AT402333B - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

AT 402 333 B

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit axialem Saugstutzen und radialem Druckstutzen zur Förderung von Flüssiggasen mit einer saugseitig angeordneten, normalsaugenden, vollbeaufschlagten Kreiselpumpenstufe mit einem oder mehreren Radialrädern zur Verbesserung des NPSH-Wertes und der Saugfähigkeit und einer zweiten nachgeschalteten, selbstansaugenden, teilbeaufschlagten mit Hilfsflüssigkeit arbeitenden Seitenkanalpumpenstufe mit einem oder mehreren Seitenkanalrädern zur Druckerhöhung, wobei die Kreiselpumpe oberhalb eines Flüssigdasbehälters oder dgl. installiert ist.

Derartige Pumpen werden eingesetzt, wenn ungünstige Saugverhältnisse vorhanden sind, beispielsweise große Saughöhen oder geringe Zulaufhöhen. Mit der ersten Kreiselradstufe wird der NPSH-Wert, d.h. die Saugfähigkeit, günstig gestaltet, ohne Wert auf den Wirkungsgrad und die Förderhöhe der Pumpe zu legen. Mit der nachgeschalteten Seitenkanalpumpenstufe wird mit einer geringen Stufenzahl bei niedriger Drehzahl ein möglichst hoher Druck erzeugt.

Bei einer selbstansaugenden Pumpe (DE 888 207 C) ist einer partiell beaufschlagten, selbstansaugenden, einstufigen Seitenkanalpumpe eine vollbeaufschlagte Kreiselpumpenstufe mit zwei Radialrädern vorge-schlatet. Mit dieser Pumpe werden die Vorteile der beiden Pumpensysteme verbunden, mit denen die Saughöhe bei der Flüssigketisförderung und die Luftfördereigenschaften verbessert werden. Diese Pumpe mit den beiden gleichartigen Radialrädern kann nach einer längeren Stillstandzeit nicht mehr selbsttätig in Betrieb genommen werden, weil durch vollständige Vergasung des Flüssiggases keine Hilfsflüssigkeit für den Selbstansaugevorgang in der Seitenkanalpumpenstufe vorhanden ist. Eine Hinweis, daß einer der Radialträger der Kreiselpumpenstufe als Verdichterrad wirkt, ist der Druckschrift nicht zu entnehmen.

Bei einer anderen bekannten Pumpe (DE-15 28 826 A1) ist es bekannt, den Durchmesser des Radialrades der Kreiselpumpenstufe kleiner auszuführen als den Durchmesser des Flügelrades der Seitenkanalpumpenstufe. Mit dieser Maßnahme konnte die konstruktive Gestaltung der gesamten Pumpe verbessert werden. Für die Forderung von Flüssiggasen ist die bekannte Pumpe nicht geeignet, weil der selbstansaugende Fördervorgang nur bei Vorhandsein einer Hilfsflüssigkeit gewährleistet ist.

Infolge schärferer Sicherheitsbestimmungen geht man neuerdings jedoch häufig dazu über, die Behälter bzw. Tanks für Flüssiggase unteriridisch zu verlegen und steht so vor der Notwendigkeit, entweder eine entsprechend lange, sicher gekapselte, unzugängliche und konstruktiv aufwendige Tauchpumpe einzubauen, oder aber eine Pumpe im Saugbetrieb oberhalb des Behälters aufzustellen und diese dann entsprechend selbstansaugend und abfallsicher auszuführen. Die bisher bekannten Pumpen erfüllen diese letzten Forderungen nur sehr mangelhaft, da sie generell nach dem Stillstand und Abschalten bis zur Unterkante Saugstutzen leerlaufen und die dann in der Pumpe verbleibende Restflüssigkeit nicht mehr ausreicht, um bei Wiederinbetriebnahme eine sichere Entlüftung der Saugleitung und damit ein Wiederansaugen zu gewährleisten. Eine weitere Anforderung an die Förderung, insbesondere von Flüssiggasen, ist häufig die Abgabe blasen- bzw. gasfreien Mediums. Bei Pumpen, insbesondere wenn sie im Saugbereich unter schwierigen Saugbedingungen arbeiten müssen, läßt sich eine zumindest teilweise Verdampfung des Fördermediums im Saugbereich der Pumpe nicht verhindern, auch wenn diese Pumpe hinsichtlich des Saugverhaltens optimal gestaltet ist. Durch den Druckanstieg in der Pumpe wird zwar ein Teil des in der Saugleitung bzw. im Ansaugbereich der Pumpe ausgegasten Mediums wieder verflüssigt, sicherheitshalber muß jedoch bei solchen Pumpen noch ein Gasabscheider nachgeschaltet werden, um auch sicherzustellen, daß garantiert blasen- und gasfreies Medium von der Pumpe geliefert wird.

Um den bekannten Mangel auszuschalten, ist es bekannt (EP-45 483 A2), zwischen der Keiselpumpen-stufe und der Seitenkanalpumpenstufe einen Flüssigkeitenvorratsraum ausreichender Größe anzuordnen. Dadurch sollte erreicht werden, daß genügend Hilfsflüssigkeit in der Pumpe zurückbehalten wird, um ein Wiederansaugen beim Wiederneinschalten der Pumpe zu ermöglichen.

