DE519619C

DE519619C - Water supply system for high-lying supply areas

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Publication number: DE519619C
Application number: DER66764D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1926-02-17
Filing date: 1926-02-17
Publication date: 1931-03-02

Description

Wasserversorgungsanlage für hochgelegene Versorgungsgebiete Bei der Wasserversorgung eines hochgelegenen Versorgungsgebietes, das keinen eigenen Ausgleichsbehälter (Hochbehälter, Sammelbehälter) besaß, mußte man bisher entweder ununterbrochen mit Pumpen in das Versorgungsnetz drücken, wobei die Regulierung der Fördermenge auf die jeweilige stark veränderliche Verbrauchsmenge und die Regulierung des Druckes auf das zulässige und erforderliche Maß nur in unvollkommener und unwirtschaftlicher Weise möglich war, oder man mußte eine große geschlossene Windkesselanlage als Preßluftwasserbehälter vorsehen und Einrichtungen zur fortwährenden selbsttätigen Ein- und Ausschaltung der Pumpe treffen; letztere Anordnung ist zumeist wegen zu hoher Anlagekosten unwirtschaftlich.Water supply system for high-altitude supply areas At the Water supply to a high-altitude supply area that does not have its own expansion tank (Elevated tank, collecting tank), you either had to go with it all the time Press pumps into the supply network, regulating the flow rate on the respective strongly variable consumption rate and the regulation of the pressure to the permissible and necessary extent only in an imperfect and uneconomical manner Way was possible, or you had to use a large, closed wind boiler system as a compressed air water tank and provide facilities for continuous automatic switching on and off hit the pump; the latter arrangement is mostly uneconomical because the investment costs are too high.

Diese Mängel der bisherigen Wasserversorgungsanlagen für ein hochgelegenes Versorgungsgebiet, das keinen Ausgleichsbehälter besitzt, sind nunmehr gemäß vorliegender Erfindung dadurch beseitigt, daß in die zu dem hochgelegenen Versorgungsgebiet führende Rohrleitung ein selbsttätiger, aus einer Pumpe, deren Kolben mit dem Kolben eines Druckwassermotors gekuppelt ist, bestehender Drucksteigerungsapparat eingeschaltet ist, welcher das Wasser mit dem vorhandenen nne3-rigen Druck der Niedrigzone aufnimmt und einen Teil dieser Wassermenge mit gesteigertem Druck in das Rohrnetz fördert, beim Erreichen eines Höchstgegendruckes stehenbleibt, bei Unterschreitung dieses Druckes aber in jeder Stellung selbsttätig angeht. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand als Gesamtanlage in beispielsweiser Ausführungsform mit schematischer Darstellung des Druckverstärkers veranschaulicht.These shortcomings of the previous water supply systems for a high altitude Supply area that does not have an expansion tank are now in accordance with the present Invention eliminates that in the leading to the high-lying coverage area Pipeline an automatic, from a pump, whose piston with the piston of a The pressurized water motor is coupled, the existing pressure increasing apparatus is switched on is, which absorbs the water with the existing internal pressure of the low zone and pumps part of this amount of water into the pipe network with increased pressure, stops when a maximum back pressure is reached, if it falls below this Pressure goes on automatically in every position. The subject of the invention is shown in the drawing as an overall system in an exemplary embodiment with a schematic representation of the pressure booster illustrated.

