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Druckerhöhungsvorrichtung für Wasserleitungen
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B.Zulaufkessel besteht. Der Luftvorrat im Zulaufkessel wird dabei laufend überwacht und ergänzt, so dass der Zulaufkessel etwaige Druckstösse aufnimmt und keine wesentlichen Druckschwankungen im normalen Wasserleitungsnetz auftreten können. Auch in dieser Ausführung hat die Druckerhöhungsvorrichtung aber einen beträchtlichen Platz-und Antriebsbedarf, und überdies ist die überwachung und Ergänzung des Luftvorrates im Zulaufkessel verhältnismässig kompliziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druckerhöhungsvorrichtung so auszubilden, dass die Pumpe bei unmittelbarer Wasserentnahme aus dem Leitungsnetz mit verminderter Leistung betrieben werden kann, beim Ein-und Ausschalten keine wesentlichen Druckschwankungen im Leitungsnetz hervorruft und durch ihre besondere Regelungsart einen vorgeschalteten Druckausgleichbehälter entbehrlich macht. Durch eine besondere Anordnung und Ausbildung der Pumpe soll der Platzbedarf für die Aufstellung der Vorrichtung zusätzlich vermindert und der Betrieb durch eine automatische Belüftung des als Druckbehälter ausgebildeten Vorratsbehälters ohne zusätzliche Energiezufuhr erleichtert werden.
Die Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung besteht in bekannter Weise aus einer über eine Rückflusssperre an das örtliche Wasserleitungsnetz angeschlossenen, mit dem Druckwasser des Leitungsnetzes beaufschlagten Pumpe und einem von der Pumpe mit erhöhtem Druck gespeisten, als Druckbehälter ausgebildeten Vorratsbehälter, an den das mit erhöhtem Druck zu speisende Versorgungsnetz angeschlossen ist, und die Erfindung kennzeichnet sich vornehmlich dadurch, dass die Druckleitung der Druckerhöhungspumpe einen vom Wasserdruck der Zulaufleitung der Pumpe gesteuerten Durchflussregler enthält, der die Druckleitung der Pumpe bei abnehmendem Zulaufdruck derart drosselt, dass sich der Förderstrom der Druckerhöhungspumpe dem Zulaufdruck des Leitungswassers anpasst und ein bestimmter Mindestzulaufdruck nicht unterschritten werden kann.
Durch die Anpassung des Förderstromes der Pumpe an den dem jeweiligen Zulaufdruck entsprechenden Zulaufstrom des Leitungswassers wird das Leitungsnetz gegen plötzlich auftretende Druckstösse beim Einschalten der Pumpe und auch gegen unzulässige Druckminderungen durch Ansaugen des Leitungswassers seitens der Pumpe gesichert. Daher können bei der bevorzugten, unmittelbaren Speisung der Druckerhöhungspumpe aus dem Leitungsnetz die aufwendigen Druckausgleichbehälter zwischen der Pumpe und dem Leitungsnetz, die auch ein unerwünschtes Stagnieren des Leitungswassers zur Folge haben, entfallen.
Der in der Druckleitung der Pumpe angeordnete Durchflussregler wird zweckmässig durch eine an die Zulaufleitung der Pumpe angeschlossene Rohrleitung hydraulisch beaufschlagt. Er kann jedoch auch durch ein in oder an der Zulaufleitung angeordnetes, auf den Zulaufdruck ansprechendes Steuergerät elektrisch, magnetelektrisch oder mechanisch gesteuert sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckerhöhungspumpe zweckmässig als Tauchpumpe ausgebildet und mit einem sie aufnehmenden, an das Wasserleitungsnetz angeschlossenen Zulaufbehälter in dem von der Pumpe mit erhöhtem Druck gespeisten Vorratsbehälter angeordnet. In dieser Ausbildung als an sich bekannte Tauchpumpe arbeitet die Druckerhöhungspumpe nicht nur geräuschlos und wartungsfrei, sondern benötigt auch keinen zusätzlichen Platz und keine gesonderte Montage am Aufstellungsort. Sie kann vielmehr zusammen mit dem Vorratsbehälter als fertiges Anschlussaggregat geliefert werden.
