FLÜSSIGKEITSRING-VAKUUMPUMPE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe zum Entgasen von Kunststoffschmelzen, mit einem Pumpeneinlass, an dem Gase angesaugt werden und einem Pumpenauslass, über den Gase ausgeblasen werden, sowie mit einem Kreislauf für die Kompressionsflüssigkeit, in welchem ein auswechselbarer Filtereinsatz zum Filtern grober Verunreinigungen aus der Kompressionsflüssigkeit vorgesehen ist, und ggf. mit einer Vorkondensationsanlage vor dem Pumpeneinlass zum Filtern feiner Verunreinigungen.

[0002] Derartige Flüssigkeits-Vakuumpumpen werden z.B. zur Extruderentgasung eingesetzt. Beim Ansaugen der ggf. toxischen Gase können auch Verunreinigungen, wie z.B. Schmelzepartikel usw. mit angesaugt werden. Sowohl die toxischen Inhaltsstoffe der Gase, als auch die Verunreinigungen werden größtenteils von der Kompressionsflüssigkeit aufgenommen. Damit diese aufgenommenen, eventuell gröberen Schmutzpartikel in der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe keine Schäden verursachen, ist es bekannt, die Kompressionsflüssigkeit in einem Kreislauf, der einen auswechselbaren Filtereinsatz, z. B. einen Kerzenfilter aufweist, zu reinigen. Nachteilig ist dabei, dass, wenn der Kerzenfilter nach mehr oder wenig langer Standzeit verstopft ist, der Kreislauf unterbrochen werden muss, damit der Kerzenfilter gewechselt werden kann.

[0003] Grundsätzlich ist es auch bekannt, feinere Verunreinigungen wie z.B. die toxischen Inhaltsstoffe vor dem Pumpeneinlass mittels einer Vorkondensationsanlagen herauszufiltern. Die Verunreinigungen sollen hier auskondensieren. Sie lagern sich in der Vorkondensationsanlage ab und müssen auch hier von Zeit zu Zeit entsorgt werden. Wegen der hohen Temperaturen der Kunststoffschmelze-Gase kondensieren die Verunreinigungen jedoch nur mit einem erheblichen Aufwand, insbesondere an Kühlleistungen, so dass die bekannten Vorkondensationsanlagen nur unzufrieden und unzureichend arbeiten.

[0004] Sollen sowohl Grob- als auch Feinpartikel ausgeschieden werden, sind damit, wie z.B. durch die WO 02/18032 A2 bekannt geworden, zwei Filtereinheiten notwendig. Zum Reinigen bzw. Wechseln der Filtereinsätze muss zumindest der Kompressionsflüssigkeitskreislauf unterbrochen und ggf. die ganze Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe angehalten werden.

[0005] Zum Reinigen der Vorkondensationsanlage werden oft zwei der kostenintensiven Kondensatoren vorgesehen; wobei der eine Kondensator im Betrieb sein kann, während der zweite Kondensator aufwändig z.B. mit Lösungsmitteln gereinigt werden muss und dessen Abfall dem Sondermüll zugeführt wird.

[0006] Die DE 296 15 006 U1 oder die US 2006/0110261 A1 offenbaren bereits eine Kreislaufeinrichtung für Wasserringpumpen, bei der grobe Verunreinigungen auf einer schiefen Ebene von der Kompressionsflüssigkeit getrennt werden, feiner Verunreinigungen werden über einen zylinder-, kugel- oder kegelförmigen Filter gefiltert. Haben sich jedoch die schiefe Ebene und / oder der Filter zugesetzt, muss zum Zwecke der Reinigung der geschlossene Kreislauf geöffnet und die Verunreinigungen entnommen werden. Ein kontinuierlicher Betrieb ist damit ebenso wenig möglich wie die Filterung von Feinstverunreinigungen.

[0007] Die DE 41 18 787 A1 offenbart ein prozessintegriertes Betriebsflüssigkeits-Reinigungssystem für Verdichter, bei dem mittels eines Pervaporationsmembranmoduls die Betriebsflüssigkeit des Verdichters gereinigt wird. Dabei wird eine Membran verwandt, durch die die verunreinigte Betriebsflüssigkeit hindurch dringen kann. Nach dem Durchdringen der Membran verdampfen die Verunreinigungen auf der Rückseite der Membran. Damit können hier lediglich verdampfende Verunreinigungen aus der Kompressionsflüssigkeit entzogen werden. Sobald Feststoffe in der Kompressionsflüssigkeit enthalten sind, würde die Membran verstopfen. Sie müsste ausgetauscht werden. Dafür müsste die Flüssigkeitsring - Vakuumpumpe ebenfalls angehalten und der ansonsten geschlossene Kreislauf für die Kompressionsflüssigkeit geöffnet werden.