Es zeigt sich jedoch, daß der Flüssigkeitsvorratsraum bei der Förderung von Flüssiggasen keine Gewähr für einen sicheren Pumpenbetrieb ist. Es gibt nämlich Betriebszustände, wo das Flüssiggas in der Pumpe und somit auch im Vorratsraum vollständig vergast. Dies ist beispielsweise bei längeren Stillstandszeiten, oder ungünstigen Temperaturverhäitnissen der Fall. So kann sich beispielsweise bei längerer, intensiver Sonneneinstrahlung bei einer obererdig angeordneten Pumpe und einem untererdig verlegten Behälter eine Temperaturdifferenz zwischen Pumpe und Behälter einstellen.

Damit der Flüssigkeitsvorratsraum ständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, muß eine aufwendige elektronische Regelung vorgesehen werden, die dafür sorgt, daß beispielsweise während der Stillstandszeiten ständig ausreichend Flüssigkeit in den Vorratsraum nachgefüllt wird. Bei Stromausfall oder anderen möglichen Störungen ist das Nachfüllen der Flüssigkeit in den Vorratsraum nicht sichergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstansaugende Kreiselpumpe für die Förderung von Flüssiggasen zu schaffen, die ohne Hilfsflüssigkeit störungsfrei den selbstansaugenden Fördervorgang einleitet. 2

Claims (1)

1. AT 402 333 B Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kreiselpumpe mit einer dritten Kreiselpumpenstufe versehen ist, die aus einem oder mehreren Radialverdichterrädern besteht und als Verdichtestufe der Kreiselpumpenstufe vor- oder nachgestaltet ist, und daß die Verdichterstufe die vergaste Flüssigkeit so weit verdichtet, bis sie verflüssigt ist. Mit dieser Maßnahme ist eine Dreifach-Kombination geschaffen. Zu der bekannten Zweifach-Kombination, Kreiselradpumpe plus Seitenkanalpumpe wird eine dritte Stufe, nämlich eine Verdichterstufe, hinzugefügt. Bei vollständiger Vergasung des Flüssiggases verdichtet die Verdichterstufe die vergaste Flüssigkeit und verflüssigt sie wieder, so daß sich beim Wiederanschalten der Pumpe in kürzester Zeit eine Flüssigkeit innerhalb der Pumpe sammelt und die zum Ansaugen erforderliche Hilfsflüssigkeit bildet. Die den NPSH-Wert günstig beeinflussende Kreiselradstufe führt die gebildete Hilfsflüssigkeit von der Verdichterstufe zu der Seitenkanalstufe, die letzlich den Selbstansaugevorgang einleitet. Aufgrund der erfindungsgemäßen Dreifach-Kombination läßt sich eine derartige Pumpe ohne Hilfs- und Regelaggregate bei unterirdisch verlegten Behältern oberiridisch anordnen und ist selbst nach längeren Stillstandszeiten oder anderen ungünstigen Betriebsverhältnissen jederzeit einsatzbereit. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. In einem Pumpengehäuse 1 mit einem axialen Ansaugstutzen 2 und einem radialen Druckstutzen 3 ist eine horizontale Welle 4 in Lagern 5 und 6 drehbar gelagert. Innerhalb des Gehäuses 1 sind drei Pumpenstufen, 7, 8 und 9 vorgesehen, wobei mit 7 eine Verdichterstufe mit einem Radialverdichterrad 10, mit 8 eine vollbeaufschlagte Kreiselpumpenstufe mit einem Radialrad 11 und mit 9 eine partiell beaufschlagte Seitenkanalpumpenstufe mit einem Flüssigkeitsmittel und einem Flügelrad 12 bezeichnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Seitenkanalstufe 9 zweistufig und die Verdichter- und Kreiselpumpenstufen 7, 8 sind jeweils nur einstufig dargestellt. Die Anzahl der Stufen sind variierbar. Wesentlich ist die Dreifach-Kombination, bestehend aus Verdichter-, vollbeaufschagter Kreiselpumpen- und partiell beaufschlagter Seiten kanalstufe. Patentansprüche 1. Kreiselpumpe zur Forderung von Flüssiggasen mit axialem Saugstutzen und radialem Druckstutzen mit einer saugseitig angeordneten vollbeaufschlagten normalsaugenden ersten Kreiselpumpenstufe mit einem oder mehreren Radialrädern zur Verbesserung des NPSH-Wertes und der Saugfähigkeit und einer zweiten nachgeschalteten selbstansaugenden teilbeaufschlagten mit Hilfsflüssigkeit arbeitenden Seitenkanalpumpenstufe mit einem oder mehreren Seitenkanalrädern zur Druckerhöhung, wobei die Kreiselpumpe oberhalb eines Flüssiggasbehälters oder dergleichen installiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe mit einer dritten Kreiselpumpenstufe versehen ist, die aus einem oder mehreren Radialverdichterrädem besteht und als Verdichterstufe der Kreiselpumpenstufe vor- oder nachgeschaltet ist, und daß die Verdichterstufe die vergaste Flüssigkeit so weit verdichtet bis sie verflüssigt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 3