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

Abstract

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Description

Die Erfindung betrifft einen Abscheider, insbesondere bei Flüssigkeits­ ring-Vakuumpumpen oder dergl.The invention relates to a separator, especially with liquids ring vacuum pumps or the like.

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.The pumping speed of a liquid ring vacuum pump depends Except for the pumped medium to a considerable extent from the operation liquid from the predominantly used Water as the operating fluid at its temperature. The The pumping speed of a water ring vacuum pump can be Adjustment of the temperature of the process water in particular which are strongly influenced in the area of higher negative pressures, being a lower operating fluid temperature higher Provides services. This results in the requirement ei ner cooling of the circulating operating fluid, which at As a rule, water as the operating fluid always sees that from the operating fluid circuit some of the heated liquid is drained off and through cooler fresh liquid from the supply network replaced will, d. H. the operation of a water ring vacuum pump always more or less fresh water consumption of the operating costs of such a pump often not negligibly burdened.

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.They are centrifugal separators with a first stage as a cyclone separator and a second stage as a vortex Scheider known, for example for the separation of solid parts from gas streams (CH 3 86 215) or from oil Gas flows (US 38 77 904) are used. With the known This type of separator can, however, be that of the present Not solve the problem underlying the invention and are no arrangements have become known in which such Separator in the exhaust pipes of liquid ring Vacuum pumps would have been installed.

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.The object of the present invention is therefore intended be solved, a reduction in water operating costs in particular for water ring vacuum pumps. Such  Lowering operating costs naturally also applies to others Operating fluids as water, since they are also in one internal cooling circuit with great effort again and again should be cooled down.

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.Arrangements to minimize coolant consumption especially with liquid ring vacuum pumps known. In these, however, the separation of the Gas flow from the liquid ring entrained liquid in simple containers in which the speed of the Gas-liquid mixture flow is reduced, whereby then the heavier liquid collects in the bottom of the container and be returned from there to the liquid ring can. Because the separation of gas and liquid in this one fold containers is very imperfect, the well-known Separation tank is very large and therefore takes up a lot of space are and are therefore very expensive.

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. To avoid these disadvantages, the rack is used to solve the problem th task therefore according to the invention with an arrangement of proposed type suggested in the exhaust pipe the liquid ring vacuum pump one as a two-stage flee Force separator designed gas-liquid separator to be arranged in which the first stage is a cyclone separator and the second stage is a potential vortex separator.  

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.The cyclone separator should consist of a housing with a cylindrical mantle exist on which a tangential to Line for the gas-liquid mixture and a discharge are attached to the drained liquid. The housing is supposed to have a closed lid part and a bottom part have on which a discharge for the operating fluid is arranged and through which a line for the derivation of the gas is passed through the separator, the Entry opening above the discharge line for the discharged Liquid is lying. The potential vortex separator is said to be cylindri inserted into the housing of the cyclone separator be designed housing, the lower opening in Separation room for the liquid below the drain for the drained liquid and its upper Opening with the interior of the housing through baffles in Connection is through which the flow from the interior of the  Cyclone separator essentially tangential to the interior of the cylindrical housing is passed.

An Hand der Zeichnungen soll die Erfindung nach­ folgend noch näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt in schematischer DarstellungBased on the drawings, the invention is intended are explained in more detail below. In the drawings shows in a schematic representation

Fig. 1 den Gesamtaufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung, Fig. 1 shows the overall construction of an arrangement according to the invention,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines zweistufigen Fliehkraftabscheiders, Fig. 2 is a vertical section through an embodiment of a two stage centrifugal separator,

Fig. 3 eine Ansicht von oben auf diesen Abscheider bei abgenommenem Deckelteil und Fig. 3 is a top view of this separator with the cover part removed

Fig. 4 die Anordnung eines Temperatur-Meßwertaufnehmers am Abscheider in Seitenansicht. Fig. 4 shows the arrangement of a temperature sensor on the separator in side view.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same parts have the same reference numerals Mistake.