[0008] Die DE 1 908 692 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Vakuum-Dauerfiltrieren in geschlossenem Kreislauf. Der hier vorgeschlagene kontinuierlich arbeitende Filter arbeitet in einem aufwendig hergestellten Vakuum. Durch die dafür notwendigen Vakuumpumpen und Tanks wird ein derartiger kontinuierlich arbeitender Filter sehr kostenintensiv.

[0009] Sollen Polyesterschmelzen entgast werden, so werden neben den Verunreinigungen, auch toxischen Verunreinigungen, größere Mengen Wassers von der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe angesaugt. Diese Wassermengen gehen ebenfalls in die Kompressionsflüssigkeit über. Dieses Wasser muss aus dem Kreislauf der Kompressionsflüssigkeit ausgeschleust werden. Damit dieses Wasser nicht ebenfalls als Sondermüll entsorgt werden muss, ist für eine besonders gründliche Reinigung der Kompressionsflüssigkeit Sorge zu tragen.

[0010] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe so zu gestalten, dass diese auch bei einem Filterwechsel ununterbrochen weiterarbeiten kann und der Kompressionsflüssigkeitskreislauf nicht unterbrochen werden muss. Weiterhin ist angestrebt, dass dauerhafte stabile Prozessbedingungen entstehen, die Handhabung des Filtersystems einfach und kostengünstig ist sowie energieschonend und umweltverträglich gestaltet werden kann.

[0011] Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Kompressionsflüssigkeitskreislauf nur einen, auch während eines Wechsels einer gebrauchten Filterfläche gegen eine neue oder gereinigte Filterfläche in einem geschlossen Kompressionsflüssigkeitskreislauf angeordneten, kontinuierlich arbeitenden Fein- und / oder Feinstfilter aufweist Auch der Feinstfilter kann selbstverständlich die Feinfilterung mit bewirken. Hinzu kommt, dass der Feinstfilter so ausgelegt ist, dass er sogar die toxischen Inhaltsstoffe der Kompressionsflüssigkeit aufnimmt, so dass die teuren, und aufwändig zu betreibenden Vorkondensationsanlagen entfallen können.

[0012] Der auch während eines Filterwechsels geschlossene Kompressionsflüssigkeitskreislauf gewährleistet, dass keine Unterbrechungen des Kreislaufes und kein Anhalten der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe für einen Filterwechsel notwendig werden. Der kontinuierlich arbeitende Filter garantiert dabei, dass, wenn die in Gebrauch befindliche Filterfläche zu verstopfen droht, durch eine neue bzw. gereinigte Filterfläche ersetzt wird.

[0013] Als Filter kann es sich um einen mit Endlosfliesfiltertuch arbeitenden Muldenbettfilter oder aber einen rückspülbaren Dreh- oder Schiebefilter handeln. Dabei kann das Filtertuch, welches nach erfolgter Filterleistung aus dem Filter austritt, gereinigt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Filtertuch als Sondermüll zu entsorgen und stets für einen genügenden Vorrat an neuem Filtertuch zu sorgen.

[0014] Es hat sich bewährt, dass die Feinstfilter Filterfeinheiten < 5 µ aufweisen. Werden Filter mit Filterfeinheiten > 5 µ verwendet, so hat sich ergeben, dass die groben Verunreinigungen und auch feinere Schwebstoffe aus der Kompressionsflüssigkeit getrennt werden. Bei Filtergrößen < 5 µ wird erreicht, dass selbst in der Kompressionsflüssigkeit gelöste Schadstoffe aus der Kompressionsflüssigkeit gefiltert werden. Damit lässt sich auch aus Umweltschutzgesichtspunkten eine optimale Reinigung der Kompressionsflüssigkeit erreichen.

[0015] Von Vorteil ist, dass dem kontinuierlich arbeitenden Filter eine Regelvorrichtung zugeordnet ist, welche in Abhängigkeit und durch Überwachen des Verschmutzungsgrades und / oder der Filterzeit und / oder der Druckverhältnisse am Filter und / oder der Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisse am Filter den Wechsel einer gebrauchten Filterfläche gegen eine neue oder gereinigte Filterfläche durch Weiterschaltung bewirkt. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass ein Operateur den Verschmutzungsgrad des Filters überwacht und manuell eine Weiterschaltung der Filterelemente bewirkt.

