Vorrichtung zum selbsttätigen Rückführen von Förderflüssigkeit ständig umlaufender Kreiselpumpen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum selbsttätigen Rückführen von Förderflüssigkeit ständig umlaufender Kreiselpumpen, insbesondere bei deren Verwendung als Kesselspeisepumpen.
Die Erfindung besteht dabei darin, dass in der Leitung von der Pumpe zum Verbraucher, z. B. einem Dampfkessel, vor dem Rückschlag- und Ab sperrventil eine Abzweigleitung vorgesehen ist, die in mindestens zwei Teilleitungen übergeht, wobei in jeder Teilleitung ein elektrisch betätigtes Absperr organ und eine Drossel eingebaut und die Teilleitun gen zum Saugbehälter, aus dem die Pumpe fördert, zurückgeführt sind.
Bei einer bevorzugten Bauform können als Ab sperrorgane in .den Teilleitungen Magnetventile vor gesehen sein.
Zweckmässig sind als Drossel in den Teilleitungen scharfkantige Blenden vorgesehen.
Vorteilhaft werden in den Teilleitungen als Ab sperrorgane solche verwendet, die nur eine Schliess- und Offen-Stellung besitzen und beim Stromloswer- den offen bleiben bzw. in die Offen-Stellüng gelangen.
Eine andere Bauform sieht vor, dass zur Steue rung des öffnens und Schliessens der Absperrorgane in den Teilleitungen mindestens ein Wirkdruckgeber vorgesehen ist.
Bei Drosselung von Kreiselpumpen, besonders in Kraftwerksanlagen, tritt der Fall ein, d!ass die in Wärme umgesetzte Verlustleistung eine solche Tem peraturerhöhung in der Pumpe erzeugt, dass es zu Verdampfungen und daher Störungen kommt.
Eine Abhilfe dagegen i'st die Verwendung von automatisch wirkenden Rückführungen des Fördermediums zum Ansaugbehülter, der ein grosses Volumen besitzt und, die abgeführten Mengen gefahrlos aufnimmt. Diese Menge wird Mindestmenge genannt. Es besteht ein Interesse daran, sie relativ klein zu halten. Ist nun die z.
B. in einen Dampfkessel zu pumpende Förder menge Null, so strömt die volle Mindestmenge über das Rückführungsorgan in den Saugbehälter zurück. Ist die Speisung in den Dampfkessel sehr klein, so soll die Summe dieser Speisemenge und der zurückzuführenden Menge (auch Freilaufmenge ge nannt) gleich der Mindestmenge sein.
Das Rück- führorgan setzt also eine automatische Regelung vor aus, die von der Fördermenge zur Verbraucherstelle zu steuern ist. Bei hohen Drücken entstehen in dem Rückführorgan hohe Geschwindigkeiten, die einen Strömungsverschleiss zur Folge haben.
Der Versuch, nachgeschaltete, feste Drosselstrecken in Form scharf- kantiger Blenden einzusetzen, scheitert daran, dass diese nur bei einer, nämlich der vollen- Du @rchströ- mung der Mindestmenge die gewünschte, stufenweise Druckvernichtung erreichen. Bei geregelter, z. B.
verminderter Abführung wirken die zur Drosselung vorgesehenen Blenden nicht mehr oder nur vermin dert, und -das Rückführorgan ist genötigt, die Drosse leng bei engstem Spalt selbst zu übernehmen, wobei der Verschleiss - oft in Stunden - eintritt.
Man kann daran denken, die Freilaufmenge grundsätzlich gleich der Mindestmenge zu machen. Das ist aber unwirtschaftlich aus folgendem Grund: Die Mindestmenge sei 50 m3/:h. Geht die Pum penfördermenge z.
B. in den Dampfkessel von 60 mJ/h auf 49 m3/h zurück, so würde ein auf volle Menge eingestelltes Rückführargan ansprechen und 50 m3/h in -den Saugbehälter zurückführen, wobei .die gesamte Fördermenge der Pumpe auf 99 m3/h ansteigen würde.
Erfindungsgemäss wird nun die Freilaufmenge in mehrere, z. B. drei Teilströme aufgeteilt. In jeder Teilstromleitung sind ein elektrisch zu schaltendes Absperrorgan und eine Drossel, z. B. eine scharf kantige Blende, eingebaut. Wenn dabei jeder Teil strom nur die Schaltstellungen auf und zu hat, ist die Drossel voll wirksam, so dass kein Verschleiss möglich ist.
