DE3115577C2

DE3115577C2 - Liquid ring pump

Info

Publication number: DE3115577C2
Application number: DE19813115577
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 8521 Spardorf Stehr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE3115577A1; JPS57179398A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit einem exzentrisch in der Bohrung des Pumpengehäuses (1) gelagerten und mit Schaufeln (2) bestückten Pumpenrad (3). Zwischen dem durch die vom Pumpenrad (3) in Drehung versetzten Betriebsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitsring (8) und dem Pumpengehäuse (1) sind die Reibung zwischen dem Flüssigkeitsring (8) und dem Pumpengehäuse (1) herabsetzende Mittel vorgesehen. Um die Verminderung der Reibungsverluste ohne gesonderte, hochwertige Bauteile zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Flüssigkeitsring (8) und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses (1) ein Gas- oder Luftring (12) gebildet ist, oder daß durch an der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses (1) vorgesehene Rauhflächen über den ganzen Umfang des Pumpengehäuses (1) Miniturbulenzen erzeugt sind.The invention relates to a liquid ring pump with an impeller (3) mounted eccentrically in the bore of the pump housing (1) and equipped with blades (2). Means reducing the friction between the liquid ring (8) and the pump housing (1) are provided between the liquid ring (8) formed by the operating liquid set in rotation by the pump wheel (3) and the pump housing (1). In order to enable the friction losses to be reduced without separate, high-quality components, it is proposed that a gas or air ring (12) be formed between the liquid ring (8) and the inner surface of the pump housing (1), or that a gas or air ring (12) be formed on the inner surface of the pump housing (1) provided roughened surfaces over the entire circumference of the pump housing (1) mini-turbulences are generated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsringpumpe mit einem exzentrisch in der Bohrung des Pumpengehäuses gelagerten, mit Schaufeln bestückten Pumpenrad, bei der ferner zwischen dem durch die vom Pumpenrad in Drehung versetzten Betriebsflüssigkeit gebildeten Flüssigkeitsring und dem Pumpengehäuse die Reibung zwischen Flüssigkeitsring und Pumpengehäusc herabsetzende Mittel vorgesehen sind.The invention relates to a liquid ring pump with an eccentric in the bore of the pump housing mounted pump wheel equipped with blades, in which the pump wheel in Rotation offset operating fluid formed liquid ring and the pump housing the friction between Liquid ring and pump housing reducing means are provided.

Eine solche Flüssigkeitsringpumpe ist durch die DE-AS 10 17 740 bekannt. Roi dieser bekannten Flüssigkeitsringpumpe ist im Pumpengehause eine gesonderte Ringtrommel angeordnet, die durch eine /wischen der Außenfläche der Rmgtroinmel und dem Pumpcngehäuse eingebrachte Druckflüssigkeit gegenüber dem Pumpengehäuse abgehoben und in der Schwebe gehalten wird. Die Ringtromniel wird somit von dem rotierenden Flüssigkeilsring mitgenommen. Die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Flüssigkeitsring und der Ringtrommel wird dadurch sehr klein und dementsprechend auch die Reibungsverluste.Such a liquid ring pump is known from DE-AS 10 17 740. Roi of this known liquid ring pump a separate ring drum is arranged in the pump housing, which by a / wipe the Outer surface of the Rmgtroinmel and the pump housing introduced hydraulic fluid opposite the pump housing lifted off and held in suspension. The Ringtromniel is thus from the rotating Liquid wedge ring taken away. The relative speed between the liquid ring and the ring drum becomes very small as a result and, accordingly, also the friction losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsringpumpe so auszubilden, daß die Verminderung der Reibungsverluste ohne gesonderte hochwertige Bauteile möglich istThe invention is based on the object of a liquid ring pump to be trained in such a way that the reduction in friction losses without separate high-quality Components is possible

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der ίο Erfindung dadurch, daß zwischen dem Flüssigkeitsring und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses ein Gas- oder Luftring gebildet ist, oder auch dadurch, daß zwischen dem Flüssigkeitsring und der inneren Oberfläche des Pumpengehäuses durch Rauhflächen über den ganzen Umfang des Pumpengehäuses Miniturbulenzen erzeugt sind.The solution to the problem is achieved according to the invention in that between the liquid ring and a gas or air ring is formed on the inner surface of the pump housing, or else in that between the liquid ring and the inner surface of the pump housing by rough surfaces over the The entire circumference of the pump housing mini-turbulences are generated.

