CH357978A - Pumpanlage mit mindestens einer Pumpe - Google Patents

Description

      Pnmpanlage        mit        mindestens        einer        Pumpe       Die     Erfindung        betrifft    eine     Pumpanlage    mit min  destens einer Pumpe und insbesondere     eine    zwang  mässig fördernde Speisepumpe für radioaktive  Flüssigkeiten.  



  Wenn radioaktive Flüssigkeiten gepumpt werden,  ist es erwünscht, dass die Pumpe einfach im Aufbau  ist und wenig Instandhaltung erfordert.  



  Die     erfindungsgemässe        Pumpanlage    zeichnet sich  aus durch wenigstens einen Behälter,     überlaufmittel     zur Aufrechterhaltung eines konstanten Niveaus im  Behälter, wenigstens einen Zylinder mit einem unter  halb des konstanten Niveaus angeordneten ge  schlossenen, und einem oberhalb dieses Niveaus an  geordneten offenen Ende, eine die Zylinderwand  durchsetzende, vom geschlossenen Ende entfernte  Verbindung, durch welche die Flüssigkeit aus dem  Behälter auf ventillosem Wege infolge Schwerkraft  in den Zylinder einströmen kann, einen nicht extra  abgedichteten, im Zylinder angeordneten Tauch  kolben, dessen Förderende sich beim Förderhub  über die genannte Verbindung hinweg in     Richtung     zum geschlossenen Ende des Zylinders hin bewegt,

    und durch Mittel, welche die vom Kolben     während     seines Hubes in     Richtung    des geschlossenen Endes  verdrängte Flüssigkeit auf ventillosem Wege auf  einem höher als das konstante Niveau liegenden  Niveau ausstossen.  



  Pumpen bekannter Bauart haben Aus- und Ein  lassventile, welche je einen Ventilsitz und einen  Ventilteller aufweisen; der Ventilteller des     Auslass-          ventils    öffnet dieses     Ventil    infolge des Druckes der  zu fördernden Flüssigkeit. Der     bewegliche    Teil sol  cher Ventile, das     heisst    der Ventilteller, kann       hängenbleiben    und erfordert daher einen periodi  schen Unterhalt, was bei Pumpen zum Fördern von  radioaktiven Flüssigkeiten schwierig ist.

   Bei der    oder den Pumpen der     vorliegenden        Pumpanlage     werden     keine    solchen Ventile     verwendet,    sondern       ventillose    Verbindungswege ermöglichen den     Ein-          und    Austritt der     Flüssigkeit        in        bzw.    aus dem Pum  penraum.  



  Die Zeichnung zeigt     Ausführungsbeispiele    des  Erfindungsgegenstandes, und zwar zeigen:       Fig.    1 und 2 zwei     Ausführungsformen    der er  findungsgemässen     Pumpanlage    und       Fig.    3 ein Schema von drei     gekuppelten    Pumpen,  die eine Misch- und     Abscheidevorrichtung    speisen.  Gemäss     Fig.    1 besitzt ein Zylinder 1 ein ge  schlossenes Ende la und einen     Flansch    2, der an  einem Behälter 3 angeschweisst ist, so dass der  Flansch 2 den Deckel des     Behälters    bildet.

   Der     Be-          hälter    weist ein mit einer Bohrung 5 im Flansch 2       verbundenes        Einlassrohr    4 und ein     überlaufrohr    6  auf. Der Zylinder 1 steht durch eine     Reihe    von, auf  dem Niveau der Einmündung des     überlaufrohres    6  angeordneten Öffnungen 7 mit dem Behälter in Ver  bindung. In den Zylinder 1 passt mit losem Sitz ein  Tauchkolben 8, so dass längs der     Zylinderwand    ein  geringes Lecken auftritt. Das untere verschlossene  Ende la des Zylinders liegt unterhalb, dessen oberes  offenes Ende dagegen oberhalb dem erwähnten Ni  veau.  



  Der Tauchkolben 8 hat eine axiale     Bohrung    9,  die am untern Ende des Kolbens offen ist und die  sich am obern Ende     in    schrägradiale Kanäle 10 ver  zweigt, die über dem erwähnten Niveau     liegen    und       in    den über dem Behälter 3 angeordneten zylin  drischen Raum 11 münden. über den schrägradialen  Kanälen 10 im Kolben 8 ist ein Ring 12 mittels  einer     Madenschraübe    13 befestigt, der eine Rück  prallscheibe 14 trägt.

   Ein     Druckentlastungsrohr    15  verbindet den Raum 11     mit    dem     Einlassrohr    4, und      eine Bohrung 16 im Flansch 2 bildet einen     Auslass     aus der Kammer 11 zu einem Rohr 17, dessen ge  zeigtes Ende sich auf einem Niveau oberhalb der  Einmündung des     überlaufrohres    6 befindet. Eine  Schubstange 18 ist mit Hilfe eines Stiftes 20 mit  den auf dem Kolben 8 befindlichen Lappen 19  verbunden.

