Flüssigkeitsringmaschine mit einer an deren Gehäuse angebauten Flüssigkeitsabscheidevorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringmaschine mit einer an deren Gehäuse angebauten Flüssigkeitsabscheidevorrichtung, bei welcher Maschine der Druckschlitz (8) der Steuerscheibe (6) direkt in die Abscheidevorrichtung mündet. Die axiale Baulänge der Maschine kann dadurch relativ klein gehalten werden, daß die Abscheidevorrichtung eine dem Druckschlitz (8) axial gegenüberliegende rotierende Schleuderscheibe (9) aufweist, welche von einem mit dem Maschinengehäuse (2) verbundenen Mantelgehäuse (10) umgeben ist, das an seinem Außenumfang oder zumindest im Bereich seines Außenumfangs einen Flüssigkeitsablauf (13) und in einem radial weiter innenliegenden Bereich eine Gasaustrittsöffnung (19) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Eine solche Maschine ist durch die EP-A-0 392 034 bekannt. Bei dieser Maschine ist im einen Seitenschild eine bogenförmig ausgebildete Umlenkwand vorgesehen, an der das aus dem Druckschlitz der Steuerscheibe austretende Gas-Flüssigkeitsgemisch entlanggeführt und dadurch in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Durch die dabei auftretende Fliehkraft werden die gegenüber dem Gas spezifisch schwereren Flüssigkeitspartikel gegen die Umlenkwand geschleudert und fließen an dieser entlang zu einem Ablaufstutzen ab. Das Gas wird durch einen gesonderten Auslaß abgeführt. Die im Seitenkanal vorgesehene bogenförmige Umlenkwand bedingt eine entsprechend große axiale Erstreckung des Seitenschildes. Hierdurch wird die axiale Baulänge der Flüssigkeitsringmaschine entsprechend vergrößert.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsringmaschine der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß trotz eines angebauten Flüssigkeitsabscheiders die Axiale Baulänge der Maschine möglichst klein gehalten werden kann.

[0004] Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die als Abscheideelement wirkende Schleuderscheibe weist in axialer Richtung nur eine geringe Stärke auf, so daß auch das sie umgebende Mantelgehäuse in axialer Richtung schmal bemessen werden kann. In radialer Richtung kann das Mantelgehäuse und auch damit die Schleuderscheibe entsprechend dem Durchmesser des Gehäuses der Flüssigkeitsringmaschine dimensioniert werden.

[0005] Ein störungsfreies Abführen des Gases wird dadurch ermöglicht, daß zwischen der Schleuderscheibe und den sich zur Ebene der Schleuderscheibe parallel erstreckenden Gehäusewänden des Mantelgehäuses Axialspalte vorgesehen sind.

[0006] Zweckmäßigerweise wird die Schleuderscheibe auf der Antriebswelle des Laufrades der Flüssigkeitsringmaschine angeordnet. Damit entfällt ein gesonderter Antrieb für die Schleuderscheibe.

[0007] Eine Material- und Platzersparnis ergibt sich dadurch, daß die eine Stirnwand des die Schleuderscheibe umgebenden Mantelgehäuses von der betreffenden Wand des Maschinengehäuses gebildet ist.

[0008] Ein hoher Abscheidegrad der Flüssigkeit aus dem Gas-Flüssigkeitsgemisch wird dadurch erreicht, daß an der dem Maschinengehäuse gegenüberliegenden Stirnwand des Mantelgehäuses in dem an die Antriebswelle angrenzenden Bereich eine oder mehrere Austrittsöffnungen für das Gas vorgesehen sind. Insbesondere, wenn mehrere Austrittsöffnungen vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, wenn diese in einen mit dem Gasauslaß der Flüssigkeitsringmaschine verbundenen Ringraum münden. Es entfallen somit aufwendige Strömungsverbindungen zwischen den einzelnen Austrittsöffnungen und dem Gasauslaß der Flüssigkeitsringmaschine.