Ein Gas- bzw. Luftring läßt sich auf einfache Weise dadurch erzeugen, daß am Innenumfang des Pumpengehäuses mehrere, sich axial erstreckende Schlitze zum Einblasen von Gas oder Luft vorgesehen sind.A gas or air ring can be produced in a simple manner in that on the inner circumference of the pump housing a plurality of axially extending slots are provided for injecting gas or air.

Bei einer mit Wasser als Betriebsflüssigkeit arbeitenden Flüssigkeitsringpumpe wird die zur Erzeugung der Miniturbulenzen notwendige Rauhigkeit der Oberfläche des Pumpengehäuses auf einfache Weise dadurch erreicht, daß durch Imprägnieren eine hydrophobe Schicht am Innenumfang des Pumpengehäuses aufgebracht ist.In the case of a liquid ring pump that works with water as the operating fluid, the is used to generate the Miniturbulence necessary roughness of the surface of the pump housing in a simple way achieved that a hydrophobic layer is applied to the inner circumference of the pump housing by impregnation is.

Minituioulenzen können auch dadurch erzeugt werden, daß am Innenumfang des Pumpengehäuses ein Schrägborstenvelour aufgebracht ist, dessen Borsten in Drehrichtung des Flüssigkeitsringes weisen.Minituioulenzen can also be generated by that on the inner circumference of the pump housing an inclined bristle velor is applied, the bristles in The direction of rotation of the liquid ring.

Eine weitere Verminderung der in einer Flüssigkeitsringpumpe auftretenden Reibungsverluste gelingt dadurch, daß die Enden der Schaufeln verrundet sind. Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Schaufeln im Anschluß an die verrundeten Enden zumindest auf der Vorderseite eine Aushöhlung aufweisen.A further reduction in the friction losses occurring in a liquid ring pump is achieved by that the ends of the blades are rounded. It is also advantageous that the blades in the Connection to the rounded ends have a cavity at least on the front side.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigtThe subject of the application is described below using an exemplary embodiment shown in the drawing described in more detail. It shows

F i g. I eine Flüssigkeitsringpumpe im Schnitt, F i g. 7 einen Detailschnitt einer Flüssigkeitsringpumpe, bei der zwischen dem Flüssigkeitsring und dem Gehäuse ein Luftring gebildet ist,F i g. I a liquid ring pump in section, F i g. 7 shows a detailed section of a liquid ring pump in which an air ring is formed between the liquid ring and the housing,

F i g. 3 einen Detailschnitt einer Flüssigkeitsringpumpe, bei der auf der Innenseite des Pumpengehäuses ein Schrägbürstenvelour aufgebracht ist,F i g. 3 shows a detailed section of a liquid ring pump, with a on the inside of the pump housing Inclined brush velor is applied,

Fig.4 eine verrundete Ausführungsform der Schaufelendcn und4 shows a rounded embodiment of the blade ends and

so F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der Schaufelenden. so F i g. 5 shows another embodiment of the blade ends.

In F i g. I ist mit 1 das Pumpengehäuse bezeichnet, in dem ein mit Schaufeln 2 bestücktes Pumpenrad 3 exzentrisch gelagert ist. An dem Pumpengehäuse 1 ist ein Einlaßsuitzen 4 und ein Auslaßstutzen 5 vorgesehen. Über einen Saugschlitz 6 wird das zu verdichtende Medium angesaugt und durch einen Druckschlitz 7 verdichtet ausgestoßen. Durch das Pumpenrad 3 wird die in das Pumpcngehäuse 1 eingefüllte Betriebsflüssigkeit in Ro-W) tation versetzt und bildet einen Flüssigkeitsring 8.In Fig. I denotes the pump housing 1, in which a pump wheel 3 equipped with blades 2 is mounted eccentrically. On the pump housing 1, an inlet fitting 4 and an outlet connection 5 are provided. The medium to be compressed is sucked in via a suction slot 6 and ejected in a compressed manner through a pressure slot 7. The operating fluid filled into the pump housing 1 is rotated by the pump wheel 3 and forms a fluid ring 8.

