DE356564C - Verfahren zum Betrieb von Kreiselpumpen mit Tiefsaugeeinrichtung - Google Patents

Description

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Soll "Kreiselpumpen Wasser aus einer Saugtiefe zugeführt werden, die über der natürlichen, durch den iUmosphärendruck verfügbaren Saughöhe liegt, so findet eine Tief sauge-S einrichtung Anwendimg, die in der Regel eine oder mehrere Düsen verwendet, denen ein Teil der von der Pumpe gelieferten Druckwassermenge zugeführt wird. In den Düsen wird der Wasserdruck in Strömungsenergie ίο umgesetzt und durch diese eine größere Wassermenge mitgerissen. Hierdurch wird die zu große Saughöhe überwunden und Wasser der Pumpe zugeführt.

Je nach der Tiefe, um welche der tatsächlieh zur Verfügung stehende Saugspiegel unter dem natürlichen liegt, beträgt die für die Speisung der Tiefsaugeeinrichtung erforderliche Druckwassermenge 20 bis 70 Prozent der normalen Fördermenge der Anlage. Um dieses Maß muß die Leistung der Pumpe und damit auch ihres Antriebsmotors größer gewählt werden, als es zur Förderung der eigentlichen Nutzwassermenge notwendig wäre.

Hieraus erklärt sich auch, daß die Tiefsaugeeinrichtungen fast nur dort verwendet werden, wo die normale Saughöhe nur vorübergehend auftritt. Doch ist es auch bei solchen Anlagen in mehrfacher Hinsicht unwirtschaftlich, daß lediglich mit Rücksicht auf die vorübergehende Absenkung des Wasserspiegels im Brunnen, die ganze Maschinenanlage übergroß gewählt werden muß, denn eine weitere Folge hiervon ist, daß die Pumpe 35* bei normaler Leistung und üblicher Saughöhe nur unter Teillast läuft und dementsprechend einen verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad aufweist.

Wenn in solchen Fällen Dampf zur Verfügung steht, so könnte in Erwägung gezogen werden, zur Überwindung· der zeitweise auftretenden übergroßen Saughöhe eine Dampfstrahldüse zu benutzen, um.das Wasser der Pumpe zuzuführen. Der Ausführung dieses Gedankens steht jedoch der- Übelstand entgegen, daß eine Dampfstrahlvorrichtung nur für wenig wechselnde Fördermengen zu verwenden ist. Der als Tiefsaugeeinrichtung arbeitende Strahlapparat muß unter allen Umständen im Brunnen oder Schacht nahe über dem Wasserspiegel bzw. unter demselben angeordnet sein. Eine Veränderung des Düsenquerschnitts während des Betriebes zwecks Regelung ist daher nicht möglich oder \ praktisch nicht statthaft. Der Dampfdruck muß annähernd derselbe bleiben, die zur Speisung dienende Dampfmenge läßt sich also ebenfalls nicht regeln, d. h. nicht nach Bedarf verringern. Wird nun vorübergehend von der Pumpe nur eine geringe Wassermenge verlangt, so wird das Verhältnis von Dampfmenge zur Wassermenge derart ungünstig, daß eine unzulässige Erwärmung der der Pumpe zuzuführenden geringen Wassermenge eintritt und Dampf im Saugrohr der Pumpe zu befürchten ist. Der Frischdampf wird entweder durch die relativ kleine Wassermenge nicht vollständig niedergeschlagen, oder das Wasser wird durch die relativ große Dampfmenge so erwärmt, daß Wiederverdampfung vor oder in der Pumpe zu befürchten ist. Eine solche Wiederverdampfung des heißen Wassers wird um so eher auftreten, je größer die noch auf die Pumpe entfallende natürliche Saughöhe und je geringer die gesamte Fördermenge der Pumpe zur Zeit ist.

Diese Übelstände werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Speisung der Tiefsaugeeinrichtung nur bei kleinen P'ördermengen durch Druckwasser, bei größeren Fördermengen dagegen durch Dampf erfolgt. Hierdurch kann eine der normalen Fördermenge entsprechende Pumpengröße verwendet werden, da von dieser Druckwasser zum Betriebe der Tiefsaugeeinrichtung nur entnommen wird, solange die Förderleistung der Pumpe noch nicht voll ausgenutzt wird. Die Pumpe selbst wird somit stets nahezu mit der normalen Fördermenge, also unter dem günstigsten Wirkungsgrade, arbeiten. Andererseits wird die Gefahr einer unzulässigen Erwärmung des Pumpensaugwassers vermieden. Steigt die Förderleistung der Pumpe bis etwa zur normalen Fördermenge, so wird gemäß der Erfindung die für die Saugvorrichtung benötigte Druckwasserentnahme selbsttätig geschlossen und ebenso selbsttätig Hochdruckdampf der Tiefsaugeeinrichtung zugeführt. Am zweckmäßigsten erfolgt diese selbsttätige Regelung dadurch, daß irgendein Teil der Pumpe, der sich ihrer Fördermenge entsprechend bewegt, beispielsweise die Rückschlagklappe in der Pumpendruckleitung, zum Steuern zweier Ventile dient, welche die Zufuhr des Druckwassers bzw. des Dampfes zur Tiefsaugeeinrichtung regeln.