In vorgenanntem Beispiel ist also die Mindest menge von 50 m3!h in drei (oder mehr) Teile geteilt zu je 16,6 m3"h. Erreicht ih. diesem Falle die Kreisel pumpe diz Menge von 49 m3/h, so öffnet sich gesteuert durch einen Wirkdruckgeber - nur ein Teil strom und die Freilaufmenge von 16,6 m3Jh wird zurück in dien Saugbehälter geführt.
Fällt die beim Verbraucher benötigte Menge (z. B. im Dampfkessel) weiter, so schaltet sich der zweite Teilstrom automatisch zu, danach gegebenenfalls der dritte usw. Es wird auf diese Weise erreicht, d'ass die Pumpe beim stufenweisen Ein- oder Ausschalten der Teilströme nur unwesentliche Mengen..änderungen auf der Saugseite erfährt. Grosse Änderungen könnten da gegen auftreten, wenn jeweils, wie oben erwähnt,
das Rückführorgan bei Unterschreitung der Mindest menge an den Verbraucher die volle Rückführmenge (im Beispiel 50 m3jh) eingeschaltet würde.
Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Be schreibung eines Ausführungsbeispielen in Verbin dung mit der Zeichnung.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Vor richtung unter Zuhilfenahme der Sinnbilder nach den Normen für Wärmekraftanlagen schematisch .dar gestellt. Mittels einer Pumpe 1 wird .aus einem Saug behälter 2, z. B. einem Speisewasserbehälter, über eine Leitung 3 die Flüssigkeit angesaugt und durch eine Leitung 4 zum Verbraucher 5, z. B. einem Dampfkessel, gedrückt.
In der Leitung 4 ist ein Ab- sperrventil 6, mit vorgeschaltetem Rückschlab entil 7 vorgesehen. Von der Leitung 4 zweigt eine Leitung 8 ab, die sich in mehrere Teilleitungen 9, 10, 11, 12, 13 gabelt. In diese Teilleitungen 9 bis 13 sind elektrisch betätigte Absperrorgane 14 gelegt, die mittels eines Wirkdruckgebers bei sinkendem Druck bzw. sinken der Menge öffnen.
Vorteilhaft verwendet man für diese Absperrorgane 14 elektrisch gesteuerte Magnet ventile, die nur eine Schliess- und eine Offen-Stellung besitzen und die dann, wenn der Strom ausfällt, also wenn sie stromlos werden, sich ebenfalls gleich öffnen. Nach dem Absperrorgan 14 ist in den Teillei tungen 9 bis 13 eine Drossel in Form einer scharf kantigen Blende 15 eingebaut. Die Teilleitungen 9 bis 13 münden in eine Leitung 16, die die Flüssigkeit wieder in den Saugbehälter 2 zurückleiten kann.
Die gegebenenfalls anfallende Freilaufmenge gelangt durch die Leitung 8 in die Teilleitungen 9 bis 13. Je nachdem wie gross diese Freilaufmenge ist, werden ein, zwei oder mehr Magnetventile 14 geöff net, derart, dass jede Teilleitung von einem vollen Teilstrom durchflossen wird und daher die Drossel voll wirksam wird:, so dass praktisch kein Verschleiss auftritt.
Die durchströmende Freilaufmenge gelangt dann durch die Leitung 16 zurück in den Saugbehäl ter 2. Wenn die im Verbraucher 2 benötigte Flüssig keitsmenge weiter fällt, werden sich selbsttätig weitere Teilleitungen zuschalten, so dass die Pumpe beim stufenweisen Ein- oder Ausschalten der Teilströme nur unwesentliche Mengenänderungen auf der Saug seite .erfährt.
Umgekehrt wird dann, wenn beim Ver braucher 2 wieder grössere Flüssigkeitsmengen ge braucht werden, selbsttätig ein Absperrorgan 14 nach dem anderen geschlossen werden.
Device for the automatic return of conveying liquid from continuously rotating centrifugal pumps The invention relates to a device for the automatic return of conveying liquid from continuously rotating centrifugal pumps, in particular when they are used as boiler feed pumps.
The invention consists in that in the line from the pump to the consumer, for. B. a steam boiler, a branch line is provided in front of the non-return and shut-off valve, which merges into at least two sub-lines, with an electrically operated shut-off organ and a throttle installed in each sub-line and the sub-lines to the suction tank from which the pump delivers, are returned.
In a preferred design, solenoid valves can be seen as shut-off devices in .den sub-lines.
Sharp-edged apertures are expediently provided as throttles in the sub-lines.
