DE3448123C2

DE3448123C2 - Precipitator, in particular for liquid-ring vacuum pumps or the like

Info

Publication number: DE3448123C2
Application number: DE19843448123
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Dr. 2123 Bardowick De Fink; Heinz Dipl.-Phys. 2127 Rullstorf De Bohn
Original assignee: Loewe Pumpenfabrik GmbH
Current assignee: Loewe Pumpenfabrik GmbH
Priority date: 1984-07-12
Filing date: 1984-07-12
Publication date: 1988-07-21

Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheider, insbesondere bei Flüssigkeits ring-Vakuumpumpen oder dergl.

Das Saugvermögen einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe hängt außer vom Fördermedium in erheblichem Maße von der Betriebs flüssigkeit ab und zwar bei dem überwiegend verwendeten Wasser als Betriebsflüssigkeit von dessen Temperatur. Das Saugvermögen einer Wasserring-Vakuumpumpe kann durch die Verstellung der Temperatur des Betriebswassers insbeson dere im Bereich höherer Unterdrücke stark beeinflußt werden, wobei eine geringere Betriebsflüssigkeitstemperatur höhere Leistungen erbringt. Damit ergibt sich das Erfordernis ei ner Kühlung der umlaufenden Betriebsflüssigkeit, was bei Wasser als Betriebsflüssigkeit in der Regel dadurch ge schieht, daß aus dem Betriebsflüssigkeitskreislauf immer ein Teil der erwärmten Flüssigkeit abgeführt und durch kühlere Frischflüssigkeit aus dem Leitungsnetz ersetzt wird, d. h. der Betrieb einer Wasserring-Vakuumpumpe macht immer einen mehr oder weniger großen Frischwasserverbrauch erforderlich, der die Betriebskosten einer solchen Pumpe oft nicht unerheblich belastet.

Es sind Fliehkraftabscheider mit einer ersten Stufe als Zyklonabscheider und einer zweiten Stufe als Wirbelab scheider bekannt, die beispielsweise zur Abscheidung von festen Teilen aus Gasströmen (CH 3 86 215) oder von Öl aus Gasströmen (US 38 77 904) benutzt werden. Mit den bekannten Abscheidern dieser Art läßt sich aber die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht lösen und es sind auch keine Anordnungen bekanntgeworden, bei denen derartige Abscheider in die Abgasleitungen von Flüssigkeitsring- Vakuumpumpen eingebaut worden wären.

Durch die vorliegende Erfindung soll deshalb die Aufgabe gelöst werden, eine Senkung der Wasserbetriebskosten insbesondere für Wasserring-Vakuumpumpen zu erreichen. Eine solche Senkung der Betriebskosten gilt natürlich auch für andere Betriebsflüssigkeiten als Wasser, da diese ja auch in einem internen Kühlkreislauf mit hohem Aufwand immer wieder her untergekühlt werden müßten.

Anordnungen zur Minimierung des Kühlflüssigkeitsverbrauches insbesondere bei Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen sind grundsätzlich bekannt. Bei diesen erfolgt aber die Abscheidung der vom Gasstrom aus dem Flüssigkeitsring mitgerissenen Flüssigkeit in einfachen Behältern, in denen die Geschwindigkeit des Gas-Flüssigkeits-Gemisch-Stromes herabgesetzt wird, wobei dann die schwerere Flüssigkeit sich unten im Behälter sammelt und von dort in den Flüssigkeitsring zurückgeführt werden kann. Da die Trennung von Gas und Flüssigkeit in diesen ein fachen Behältern sehr unvollkommen ist, müssen die bekannten Abscheidebehälter sehr groß und damit platzaufwendig ausge führt werden und sind folglich sehr teuer.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird zur Lösung der gestell ten Aufgabe deshalb erfindungsgemäß bei einer Anordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, in der Abgasleitung der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe einen als zweistufigen Flieh kraftabscheider ausgebildeten Gas-Flüssigkeits-Separator anzuordnen, bei dem die erste Stufe ein Zyklonabscheider und die zweite Stufe ein Potentialwirbelabscheider ist.

Dabei soll der Zyklonabscheider aus einem Gehäuse mit einem zylindrischen Mantel bestehen, an dem eine tangentiale Zu leitung für das Gas-Flüssigkeitsgemisch und eine Ableitung für die abgeführte Flüssigkeit angebracht sind. Das Gehäuse soll einen geschlossenen Deckelteil und einen Bodenteil aufweisen, an dem eine Abführung für die Betriebsflüssigkeit angeordnet ist und durch den eine Leitung für die Ableitung des Gases aus dem Abscheider hindurchgeführt ist, deren Eintrittsöffnung oberhalb der Ableitung für die abgeführte Flüssigkeit liegt. Der Potentialwirbelabscheider soll als in das Gehäuse des Zyklonabscheiders eingesetztes zylindri sches Gehäuse ausgebildet sein, dessen untere Öffnung im Abscheideraum für die Flüssigkeit unterhalb der Ableitung für die abgeleitete Flüssigkeit liegt und dessen obere Öffnung mit dem Innenraum des Gehäuses durch Leitbleche in Verbindung steht, durch die die Strömung vom Innenraum des Zyklonabscheiders im wesentlichen tangential in den Innenraum des zylindrischen Gehäuses geleitet wird.