[0009] Dadurch, daß die Schleuderscheibe in dem an die Antriebswelle angrenzenden Bereich mit Durchtrittsöffnungen für das Gas versehen ist, ergibt sich für das Gas ein kurzer Strömungsweg von der den Austrittsöffnungen des Mantelgehäuses abgewandten Seite der Schleuderscheibe zu den Austrittsöffnungen.

[0010] Das Abschleudern der im Gas-Flüssigkeitsgemisch enthaltenden Flüssigkeitspartikel nach radial außen wird dadurch weiter begünstigt, daß an der Schleuderscheibe aus deren Ebene vorstehende Leitrippen angeordnet sind.

[0011] Vorteilhaft ist es auch, wenn das aus dem Druckschlitz austretende Gas-Flüssigkeitsgemisch durch entsprechende Umlenkelemente schräg auf die Schleuderscheibe gerichtet ist. Entspricht dabei die Strömungsrichtung des Gemisches der Drehrichtung der Schleuderscheibe, so ergibt sich eine zusätzliche Antriebskomponente für die Schleuderscheibe.

[0012] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben.

[0013] Mit 1 ist eine Flüssigkeitsringmaschine bezeichnet, in deren Maschinengehäuse 2 ein Laufrad 3 vorgesehen ist. Das Laufrad 3 ist auf dem freien Ende der Antriebswelle 4 eines mit der Flüssigkeitsringmaschine zu einem Aggregat zusammengefügten Elektromotors 5 angeordnet. Die dem Elektromotor 5 zugekehrte Wand des Maschinengehäuses 2 ist als Steuerscheibe 6 ausgebildet. Sie weist somit einen Ansaugschlitz 7 und einen Druckschlitz 8 auf, dem in Drehrichtung des Laufrades noch eine oder mehrere Drucköffnungen vorgeschaltet sein können. Axial vor der die Steuerscheibe 6 bildenden Wand des Maschinengehäuses 2 ist auf der Antriebswelle 4 eine Schleuderscheibe 9 drehfest angeordnet. Diese Schleuderscheibe 9 wird von einem mit dem Maschinengehäuse 2 verbundenen Mantelgehäuse 10 umgeben.

[0014] An der Umfangsmantelfläche 11 ist ein mittels eines Ventils 12 steuerbarer Flüssigkeitsablauf 13 vorgesehen. Zweckmäßigerweise wird dieser Ablauf 13 an einer solchen Stelle der Umfangsmantelfläche 11 vorgesehen, daß er in der betriebsmäßigen Aufstellage der Flüssigkeitsringmaschine an der geodätisch tiefsten Stelle der Umfangsmantelfläche 11 liegt.

[0015] Durch eine Zwischenwand 14 ist gegenüber dem die Schleuderscheibe 9 umgrenzenden Raum 16 des Mantelgehäuses 10 ein den Ansaugstutzen 15 der Flüssigkeitsringmaschine 1 mit dem Ansaugschlitz 7 verbindender Saugraum 17 abgegrenzt.

[0016] In dem an die Antriebswelle 4 radial angrenzenden Bereich sind in der dem Maschinengehäuse 2 gegenüberliegenden Stirnwand 18 des Mantelgehäuses 10 Austrittsöffnungen 19 ausgebildet, die in einen Ringraum 20 münden, der über einen Gehäusekanal 21 mit dem Druckstutzen 22 der Flüssigkeitsringmaschine 1 in Strömungsverbindung steht.

[0017] Die Schleuderscheibe 9 weist ebenfalls in dem an die Antriebswelle 4 radial angrenzenden Bereich Durchtrittsöffnungen 23 auf, die zweckmäßigerweise mit dem gleichen radialen Abstand wie die Austrittsöffnungen 19 zur Mittenachse der Antriebswelle 4 angeordnet sind. Damit liegen diese Öffnungen 19 und 23 einander gegenüber und das durchströmende Gas erfahrt an dieser Stelle keine weitere Umlenkung. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Öffnungen 19 und 23 radial gegeneinander zu versetzen, so daß das Gas eine weitere Umlenkung erfährt und eine zusätzliche Prallabscheidung der Flüssigkeitspartikel erzielt wird.

