DE4103157A1

DE4103157A1 - Waste water pumping system - has non-return valves in outlet pipe to reduce pumping energy requirements

Info

Publication number: DE4103157A1
Application number: DE19914103157
Authority: DE
Inventors: Rolf Trimborn
Original assignee: ABS Pumpen AG
Current assignee: ABS Pumpen AG
Priority date: 1991-02-02
Filing date: 1991-02-02
Publication date: 1992-08-06

Abstract

Waste water which collects in a manhole (1) is pumped out by means of a pump (2), wich is actuated by compressed air, which is supplied through the connection (5). The outlet pipe from the pump (2) is divided into sections (I,II,III) by non-return valves (6,7). The non-return valves prevent any water in the pipe from flowing back into the manhole (1) when the pump (2) has been shut down. This feature reduces the energy consumption of the pumping system since the pressure head of the water in the outlet pipe is conserved. USE/ADVANTAGE - Pumping of waste water by a method which reduces energy requirements.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeit, insbesondere von Abwasser, aus einem Pumpenschacht mittels einer mit einer Druckrohrleitung verbundenen, im Pumpenschacht angeordneten Förderpumpe, wobei hinter der Förderpumpe in der Druckrohrleitung ein Rückschlagorgan angeordnet ist, das ein Zurückfließen der Flüssigkeit nach dem Ausschalten der Förderpumpe in den Pumpenschacht ver hindert, und die Druckrohrleitung hinter dem Rückschlag organ mit Druckluft beaufschlagbar ist.The invention relates to a method and a Device for conveying liquid, in particular of wastewater from a pump shaft using a a pressure pipeline connected in the pump shaft arranged feed pump, being behind the feed pump A check valve is arranged in the pressure pipeline which is a backflow of the liquid after the Switch off the feed pump in the pump shaft ver prevents, and the pressure pipe behind the kickback organ can be pressurized with compressed air.

Mit bekannten Fördersystemen für Abwasser werden z. B. die in einem Schacht gesammelten Abwässer durch eine Druckrohrleitung einer Kläranlage zugeführt. Wenn das Abwasserniveau im Pumpenschacht auf einen bestimmten Pegel abgesunken oder eine vorbestimmte Laufzeit der Pumpe überschritten ist, wird die Pumpe abgeschaltet und die gefüllte Rohrleitung über einen Druckluftanschluß hinter der Förderpumpe mit Druckluft zur Anreicherung des Abwassers mit Sauerstoff beaufschlagt, wodurch die Rohrleitung teilweise oder ganz entleert und gespült wird und somit Verstopfungen oder Anbackungen an der Rohrwandung vermieden werden können. Ein zwischen dem Druckluftanschluß und der Pumpe vorgesehenes Rückschlag organ verhindert dabei, daß die zugeführte Druckluft durch die Pumpe in den Pumpenschacht entweichen kann. With known conveyor systems for wastewater z. B. the waste water collected in a shaft by a Pressure pipeline fed to a sewage treatment plant. If that Waste water level in the pump shaft to a certain one Level dropped or a predetermined duration of the Pump is exceeded, the pump is switched off and the filled pipeline via a compressed air connection behind the feed pump with compressed air for enrichment of the wastewater with oxygen, whereby the Pipe partially or completely emptied and flushed and thus blockages or caking on the Pipe wall can be avoided. A between that Compressed air connection and check provided for the pump organ prevents the compressed air supplied can escape into the pump shaft through the pump.

Dieses Rückschlagorgan versperrt die Rohrleitung gleichzeitig gegen zurückströmendes Abwasser, so daß sich nach Beendigung des Pumpvorganges bzw. des Einblasens von Druckluft die zurücklaufende Flüssigkeit im Rohranfang oberhalb des Rückschlagorganes sammelt.This check valve blocks the pipeline at the same time against wastewater flowing back so that itself after the pumping process or Blowing compressed air into the returning liquid collects in the beginning of the pipe above the non-return element.