An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung nach folgend noch näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 den Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines zweistufigen Fliehkraftabscheiders,

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf diesen Abscheider bei abgenommenem Deckelteil und

Fig. 4 die Anordnung eines Temperatur-Meßwertaufnehmers am Abscheider in Seitenansicht.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem Gesamtaufbau einer Anordnung gemäß der Erfindung nach Fig. 1 ist die Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe mit 10 be zeichnet, die durch die Vakuumleitung 18 mit dem zu evakuieren den Raum verbunden ist. Die Pumpe 10 fördert ein Gas-Betriebs flüssigkeits-Gemisch durch eine Leitung 22 in einen Gas-/Flüssig keitsabscheider 11, von dem ein Teil der abgeschiedenen Flüssigkeit durch eine Leitung 20 abgeleitet und ein Teil durch eine Betriebsflüssigkeitsleitung 19 in die Vakuumpumpe 10 zurückgeführt wird. Das von der Flüssigkeit getrennte Gas wird durch eine Abgasleitung 21 abgeführt.

Der Gas-/Flüssigkeitsabscheider ist nun in den Fig. 2 bis 4 in verschiedenen Ansichten vergrößert dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus einem allgemein mit 24 be zeichneten Zyklongehäuse, in das ein zylindrisches Innen gehäuse 33 eingesetzt ist, in dem mit Hilfe von Leit blechen 36 ein Potentialwirbel erzeugt wird. Es entsteht so ein zweistufiger Fliehkraftabscheider, dessen erste Stufe nach dem Prinzip des Zyklonabscheiders und dessen zweite Stufe als Potentialwirbelabscheider arbeitet.

Der Zyklonabscheider weist einen zylindrischen Mantel 25 mit einem Deckel 26 und einem Boden 27 auf. Am Mantel 25 ist eine tangentiale Zuführung 28 für das aus der Vakuumpum pe kommende Gas-Flüssigkeits-Gemisch angebracht, sowie eine Ableitung 29, durch die die der zugeführten Frischflüssig keitsmenge entsprechende Menge abzuleitender erwärmter Be triebsflüssigkeit abgeführt wird. Dabei kann bei Wasser als Betriebsflüssigkeit die Abführung von dort eventuell gleich in die Kanalisation erfolgen oder bei anderen Flüs sigkeiten in eine Kühl- und Aufbereitungsanlage zur Wieder verwendung.

Am Boden 27 ist einmal ein Ablauf 30 für das zur Pumpe zurückzuführende Betriebswasser angebracht und zum anderen eine Leitung 31 zur Abführung des Gases deren Zulauföff nung 32 sich deshalb im Gasraum des Abscheiders befindet.

Der Potentialwirbelabscheider wird durch das zylindrische Innengehäuse 33 gebildet. Dabei wird das im Zyklonabschei der weitgehend von Flüssigkeit befreite Gas-Flüssigkeits- Gemisch aus einem Ringraum 37 des Zyklonabscheiders über die am oberen Teil des Abscheiders unterhalb des Deckels 26 angebrachten Leitbleche 36 durch die obere Öffnung 35 des Innengehäuses 33 in einen Innenraum 38 dieses Gehäuses ein geführt, wobei sich durch die Leitbleche 36 in diesem Raum ein Potentialwirbel ausbildet, der zur weiteren Separierung des Gases von der Flüssigkeit führt. Die Flüssigkeit läuft dabei an der Innenwand herab und vereinigt sich, da das zylindrische Innengehäuse eine untere Öffnung 34 aufweist, mit der dort schon befindlichen Flüssigkeit aus dem Zyklon abscheider.

Wie Fig. 4 erkennen läßt, kann ein als Tauchtemperaturfüh ler 40 ausgebildeter Temperatur-Meßwertaufnehmer, der über eine Steuereinrichtung 13 mit einem Stellventil 14 in der Kühlflüssigkeitsleitung 15 verbunden ist, zweckmäßig am Boden 27 des Gas-Flüssigkeitsabscheiders befestigt sein. Eine besondere kompakte Ausführung läßt sich erreichen, wenn die Kühlflüssigkeitsleitung 15 und das als Magnetven til mit Voreinstellung 14 ausgeführte Stellventil direkt am Abscheider angebracht sind.

Claims

1. Abscheider, insbesondere bei Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasleitung (21, 22) der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe (10) ein als zweistufiger Fliehkraftabscheider ausgebildeter Gas-Flüssigkeits- Separator (11) angeordnet ist, bei dem die erste Stufe ein Zyklonabscheider und die zweite Stufe ein Potential wirbelabscheider ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zyklonabscheider aus einem Gehäuse (24) mit einem zylindrischen Mantel (25), an dem eine tangentiale Zulei tung (28) für das Gas-Flüssigkeits-Gemisch und eine Ablei tung (29) für die abgeführte Flüssigkeit angebracht sind, einem Deckelteil (26) und einem Bodenteil (27) an dem ein Ablauf (30) für die Betriebsflüssigkeit angeordnet ist und durch das eine Leitung (31) für die Ableitung des Gases aus dem Abscheider, deren Eintrittsöffnung (32) oberhalb der Ableitung (29) für die abgeführte Flüssigkeit liegt, hindurchgeführt ist, besteht und der Potentialwirbel abscheider als in das Gehäuse (24) des Zyklonabscheiders eingesetztes zylindrisches Gehäuse (33) ausgebildet ist, dessen untere Öffnung (34) im Abscheideraum für die Flüs sigkeit unterhalb der Ableitung (29) für die abgeleitete Flüssigkeit liegt und dessen obere Öffnung (35) mit dem Ringraum (37) des Gehäuses (24) durch Leitbleche (36), durch die die Strömung vom Innenraum (37) des Gehäuses (24) im wesentlichen tangential in den Ringraum (38) des zylindri schen Gehäuses (33) geleitet wird, in Verbindung steht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (31) durch das Deckelteil (26) geführt wird und deren Eintrittsöffnung ebenfalls oberhalb der Ableitung (29) liegt.