Das Anwendungsgebiet der Tauchpumpen erweitert sich immer
mehr im Vergleich zu den gewöhnlichen Zentrifugalpumpen. Der
Grund dafür ist, daß die Herstellung an den Hersteller zwar
größere Anforderungen stellt, aber sowohl der Einbau als auch
das Instandehalten wesentlich einfacher, billiger, also
wirtschaflicher ist. Die Pumpen-Motor-Einheiten sind fast
ausschließlich senkrecht angeordnete, relativ lange Maschinen
von kleinem Durchmesser. Dadurch sind sie auch für einen
Betrieb in mit einem Stahlrohr gefütterten Bohrlöchern
geeignet. Der größte Teil der Benützer der Tauchpumpe hat zum
Heben des Wassers genau deswegen die Tauchpumpe gewählt, weil
durch dieses System sowohl die Wasserverwendung
(Wasserwerke), als auch die Absenkung des Grundwasserspiegels
(Tagebau, Arbeitsgruben trocken halten) relativ einfach,
schnell und wirtschaftlich gemacht werden kann.The field of application of submersible pumps is always expanding
more compared to the usual centrifugal pumps. The
The reason for this is that the manufacture to the manufacturer
makes greater demands, but both the installation and
maintenance much easier, cheaper, so
is more economical. The pump-motor units are almost
only vertically arranged, relatively long machines
of small diameter. This makes them also for you
Operation in boreholes lined with steel tubing
suitable. Most of the users of the submersible pump have
Raising the water is why the submersible pump is chosen because
through this system both water use
(Waterworks), as well as the lowering of the water table
(Opencast mining, keep work pits dry) relatively easy,
can be done quickly and economically.
Bei der gewöhnlichen Ausbildung des Tauchpumpe-
Wasserverwendungssystems mit Bohrloch ist die Tauchpumpe an
ihrem eigenem Druckrohr aufgehängt. An dem Druckrohr werden
in bestimmten Abständen Speisekabel und - wenn es notwendig
ist - auch Anzeige-Fühlerkabel befestigt. Das Montieren
geschieht ähnlich wie bei dem Bohren, weil die
Druckrohrabschnitte über eine Gewinde- oder
Gewindemuffeverbindung miteinander verbunden werden, da der
Flanschrohranschluß unbegründet einen großen
Bohrlochdurchmesser beanspruchen würde. Besonders das
Montieren von Hochleistungspumpen (über 5 m3/p) nimmt große
und schwere Montagegeräte (Bohrturm, Dreheinrichtungen) und
viele Fachkräfte in Anspruch; außerdem ist die Ein- und
Ausbauzeit relativ lang. Der Materialanspruch des Druckrohres
ist bedeutend (wegen der Gewindeverbindung ist die Wanddicke
groß), und auch die Qualitätsanforderungen hinsichlich des
Rohrmaterials sind hoch.
In the usual design of the submersible pump water use system with a borehole, the submersible pump is suspended from its own pressure pipe. At certain intervals, feed cables and, if necessary, display sensor cables are attached to the pressure pipe. The assembly is similar to drilling because the pressure pipe sections are connected to each other via a threaded or threaded sleeve connection, since the flange pipe connection would take up a large borehole diameter without reason. In particular, the assembly of high-performance pumps (over 5 m 3 / p) takes large and heavy assembly devices (derrick, rotating devices) and many specialists; the installation and removal time is also relatively long. The material requirements of the pressure pipe are significant (due to the threaded connection, the wall thickness is large), and the quality requirements for the pipe material are also high.
Die Anwendung von anderen Systemen anstatt des auf der Hand
liegenden Aufhängesystems ist nur dann begründet, wenn das
eine teure und komplizierte Montagearbeit beanspruchende
Druckrohr weggelassen wird.The application of other systems instead of the obvious
lying suspension system is only justified if that
an expensive and complicated assembly work
Pressure pipe is omitted.