Bei den bekannten Förderverfahren wird daher die nach dem Ausschalten der Förderpumpe zurückgeströmte Flüssig keit beim nächsten Pumpvorgang erneut durch die gesamte Druckrohrleitung bis zum Leitungsaustritt gefördert, wozu ein erheblicher Energieaufwand erforderlich ist. Auch kann je nach Länge und Durchmesser der Druckrohrleitung zum Spülen eine große Druckluftmenge erforderlich sein, so daß ein zusätzlicher Energie aufwand entsteht. Auch wird eine lange Druckrohrleitung relativ hohen Druckstößen unterworfen, so daß entsprechende Wandstärken bzw. ein hochwertiges Leitungsrohrmaterial verwendet werden muß.In the known funding methods, therefore, the liquid flowing back when the feed pump is switched off the next time the pump is pumped through the whole Pressure pipeline conveyed to the line outlet, which requires a considerable amount of energy. Depending on the length and diameter of the Pressure pipeline for flushing a large amount of compressed air may be required so that an additional energy effort arises. Also a long pressure pipeline subjected to relatively high pressure surges, so that appropriate wall thicknesses or a high quality Line pipe material must be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Förderung von Abwasser mittels einer mit Druckluft beaufschlagbaren Abwasserdruck leitung zu schaffen, bei dem der Energiebedarf gegenüber dem Stand der Technik verringert ist.The invention has for its object a method and a device for conveying waste water by means of a wastewater pressure to which compressed air can be applied to create a line where the energy requirements are met the prior art is reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckrohrleitung in Förderstufen eingeteilt wird, die durch weitere im Abstand in die Druckrohrleitung eingebaute Rückschlagorgane begrenzt werden, und daß nach dem Abschalten der Förderpumpe die Druckrohrleitung derart mit Druckluft beaufschlagt wird, daß zumindest die erste Förderstufe unter Ausblasen der in ihr enthaltenen Flüssigkeit mit Druckluft gefüllt ist.This object is achieved in that the pressure pipeline is divided into delivery stages, by further into the pressure pipeline at a distance built-in check valves are limited, and that after switching off the feed pump, the pressure pipeline is pressurized with compressed air such that at least the first funding stage by blowing out the in it contained liquid is filled with compressed air.

Durch die Einteilung der Druckrohrleitung in einzelne Förderstufen, die durch in die Rohrleitung eingebaute Rückschlagorgane begrenzt werden, ist ein Zurückströmen der bereits geförderten Flüssigkeit nur noch innerhalb einer Förderstufe möglich. Auf diese Weise bleibt das statische Energieniveau der bereits in der Druckrohrleitung geförderten Flüssigkeitsmenge nach dem Ausschalten der Förderpumpe erhalten, wodurch die entsprechende Förderenergie beim erneuten Einschalten der Pumpe eingespart werden kann. Durch das Einblasen von Druckluft in die erste Förderstufe hinter der Förderpumpe wird die Druckluftmenge begrenzt und ein Druckkissen geschaffen, das beim erneuten Pumpen in der Druckrohrleitung nach vorne geschoben wird und nach einander die weiteren Förderstufen passiert, wobei die vor dem Druckkissen stehende Flüssigkeit ausgeblasen wird.By dividing the pressure pipeline into individual ones Conveying stages, which are built into the pipeline Limiting recoil organs is a backflow of the liquid already pumped only within a funding level possible. That way it stays that way static energy level already in the Pressure pipe pumped amount of liquid after the Get off the feed pump, causing the Corresponding conveyor energy when switched on again the pump can be saved. By blowing of compressed air in the first stage after the Conveying pump, the amount of compressed air is limited and a Pressure pad created that when pumping again in the Pressure pipe is pushed forward and back each other passes through the other funding stages, the Blow out any liquid standing in front of the pressure pad becomes.

Auf diese Weise wird die Druckrohrleitung keinen starken Druckstößen mehr ausgesetzt, da sie gewissermaßen durch die Rückschlagorgane auf die einzelnen Förderstufen verkürzt wird.In this way, the pressure pipeline will not be strong More exposed to pressure surges, as it were through the setback bodies to the individual funding levels is shortened.

Weiterhin werden die Reibungsverluste im Inneren der Rohrleitung reduziert, da in den mit Luft gefüllten Abschnitten fast keine Druckverluste entstehen.Furthermore, the friction losses inside the Pipeline reduced, because in the filled with air Sections almost no pressure drops occur.

