DE1124018B - Vorrichtung zur Foerderung von Gas und zu dessen feinster Verteilung in einer Fluessigkeit - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Förderung von Gas und zu dessen feinster Verteilung in einer Flüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von Gas und zu dessen gleichzeitiger feinster Verteilung in einer Flüssigkeit mittels eines rotierenden Gasverteilers.
• Die Verdichtung und Förderung des Gases erfolgt in an sich bekannter Weise nach dem Prinzip der Wasserring-Luftpumpe, nachfolgend kurz als Flüssig keitsringpumpe bezeichnet. Die Erfindung erstreckt sich im wesentlichen auf eine neuartige Anordnung dieser letzteren derart, daß der Gasverteiler durch das in die drehbar gelagerte Flüssigkeitsringpumpe eingeleitete Drehmoment indirekt von dem Antriebsmotor der Flüssigkeitsringpumpe aus in Drehung versetzt wird.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt.
• Fig. 1 zeigt die Einrichtung im Aufriß, und zwar in Ansicht; Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 3 und Fig. 3 ein waagerechter Schnitt durch die Flüssigkeitsringpumpe in der Ebene I-I; Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung der letzteren, und zwar ebenfalls im waagerechten Schnitt.
• Die Verdichtung und Förderung des Gases kommt nach Art der Flüssigkeitsringpumpen auch im vorliegenden Falle dadurch zustande, daß ein in dem zylindrischen Luftpumpengehäuse dl bis d3 mit Stirnwänden d1 und d3 exzentrisch gelagertes, über die Welle c in Drehung versetztes Schaufelrad g mit Nabe f eine bestimmte Menge von Flüssigkeit in kreisender Bewegung hält. Unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft bildet diese Flüssigkeit am Umfang der senkrechten Wand d2 des Gehäuses einen geschlossenen Flüssigkeitsring m. Zwischen den einzelnen Armen des Schaufelrades g und dem Flüssigkeitsringm bilden sich Gasräume, deren Volumen bei der Rotation des Schaufelrades g in dessen Drehrichtung von einem Minimum über ein Maximum wieder zu einem Minimum sich verändert. Durch einen in der Stirnwand dl des Luftpumpengehäuses d1 bis d3 angeordneten sichelförmigen Schlitz i gelangt das zu fördernde Gas in den Hohlraum der einzelnen, durch zwei benachbarte Arme des rotierenden Schaufelradesg, die Stirnwändedl und d3 und die annähernd zylindrische Innenfläche des umlaufenden Flüssigkeitsringes m gebildeten Zellen.
• Bei jeder Drehung der einzelnen Zellen erfolgt eine Ansaugung des Gases über den Schlitz i, darauf die Verdichtung desselben und schließlich das Ausblasen über den in der Stirnwand d3 vorhandenen Schlitz k in die Hohlwelle ei des eigentlichen Gasverteilers e2 bis 4 Die beim Ausblasen des verdichteten Gases durch den Schlitz k mitgerissene Flüssigkeit muß natürlich in bei Flüssigkeitsringpumpen üblicher Weise durch fortlaufende Zufuhr von Sperrfiüssigkeit in das Pumpengehäuse ergänzt werden.
• Im Bedarfsfalle kann jede der Stirnwände dí und d3 mit je einer Ein- und Auslaßöffnung i, k versehen werden. Der Gasstrom wird alsdann durch entsprechend angeordnete Verbindungskanäle geführt.
• Durch das über das Schaufelrad g in die Flüssigkeitsringpumpe eingeleitete Drehmoment erfolgt erfindungsgemäß der Antrieb des mit der beschriebenen Flüssigkeitsringpumpe dl bis d3, f, g starr verbundenen Gasverteilers e1 bis e3. Das in die Flüssigkeitsringpumpe eingeleitete Drehmoment muß nach dem Momenten satz wieder vernichtet werden.
• Dadurch wird bedingt, daß der mit der Flüssigkeitsringpumpe starr verbundene Gasverteiler e1 bis e3 sich so rasch dreht, bis das von ihm aufgenommene Drehmoment gleich dem in die Flüssigkeitsringpumpe eingeleiteten ist. Ergibt das auf den Gasverteiler auf diese Weise übertragene Drehmoment eine für ersteren nicht ausreichende Drehzahl, so werden an der senkrechten Innenwand d2 des zylindrischen Luftpumpengehäuses dl bis d3 Stege h vorgesehen, welche über den Flüssigkeitsringm ein zusätzliches Drehmoment auf das Luftpumpengehäuse bzw. die mit diesem Gehäuse starr verbundene Hohlwelle e1 des Gasverteilers e2 bis e3 übertragen. Die Welle c des auf geeignete Weise, etwa durch einen Elektromotor a, angetriebenen Schaufelrades g fällt mit der durch ein Lager e geführten Hohlwelle e1 des Gasverteilers e2 bis e3 zusammen.