[0018] Die Flüssigkeitsringmaschine arbeitet wie folgt:
Das über den Druckschlitz 8 aus dem Verdichtungsraum der Flüssigkeitsringmaschine 1 ausgestoßene Gas-Flüssigkeitsgemisch trifft auf die axial vor dem Druckschlitz 8 angeordnete Schleuderscheibe 9 auf, wobei das Gemisch durch in der Zeichnung nicht dargestellte Umlenkelemente so gerichtet werden kann, daß es in einem schrägen Winkel tangential auf die Fläche der Schleuderscheibe 9 auftrifft. Durch die Schleuderscheibe 9 werden die Flüssigkeitspartikel des Gemisches nach radial außen gegen die Innenseite der Umfangsmantelfläche 11 geschleudert. Dort bildet sich ein in Drehrichtung des Laufrades 3 rotierender Flüssigkeitsring, so daß die durch die Schleuderscheibe 9 abgesonderte Flüssigkeit zu dem Flüssigkeitsablauf 13 strömt und aus der Flüssigkeitsringmaschine 1 abgeführt werden kann.

[0019] Das Gas strömt dagegen über die Durchtrittsöffnung 23 und die Austrittsöffnung 19 zum Druckstutzen 22. Von der Schleuderscheibe 9 zunächst nach radial außen mitgeförderte Gasteile können über zwischen der Schleuderscheibe 9 und dem sie umgebenden Mantelgehäuse 10 bestehende Axialspalte 24 ebenfalls zu der Durchtrittsöffnung 23 und der Austrittsöffnung 19 zurückströmen.

Ansprüche

1. Flüssigkeitsringmaschine mit einer an deren Gehäuse angebauten Flüssigkeitsabscheidevorrichtung, bei welcher Maschine der Druckschlitz (8) der Steuerscheibe (6) direkt in die Abscheidevorrichtung mündet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abscheidevorrichtung eine dem Druckschlitz (8) axial gegenüberliegende rotierende Schleuderscheibe (9) aufweist, welche von einem mit dem Maschinengehäuse (2) verbundenen Mantelgehäuse (10) umgeben ist, das an seinem Außenumfang oder zumindest im Bereich seines Außenumfanges einen Flüssigkeitsablauf (13) und in einem radial weiter innen liegenden Bereich eine Gasaustrittsöffnung (19) aufweist.

2. Flüssigkeitsringmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Schleuderscheibe (9) und den sich zur Ebene der Schleuderscheibe (9) parallel erstreckenden Gehäusewänden des Mantelgehäuses (10) Axialspalte (24) vorgesehen sind.

3. Flüssigkeitsringmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleuderscheibe (9) auf der Antriebswelle (4) des Laufrades (3) der Flüssigkeitsringmaschine angeordnet ist.

4. Flüssigkeitsringmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die eine Stirnwand des die Schleuderscheibe (9) umgebenden Mantelgehäuses (10) von der betreffenden Wand des Maschinengehäuses gebildet ist.

5. Flüssigkeitsringmaschine nach einem der vorhergenden Ahsprüche
dadurch gekennzeichnet,
daß an der dem Maschinengehäuse gegenüberliegenden Stirnwand des Mantelgehäuses (10) in dem an die Antriebswelle (4) angrenzenden Bereich eine oder mehrere Austrittsöffnungen (19) für das Gas vorgesehen sind.

6. Flüssigkeitsringmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsöffnungen (19) in einen mit dem Gasauslaß (22) der Maschine verbundenen Ringraum (20) münden.

7. Flüssigkeitsringmaschine nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleuderscheibe (9) in dem an die Antriebswelle (4) angrenzenden Bereich mit Durchtrittsöffnungen (23) für das Gas versehen ist.

8. Flüssigkeitsringmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Schleuderscheibe (9) aus deren Ebene vorstehende Leitrippen angeordnet sind.

9. Flüssigkeitsringmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das aus dem Druckschlitz (8) austretende Gas-Flüssigkeits-Gemisch durch entsprechende Umlenkelemente schräg auf die Schleuderscheibe (9) gerichtet ist.

Zeichnung