   Die Stange 18 durchsetzt eine Puffer  kammer 21, die oben auf der Kammer 11 mittels  eines Dichtungsringes 22 aufgesetzt ist, durchsetzt  danach einen     wegnehmbaren        Strahlungsschildzapfen     23 eines Schildes 24 und wird dann zu einem nicht  dargestellten Luftmotor     geführt.    An den Enden der  Kammer 21 sind Dichtungsringe 25 und 26 vor  gesehen. Aussen an der Kammer 11 ist ein Ring 27  angeschweisst. Die Bolzen 28 und 29 durchsetzen  den Ring 27 und sind in den     Strahlungsschild!    24  eingeschraubt. Sie     bestimmen    die Lage der Pumpe  in bezug auf den     Schild    und dichten die Kammer  21 mit Hilfe eines Dichtungsringes 30 gegen den  Zapfen 23 ab.  



  Beim Betrieb wird dafür gesorgt, dass der Be  hälter 3 stets bis zum Niveau der Einmündung des       Überlaufrohres    6 gefüllt bleibt, indem kontinuierlich  Flüssigkeit durch das     Einlaufrohr    4 einströmt. Wenn  der Tauchkolben 8 über die Öffnungen 7 im Zylin  der 1 gehoben wird, füllt sich der     Zylinder    mit  Flüssigkeit bis zum     gleichen    Niveau wie im Behälter  3, da Flüssigkeit auf ventillosem Wege infolge ihrer  Schwerkraft durch die Öffnungen 7 einströmt. Wird  der Kolben 8 unter das Niveau der Öffnungen 7 ge  senkt, dann wird     Flüssigkeit    aus dem Zylinder 1  auf ventillosem Wege durch die axiale Bohrung 9  und die radialen Kanäle 11 in die Kammer 11 ge  presst.

   Die Flüssigkeit läuft dann durch die Bohrung  16 und das     Auslassrohr    17 aus der Kammer 11  heraus. Die Scheibe 14 begrenzt das Spritzen der  Flüssigkeit, wenn diese     in    die Kammer 11     eingepresst     wird. Das Volumen, welches bei jeder Abwärts  bewegung des Kolbens 8 in die Kammer 11 ge  presst wird; hängt von der Länge des Hubes der       Kolbenförderfläche    unterhalb der Öffnungen- 7 ab  und ist im wesentlichen konstant,     sofern    die Ge  schwindigkeiten und Beschleunigungen des Kolbens  8 sich von Hub zu Hub wiederholen, so dass die       Leckverluste    zwischen dem Zylinder und dem Kol  ben konstant bleiben.

   Ein     Zurücksaugen    von Flüs  sigkeit aus der- Kammer 11 beim     Rückhub    ist nicht       möglich,    da das     Auslassrohr    17 unterhalb des Ni  veaus der Kanäle 10 im Tauchkolben 8 liegt.  



  In     Fig.    2 ist     ein    Behälter 31     mit    einem     Einlass-          rohr    32 und einem     überlaufrohr    33 dargestellt. Im  Behälter 31 befindet sich ein     Zylinder    34 mit einem  geschlossenen Ende 39, einem nicht extra abgedich  teten Tauchkolben 36 und einer Anzahl auf dem  Niveau der Einmündung des     überlaufrohres    33 an  geordneten Öffnungen 35. Der Kolben 36 ist mittels  Lappen 42 und einem Stift 41 mit einer Kolben  stange 40 verbunden.

   In der Seitenwand des Zylin  ders 34 nahe dem Ende 39 befindet sich eine  Bohrung 37, die den Zylinder 34 mit einem die    Wand des Behälters 31 oberhalb des Niveaus der  Einmündung des     überlaufrohres    33 durchsetzenden  Kanal 38 verbindet.  



  Beim Betrieb bleibt der Behälter 31 stets bis  zum vom     überlaufrohr    bestimmten Niveau gefüllt.  Wird der Kolben 36 über die Öffnungen 35 gehoben,  dann strömt durch die Öffnungen 35 Flüssigkeit in  den Zylinder 34 ein, bis darin das gleiche Niveau  wie im Behälter erreicht ist. Wird der Kolben 36  bis unter die     Öffnungen    35 gesenkt, dann wird  Flüssigkeit aus dem Zylinder 34 heraus in den  Kanal 38 und von dort aus dem Behälter 31 heraus  gepresst. Ein gewisses     Rücksaugen    beim Aufwärtshub  des Kolbens 36 ergibt sich dadurch, dass die im  Kanal 38 befindliche Flüssigkeit in den Zylinder  34 zurückgesaugt wird. Dies ist aber unerheblich,  da das Volumen des Kanals 38 viel kleiner ist als  dasjenige des Zylinders 34.  



