Rohrleitung für Pumpwerke, vereinigte Puinp- und Turbinenjverke und dergleiehen. Bekanntlich treten in Rohrleitungen von Pumpwerken, vereinigten Pump- und Tur binenwerken und dergleichen, Beschleuni gungen- und Verzögerungen der in den Lei tungen enthaltenen Wassermasse auf, sobald aus irgend einem Grunde die Pumpe nicht mehr fördert. Diese Erscheinung wird allge mein mit "Wasserschlag" bezeichnet. Der artige Wasserschläge machen sich besonders in langen Leitungen für grosse Förderhöhe in hohem Masse bemerkbar, und sie können unter Umständen so stark sein, dass sehr be trächtliche, für die Rohrleitung gefährlich werdende Überdrücke erzeugt werden.
Um einer solchen Gefährdung von Rohrleitungen der erwähnten Art vorzubeugen, ist in die selben ausser einer in unmittelbarer Nähe der Pumpe angeordneten, selbsttätig wirkenden Absperreinrichtung, zum Beispiel einer Rück schlagklappe oder dergleichen, erfindungsge mäss noch mindestens ein weiteres, selbsttätig wirkendes Absperrorgan eingebaut, welches die Rohrleitung bei einer durch eine Unter brechung in der Pumpenförderung hervorge rufenen Druckzunahme in zwei Abschnitte unterteilt und dadurch das Entstehen von die Leitung gefährdenden Wasserschlägen ver hindert.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Aus führungen der Erfindung beispielsweise und zum Teil schematisch veranschaulicht: Fig. 1 zeigt eine Pumpanlage, während Fig. 2 ein vereinigtes Pump- und Tur binenwerk zeigt; Fig. 3 zeigt eine Abänderung einer Einzel- heit. In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Pumpe, an die eine Druckleitung 2 angeschlossen ist. Das durch diese Leitung 2 hindun chgeförderte Wasser ergiesst sich in ein Sammelgefäss 3.
Ein von Hand einstellbarer Schieber 4 er möglicht, die Leitung 2 nahe ihrem untern Ende abzuschliessen. Zwischen Scbieber 4 und Pumpe 1 ist in die Druckleitung 2 in bekannter Weise eine als Rückschlagklappe. 19 ausgebildete Absperrvorrichtung eingebaut. Ausserdem sind in die Leitung 2 noch eine Anzahl in bestimmten Abständen voneinander angeordnete Rückschlagklappen 5 so eingebaut, dass sie sich selbsttätig schliessen, sobald die in der Leitung 2 enthaltene Wasserrnasse von oben nach unten sich zu verschieben trachtet. Dies ist nach einer erfolgten Unter brechung in der Pumpenförderung der Fall.
Durch die sich selbsttätig schliessenden Klappen wird die Druckleitung 2 in einzelne Ab schnitte von verhältnismässig kurzer Länge unterteilt. Auf diese Weise wird auch die in der Leitung 2 befindliche Wassermasse, welche unmittelbar nach der Unterbrechung in der Pumpenförderung vorerst ihre Auf wärtsbewegung fortsetzt, bald darauf jedoch eine rückläufige Bewegung auszuführen trach tet, in mehrere Einzelmassen unterteilt, sobald jene rückläufige Bewegung einsetzt.
Eine solche Unterteilung der in der Leitung 2 enthaltenen Wassersäule verhindert das Eut- stehen von zu grossen Überdrücken, wodurch einer Gefährdung der Rohrleitung 2 durch Wasserschläge vorgebeugt ist.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anlage be zeichnet 6 eine Pumpe, 7 eine Wasserturbine und 8 ein Speicherbecken. Die Rohrleitung dieser Anlage weist einen der Pumpe 6 und der Turbine 7 gemeinsamen Teil 9 auf, der über einen mit einem Absperrschieber 10 und einer Rückschlagklappe 20 versehenen Rohr stutzen 12 mit der Pumpe 6 und über einen mit einem Absperrschieber 11 versehenen Rohrstutzen 13 mit der Turbine 7 verbunden ist. In den Teil 9 der Rohrleitung sind in diesem Falle eine Anzahl Rüeksclrlagklappen 14 so eingebaut, dass sie sich selbsttätig schliessen; sobald das Wasser in der Rohr leitung von oben nach unten fliesst.
