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Selbsttätige Belüftung für Druckluftkessel
Selbsttätig arbeitende Pumpenanlagen ent- halten in der Druckleitung einen Druckluftkessel.
Bei einer Wasserentnahme aus dem Verbrauchs- rohrnetz sinkt der Wasserstand und damit der
Druck im Druckluftkessel, bis bei einem nied- rigsten Druck ein Druckschalter den die Pumpe antreibenden Motor einschaltet. Die Pumpe läuft dann so lange, bis sie bei einem höchsten
Druck durch denselben Druckschalter wieder ausgeschaltet wird.
Die im Druckluftkessel mit dem Wasser in
Berührung stehende Druckluft wird erfahrungs- gemäss allmählich vom Wasser absorbiert und muss daher ergänzt werden. Bei der Verwendung von Kolbenpumpen und bei luftsaugenden Kreiselpumpen erfolgt die Luftergänzung durch ein am Saugraum der Pumpe angeordnetes Lufteinsaugrückschlagventil.
Kommen bei selbsttätig arbeitenden Anlagen normale Kreiselpumpen zur Anwendung, dann werden für den Druckluftersatz bei den kleinsten Leistungen Handluftpumpen und bei grossen Wasserwerken elektrisch betriebene Luftkompressoren verwendet. Auch durch Druckwasser betätigte Luftinjektoren sind vielfach im Gebrauch. Diese Einrichtungen erfordern aber eine besondere Bedienung, die bei einer im übrigen gänzlich selbsttätig arbeitenden Wasserförderungsanlage unerwünscht ist.
Bei der Verwendung normaler Kreiselpumpen sind selbsttätig arbeitende Einrichtungen zur Ergänzung der Pressluft in den Druckluftkesseln automatischer Pumpenanlagen in verschiedenen Ausführungen bekannt. Für den Betrieb derselben steht bei diesen Anlagen entweder jener elektrische Strom zur Verfügung, der den Motor der Kreiselpumpe betreibt, oder die Energiequelle des Druckwassers.
Im ersten Falle wird ein Kleinkompressor gleichzeitig durch den Druckschalter über einen Selbstschalter periodisch betrieben, im zweiten Falle wird die bei jeder Schaltperiode entstehende Druckdifferenz, die zwischen dem Aus-und Einschaltdruck entsteht oder die in dem Saugraum zwischen dem Betriebsund Stillstande der Anlage vorhanden ist, ausgenutzt, wobei im letzteren Falle vorauszusetzen ist, dass in der Saugleitung ein Fussventil eingebaut ist.
Bei einer bekannten Einrichtung der letzt- genannten Art wird das bei der Betätigung der
Belüftung verbrauchte Druckwasser durch eine besondere Rohrleitung wieder in den Brunnen zurück oder in einen Abflusskanal geleitet, wozu eine besondere Rohrleitung erforderlich ist.
Bei einer andern Ausführung ist ein in die Saug- leitung einzubauender Kessel mit einem bestimm- ten Rauminhalt erforderlich.
In diesem ist ein
Schwimmerventil eingebaut, ein weiteres Ventil besorgt die zeitweilige Überführung der Luft in den Druckluftkessel. Einschliesslich dem Luft- einsaugventil sind hiebei drei Ventile erforderlich, die, wie alle Ventile, leicht Betriebsstörungen verursachen. Eine praktische Anwendung dieser
Einrichtung ist in den letzten Jahrzehnten nicht bekannt geworden.
Alle vorstehend genannten Einrichtungen haben die Eigenschaft, dass sie in der Regel mehr Pressluft fördern als erforderlich ist. Es sind daher an den Druckluftkesseln besondere Wasserstandsanzeiger anzubringen, die beobachtet werden müssen, um zeitweilig die Druckluftförderung abzustellen.
Ein vollautomatischer Betrieb kann bei diesen Apparaten nur durch einen am Druckluftkessel angebauten besonderen Wasserstandsregler erzielt werden, durch den die überschüssige Druckluft mittels eines Schwimmerventils aus dem Kessel abgeblasen wird.
Gemäss der Erfindung erfolgt die Belüftung des Druckluftkessels unter Vermeidung von Rücklaufrohrleitungen, saugseitiger Kessel, mehrfacher Ventile sowie der Wasserstandsanzeiger und Wasserstandsregler in wesentlich verbilligter, weil vereinfachter Ausführung, die somit eine grössere Betriebssicherheit besitzt. Gleichzeitig entfällt jede Beobachtung und Bedienung der Kesselanlage. Der Inhalt des Druckluftkessels wird 100% ig ausgenutzt, kann daher kleiner gewählt werden.
Die Belüftung des Druckluftkessels erfolgt bei der hier vorliegenden Ausführung in folgender Weise :
Ein in einem Zylinder beweglicher Kolben, an dessen Stelle auch eine Membrane verwendet werden kann, wird durch das Eigengewicht oder durch eine Feder oder durch Druckluft
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stellung zurückgeht. Dieses Spiel wiederholt sich bei dem jedesmaligen Einschalten der
Kreiselpumpe.
Ist der Kessel ganz mit Pressluft angefüllt, dann strömt durch das Rohr f und die Düse g nicht, wie vorstehend gesagt, Wasser, sondern
Luft, die dem Kessel entnommen wird, u. zw. mit viel grösserer Geschwindigkeit als Wasser, so dass das Ventil d nicht angehoben wird. Es erfolgt in diesem Falle keine weitere Luftzu- führung zum Kessel, wenn dieser bereits ganz mit Pressluft angefüllt ist. Diese Luftzuführung beginnt erst wieder von selbst, wenn so viel
Luft absorbiert ist, dass das Rohr f mit Wasser gefüllt ist. Der Belüfter ist daher gleichzeitig eia Wasserstandsregler. Da bei dieser Belüftungs- art der Kessel stets gänzlich mit Druckluft angefüllt ist, erübrigt sich die Anbringung eines
Wasserstandsanzeigers.
Durch die volle Aus- nützung des Kesselvolumens erübrigt sich auch die Verwendung grösserer Kessel, die bei nur teilweiser Anfüllung mit Pressluft erforderlich sind.
Durch die Verwendung der Düse g entfallen zwei Ventile und ein Schwimmer. Der Kessel kann wesentlich kleiner bemessen werden.
Dadurch wird die Sicherheit des Betriebes erhöht und der Herstellpreis bedeutend ermässigt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Belüftung von Druckluftkesseln, insbesondere für selbsttätig arbeitende Kreiselpumpenanlagen, bei der ein Druckunterschied, z. B. der Unterschied zwischen der im Saugraum der Anlage herrschenden Saug-oder Druckspannung beim Betrieb bzw. beim Stillstand der Anlage, als Triebkraft benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch diese Triebkraft in Verbindung mit der entgegengesetzt wirkenden Kraft eines Gewichtes oder einer Feder ein Kolben (c) oder eine Membrane bewegt wird, wobei diese Bewegung zum Ansaugen der Luft in einen Sammelraum (e) benutzt wird, aus dem sie in den Druckluftkessel übertritt.