Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe

Prinzip einer Flüssigkeitsringpumpe

Eine Flüssigkeitsringpumpe (auch Wasserringpumpe, Flüssigkeitsringvakuumpumpe oder Flüssigkeitsringverdichter genannt) dient der Förderung und Verdichtung von Gasen. Sie wird häufig als Vakuumpumpe, vor allem in der Anlagen- und Prozesstechnik, beispielsweise in der chemischen Industrie, eingesetzt. Als Flüssigkeitsring-Entlüftungspumpe dient sie bei der Feuerwehr dem Entlüften der Saugleitung zur Wasserförderung aus offenen Gewässern.

Funktionsprinzip Flüssigkeitsringpumpe

In dem kreisrunden Gehäuse der Flüssigkeitsvakuumpumpe befindet sich ein sternförmiges, exzentrisch angeordnetes Flügelrad/Laufrad. Die in dem Gehäuse enthaltene Flüssigkeit (im Normalfall Wasser) bildet bei Rotation durch Zentrifugalkraft einen gleichmäßigen Flüssigkeitsring, welcher die Laufradkammern abdichtet und eine mögliche Funkenbildung durch aneinander reibende Metalle verhindert. Durch die exzentrische Rotationsbewegung tauchen die Kammern unterschiedlich tief in den Flüssigkeitsring ein, sodass das zu fördernde Gas ausgedehnt wird, was einen Unterdruck erzeugt, und an anderer Stelle komprimiert wird, was einen Überdruck/Verdichtung des Gases verursacht. Es gibt auch Bauweisen bei denen das Flügelrad zentrisch im Gehäuse sitzt. In den Deckeln die das Flügelrad seitlich abdichten sind Aussparungen, sogenannte Seitenkanäle, in die sich der Flüssigkeitsring eindrückt und somit die exzentrische Geometrie, die zum erzeugen der Druckdifferenz der einzelnen Kammern erforderlich ist, erzeugt.

Das Saugvermögen der Flüssigkeitsringpumpe wird um den Anteil des Sättigungsdampfdruckes am Ansaugdruck vermindert, deshalb kann der Ansaugdruck der Flüssigkeitsringpumpe den Sättigungsdampfdruck der verwendeten Betriebsflüssigkeit nicht unterschreiten. Die bei der Verdichtung des Gases anfallende Wärme wird über die Betriebsflüssigkeit abgeführt, die in der Regel in einem eigenen Kreislauf gekühlt und entgast und ggf. ausgetauscht bzw. ergänzt wird.

Vorteil

• eine Funkenbildung durch den Kontakt zwischen Metallen wird aufgrund der eingesetzten Betriebsflüssigkeit verhindert, Flüssigkeitsringpumpen sind somit für die Förderung und Verdichtung explosionsfähiger Gasgemische geeignet
• Unempfindlich gegenüber Flüssigkeiten / Dampf und Feststoffteilchen
• Isotherme Verdichtung (keine Kontamination bei Dämpferückgewinnung)
• Ölfreie Verdichtung (keine Kontamination bei Dämpferückgewinnung)
• Hohe Sicherheit für die Verdichtung von zündungsfähigen Gasen und Dämpfe
• Einfache Bauart für korrosionsfeste Werkstoffe
• Unempfindlich gegenüber Verstopfungen der Saug und Druckleitung (die Pumpe kann nicht "trockenlaufen")

Nachteil

• Hohe Leistungsaufnahme
• Das zu fördernde Gas reichert sich, bedingt durch den intensiven Kontakt mit der Betriebsflüssigkeit, mit dieser an
• Betriebsflüssigkeit ist ständig nachzuführen und eventuell die im Gas gelöste Betriebsflüssigkeit wieder zu entfernen (Dies kann allerdings auch einer der Vorteile dieser Maschinen sein, da es möglich ist in der Pumpe während der Verdichtung zu kondensieren)