Eine solche Klappe 14 ist auch noch in den Stutzen 12 vor dem Absperrschieber 10 eingebaut. 15 bezeichnet Umführungsleitungen, von denen jede mit einem Absperrorgan 16 versehen ist.
Hat von diesem vereinigten Pump- und Turbinenwerk die Pumpe 6 zrr arbeiten, so ist der Schieber 10 offen, während der Schie ber 11 und die Absperrorgane 16 geschlossen sind. Tritt dann eine Unterbrechung in der Pumpenförderung ein, so werden die Rück- Schlagklappen 14 selbsttätig in ihre Schliess lage bewegt, sobald das Wasser in der Rohr leitung anfängt, von oben nach unten zu fliessen. Auf diese Weise wird die Leitung durch die Klappen 14 in einzelne Abschnitte unterteilt, die verhältnismässig kurz sind, so dass in ihnen keine die Rohrleitung gefährden den Wasserschläge entstehen können.
Beim Arbeiten der Wasserturbine 7 ist der Schie ber 10 zu, der Schieber 11 und die Absperr organe 16 sind dagegen offen. Das Wasser strömt alsdann aus dem Speicher 8 durch die Rohrleitung und die Umführungsleitungen 1ü zur Turbine 7, wobei es die Rilckschlagklappen 14 gegen ihre Sitze anpresst.
An Stelle von Rückschlagklappen 5 be ziehungsweise 14 können auch andere, unter dem Einfluss eines in bestimmter Richtung wirkenden Druckes selbsttätig wirkende Ab schlussorgane zur Verwendung kommen.
Bei einem vereinigten Pump- und Tur binenwerk liiht sich eine wesentliche Verein fachung erzielen, wenn in die Rohrleitung in der in Fig. 3 gezeigten Weise nach Art von Tellerventilen ausgebildete Absperrorgane 17 eingebaut werden und die Anordnung so ge troffen wird, dass sich diese Organe 17 inner halb gewisser Grenzen frei einstellen können. In Verbindung mit jedem dieser Absperror gane 17 ist jedoch noch eine Einstellvorrich tung (nicht gezeigt) vorzusehen, damit sie in der in gestrichelten Linien angedeuteten Lage festgehalten werden, wenn das Wasser während des Arbeitens der Turbine 7 in der Rohr leitung nach abwärts strömt.
Dabei kann die Anordnung so sein, dass sich die genannten Einstellvorrichtungen einzeln oder alle ge meinsam von einer einzigen Stelle aus betätigen lassen. Umführungsleitungen werden beim Vorsehen solcher tellerartigen Organe 17 nicht benötigt.
Die in Fig. 2 gezeigte Anordnung lässt sich übrigens auch dadurch vereinfachen, dass die Teile 14 und 16 zu einem einzigen Kör per vereinigt werden und dieser so ausgebildet wird, dass er in einer bestimmten Stellung während des Arbeitens der Pumpe 6 selbst- tätig eine rückläufige Wasserbewegung ver hindert und in einer zweiten Stellung während des Arbeitens der Turbine 7 einen ungehin derten Durchtritt des in der Rohrleitung ab wärts fliessenden Wassers gestattet. Auch in diesem Falle kann die Anordnung so sein, dass die genannten Körper alle gleichzeitig durch Betätigung einer einzigen Einstellvor richtung, was zum Beispiel von Hand, mecha nisch oder elektrisch geschehen kann, verstellt werden.
Unter Umständen kann jede C-xefährdung einer Rohrleitung durch Wasserschläge bereits verhindert werden, wenn in die Leitung ausser der in bekannter Weise in unmittelbarer Nähe der Pumpe anmiordnenden Absperrvorrichtung nur noch ein weiteres, während des Pump betriebes selbsttätig wirkendes Absperrorgan eingebaut wird.
Pipeline for pumping stations, combined Puinp and Turbinenjverke and dergleiehen. It is known that in pipelines of pumping stations, combined pumping and tur binenwerke and the like, accelerations and delays of the water contained in the lines occur as soon as for some reason the pump no longer promotes. This phenomenon is generally referred to as "water hammer". This type of water hammer is particularly noticeable in long lines for high heads, and under certain circumstances they can be so strong that very considerable overpressures that become dangerous for the pipeline are generated.