In F i g. 2 sind am Innenumfang des Pumpengehäuses 1 sich in axialer Richtung erstreckende Schlitze 9 ausgebildet. Unterhalb der Schlit/c 9 verläuft ein sich über den ganzen Umfang erstreckender Ringkanal 10, in den b5 ein Zul'ührstutzcn 11 mündet. Über diesen Zuführstutzcn 11 wird Gas oder Luft in den Ringkanal 10 hineingcblascn. Das Gas bzw. die Luft gelangt über die Schlit/c in das Pumpengehäusc und bildet einen Gas- b/.w. Luft-In Fig. 2 are on the inner circumference of the pump housing 1 formed slots 9 extending in the axial direction. Below the Schlit / c 9 runs over Annular channel 10 extending over the entire circumference, into which b5 a feed nozzle 11 opens. About this feed connector 11 gas or air is blown into the annular channel 10. The gas or the air reaches the pump housing c via the slot / c and forms a gas b / .w. Air-

ring 12 zwischen der Innenfläche des Pumpengehäuses 1 und dem Flüssigkeitsring 8. Die radiale Stärke des Luftringes 12 ist so bemessen, daß der Luftring 12 nicht bis an die Schaufeln 2 heranragt.ring 12 between the inner surface of the pump housing 1 and the liquid ring 8. The radial thickness of the The air ring 12 is dimensioned so that the air ring 12 does not protrude as far as the blades 2.

In der Darstellung nach Fig.3 ist an der Innenseite des Pumpengehäuses 1 ein Schrägborstenveiour 13 befestigt. Die Borsten dieses Velours weisen in die durch einen Pfeil 14 angedeutete Drehrichtung des Flüssigkeitsringes 8. Durch diesen Schrägborstenveiour 13 werden in der Grenzschicht zwischen dem Flüssigkeitsring 8 und dem Pumpengehäuse i Miniturbulenzen erzeugt. Diese Miniturbulenzen verhindern, daß sich die Wirkung der Haftreibung zwischen dem Flüssigkeitsring 8 und dem Pumpengehäuse 1 auf weiter innen liegende Bereiche des Flüssigkeilsringes 8 übertragen kann. Das Geschwindigkeitsprofil des Flüssigkeitsringes 8 kann damit auch in den Bereichen zwischen zwei benachbarten Schaufeln 2 ein Sprungprofil bleiben, wie es in unmittelbarer Umgebung der Schaufeln 2 durch diese erzwungen wird.In the illustration according to Figure 3 is on the inside of the pump housing 1 an inclined bristle material 13 attached. The bristles of this velor point into the through direction of rotation of the liquid ring 8 indicated by an arrow 14 mini-turbulences are generated in the boundary layer between the liquid ring 8 and the pump housing i. These mini-turbulences prevent the effect of static friction between the liquid ring 8 and the pump housing 1 are transferred to areas of the liquid wedge ring 8 further inside can. The speed profile of the liquid ring 8 can thus also in the areas between two adjacent Shovels 2 remain a jump profile, as it is in the immediate vicinity of the blades 2 by this is forced.

Es besteht auch die Möglichkeit, die in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen miteinander zu kombinieren. Der Schrägborstenveiour 13 kann auf die mit Schlitzen 9 versehene Innenwand des Pumpengehäuses 1 aufgebracht werden. Die Luft kann durch das Gewebe des Schrägborstenvelours 13 hindurchdringen und den Luftring 12 bilden.There is also the possibility of the steps shown in FIGS. 2 and 3 to combine illustrated embodiments with each other. The inclined bristle veiour 13 can be on the with Slits 9 provided inner wall of the pump housing 1 are applied. The air can pass through the tissue of the inclined bristle velor 13 penetrate and form the air ring 12.