Advantageously, shut-off devices in the sub-lines are those which only have a closed and an open position and remain open when the power is cut off or move into the open position.
Another design provides that at least one differential pressure transducer is provided to control the opening and closing of the shut-off devices in the sub-lines.
When centrifugal pumps are throttled, especially in power plants, the case occurs that the power dissipation converted into heat generates such a temperature increase in the pump that evaporation and therefore malfunctions occur.
A remedy, however, is the use of automatically acting returns of the conveying medium to the suction container, which has a large volume and which safely absorbs the discharged quantities. This amount is called the minimum amount. There is an interest in keeping them relatively small. Is now the z.
B. to be pumped in a steam boiler conveying amount zero, the full minimum amount flows back through the return element in the suction container. If the feed into the steam boiler is very small, the sum of this feed amount and the amount to be returned (also called free-running amount) should be equal to the minimum amount.
The return organ therefore sets up an automatic regulation which is to be controlled by the delivery rate to the consumer point. At high pressures, high speeds occur in the return element, which result in flow wear.
The attempt to use downstream, fixed throttle sections in the form of sharp-edged orifices fails because these achieve the desired, gradual pressure destruction only with one, namely the full flow of the minimum amount. With regulated, z. B.
Reduced discharge, the orifices provided for throttling no longer act or only diminished, and the return organ is forced to take over the throttle itself when the gap is narrow, with wear - often within hours.
One can think of making the free-running amount basically the same as the minimum amount. But this is uneconomical for the following reason: The minimum quantity is 50 m3 /: h. If the Pum pen delivery rate z.
B. back in the steam boiler from 60 mJ / h to 49 m3 / h, a return device set to the full amount would respond and return 50 m3 / h to the suction tank, whereby the total flow rate of the pump would increase to 99 m3 / h would.
According to the invention, the free running amount is now divided into several, z. B. divided into three partial flows. In each partial flow line, an electrically switched shut-off device and a throttle, e.g. B. a sharp-edged aperture installed. If each partial current only has the switch positions open and closed, the throttle is fully effective so that no wear is possible.
In the above example, the minimum volume of 50 m3! H is divided into three (or more) parts of 16.6 m3 "h each. If the centrifugal pump reaches a volume of 49 m3 / h in this case, it opens in a controlled manner through a differential pressure transducer - only part of the current and the free-running volume of 16.6 m3Jh is fed back into the suction container.
If the amount required by the consumer (e.g. in the steam boiler) continues to fall, the second partial flow is automatically switched on, then the third, if applicable, etc. In this way, the pump can be switched on or off in stages Partial flows experience only insignificant changes in quantity on the suction side. Major changes could occur if, as mentioned above,
the return system would switch on the full return volume (in the example 50 m3jh) if the minimum amount to the consumer was not reached.
Details emerge from the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.
In the drawing, the device according to the invention is schematically .dar shown with the aid of symbols according to the standards for thermal power plants. By means of a pump 1 is. From a suction container 2, z. B. a feed water tank, the liquid is sucked in via a line 3 and through a line 4 to the consumer 5, z. B. a steam boiler pressed.
In line 4, a shut-off valve 6 is provided with a non-return valve 7 connected upstream. A line 8 branches off from line 4 and forks into several sub-lines 9, 10, 11, 12, 13. Electrically operated shut-off devices 14 are placed in these sub-lines 9 to 13, which open by means of a differential pressure transducer when the pressure falls or the amount falls.
Advantageously, 14 electrically controlled solenoid valves are used for these shut-off devices, which have only one closed and one open position and which also open immediately when the power fails, ie when they are de-energized. After the shut-off device 14, a throttle in the form of a sharp-edged diaphragm 15 is installed in the Teillei lines 9 to 13. The sub-lines 9 to 13 open into a line 16 which can lead the liquid back into the suction container 2.
Any freewheeling amount that occurs passes through the line 8 into the sub-lines 9 to 13. Depending on how large this freewheeling amount is, one, two or more solenoid valves 14 are opened in such a way that a full partial flow flows through each sub-line and therefore the throttle becomes fully effective: so that practically no wear occurs.
The free-running amount flowing through then passes through line 16 back into Saugbehäl ter 2. If the amount of liquid required in consumer 2 continues to fall, further sub-lines will automatically switch on, so that the pump only changes insignificant quantities when the sub-flows are switched on or off in stages the suction side.
Conversely, if larger amounts of liquid are needed again at Ver consumer 2, one shut-off device 14 after the other is automatically closed.