Auf die beschriebene Weise ist eine Abwasserförderung möglich, bei der der Energieverbrauch gegenüber dem Stand der Technik abgesenkt ist.In the way described is a wastewater pumping possible in which the energy consumption compared to the State of the art is lowered.

Die Förderstufen der Druckrohrleitung weisen vorzugs weise durch in gleichem Abstand eingebaute Rückschlag organe die gleiche Länge auf, so daß innerhalb der Rohrleitung die gleichen Verhältnisse hinsichtlich der Strömung, des Druckes bzw. des Druckluftkissens bestehen. Das Einblasen einer bestimmten Menge Druckluft nach dem Abschalten, der Pumpe erfolgt vorzugsweise automatisch und ist von der Länge der einzelnen Förderstufen abhängig.The delivery stages of the pressure pipeline are preferred wise due to built-in setback at the same distance organize the same length so that within the Pipeline the same conditions in terms of Flow, pressure or air cushion consist. The blowing in of a certain amount of compressed air after switching off, the pump is preferably done automatic and is of the length of each Funding levels dependent.

Um die in die Druckrohrleitung eingebauten Rückschlag organe warten bzw. einen Austausch vornehmen zu können, sind zweckmäßigerweise vor und/oder hinter den Rückschlagorganen Absperrschieber vorgesehen, die die Rohrleitung nach vorne und nach hinten verschließen können. Aus dem gleichen Grunde können zwischen den Absperrschiebern und den Rückschlagorganen Ausbaustücke vorgesehen sein. Hierbei ist es ausreichend, wenn z. B. auf eine Seite des Rückschlagorganes ein Ausbaustück zwischen dem Absperrschieber und dem Rückschlagorgan vorgesehen ist. Die beschriebenen Armaturen befinden sich beispielsweise bei einer im Erdboden verlegten Leitung in separaten Armaturenschächten, so daß sie von außen gut zugänglich sind.The setback built into the pressure pipeline to be able to maintain organs or to carry out an exchange, are conveniently in front of and / or behind the Non-return valves gate valve provided the Close the pipeline to the front and back can. For the same reason, between the Gate valves and the check valves removal pieces be provided. It is sufficient if, for. B. an expansion piece on one side of the non-return element between the gate valve and the check valve is provided. The fittings described are located for example in the case of a buried in the ground Line in separate valve shafts, so that they from are easily accessible from the outside.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention is in the drawing for example illustrated and is illustrated below with the aid of Drawing explained in detail. Show it:

Fig. 1 Einen schematischen Schnitt durch einen Pumpenschacht mit einer Förderpumpe und angeschlossener Druckrohrleitung mit drei Förderstufen, Fig. 1 shows a schematic section, through a pump well with a feed pump and connected pressure pipe with three conveying stages

Fig. 2 ein Schemaschaubild mit möglichen Betriebszu ständen der Druckrohrleitung aus Fig. 1 und Fig. 2 is a schematic diagram with possible operating conditions of the pressure pipeline from Fig. 1 and

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Armaturenschacht mit einem Teil der Druckrohrleitung aus Fig. 1. Fig. 3 a section through a fitting shaft with a part of the pressure pipe in FIG. 1.

Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Schnitt ist zunächst ein Pumpenschacht 1 zu erkennen, in dem Abwasser gesammelt wird. Im Inneren des Pumpenschachtes 1 befindet sich eine Förderpumpe 2, die mit einer Druckrohrleitung 3 verbunden ist. In der Druckrohr leitung 3 befindet sich hinter der Förderpumpe 2 ein Rückschlagorgan 4, das ein Zurückströmen von bereits geförderter Flüssigkeit nach dem Abschalten der Pumpe 2 in den Pumpenschacht 1 verhindert. Vor dem Austritt der Druckrohrleitung 3 aus dem Pumpenschacht 1 ist ein Druckluftanschluß 5 vorgesehen, durch den Druckluft in die Druckrohrleitung 3 zum Spülen oder Fördern einge blasen werden kann.In the section shown schematically in FIG. 1, a pump shaft 1 can first be seen, in which waste water is collected. Inside the pump shaft 1 there is a feed pump 2 which is connected to a pressure pipeline 3 . In the pressure pipe line 3 there is a non-return element 4 behind the feed pump 2 , which prevents a backflow of already pumped liquid after switching off the pump 2 in the pump shaft 1 . Before the pressure pipe 3 emerges from the pump shaft 1 , a compressed air connection 5 is provided, through which compressed air can be blown into the pressure pipe 3 for flushing or conveying.