Im Betriebszustand der Flüssigkeitsringpumpe tauchen die Schaufeln 2 des Pumpenrades 3 periodisch in den Flüssigkeitsring 8 ein und werden wieder aus diesem herausgezogen. Neben der Bewegung in Drehrichtung der Schaufeln 2 findet also eine radial gerichtete Relativbewegung zwischen den Schaufeln 2 und dem Flüssigkeitsring 8 statt. Um beim Eintauchen der Schaufeln 2 in den Flüssigkeitsring 8 bzw. beim Wiederherausziehen derselben aus dem Flüssigkeitsring eine die innere Reibungsverluste im Flüssigkeitsring 8 erhöhende Wirbelbildung zu vermeiden, sind die Schaufeln 2 an ihren Enden 15 verrundet. Entsprechend F i g. 4 ist die Verrundung so ausgeführt, daß das Ende 15 der Schaufei 2 dicker ausgebildet ist als der übrige Bereich der Schaufel 2. Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform schließt sich an das verrundete Ende 15 der Schaufel 2 eine Aushöhlung 16 der Schaufel 2 auf der Vorder- und Rückseite an. In beiden Figuren ist die bisher übliehe Schaufelform gestrichelt angedeutet. Bei den neuen Schaufelformen ist die Wirbelbildung beim Eintauchen in den Flüssigkeitsring bzw. beim Herauszieher, aus dem Flüssigkeitsring wesentlich herabgesetzt. Damit sind auch die durch die Wirbelbildung bedingten Rcibungs-Verluste reduziert.In the operating state of the liquid ring pump, the blades 2 of the pump wheel 3 dip periodically in the liquid ring 8 and are pulled out of this again. In addition to the movement in the direction of rotation the blades 2 thus finds a radially directed relative movement between the blades 2 and the Liquid ring 8 instead. To when immersing the blades 2 in the liquid ring 8 or when pulling it out again the same from the liquid ring one which increases the internal friction losses in the liquid ring 8 To avoid vortex formation, the blades 2 are rounded at their ends 15. According to FIG. 4 is the Rounding carried out so that the end 15 of the blade 2 is thicker than the rest of the area Shovel 2. In the case of the in FIG. The embodiment shown in FIG. 5 adjoins the rounded end 15 of the blade 2 a cavity 16 of the blade 2 on the front and back. In both figures, the one that has been used so far Shovel shape indicated by dashed lines. With the new blade shapes, the vortex is formed during immersion into the liquid ring or when pulling it out of the Liquid ring significantly reduced. This also includes the friction losses caused by the vortex formation reduced.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Liquid ring pump with an eccentrically mounted in the bore of the pump housing, with Impeller equipped with blades, which also rotates between the impeller by the impeller offset operating fluid formed liquid ring and the pump housing the friction lowering means are provided between the liquid ring and the pump housing, characterized in that that between the liquid ring (8) and the inner surface of the pump housing (1) a gas or air ring (12) is formed.

2. Liquid ring pump with an eccentrically mounted in the bore of the pump housing, with Impeller equipped with blades, which also rotates between the impeller by the impeller offset operating fluid formed liquid ring and the pump housing the friction lowering means are provided between the liquid ring and the pump housing, characterized in that that between the liquid ring (8) and the inner surface of the pump housing (1) mini-turbulences are generated by rough surfaces over the entire circumference of the pump housing (1).

3. Liquid ring pump according to claim 1, characterized in that the inner circumference of the Pump housing (1) several axially extending slots (9) for injecting gas or air are provided.

4. Liquid ring pump according to claim 2, in which water is used as the operating fluid, thereby characterized in that a hydrophobic layer on the inner circumference of the pump housing by impregnation (1) is applied.

5. Liquid ring pump according to claim 2, characterized in that the inner circumference of the Pump housing (I) an inclined bristle velor (13) is applied, the bristles in the direction of rotation of the Have liquid ring (8).

6. Liquid ring according to claim 1 or 2, characterized in that the ends (15) of the blades (2) are rounded.

7. Liquid ring pump according to claim 6, characterized in that the blades (2) in the connection have a cavity (16) at the rounded ends (15) at least on the front side.