  Bei den beschriebenen Ausführungsformen be  findet sich der Pumpenzylinder im Innern des die zu  pumpende Flüssigkeit enthaltenden Behälters 3 bzw.  31. Der. Zylinder kann aber auch ausserhalb des Be  hälters angeordnet und mit diesem durch ein ge  eignetes Rohr verbunden sein.  



  Das Spiel zwischen dem Tauchkolben beträgt  sowohl bei den     Ausführungen    nach     Fig.    1 als auch  nach     Fig.    2 in radialer Richtung 0,075 mm bei einer  Zylinderbohrung von 19 mm. Es ist daher unver  meidlich, dass in Abhängigkeit der Geschwindigkei  ten und Beschleunigungen der Kolben und der  Viskosität der zu pumpenden     Fluiden    etwas Flüs  sigkeit zwischen dem Kolben und der Zylinderwand       hindurchdringt.    Dieses Lecken ist annehmbar, da es  bei regelmässiger Betätigung des Kolbens für jeden  Hub gleich ist. Die  undichten  Kolben brauchen  daher keine Dichtungsringe, die dem Verschleiss  unterworfen sind und eine Wartung der bewegenden  Teile bedingen würden.  



  Nach     Fig.    3 wird die Zufuhr von drei Flüssig  keiten zu einer kontinuierlichen     Misch-Abscheide-          vorrichtung    51 durch ein     Zeitschaltwerk    52 mit ver  änderbarer Arbeitsdauer gesteuert. Das Zeitschalt  werk 52 gibt Impulse an eine Hauptspule 53 und  diese betätigt mit Hilfe eines Ankers 55 ein     Luft-          Steuerventil    54. Das Ventil 54 steuert über Ver  teiler 56 und die Strömung regulierende Ventile 59  die Luftzufuhr zu drei Zylindern 57, die je einen  mit einer Schubstange 18 einer in     Fig.    1 gezeigten  Speisepumpe gekuppelten Kolben 60 aufweisen.

   Die  die Strömung regulierenden Ventile 59 dienen der  Einstellung der Geschwindigkeit der Kolben 60 (und  somit derjenigen der Tauchkolben der Pumpe 61).  Das mengenmässige Verhältnis der der Vorrichtung  51 zuströmenden Flüssigkeiten wird von den, von  den Tauchkolben verdrängten Mengen bestimmt. Das       Zeitschaltwerk    52     gestattet,    die     Durchsatzmenge    zu  ändern, während das Verhältnis der Speisemengen  konstant bleibt. Das Verhältnis der Speisemengen  kann durch     Änderung    des Hubes der Tauchkolben  geändert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Pumpanlage mit mindestens einer Pumpe, ge kennzeichnet durch wenigstens einen Behälter, Über laufmittel zur Aufrechterhaltung eines konstanten Niveaus im Behälter, wenigstens einen Zylinder mit einem unterhalb des konstanten Niveaus angeordne ten geschlossenen, und'' einem oberhalb dieses Ni veaus angeordneten offenen Ende, eine die Zylinder wand durchsetzende, vom geschlossenen Ende ent fernte Verbindung, durch welche die Flüssigkeit aus dem Behälter auf ventillosem Wege infolge ihrer Schwerkraft in den Zylinder einströmen kann, einen nicht extra abgedichteten, im Zylinder angeordneten Tauchkolben,

   dessen Förderende sich beim Förder- hub über die genannte Verbindung hinweg in Rich tung zum geschlossenen Ende des Zylinders hin be wegt, und durch Mittel, welche die vom Kolben während seines Hubes in Richtung des geschlossenen Endes verdrängte Flüssigkeit auf ventillosem Wege auf einem höher als das konstante Niveau liegenden Niveau ausstossen. UNTERANSPRÜCHE 1. Pumpanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Verbindung durch die Zylinderwand ein auf der Höhe des konstanten Niveaus angeordneter Kanal ist.

   2. Pumpanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Kolben eine Durchlass- öffnung angeordnet ist, durch welche hindurch die vom Kolben verdrängte Flüssigkeit aus dem Zylin der ausgestossen wird. 3. Pumpanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ausstossen einen Kanal aufweisen, der vom Zylinderraum aus über die Zylinderwand wegführt und der die Wand des Behälters oberhalb des konstanten Niveaus durch setzt.

   4. Pumpanlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, d'ass drei Pumpen vorgesehen sind, welche vorbestimmte Volumenmengen verschiedener Flüssigkeiten in ein gemeinsames System speisen. 5. Pumpanlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen mittels eines, Re gulierventile aufweisenden, ein individuelles Einstel len der Geschwindigkeit der Kolben der Pumpen gestattenden Systems für ein Antriebsmittel der Pumpen miteinander verbunden sind.

   6. Pumpanlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass d'as gemeinsame System eine Misch-Abscheidevorrichtung ist.