Außerhalb des Pumpenschachtes 1 sind in die Druckrohr leitung 3 schematisch dargestellte weitere Rückschlag organe 6 und 7 eingebaut, die die Druckrohrleitung 3 durch die Rückschlagorgane 4, 6 und 7 wird die Druckrohrleitung 3 in einzelne Förderstufen I, II und III unterteilt.Outside the pump shaft 1 in the pressure pipe line 3 schematically shown further check organs 6 and 7 are installed, the pressure pipe 3 through the check members 4 , 6 and 7 , the pressure pipe 3 is divided into individual feed stages I, II and III.

In Fig. 2 sind in einem Verfahrensschema mögliche Betriebszustände der einzelnen Förderstufen I, II und III der Druckrohrleitung 3 dargestellt.In FIG. 2 of the individual conveying steps I, II and III of the pressure pipe 3 are shown in a process scheme of possible operating states.

Zunächst ist die gesamte Druckrohrleitung 3 mit Luft gefüllt. Nach dem Einschalten der Förderpumpe 2 strömt Abwasser durch den im Pumpenschacht 1 angeordneten Teil der Druckrohrleitung 3 und füllt die Förderstufe I bis zum Rückschlagorgan 6 mit Abwasser. Beim weiteren Betrieb der Förderpumpe 2 werden anschließend auch die Förderstufen II und III der Druckrohrleitung 3 mit Abwasser gefüllt, wobei die Rückschlagorgane 4, 6 und 7 geöffnet sind.First, the entire pressure pipeline 3 is filled with air. After the feed pump 2 has been switched on , waste water flows through the part of the pressure pipeline 3 arranged in the pump shaft 1 and fills the feed stage I up to the non-return element 6 with waste water. When the feed pump 2 continues to operate, the feed stages II and III of the pressure pipeline 3 are then filled with waste water, the non-return elements 4 , 6 and 7 being open.

Wenn das Abwasserniveau im Pumpenschacht 1 einen bestimmten Wert erreicht, wird die Förderpumpe 2 ausge schaltet und in die Druckrohrleitung 3 über den Druckluftanschluß 5 Druckluft eingeblasen. Auf diese Weise bildet sich in der Förderstufe I ein Druckluft kissen, wobei die in der Förderstufe I befindliche Abwassermenge in den Abschnitt II geschoben wird und der Abschnitt III ausgeblasen wird. Nach Beendigung des Drucklufteinblasens in die Druckrohrleitung 3 schließen die Rückschlagorgane 6 und 7, so daß ein Zurückströmen der in der Förderstufen II und III befindlichen Ab wassermenge nicht mehr möglich ist.When the waste water level in the pump shaft 1 reaches a certain value, the feed pump 2 is switched off and 5 compressed air is blown into the pressure pipe 3 via the compressed air connection. In this way, a compressed air cushion is formed in delivery stage I, the amount of waste water in delivery stage I being pushed into section II and section III being blown out. After completion of the compressed air blowing into the pressure pipe 3 , the non-return elements 6 and 7 close, so that a backflow of the water in the feed stages II and III is no longer possible.

Bei einer erneuten Inbetriebnahme der Förderpumpe 2 füllt sich zunächst wiederum die Förderstufe I mit Abwasser, wobei das zuvor in ihr befindliche Druckluftkissen unter Öffnung der Rückschlagorgane 6 und 7 in die Förderstufe II geschoben wird und die dort befindliche Abwassermenge zur Förderstufe III gelangt. Wird nun erneut nach dem Ausschalten der Förderpumpe 2 Druckluft in die Druckrohrleitung eingeblasen, öffnen sich wiederum die Rückschlagorgane 6 und 7 und lassen das jeweilige Medium von einer Förderstufe in die nächste gelangen.When the feed pump 2 is started up again, the feed stage I is again filled with wastewater, the compressed air cushion previously located in it being pushed into the feed stage II by opening the non-return elements 6 and 7 and the amount of wastewater located there reaches the feed stage III. If compressed air is blown into the pressure pipeline again after the feed pump 2 has been switched off, the non-return elements 6 and 7 open again and allow the respective medium to pass from one feed stage to the next.