Die vorhandene Brunnenanlage liefert durch Heberfallrohr a Wasser in den Hebersammelschacht b; die Zentrifugalpumpe c saugt durch die Leitung d aus diesem Hebersammelschacht und drückt durch die Rohrleitung ein das niedriggelegene Versorgungsgebiet f und in den Hochbehälter g, außerdem aber auch noch durch die Druckleitung lt in das hochgelegene Versorgungsgebiet i. Letzteres liegt fast ebenso hoch wie der Hochbehälter g und hat daher vor dem Einbau des Druckverstärkers k ganz ungenügenden Versorgungsdruck. Nach Einbau des Verstärkers tritt ein Teil des in diese Maschine k einströmenden Wassers mit gesteigertem Druck in das Versorgungsgebiet i; der andere Teil der in die Maschine k eingetretenen Wassermenge, der als Treibwasser zur Drucksteigerung diente, läuft durch die Leitung l in den Hebersammelschacht wieder zurück, geht also als Wasser nicht verloren. Die Pumpe c kann diese zurückfließende Wassermenge wiederum pumpen, die Wassergewinnungsanlage (Brunnen) wird daher nicht stärker als vor Einbau des Druckverstärkers k beansprucht.The existing well system supplies water through the siphon drop pipe a into the siphon collecting shaft b; the centrifugal pump c sucks through the line d from this siphon collecting shaft and presses through the pipeline into the low-lying supply area f and into the elevated tank g, but also through the pressure line lt into the high-lying supply area i. The latter is almost as high as the elevated tank g and therefore has completely insufficient supply pressure before the pressure booster k is installed. After the booster has been installed, some of the water flowing into this machine k enters the supply area i with increased pressure; the other part of the amount of water that entered the machine k, which served as motive water to increase the pressure, runs back through the line 1 into the siphon collecting shaft and is not lost as water. The pump c can in turn pump this amount of water flowing back, the water extraction system (well) is therefore not stressed more than it was before the pressure booster k was installed.

Aus der deutschen Patentschrift 86 904. ist bereits seit Jahrzehnten eine selbsttätige Wasserpumpe bekannt, welche hauptsächlich zur Wasserversorgung hochgelegener Ortschaften dienen soll, wenn Wasser von stärkerem Gefälle zur Verfügung steht, zwei durch gemeinsame Stange verbundene Kolben von verschieden großem Durchmesser besitzt und gekennzeichnet ist durch die Wechselwirkung der Kolben in der Weise, daß der größere durch Unterdruck gehoben wird, wobei der kleinere das in seinem Zvlinder enthaltene Wasser in die Steigleitung drückt, worauf die Abwärtsbewegung der Kolben durch das in den kleinen Zylinder jetzt einströmende Druckwasser be-,virkt wird, zum Zweck, das den kleinen Zylinder füllende Druckwasser direkt für die Steigleitung zu gewinnen.From the German patent specification 86 904. has been for decades an automatic water pump known, which mainly for water supply high-altitude localities should serve when water from steep slopes to the Is available, two pistons connected by a common rod of different has a large diameter and is characterized by the interaction of the pistons in such a way that the larger one is lifted by negative pressure, the smaller one presses the water contained in his cylinder into the riser, whereupon the Downward movement of the pistons through what is now flowing into the small cylinder Pressurized water is heated for the purpose of filling the small cylinder with pressurized water to win directly for the riser.

Diese Maschine fördert in den Hochbehälter (Ausgleichsbehälter). Sie ist in der Patentschrift als einfachwirkende selbsttätige Pumpe beschrieben, ist jedoch auch als doppeltwirkende, in welcher Ausführungsform sie auch geeigneter ist, ebenfalls seit Jahrzehnten aus der Fachliteratur bekannt, z. B. aus dem Werke Lueger-Weihrauch, Wasserversorgung der Städte, Band 2. Leipzig z916, § 132. This machine conveys into the elevated tank (expansion tank). It is described in the patent as a single-acting automatic pump, but is also known for decades from the technical literature as a double-acting pump, in whichever embodiment it is also more suitable, e.g. B. from the works Lueger-Weihrauch, water supply of cities, volume 2. Leipzig z916, § 132.