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. In the overall structure of an arrangement according to the invention according to FIG. 1, the liquid ring vacuum pump is characterized by 10 be, which is connected by the vacuum line 18 to the room to be evacuated. The pump 10 conveys a gas-operating liquid mixture through a line 22 into a gas / liquid separator 11 , from which a part of the separated liquid is discharged through a line 20 and a part is returned through an operating liquid line 19 into the vacuum pump 10 . The gas separated from the liquid is discharged through an exhaust pipe 21 .

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.The gas / liquid separator is now shown enlarged in FIGS. 2 to 4 in different views. It consists essentially of a cyclone housing, generally designated 24 , into which a cylindrical inner housing 33 is inserted, in which, with the aid of guide plates 36, a potential vortex is generated. The result is a two-stage centrifugal separator, the first stage of which works on the principle of the cyclone separator and the second stage of which works as a potential vortex separator.

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.The cyclone separator has a cylindrical jacket 25 with a cover 26 and a bottom 27 . On the jacket 25 , a tangential feed 28 is attached for the gas-liquid mixture coming from the vacuum pump pe, and a discharge line 29 through which the quantity of fresh liquid supplied corresponding quantity of heated operating fluid to be discharged is discharged. If water is the operating fluid, it can be discharged from there directly into the sewage system or, for other fluids, into a cooling and processing system for reuse.

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. At the bottom 27 there is an outlet 30 for the operating water to be returned to the pump and, on the other hand, a line 31 for discharging the gas whose inlet opening 32 is therefore located in the gas space of the separator.

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.The potential vortex separator is formed by the cylindrical inner housing 33 . The gas-liquid mixture in the cyclone separator, which is largely freed from liquid, is introduced from an annular space 37 of the cyclone separator via the guide plates 36 attached to the upper part of the separator below the cover 26 through the upper opening 35 of the inner housing 33 into an interior 38 of this housing guided, whereby a potential vortex is formed in this space by the guide plates 36 , which leads to the further separation of the gas from the liquid. The liquid runs down the inner wall and combines, since the cylindrical inner housing has a lower opening 34 , with the liquid already located there, separating it from the cyclone.

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.As can be seen in FIG. 4, a temperature sensor 40 designed as a diving temperature sensor, which is connected to a control valve 14 in the coolant line 15 via a control device 13 , can be expediently fastened to the bottom 27 of the gas-liquid separator. A particularly compact design can be achieved if the coolant line 15 and the valve designed as a magnetic valve with presetting 14 are attached directly to the separator.

Claims (3)

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. 1. separator, especially in liquid ring vacuum pumps or the like., Characterized in that the in the exhaust line (21, 22) of the liquid ring vacuum pump (10) designed as a two-stage centrifugal gas-liquid separator is disposed (11), wherein the first stage is a cyclone separator and the second stage is a potential vortex separator. 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.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the cyclone separator from a housing ( 24 ) with a cylindrical jacket ( 25 ) on which a tangential feed line ( 28 ) for the gas-liquid mixture and a discharge line ( 29 ) are attached for the discharged liquid, a cover part ( 26 ) and a bottom part ( 27 ) on which an outlet ( 30 ) for the operating liquid is arranged and through which a line ( 31 ) for the discharge of the gas from the separator, the inlet opening ( 32 ) lies above the discharge line ( 29 ) for the discharged liquid, is passed through, and the potential vortex separator is designed as a cylindrical housing ( 33 ) inserted into the housing ( 24 ) of the cyclone separator, the lower opening ( 34 ) of which is in the separation space for the Liquid is below the discharge line ( 29 ) for the discharged liquid and its upper opening ( 35 ) with the annular space ( 37 ) of the housing ( 24 ) through baffles ( 36 ), through which the flow from the interior ( 37 ) of the housing ( 24 ) is guided substantially tangentially into the annular space ( 38 ) of the cylindri's housing ( 33 ), in connection. 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.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the line ( 31 ) is guided through the cover part ( 26 ) and the inlet opening is also above the derivative ( 29 ).