Um eine automatische Belüftung des Druckbehälters ohne Kompressor oder gespeicherte Druckluft zu erzielen, weist die Vorrichtung zweckmässig einen Luftkessel auf, der durch je ein oberes und unteres Absperrventil mit dem Druckbehälter verbunden ist und ferner ein unteres Ablassventil und ein oberes Lufteinlassventil aufweist, die paarweise und im Wechsel mit den Absperrventilen auf
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Verminderung des Platzbedarfes der Druckerhöhungsvorrichtung kann auch der Luftkessel in dem von der Pumpe gespeisten Druckbehälter untergebracht werden.
Die Zeichnungen zeigen Beispiele für die Ausführung der Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung in schematischen Darstellungen, u. zw. zeigen Fig.1 ein Schaubild der wesentlichen Teile der Vorrichtung, dargestellt in einem Leitungsdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise, Fig. 2 eine abgewandelte, bevorzugte Ausführung der Vorrichtung, bei der alle zu ihrem Betrieb erforderlichen Teile zu einem durch einen Druckerhöhungskessel gebildeten, geschlossenen Aggregat vereinigt sind und Fig. 3 ein zusätzliches Belüftungsaggregat.
Soweit die Druckerhöhungsvorrichtung in den Ausführungen nach Fig. l und 2 im Anschluss an ein ortsgebundenes Wasserleitungsnetz und ein gleichfalls ortsgebundenes Verbrauchernetz dargestellt ist, bilden die ortsgebundenen Wasserleitungsanlagen keinen Teil der Druckerhöhungsvorrichtung nach
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der Erfindung.
Gemäss Fig. l strömt vom öffentlichen Wasserleitungsnetz--l--das Wasser durch ein
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der Drucksteigerungspumpe und ist demgemäss durch eine hydraulische oder elektrische Steuerleitung - mit der Zulaufleitung oder einem von ihr beaufschlagten, als Steuergeber dienenden Steuergerät verbunden. Das Regelventil--4--und sein Steuerteil --4'-- sind so ausgebildet, dass bei fallendem Wasserdruck in der Zulaufleitung aus dem Leitungsnetz--l--der Durchflussquerschnitt
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Unterschreitung des Mindestwasserstandes im Druckbehälter wirksam wird, durch Schliessen eines zugeordneten Stromkreises z. B. ein Magnetventil--10--einer Pressluftflasche öffnet oder einen Luftverdichter--11--einschaltet oder ein ventilgesteuertes Belüftungsgerät nach Fig. 3 umsteuert.
Diese vollautomatische Luftergänzung erfolgt jeweils dann, wenn das Wasserstand im Druckbehälter - beim Einschalten der Druckerhöhungspumpe --3-- über dem Schaltniveau des
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Stillstand kommt.
Das Belüftungsgerät nach Fig. 3, das bei der Druckerhöhungsvortrichtung nach Fig. l oder 2 an Stelle der dort gezeichneten, an das Magnetventil--10--einer Pressluftflasche oder an einen Luftverdichter--11--angeschlossenen Druckluftleitung verwendet werden kann, besteht aus einem druckfesten Kessel--12--, der über automatisch steuerbare Absperrventile--13 und 14--, z. B. Magnetventile, etwa in den dargestellten Höhen an den Druckbehälter --5-- angeschlossen ist. Dieser Luftkessel --12--, der abweichend von der in Fig. 3 dargestellten Anordnung auch, wie in Fig. 2
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Die folgende Funktionsbeschreibung des Luftkessels --12-- geht vom Betriebszustand der Druckerhöhungsanlage bei laufender Pumpe aus.
Wird im Verbrauchernetz--6--bei diesem Zustand kein Wasser abgezapft, so steigt der Wasserstand im Druckbehälter--5--, wobei die Absperrventile - 13 und 14--des Luftkessels--12--geöffnet sind. Die Ventile--15 und 16--'sind geschlossen. Der Luftkessel--12--kommuniziert also mit dem Druckbehälter --5-- und füllt sich gleichzeitig mit diesem mit Wasser.
Die vorher im Luftkessel eingeschlossene Luft wird vom
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--12-- vollständigAbsperrventile-13 und 14--geschlossen und die Ventile--15 und 16--geöffnet. Dies hat zur Folge, dass das im Luftkessel befindliche Druckwasser nun durch das Ablassventil--15--ausfliesst, während von oben durch das Ventil--16--Luft nachströmt, bis der Luftkessel --12-- kein Wasser mehr enthält und vollständig mit Luft gefüllt ist.
