumpenaggregat (6), das folgende Merkmale aufweist. Eine mit einer Saugleitung (8) und mit einer Druckleitung (7) mit nachgeschaltetem Flüssigkeitsabscheider 1 verbundene Flüssigkeitsringpumpe (4) führende, der Rückführung von Betriebsflüssigkeit dienende Rücklaufleitung angeschlossen. In der Rücklaufleitung ist mindestens ein mit Kühlluft beaufschlagter Wärmetauscher (2) und/oder mindestens ein mit Wasser beaufschlagter Wärmetauscher (3) vorhanden. Durch Ventilanordnungen (5) sind die mit Kühlluft und/oder Wasser beaufschlagten Wärmetauscher zuschaltbar.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsringpumpenaggregat nach Gattungsbegriff von Patentanspruch 1.

[0002] In der Flüssigkeitsringpumpe einer derartigen Anordnung läuft durch ein Laufrad in ein Gehäuse ein Flüssigkeitsring aus Betriebsflüssigkeit um. Der Flüssigkeitsring hebt sich auf der Saugseite von der Laufradnabe ab, so daß das zu fördende Gas als Fördergas eintreten kann. Auf der Druckseite nähert sich der Flüssigkeitsring der Laufradnabe wieder an, wodurch verdichtertes Fördergas ausgeschoben werden kann. Die Flüssigkeitsringpumpe arbeitet mit einem nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider zur Rückgewinnung von Betriebsflüssigkeit. Die Rücklaufleitung des Flüssigkeitsabscheiders wird durch einen Wärmetauscher zum Herunterkühlen der Betriebsflussigkeit geführt. Derartige Flüssigkeitsringpumpen mit Wärmetauscher haben in vielen Anwendungsfällen die Flüssigkeitsringpumpen mit sogenannten Frischwasserbetrieb aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes abgelöst.

[0003] Bei Flüssigkeitsringpumpen ändert sich das Saugvermögen und der Ansaugdruck mit der Temperatur der Betriebsflüssigkeit, da der Dampfdruck temperaturabhängig ist. Übliche Betriebskennlinien sind für ein Ansaugen von Luft mit 100% relativer Feuchte und einer Temperatur von 20°C sowie für eine Betriebsflussigkeit aus Wasser bei einer Temperatur von 15°C aufgenommen. Die Betriebsflüssigkeit hat außer der eigentlichen Arbeitsfunktion auch die weitere wesentliche Funktion, die Verdichtungswärme abzuführen, gegebenenfalls Spalte zwischen Laufrad und Steuerscheiben abzudichten und ebenso auch Teile der Wellendichtung zu kühlen. Die unwillkürlich mit dem Fördergas ausgeschobene Betriebsflüssigkeit kann in einem nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider von diesem getrennt werden.

[0004] Sowohl die in DE 40 36 516 C2 beschriebene Flüssigkeitsringpumpe als auch die in Druckschrift

Sihi Halberg, Anleitung zur Auswahl der geeigneten Betriebsflüssigkeit und deren Schaltung" beschriebenen Anordnungen, weisen einen Wasserkühler zum Herunterkühlen der in einem Flüssigkeitsabscheider zurückgewonnenen Betriebsflüssigkeit auf. Die Wärmeleistung der Flüssigkeitsringpumpe wird dabei je nach Ausgestaltung des Wärmetauschers mehr oder weniger vom Kühlwasser aufgenommen und abgeführt.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsringpumpenaggregat zu entwickeln, dessen Abwärme auch für andere Prozesse sinnvoll eingesetzt werden kann.