Neu ist es aber nun, bei einer Wasserversorgungsanlage für hochgelegene Versorgungsgebiete das Versorgungsgebiet nicht mit einem Ausgleichsbehälter zu versehen und in die zu ihm führende Rohrleitung die eben beschriebene altbekannte Maschine als Druckverstärker k einzuschalten. Die Verwendung dieser besonderen, selbsttätigen Wasserpumpe in dem gekennzeichneten Zusammenspiel beruht auf der Erkenntnis der dadurch erzielten neuen und wesentlichen Vorteile.But it is new now, with a water supply system for high altitude Supply areas not to provide the supply area with an expansion tank and in the pipeline leading to it the well-known machine just described to be switched on as pressure booster k. The use of this particular, automatic Water pump in the marked interaction is based on the knowledge of the thereby achieved new and substantial advantages.

Da in diesem Zusammenspiel der Druckverstärker seine Betriebsgeschwindigkeit in jedem Momente der jeweiligen Verbrauchsmenge anpaßt, ist die Anpassung der Fördermenge an die jeweilige, stark wechselnde sekundliche Verbrauchsmenge auch ohne Ausgleichsbehälter nunmehr in vollkommener Weise erreicht. Dabei arbeitet der Druckverstärker unabhängig von der Veränderlichkeit des jeweiligen Wasserverbrauches ununterbrochen mit seinem höchsten Wirkungsgrade; er hält immer ohne große Druckschwankung den gewünschten Versorgungsdruck, während die mit Windkessel arbeitenden Pumpen mit automatischer Ein- und Ausschaltung nur mit einer erheblich größeren Druckdifferenz arbeiten können. Gegenüber den bisher zur Wasserversorgung eines hochgelegenen Versorgungsgebietes ohne Ausgleichsbehälter benutzten Pumpen und Pumpenanlagen, deren Betriebssicherheit von der mehr oder weniger großen Zuverlässigkeit elektrischer Stromzuführung oder anderer Kraftquellen für Pumpenantrieb abhängig ist, so daß dabei die Wasserversorgung gegebenenfalls versagen kann und möglicherweise gerade in Momenten, in denen die Höchstleistung erfordert wird, ist die Betriebssicherheit bei dem neuen Zusammenspiel eine unbedingte, indem hierbei als Betriebsmittel des Druckverstärkers lediglich das Druckwasser der Niedrigzone benutzt wird, das unter allen Umständen stets vorhanden ist, sofern eine Versorgung des hochgelegenen Versorgungsgebietes mit Wasser, das im Druck gesteigert werden soll, überhaupt in Betracht kommen kann. Die wesentlich höhere Wirtschaftlichkeit der neuen Wasserversorgungsanlage für hochgelegene Versorgungsgebiete erhellt schon daraus, daß der bei ihr benutzte Druckverstärker nur geringe Anschaffungskosten erfordert gegenüber den früher erforderlichen kostspieligen Anlagen.Because in this interaction the pressure booster has its operating speed adapts to the respective consumption rate at every moment, is the adaptation of the delivery rate to the respective, strongly changing secondary consumption amount even without an expansion tank now achieved in a perfect way. The pressure booster works independently of the variability of the respective water consumption continuously with his highest efficiency; it always holds the desired one without great pressure fluctuations Supply pressure, while the pumps working with air tanks with automatic Switching on and off can only work with a considerably larger pressure difference. Compared to the water supply of a high-lying supply area so far Pumps and pumping systems used without expansion tanks, their operational reliability of the more or less great reliability of electrical power supply or other power sources for pump drive is dependent, so that thereby the water supply may fail and possibly especially in moments when the Maximum performance is required, is the operational reliability in the new interaction an unconditional one, in that it is only used as an operating resource for the pressure booster the pressurized water of the low zone is used, which is always available under all circumstances is, provided that the high-lying supply area is supplied with water, the should be increased in pressure, can be considered at all. The essential higher profitability of the new water supply system for high-lying supply areas It is clear from this that the pressure intensifier used by her only has a low acquisition cost requires expensive equipment compared to the previously required.