Tn besonders einfacher Weise gestaltet sich

der Einbau der neuen Einrichtung bei einer Pumpe, die durch eine Dampfmaschine oder Dampfturbine angetrieben wird. Die Anlage ! kann dann so gebaut werden, daß sie vollkom- ! S men sich selbst überlassen wird und vom Leer- ^! lauf bis zur Höchstförderung betriebssicher j arbeitet. Beim Leerlauf wird lediglich eine Mindestwassermenge durch die Saugleitung, die Pumpe, die Tiefsaugedruckleitung und die

ίο Tiefsaugeeinrichtung hindurchgepumpt. Auf der Zeichnung ist als Beispiel eine derartige Anlage schematisch dargestellt.

Bei dieser Anlage wird eine Kreiselpumpe a von einer Dampfturbine b angetrieben, welcher durch eine Leitung c Betriebsdampf zugeführt wird. Im Brunnen oder Schacht 0 ist an die zur Pumpe führende Saugleitung i die Tiefsaugeeinrichturig h angeschlossen.

In den Pumpendruckstutzen oder der anschließenden Druckwasserleitung befindet sich eine Rückschlagklappe d, die zweckmäßig mit einem Belastungsgewich't d_± ausgerüstet ist. Mit dieser Rückschlagklappe ist ein am besten in dem gleichen Gehäuse liegendes, vorteilhaft als Kolbenschieber ausgebildetes Abschlußorgan / zwangläufig verbunden. Die Belastung der Rückschlagklappe d ist so gewählt, daß sie durch ihre Schwere eine mit der Durchflußmenge wechselnde Stellung einnimmt. Der Schieber oder das Ventil / steuert eine zwischen der Pumpe α und der Rückschlagklappe d abzweigende Druckwasserleitung· ^₁; bei offenem Schieber f gelangt somit das Druckwasser unmittelbar durch die Leitung g in den Schacht zur Tiefsaugeeinrichtung h. Die Einstellung des Absperrschiebers f und der Klappe d ist so gewählt, daß der Schieber f zwangläufig durch die Klappe d geschlossen wird, sobald diese sich mit steigender Fördermenge anhebt und etwa eine Stellung einnimmt, die dem Hnidurchströmen der normalen Fördermenge entspricht. Andererseits ist die Verbindung zwischen dem Schieber f und d'er Klappe d derart, daß sich die Klappe bei geschlossenem Schieber f und zunehmender Förderung der Pumpe noch weiter zu öffnen vermag.

Die Klappe d oder zweckmäßiger der Druckwasserschieber f dient ferner zur Bewegung eines kleinen Dampfventils oder Kolbenschiebers I, dem Frischdampf aus der Leitung c durch die Zweigleitung k zugeführt wird. Am einfachsten befindet sich in der Verlängerung der Achse des Schiebers f eine Spindel, die durch Stopfbüchsen geführt ist und den Ventilkörper I trägt. Dieses Ventil ist so angeordnet, daß sich das Ventil I öffnet, wenn der Schieber f geschlossen ist und umgekehrt. Von dem Ventil I führt die Dampfleitung m in den Schacht ο zur Tiefsaugevorrichtung h. Sind die beiden Leitungen ni und; g oberhalb der Tiefsaugeeinrichtung h vereinigt, so empfiehlt es sich, in die Leitungen einfache Rückschlagventile ^₁ und W₁ anzuordnen, damit sich das Druckwasser und der Dampf für den Betrieb der Tiefsaugeeinrichtung auch dann nicht gegenseitig stören, wenn zufällig beide Betriebsmittel der Tiefsaugeeinrichtung zuströmen und sie verschiedenen Druck besitzen.

Durch die beschriebene Einrichtung wird erreicht, daß bei kleiner Fördermenge der Druckwasserschieber f die Tiefsaugeeinrichtung h versorgt, während bei größerer Fördermenge selbsttätig ein Umschalten in der Weise erfolgt, daß dann durch das Dampfventil Z Frischdampf der Tiefsaugeeinrichtung zuströmt.

Die Vorrichtung zeichnet sich durch Einfachheit und Betriebssicherheit aus und erreicht die Vorteile mit wenigen Mitteln und verhältnismäßig geringen Kosten.

Claims (4)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren-zum Betrieb von Kreiselpumpen mit Tiefsaugeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleiner Förderleistung Druckwasser, bei größerer Förderleistung Dampf zum Betrieb der Tiefsaugeeinrichtung dient.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Anlage, der sich in Abhängigkeit von der Fördermenge der Pumpe bewegt, beispielsweise die übliche Rückschlagklappe (d) in d'er Pumpendruckleitung, zwei Absperrorgane (f bzw. I) steuert, welche den Durchfluß von Druckwasser bzw, von Dampf zur Tiefsaugeeinrichtung (A) regeln.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagklappe, die bei kleiner Förderleistung nur wenig angehoben wird, zwangläufig mit einem Absperrschieber verbunden ist, welcher eine zwischen der Klappe und der Pumpe abzweigende Druokwasserleitung (/1. S) steuert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klappe eine in Verlängerung der Achse des Schiebers liegende Spindel angreift, an welcher der Ventilkörper zum Steuern der Dampfzuführung (m) zur Tiefsaugeeinrichtung sitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.