Das Druckrohr hat nämlich zwei Aufgaben: das Leiten des
Wassers und das Halten der Pumpeneinheit. Gemäß der Erfindung
kann die erste Funktion das Futterrohr des Bohrloches
übernehmen, was auch noch den Vorteil hat, daß die
Strömungsgeschwindigkeit wegen des größeren Durchmessers
kleiner wird, der Reibungsverlust wird geringer, der
Energieaufwand wird günstiger und der beim Abstellen der
Pumpe auftretende Wasserschlag wird geringer. Zum Aufhängen
der Maschine kann ein flexibles, lasttragendes
Maschinenelement (z.B. ein Stahldrahtseil) angewendet werden,
welches ein Massenartikel, also billig ist. Die zum Heben und
Absenken der Pumpeneinheit notwendigen Maschinen (Winden)
sind ebenfalls im Handel verfügbar. Die zum Heben notwendige
Zugkraft ist - besonders beim tiefen Einbau - wesentlich
kleiner, als wenn auch das Druckrohr in voller Länge mit
angehoben werden müßte.The pressure pipe has two functions: to guide the water and to hold the pump unit. According to the invention, the first function can take over the casing of the borehole, which also has the advantage that the flow velocity becomes smaller due to the larger diameter, the friction loss is reduced, the energy expenditure becomes cheaper and the water hammer occurring when the pump is switched off is reduced. A flexible, load-bearing machine element (for example a steel wire rope) can be used to hang the machine, which is a mass-produced item, that is to say cheap. The machines (winches) required to raise and lower the pump unit are also available in stores. The pulling force necessary for lifting is - especially in deep installation - much smaller than if the full length of the pressure pipe also had to be raised.
Bei der erfindungsgemäßen Trennung der bisherigen
Druckrohrfunktionen werden also die Anwendungsvorteile der
Tauchpumpe immer größer, das Anwendungsgebiet immer breiter.
Für das Aufhängen der Pumpeneinheit an dem Seil muß auf die
Pumpeneinheit ein Vorrichtung montiert werden, die
ermöglicht, daß über der Pumpe nach deren Absenken ein
Dichtungssystem an der gewünschten Stelle in Betrieb gesetzt
wird, wodurch der Raum über der Pumpe (Druckseite) von dem
Raum unter der Pumpe (Saugseite) getrennt wird.In the inventive separation of the previous ones
Pressure pipe functions are the application advantages of
Submersible pump always bigger, the area of application ever wider.
To hang the pump unit on the rope, the
Pump unit can be mounted a device that
allows that over the pump after lowering it
Sealing system put into operation at the desired location
the space above the pump (pressure side) of the
Space under the pump (suction side) is separated.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in Fig. 1 im
Längsschnitt dargestellt. Auf der linken Seite dieser Figur
ist die Vorrichtung in ihrem Bewegungszustand (Heben,
Senken), auf der rechten im ortsfesten Betriebszustand
gezeigt. Die Tragringe 11 und 14 sind nicht in gleicher
Vertikalebene angeordnet, sondern, wie bei der in Fig. 2. in
Draufsicht gezeigten Vorrichtung um 90° gegeneinander
versetzt.The device according to the invention is shown in longitudinal section in FIG. 1. On the left side of this figure, the device is shown in its state of movement (lifting, lowering), on the right in the stationary operating state. The support rings 11 and 14 are not arranged in the same vertical plane, but, as in the case of the device shown in FIG. 2, are offset from one another by 90 °.
Der Rohrabschnitt 2 ist entweder mit der Pumpen-Motoreinheit
1 oder mit deren Rückschlag-Ventil verbunden. Die Stopfbüchse
4 am oberen Ende des in den Rohrabschnitt 2 schräg
eingeschweißten Kabeldurchführungsrohres 3 sorgt dafür, daß
das Wasser nicht neben dem hindurchgeführten Kabel 5 in den
Niederdruckraum zurückströmt.The pipe section 2 is either connected to the pump motor unit 1 or to its check valve. The stuffing box 4 at the upper end of the cable feed-through tube 3 , which is welded obliquely into the tube section 2, ensures that the water does not flow back into the low-pressure space next to the cable 5 which is passed through.