Wenn bei dem Druckverstärker k beide Kolben gleich groß gemacht sind, so ist mit Vernachlässigung der Reibungswiderstände eine Drucksteigerung um die dargestellte Wasserstandsdifferenz z z möglich, denn die eine Seite des treibenden Kolbens steht stets unter dem Druck des Hochbehältersg, und die andere Kolbenseite ist stets durch die luftdichte Leitung Z mit dem Hebersammelschacht verbunden, so daß auf letztere Seite ein Vakuum wirkt, welches der Höhe im Heberschacht entspricht. Die resultierende Wirkung dieser beiden Drücke ist mit der gezeichneten Wasserstandsdifferenz z z identisch.If both pistons of the pressure booster k are made the same size, so if the frictional resistance is neglected, the pressure will increase by the shown water level difference z z possible, because one side of the floating The piston is always under the pressure of the elevated tank and the other side of the piston is always connected to the siphon collection shaft by the airtight pipe Z, see above that a vacuum acts on the latter side, which corresponds to the height in the lifting shaft. The resulting effect of these two pressures is with the drawn water level difference z z identical.

Der Druckverstärker k, der bei großem Verbrauche rasch, bei kleinem Verbrauche langsam arbeitet, bleibt beim Aufhören des Verbrauches zu manchen Nachtstunden in jeder Stellung, in der er sich gerade befindet, stehen und geht bei Wiedereinsetzen des Wasserverbrauches ebenso in jederStellung selbsttätig wieder an. Die Ausrüstung der doppeltwirkenden Maschine mit zwei kleinen Windkesseln ist deshalb grundsätzlich nicht erforderlich, jedoch praktisch empfehlenswert, wie auch bei jeder anderen Kolbenpumpe üblich und im vorliegenden Falle besonders deshalb, weil der Apparat auf jedem Hubende während eines kleinen Bruchteils einer Sekunde Stillstand hat.The pressure booster k, which is quick with large consumption and with small Consumption works slowly, remains when consumption stops for some hours of the night in every position in which it is currently, stand and walk when reinserted of the water consumption automatically in every position. Equipment the double-acting machine with two small air vessels is therefore fundamental not necessary, but recommendable in practice, as with any other Piston pump usual and in the present case especially because of the apparatus comes to a standstill for a small fraction of a second at the end of each stroke.

Bei Versorgungsnetzen mit sehr starken und sehr plötzlichen Verbrauchsschwankungen können die im Rohrnetz auftretenden Druckschwankungen nicht größer als bei der Versorgung durch einen Hochbehälter (Ausgleichsbehälter) sein, weil durch die unveränderliche Kolbenübersetzung (Verhältnis des Pumpenkolbens zum Treibkolben) und durch die unveränderliche Druckstärke des Treibwassers ein unveränderlicher Versorgungsdruck an dem Ausgangspunkt der Druckwasserversorgung ebenso wie bei dem Auslauf aus einem Ausgleichsbehälter gewährleistet ist.For supply networks with very strong and very sudden fluctuations in consumption the pressure fluctuations occurring in the pipe network cannot be greater than in the supply be through an elevated tank (expansion tank) because through the immutable Piston ratio (ratio of the pump piston to the driving piston) and by the unchangeable Pressure strength of the motive water a constant supply pressure at the starting point the pressurized water supply as well as the outlet from an expansion tank is guaranteed.

Die Maschine muß so groß gebaut sein, daß sie nicht nur für den Durchschnittsverbrauch ausreicht, sondern auch für den denkbar grÖßten sekundlichen Verbrauch.The machine must be built so big that they don't is only sufficient for the average consumption, but also for the largest imaginable secondary consumption.

Claims

PATENT CLAIM: Water supply system for high-altitude supply areas, characterized in that the supply area has no expansion tank and that in the pipeline (h) leading to the supply area an automatic, from a pump whose piston is coupled to the piston of a pressurized water motor, existing pressure booster (k) is switched on, which the water with absorbs the existing low pressure of the low zone (f) and part of it Water volume with increased pressure in the pipe network (i) promotes, when reaching a Maximum back pressure remains, but if this pressure is not reached in each Position comes on automatically.