In order to prevent such a hazard to pipelines of the type mentioned, in addition to an automatically acting shut-off device arranged in the immediate vicinity of the pump, for example a non-return valve or the like, according to the invention at least one further, automatically acting shut-off element is built into the same, which the The pipeline is divided into two sections in the event of a pressure increase caused by an interruption in the pump delivery, thereby preventing the occurrence of water hammers that could endanger the pipeline.
In the accompanying drawings, embodiments of the invention are illustrated by way of example and in part schematically: FIG. 1 shows a pumping system, while FIG. 2 shows a combined pumping and turbine plant; 3 shows a modification of a detail. In Fig. 1, 1 designates a pump to which a pressure line 2 is connected. The water conveyed inward through this line 2 pours into a collecting vessel 3.
A manually adjustable slide 4 it makes possible to complete the line 2 near its lower end. Between scbieber 4 and pump 1, a non-return valve is in the pressure line 2 in a known manner. 19 trained shut-off device installed. In addition, a number of non-return flaps 5 arranged at certain distances from one another are installed in the line 2 so that they close automatically as soon as the water contained in the line 2 tries to move from top to bottom. This is the case after an interruption in the pump delivery.
Due to the automatically closing flaps, the pressure line 2 is divided into individual sections from a relatively short length. In this way, the water mass located in the line 2, which immediately after the interruption in the pump delivery initially continues its upward movement, but soon afterwards a retrograde movement trach tet, divided into several individual masses as soon as that retrograde movement begins.
Such a subdivision of the water column contained in the line 2 prevents excessive overpressures from occurring, which prevents the pipeline 2 from being endangered by water hammer.
In the system shown in Fig. 2 be characterized by 6 a pump, 7 a water turbine and 8 a storage tank. The pipeline of this system has a part 9 common to the pump 6 and the turbine 7, the connector 12 with the pump 6 via a pipe provided with a gate valve 10 and a non-return valve 20 and with the turbine via a pipe connector 13 provided with a gate valve 11 7 is connected. In this case, a number of non-return flaps 14 are installed in part 9 of the pipeline in such a way that they close automatically; as soon as the water in the pipe flows from top to bottom.
Such a flap 14 is also installed in the connecting piece 12 in front of the gate valve 10. 15 denotes bypass lines, each of which is provided with a shut-off element 16.
If the pump 6 has been working from this combined pump and turbine plant, the slide 10 is open, while the slide 11 and the shut-off elements 16 are closed. If then there is an interruption in the pump delivery, the non-return flap flaps 14 are automatically moved into their closed position as soon as the water in the pipe begins to flow from top to bottom. In this way, the conduit is divided by the flaps 14 into individual sections which are relatively short so that no water hammers can occur in them that endanger the pipeline.
When the water turbine 7 is working, the slide is over 10, the slide 11 and the shut-off organs 16, however, are open. The water then flows out of the reservoir 8 through the pipeline and the bypass lines 1ü to the turbine 7, pressing the non-return flaps 14 against their seats.
Instead of non-return valves 5 or 14, other closing organs that act automatically under the influence of a pressure acting in a certain direction can also be used.
In the case of a combined pump and turbine plant, a substantial simplification can be achieved if shut-off elements 17, designed in the manner of poppet valves, are installed in the pipeline in the manner shown in FIG. 3 and the arrangement is made so that these organs 17 are located can freely adjust within certain limits. In connection with each of these Absperror gane 17, however, a setting device (not shown) is to be provided so that they are held in the position indicated in dashed lines when the water flows downward in the pipe during operation of the turbine 7.
The arrangement can be such that the mentioned setting devices can be operated individually or all together from a single point. By-pass lines are not required when such plate-like organs 17 are provided.
The arrangement shown in Fig. 2 can also be simplified by the fact that the parts 14 and 16 are combined into a single body and this is designed in such a way that it automatically declines in a certain position while the pump 6 is working Prevents water movement and in a second position while the turbine 7 is working, an unhindered passage of the water flowing downwards in the pipeline is permitted. In this case, too, the arrangement can be such that the bodies mentioned can all be adjusted simultaneously by actuating a single setting device, which can be done manually, mechanically or electrically, for example.
Under certain circumstances, any risk of exposure to carbon dioxide in a pipeline due to water hammer can be prevented if, in addition to the shut-off device installed in the immediate vicinity of the pump in the known manner, only one additional shut-off device, which automatically operates during pumping, is installed in the line.