• Durch entsprechende Anordnung der Stege h nach Zahl und Abmessungen kann das im einzelnen Falle erforderliche Übersetzungsverhältnis zwischen dem über die Welle c angetriebenen Schaufelrad g und der Hohlwelle e1 des Gasverteilers e2 bis e3 hergestellt werden.
• Die mit dem Luftpumpengehäuse d1 bis d3 verbundenen Stege h erhalten zweckmäßig Stromlinienform und bilden dann nach Fig. 4 einen Kranz von Schaufeln h1. Ordnet man jede dieser Schaufeln h1 im Luftpumpengehäuse um eine senkrechte Achse drehbar an und verbindet man die Achsen sämtlicher Schaufeln h1 durch ein geeignetes Maschinenelement, z. B. einen Zahnkranz, so läßt sich der Anstellwinkel der Schaufeln verändern. Dadurch wird das von dem umlaufenden Flüssigkeitsring m auf das Luftpumpengehäuse d1 bis d3 bzw. den Gasverteiler e1 bis e3 übertragene Drehmoment und damit der Schlupf zwischen Schaufelrad und Luftpumpengehäuse geändert. Die Folge ist eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebswelle c und dem Gasverteiler e1 bis e3.
• Die bei der vorbeschriebenen Einrichtung durch den zur Antriebswelle c exzentrisch gelagerten Flüssigkeitsring m entstehende Unwucht wird in bekannter Weise, etwa durch ein Gegengewicht, ausgeglichen.
• Eine solche Vorrichtung läßt sich in dem Hohlraum zwischen der zur Antriebswelle c exzentrisch liegenden Gehäusewandd2 und der zentrisch zu der ersteren liegenden Verschalungswand d1 anordnen.
• Der in der zu begasenden Flüssigkeit rotierende Gasverteiler e2 bis e3 kann in jeder geeigneten Anordnung ausgeführt werden.
• Bei schäumenden Flüssigkeiten kann die Flüssigkeitsringpumpe d1 bis d3, J; g in geringer Entfernung oberhalb der Oberfläche der zu begasenden Flüssigkeit angeordnet werden. Uber die Ansaugeöffnungen i tritt dann ein Gas-Flüssigkeits-Gemisch in das Innere des Luftpumpengehäuses d1 bis d3 ein, und der umlaufende Flüssigkeitsring m wird durch die zu begasende Flüssigkeit selbst gebildet. Der Zuwachs an letzterer gelangt zusammen mit dem geförderten Gas über die Öffnungen k, die Hohlwelle e1 und den Gasverteiler e2 bis e3 in die zu begasende Flüssigkeit zurück. Die Begasungsvorrichtung gemäß der Erfindung dient in diesem Falle gleichzeitig der Entschäumung des betreffenden Gefäßes. Die Menge der auf diese Weise aus dem Gefäß über die beschriebene Vorrichtung umlaufenden Flüssigkeit kann durch die Lage der Eintritts öffnungen 1 zur Oberfläche der Flüssigkeit variiert werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur feinsten Verteilung von Gas in einer Flüssigkeit unter gleichzeitiger Förderung des ersteren, wobei das Gas aus einem in der Flüssigkeit umlaufenden Gasverteiler austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderung des Gases durch eine Flüssigkeitsringpumpe (dl bis d3) erfolgt, die als Flüssigkeitskupplung - zwischen Motorwelle (c) und Welle (e1) des Gasverteilers (e2 bis e3) geschaltet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (c) des Antriebsmotors mit dem Schaufelrad (g) der Flüssigkeitsringpumpe und die Welle (ei) des Gasverteilers (e2 bis e3) mit dem Luftpumpengehäuse (dl bis d3) verbunden ist, dessen senkrechte Innenwand (d2) mit Stegen bzw. Schaufeln (h bzw. h1) versehen ist (Fig. 1).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Antriebsmotors mit dem an der Innenwand mit Stegen bzw.

   Schaufeln versehenen Luftpumpengehäuse (dí bis d3) und die Welle des Gasverteilers mit dem Schaufelrad (g) der Flüssigkeitsringpumpe verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (h1) um ihre senkrechten Achsen drehbar angeordnet und über ein geeignetes Maschinenelement, z. B. einen Zahnkranz, miteinander derart verbunden sind, daß sie gleichzeitig und im gleichen Winkel verstellt werden können.