[0016] Wenn einer der beiden Anschlüsse des Kreislaufes vom Pumpenauslass gebildet ist, lässt sich ein Anschluss an der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe einsparen, wodurch die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe kleiner gebaut werden kann. Um die Abluft von der Kompressionsflüssigkeit zu trennen, wird ein Flüssigkeitsabscheider vorgesehen, der außerhalb der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe angeordnet sein kann.

[0017] Es hat sich bewährt, dass im geschlossenen Kreislauf eine Kühlvorrichtung vorgesehen ist. Diese bewirkt, dass die bei der Kompression des Gases in der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe auftretende Wärme problemlos abgeführt werden kann.

[0018] Vorteilhaft ist, wenn als Kompressionsflüssigkeit Wasser verwendet wird. Dadurch ist ein besonders günstiger Betrieb der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe möglich.

[0019] Die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe eignet sich insbesondere auch dazu, Polyesterschmelzen zu entgasen, bei denen die angesaugten Gase verhältnismäßig große Wassermengen aufweisen.

[0020] Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur eine Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe 1 mit einem Pumpeneinlass 2 sowie einem Pumpenauslass 3. Die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe 1 ist in einen Kreislauf 4 eingebunden, in welchem die Kompressionsflüssigkeit aufgearbeitet wird. Der Kreislauf 4 weist einen kontinuierlich arbeitenden Filter 5 auf, dessen Motor 6 das Filterelement 7 über eine angedeutete Regelvorrichtung 8 in Abhängigkeit der Verschmutzung des Filterelements austauscht.

[0021] Der Pumpenanschluss 3 ist auch gleichzeitig als Anschluss des Kreislaufs 4 ausgebildet. In einem Flüssigkeitsabscheider 9 wird die Abluft von der Kompressionsflüssigkeit getrennt, welche vom Flüssigkeitsabscheider 9 zum kontinuierlich arbeitenden Filter 5 gelangt. Weiterhin ist eine Kühlvorrichtung 10 vorgesehen, über welche die Kompressionsflüssigkeit auf ein gewünschtes Niveau gebracht wird.

Bezugszeichenübersicht

[0022] 

1

Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe

2

Pumpeneinlass

3

Pumpenauslass

4

Kreislauf

5

Kontinuierlich arbeitender Filter

6

Motor

7

Filterelement

8

Regelelement

9

Flüssigkeitsabscheider

10

Kühlvorrichtung

Ansprüche

1. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) zum Entgasen von Kunststoffschmelzen, mit einem Pumpeneinlass (2), an dem Gase angesaugt werden und einem Pumpenauslass (3), über den Gase ausgeblasen werden, sowie mit einem Kreislauf (4) für die Kompressionsflüssigkeit, in welchem ein auswechselbarer Filtereinsatz zum Filtern grober Verunreinigungen aus der Kompressionsflüssigkeit vorgesehen ist, und ggf. mit einer Vorkondensationsanlage vor dem Pumpeneinlass (2) zum Filtern feiner Verunreinigungen,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kompressionsflüssigkeitskreislauf (4) nur einen, auch während eines Wechsels einer gebrauchten Filterfläche gegen eine neue oder gereinigte Filterfläche in einem geschlossen Kompressionsflüssigkeitskreislauf (4) angeordneten, kontinuierlich arbeitenden Fein- und / oder Feinstfilter (5) aufweist, wobei dem kontinuierlich arbeitenden Filter (5) eine Regelvorrichtung (8) zugeordnet ist, welche in Abhängigkeit und durch Überwachen des Verschmutzungsgrades und / oder der Filterzeit und / oder der Druckverhältnisse am Filter und / oder der Strömungsgeschwindigkeitsverhältnisse am Filter den Wechsel einer gebrauchten Filterfläche gegen eine neue oder gereinigte Filterfläche durch Weiterschaltung bewirkt.

2. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem kontinuierlich arbeitenden Filter (5) um ein mit einem endlosem Fliesfiltertuch arbeitenden Muldenbettfilter handelt.

3. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei dem kontinuierlich arbeitenden Filter (5) um einen rückspülbaren Drehfilter oder Schiebefilter handelt.

4. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feinstfilter (5) Filterfeinheiten < 5µ aufweisen.

5. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Anschluss des Kreislaufs (4) vom Pumpenauslass (3) gebildet ist, und dass dem Pumpenauslass (3) ein Flüssigkeitsabscheider (9) nachgeschaltet ist, über den die Abluft von der Kompressionsflüssigkeit getrennt wird und ausgeblasen werden kann, während die Kompressionsflüssigkeit dem Kreislauf (4) zugeführt wird.

6. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kreislauf (4) eine Kühlvorrichtung (10) aufweist.

7. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Kompressionsflüssigkeit Wasser Anwendung findet.

8. Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Kunststoffschmelzen um Polyesterschmelzen handelt.

Claims

1. Liquid ring vacuum pump (1) for the degassing of plastics melts, having a pump inlet (2), at which gases are drawn in, and having a pump outlet (3), via which gases are discharged, and having a circuit (4) for the compression liquid, in which circuit there is provided an exchangeable filter insert for filtering coarse impurities out of the compression liquid, and possibly having a pre-condensation system upstream of the pump inlet (2) for the filtering of fine impurities,
characterized
in that the compression liquid circuit (4) has only one fine and/or ultrafine filter (5) which, even during an exchange of a used filter surface for a new or cleaned filter surface, is arranged and operates continuously in a closed compression liquid circuit (4), wherein the continuously operating filter (5) is assigned a control device (8) which, in a manner dependent on, and by monitoring of, the degree of contamination and/or the filtering time and/or the pressure conditions at the filter and/or the flow speed conditions at the filter, effect the change of a used filter surface for a new or cleaned filter surface by onward switching.

2. Liquid ring vacuum pump (1) according to Claim 1, characterized
in that the continuously operating filter (5) is a recessed bed filter which operates with a continuous nonwoven filter cloth.

3. Liquid ring vacuum pump (1) according to Claim 1,
characterized
in that the continuously operating filter (5) is a back-flushable rotary filter or disk filter.

4. Liquid ring vacuum pump (1) according to one of Claims 1 to 3,
characterized
in that the ultrafine filters (5) have filter finenesses of < 5 µ.

5. Liquid ring vacuum pump (1) according to one of Claims 1 to 4,
characterized
in that a connection of the circuit (4) is formed by the pump outlet (3), and in that, downstream of the pump outlet (3), there is connected a liquid separator (9) by means of which the exhaust air from the compression liquid is separated off and can be discharged, whereas the compression liquid is supplied to the circuit (4).

6. Liquid ring vacuum pump (1) according to one of Claims 1 to 5,
characterized
in that the circuit (4) has a cooling device (10).

7. Liquid ring vacuum pump (1) according to one of Claims 1 to 6,
characterized
in that water is used as compression liquid.

8. Liquid ring vacuum pump (1) according to one of Claims 1 to 7,
characterized
in that the plastics melts are polyester melts.

Revendications

1. Pompe à vide à anneau liquide (1) pour le dégazage de matières plastiques fondues, avec une entrée de pompe (2) au niveau de laquelle des gaz sont aspirés et une sortie de pompe (3) par laquelle des gaz sont expulsés, et avec un circuit (4) pour le liquide de compression, dans lequel il est prévu un insert de filtre remplaçable pour le filtrage d'impuretés grossières hors du liquide de compression, et le cas échéant avec un dispositif de précondensation en amont de l'entrée de pompe (2) pour le filtrage d'impuretés fines,
caractérisée en ce que
le circuit de liquide de compression (4) ne présente qu'un filtre fin et/ou ultrafin (5) travaillant en continu, disposé dans un circuit de liquide de compression (4) fermé même pendant un remplacement d'une surface de filtre usagée par une surface de filtre nouvelle ou nettoyée, un dispositif de réglage (8) étant attribué au filtre travaillant en continu (5), lequel entraîne le remplacement d'une surface de filtre usagée par une surface de filtre nouvelle ou nettoyée par basculement, en fonction du degré d'encrassement et/ou du temps de filtrage et/ou des rapports de pression au niveau du filtre et/ou des rapports de vitesse d'écoulement au niveau du filtre, tout en surveillant ceux-ci.

2. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le filtre travaillant en continu (5) est un filtre à lit à cuvette travaillant avec une toile filtrante non tissée.

3. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le filtre travaillant en continu (5) est un filtre rotatif ou un filtre à coulisse à nettoyage à contre-courant.

4. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que
les filtres ultrafins (5) présentant des unités de filtre < 5µ.

5. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce que
un raccordement du circuit (4) est formé par la sortie de pompe (3), et en ce qu'un séparateur de liquide (9) est installé en aval de la sortie de pompe (3), par lequel l'air d'échappement est séparé du liquide de compression et peut être expulsé, pendant que le liquide de compression est alimenté vers le circuit (4).

6. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisée en ce que
le circuit (4) comporte un dispositif de refroidissement (10).

7. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que
de l'eau est utilisée comme liquide de compression.

8. Pompe à vide à anneau liquide (1) selon l'une des revendications 1 à 7,
caractérisée en ce que
la matière plastique fondue est un polyester fondu.

Zeichnung