[0006] Die Lösung der geschilderten Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Flüssigkeitsringpumpenaggregat nach Patentanspruch 1. Danach sind dem Flüssigkeitsabscheider mindestens ein mit Kühlluft beaufschlagter Wärmetauscher und/oder ein mit Wasser beaaufschlagter Wärmetauscher nachgeschaltet. Durch eine Ventilanordnung sind die mit Kühlluft und/oder mit Wasser beaufschlagten Wärmetauscher zuschaltbar. Durch diesen Kombi-Betrieb kann über die Temperatur der Betriebsflüssigkeit der Flüssigkeitsringpumpe deren Wirkungsgrad oder die Raumtemperatur optimal den jeweiligen Prozessvorgaben angepaßt werden. Durch den mit Wasser beaufschlagten Wärmetauscher kann auch Brauchwasser anderer Prozesse vorgewärmt werden. Es treten mit dieser Art der Kühlung außerdem keine Leckverluste auf. Seriell und/oder parallel angeordnete Wärmetauscher können je nach Ventilanordnung den jeweiligen Anforderungen des Prozesses oder der Raumtemperatur angepaßt werden. Die Zeichnung Zeigt als schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkeitsringpumpenaggregats 6 einen Flüssigkeitsabscheider 1, dessen Rückführung der Betriebsflüssigkeit über ein Dreiwegeventil 5, einen mit Kühlluft beaufschlagten Wärmetauscher 2 und einen mit Wasser beaufschlagten Wärmetauscher 3 erfolgt und eine Flüssigkeitsringpumpe 4, der die Betriebsflüssigkeit wieder zugeführt wird.

[0007] Das in der Druckleitung 7 der Flüssigkeitsringpumpe ausgestossene Fördergas führt Betriebsflüssigkeit mit. In dem der Flüssigkeitsringpumpe 4 nachgeschalteten Flüssigkeitsabscheider 1 wird die Betriebsflüssigkeit zurückgewonnen. In der Betriebsflüssigkeit ist die Verdichtungwärme enthalten, die vor Rückführung in die Flüssigkeitsringpumpe 4 soweit entzogen wird, so daß der Verdichtungsprozess durch die Temperatur der Betriebsflüssigkeit nicht beeinträchtigt wird.

[0008] Dies geschieht zum einen durch einen mit Kühlluft beaufschlagten Wärmetauscher 2 und einen in Reihe geschalteten, mit Wasser beaufschlagten Wärmetauscher 3. Durch ein Dreiwegeventil 5 kann nur der mit Kühlluft beaufschlagte Wärmetauscher 2 zur Kühlung der Betriebsflüssigkeit verwendet werden. Der Wasserkreislauf des mit Wasser beaufschlagten Wärmetauschers 3 ist dabei sekundärseitig kurzgeschlossen.

[0009] Ober eine dementsprechende Stellung des Dreiwegeventils 5 kann auch nur der mit Wasser beaufschlagte Wärmetauscher 3 zur Kühlung herangezogen werden. Durch das Dreiwegeventil 5 sind auch beliebige Mischformen der Kühlungsarten denkbar. Bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsringpumpenaggregat 6 kann die Betriebsflüssigkeit auf niederer Temperatur, beispielsweise in der Größenordnung von 5°C zugeführt werden. Man erzielt ein besseres Arbeitsvakuum und höhere Fördermengen, vermindert die Kosten für Wasser und Heizung und steigert damit insgesamt den Wirkungsgrad. Dieser Prozess kann durch eine selbsttätige temperaturgesteuerte Regelung der Ventilanordnung zusätzlich optimiert werden.

Ansprüche

1. Flüssigkeitsringpumpenaggregat (6), das folgende Merkmale aufweist:

a) eine mit einer Saugleitung (8) und mit einer Druckleitung (7) mit nachgeschaltetem Flüssigkeitsabscheider (1) verbundene Flüssigkeitsringpumpe (4),

b) an den Flüssigkeitsabscheider (1) sind eine Abluftleitung (10) und eine zur Flüssigkeitsringpumpe (4) führende, der Rückführung von Betriebsflüssigkeit dienende Rücklaufleitung angeschlossen,

c) in der Rücklaufleitung ist mindestens ein mit Kühlluft beaufschlagter Wärmetauscher (2) und/oder mindestens ein mit Wasser beaufschlagter Wärmetauscher (3) vorhanden,

d) durch Ventilanordnungen (5) sind die mit Kühlluft und/oder Wasser beaufschlagten Wärmetauscher (2, 3) zuschaltbar.

2. Flüssigkeitsringpumpenaggregat (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscher (2, 3) für Kühlluft und Wasser seriell und/oder parallel angeordnet sind.

3. Flüssigkeitsringpumpenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (5) als Dreiwegeventil ausgeführt ist.

Zeichnung