Es ist auf diese Weise möglich, sowohl eine Förderstufe wie auch die gesamte Druckrohrleitung 3 mit Druckluft zu füllen.In this way it is possible to fill both a delivery stage and the entire pressure pipeline 3 with compressed air.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Armaturenschacht 8 ist der Ausschnitt einer Druckrohrleitung 3 zu erkennen, in dem sich ein Rückschlagorgan 6, 7 befindet. Die Wartung des Rückschlagorganes 6, 7 kann innerhalb des Pumpen schachtes 1 erfolgen. Dazu muß gegebenenfalls die Druck rohrleitung 3 nach beiden Seiten abgesperrt werden. Dies erfolgt durch Absperrschieber 9 und 10, die jeweils vor bzw. hinter dem Rückschlagorgan 6, 7 angeordnet sind. Zur besseren Montage bzw. Demontage des Rückschlag organes 6, 7 ist zwischen dem Absperrschieber 9 und dem Rückschlagorgan 6, 7 ein Ausbaustück 11 angeordnet. Zum Ausbau des Rückschlagorganes wird das Ausbaustück 11 zweckmäßig gelöst. In the fitting shaft 8 shown in FIG. 3, the section of a pressure pipeline 3 can be seen in which a non-return element 6 , 7 is located. The maintenance of the non-return member 6 , 7 can take place within the pump shaft 1 . For this purpose, the pressure pipe 3 may have to be shut off on both sides. This is done by gate valves 9 and 10 , which are arranged in front of and behind the check member 6 , 7 , respectively. Organes 6 for better assembly and disassembly of the check, 7 between the shut-off valve 9 and the return unit 6, 7 an extension piece 11 is arranged. To remove the non-return member, the removal piece 11 is expediently released.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Pumpenschacht
2 Förderpumpe
3 Druckrohrleitung
4 Rückschlagorgan
5 Druckluftanschluß
6 Rückschlagorgan
7 Rückschlagorgan
8 Armaturenschacht
9 Absperrschieber
10 Absperrschieber
11 Ausbaustück 1 pump shaft
2 feed pump
3 pressure pipeline
4 kickback device
5 compressed air connection
6 kickback device
7 kickback device
8 fitting shaft
9 gate valve
10 gate valves
11 Extension piece

Claims

1. A method for conveying liquid, in particular wastewater, from a pump shaft by means of a delivery pump connected to a pressure pipeline, arranged in the pump shaft, a non-return element being arranged behind the feed pump in the pressure pipeline, which prevents the liquid from flowing back after the feed pump has been switched off prevented in the pump shaft, and the pressure pipeline behind the non-return element can be pressurized with compressed air, characterized in that the pressure pipeline ( 3 ) is divided into feed stages (I, II, III), which is built into the pressure pipeline ( 3 ) by further setback organs ( 6 , 7 ) being limited and that after switching off the feed pump ( 2 ) the pressure pipeline ( 3 ) is acted upon with compressed air in such a way that at least the first delivery stage I is filled with compressed air while blowing out the liquid contained therein.

2. The method according to claim 1, characterized in that the blowing in of compressed air takes place automatically after switching off the feed pump ( 2 ).

3. Device for carrying out the method according to one of claims 1 or 2, in which liquid, in particular waste water, is conveyed from a pump shaft by means of a feed pump connected to a pressure pipeline and arranged in the pump shaft, a non-return element being arranged behind the feed pump in the pressure pipeline , which prevents the liquid from flowing back after switching off the feed pump into the pump shaft, and the pressure pipeline behind the non-return element can be pressurized with compressed air, characterized in that in the pressure tube line ( 3 ) a plurality of non-return elements ( 6 , 7 ) are provided are.

4. The device according to claim 3, characterized in that the check elements ( 6 , 7 ) in the pressure pipe ( 3 ) are arranged at the same distance.

5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that in the pressure pipeline ( 3 ) before and / or behind the non-return members ( 6 , 7 ) gate valves ( 9 , 10 ) are provided.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that in the pressure pipe ( 3 ) between gate valves ( 9 , 10 ) and non-return elements ( 6 , 7 ) removal pieces ( 11 ) are provided.