Die ringförmige Dichtung 7 zum Abdichten des Rohrabschnittes
2 gegen das Futterrohr ist auf der rings des Rohrabschnittes
2 an diesen angeschweißten ringförmigen, abgeschrägten
Stützschulter 6 angebracht. Die Dichtung 7 ist bestrebt,
teils wegen der Flexibilität des eigenen Materials, teils
wegen des eingelassenen Versteifungsringes 8, die auf der
linken Seite der Figur gezeigte Form einzunehmen, in welcher
sie sich am kleinsten Durchmesser der Schrägschulter befindet
und daher sich auf ihren Kleinsten Durchmesser
zusammengezogen hat, so daß nicht mehr an dem Futterrohr
anliegt. Die die Dichtungswirkung sicherstellende deformierte
Form wird durch das Verschieben des Klemmringes 9 nach unten
unter der Kraft der Schraubenfeder 13 hervorgerufen. Die
Profile der Stützschulter 6, der Dichtung 7 und des
Klemmringes 9 sind so ausgebildet, daß sie sowohl während der
Bewegung, als auch in befestigtem Zustand die gewünschte,
zweckmäßigste Dichtungsform sicherstellen.The annular seal 7 for sealing the pipe section 2 against the casing is attached to the ring-shaped, bevelled support shoulder 6 welded to the pipe section 2 . The seal 7 endeavors, partly because of the flexibility of its own material, partly because of the embedded stiffening ring 8 , to assume the shape shown on the left side of the figure, in which it is located at the smallest diameter of the inclined shoulder and is therefore contracted to its smallest diameter has so that it no longer bears against the casing. The deformed shape ensuring the sealing effect is caused by the displacement of the clamping ring 9 downward under the force of the coil spring 13 . The profiles of the support shoulder 6 , the seal 7 and the clamping ring 9 are designed so that they ensure the desired, most appropriate form of seal both during the movement and in the attached state.
Die ganze Konstruktion hängt während der Bewegung an dem
Zugseil 10, das mit den Tragringen 11 (mindestens 2 Stück)
verbunden ist an denen der Klemmring 9 aufgehängt ist. Das
Befestigungsseil 12 ist locker, deswegen hält das Gewicht der
Maschineneinheit die an dem Federstützring 16 gegengestützte
Feder 13, der am oberen Ende des Rohrabschnittes 2
angeschraubt ist, in zusammengedrücktem Zustand, d.h. der
Klemmring 9 ist angehoben und gibt daher die Dichtung 7 frei.
Das Befestigungsseil 12 wird nun überirdisch festgelegt und
das Zugseil 10 weiter nachgelassen, so daß das Gewicht der
Maschineneinheit über die Tragringe 14 (mindestens 2 Stück)
auf das Befestigungsseil 12 übergeben wird. Die Feder 13
zwingt den Klemmringt 9 nach unten und dieser drückt die
Dichtung 7 nach unten in die Betriebslage.The whole construction hangs during the movement on the pull rope 10 , which is connected to the support rings 11 (at least 2 pieces) on which the clamping ring 9 is suspended. The fastening cable 12 is loose, therefore the weight of the machine unit holds the spring 13 , which is counter-supported on the spring support ring 16 and which is screwed onto the upper end of the pipe section 2 , in the compressed state, ie the clamping ring 9 is raised and therefore releases the seal 7 . The fixing cable 12 is now set above ground and further diminished the tension cable 10 so that the weight of the engine unit (at least 2 pieces) is transferred to the fixing cable 12 via the support rings fourteenth The spring 13 forces the clamping ring 9 down and this presses the seal 7 down into the operating position.
Das Bohrloch wird nach dem Einschalten der Pumpe bis zum
Auslaufstand des Wassers aufgefüllt, die Dichtung 7 würde
also wegen des erhöhten Druckes auch nach einem erneuten
Anheben des Klemmringes 9 in deformierter Form gehalten.
Vorausgesetzt, daß sowohl die Dichtung 7, als auch das
Rückschlagventil der Pumpe vollkommen schließen, könnte die
Maschineneinheit nur mit sehr großer Kraft zurückgehoben
werden. Um dies zu vermeiden, sind in der Stützschulter 6
Bohrungen 15 angebracht, die in der Betriebslage der Dichtung
unter der Kraft der Schraubenfeder von der Dichtung 7 nach
oben abgedichtet werden. Zum Herausheben der Pumpeneinheit
wird zuerst durch Spannen des Zugseils 10 der Klemmring 9
angehoben; dadurch werden die Bohrungen 15 von der Dichtung 7
freigegeben und das Wasser sinkt in dem Bohrloch ab.The borehole is filled up to the drainage point of the water after the pump is switched on, so the seal 7 would be kept deformed due to the increased pressure even after the clamping ring 9 was raised again. Provided that both the seal 7 and the check valve of the pump close completely, the machine unit could only be lifted back with very great force. To avoid this, 6 holes 15 are made in the support shoulder, which are sealed in the operating position of the seal under the force of the coil spring from the seal 7 upwards. To lift the pump unit, the clamping ring 9 is first raised by tensioning the traction cable 10 ; thereby the holes 15 are released from the seal 7 and the water sinks in the borehole.
Die Befestigungs- und Zugseile werden - an der
Bohrlochöffnung - durch Dichtungsbuchsen aus dem Wasserraum
herausgeleitet.The mounting and tension cables are - led out by sealing sleeves from the water chamber - at the borehole opening.