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Bei anschliessendem Wasserverbrauch im Versorgungsnetz sinkt der Wasserstand im Druckbehälter --5--, bis der dem Einschaltdruck der Druckerhöhungspumpe --3-- entsprechende untere Wasserstand erreicht ist. Bei Einschaltung der Druckerhöhungspumpe werden gleichzeitig auch die am Luftkessel --12-- befindlichen, automatisch steuerbaren Ventile-13 bis 16-umgesteuert, u. zw. derart, dass nun wieder die Absperrventile--13 und 14--geöffnet und die Ventile--15 und 16-geschlossen werden. Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht, so dass die im Luftkessel--12-befindliche Luft vom ansteigenden Druckwasser wieder in den Druckbehälter-5-übergedruckt wird.
Das in Abhängigkeit vom Zulaufdruck des Leitungswassers gesteuerte Regelventil --4-- nach Fig. l ist bei ausreichendem Zulaufdruck vollständig geöffnet. Sinkt der Zulaufdruck, z. B. durch überlastung des WasserIeitungsnetzes --1--, so beginnt das Regelventil--4--zu schliessen und
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zuströmende Wassermenge die Waage halten, der Zulaufdruck also nicht mehr weiter fällt. In dieser Drosselstellung fördert die Druckerhöhungspumpe so lange weiter, bis sich der Zulaufdruck wieder erhöht oder nach dem Füllen des Druckbehälters --5-- der Ausschaltdruck für die Pumpe erreicht wird oder ein Überdruck-Sicherheitsschalter die Druckerhöhungspumpe --3-- abschaltet.
Gegebenenfalls kann bei Zusammenbrechen der Wasseranlieferung aus dem Wasserleitungsnetz eine der üblichen Sicherheitsmassnahmen eingeleitet werden, z. B. durch ein Alarmsignal oder durch
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vom Zulaufdruck abhängige Ein-und Ausschalten der Druckerhöhungspumpe, womit auch die dadurch hervorgerufenen Druckschwankungen im Wasserleitungsnetz--l--entfallen.
Die in Fig. l in ihrem Arbeitsprinzip beschriebene Vorrichtung kann zwecks Platzersparnis die in Fig. 2 dargestellte Ausführung erhalten. Ihr Hauptmerkmal besteht darin, dass die Druckerhöhungspumpe
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dargestellten Druckerhöhungsvorrichtung sind auch bei der Ausführung nach Fig. 2 vorhanden und hier mit den gleichen Bezugszahlen versehen worden. Der Zuaufbehälter --17-- ist völlig mit Wasser gefüllt, enthält kein Druckluftpolster und dient nur zur Aufnahme der Druckerhöhungspumpe--3--.
Er hat keine steuerungstechnische Funktion und steht innen unter dem Zulaufdruck des normalen Wasserleitungsnetzes --1--, aussen unter dem jeweils von der Druckerhöhungspumpe-3- erzeugten Wasserdruck des Versorgungsnetzes--6--. Die Druckerhöhungspumpe --3-- ist als Tauchpumpe ausgebildet, was neben der erheblichen Platzerspamis die Vorteile grosser Laufruhe,
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Der Zusammenbau der Teile gemäss Fig. 2 ergibt einen Druckerhöhungskessel, der in ähnlicher Weise wie ein elektrischer Heisswasserboiler sämtliches Zubehör umschliesst und nach dem jeweiligen Leistungsbedarf einbaufertig montiert geliefert werden kann. Dabei ist eine gelegentliche Demontage
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Der blockartige Zusammenbau der Teile durch Unterbringung der Pumpe und gegebenenenfalls auch des Luftkessels in dem der Pumpe zugeordneten Speicherbehälter, die Verwendung einer Tauchpumpe als Druckerhöhungspumpe und die Belüftung des Druckbehälters durch einen ventilgesteuerten, vom Druckwasser der Pumpe beaufschlagten Luftkessel sollen auch unabhängig von der Anordnung eines vom Zulaufdruck gesteuerten Durchflussreglers in der Druckleitung der Druckerhöhungspumpe geschützt sein.