Druckerhöhungsvorrichtung für Wasserleitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckerhö- hunasvorrichtung für Wasserleitungen, die vorzusehen ist<B>,</B> um hochgelegene Anschluss- oder Entnahmestellen, z.B. Verbraucher in den oberen Stockwerken von Hochhäusern, für deren Versorgung aus dem Leitungs netz der normale Wasserdruck nicht ausreicht, mit Wasser zu beliefern.
Es ist bekannt, für diesen Zweck an denjenigen Stellen des Leitungsnetzes, an denen für angeschlossene Verbraucher ein erhöhter Leitungsdruck benötigt wird, eine Druckerhöhungsvorrichtung in das Leitungsnetz einzuschalten, die aus einer Pumpe und zugeordneten Behältern besteht und so beschaffen sein muss, dass durch ihren Betrieb keine merkbaren Druckstösse oder Druckminderungen im normalen Wasserleitungsnetz auftreten können und kein entnommenes, gespeichertes und abgestandenes Druckwasser, auch kein benutztes Wasser oder Fremdwasser in das Leitungsnetz zurück strömen kann. Aus diesem Grunde ist der unmittelbare Anschluss einer Druckerhöhungspumpe an das Wasser leitungsnetz ohne verlässliche Sicher-ungsmassnahmen in der Regel nicht gestattet.
Es ist bekannt, die erforderliche Sicherung des Leitungsnetzes gegen nachteilige Auswirkungen einer Druckerhöhungspumpe dadurch zu erreichen,dass man die Druckerhöhungspumpe an einen unter Atmosphä rendruck stehenden Sammelbehälter anschliesst, der aus dem Leitungsnetz z. B. über ein Schwimmerventil ge speist wird. Die Druckerhöhungspumpe muss hierbei aber den gesamten Druck für die von ihr zu versorgen den Verbraucher erzeugen, weil der im normalen Lei tungsnetz vorhandene Wasserdruck nicht mitverwertet werden kann.
Dies hat aber den Nachteil, dass die Pumpe und ihr Antriebsmotor ständig mit voller Lei stung arbeiten müssen. überdies haben der drucklos speichernde Sammelbehälter und gegebenenfalls zusätz- liche, unter Druck stehende Vorratsbehälter einen er heblichen Platzbedarf.
Es ist ferner bekannt, eine Drucksteigerungspumpe über ein Rückschlagventil unmittelbar an das Wasserlei tungsnetz anzuschliessen und dafür zu sorgen, dass die Pumpe bei Unterschreiten eines Mindestzulaufdruckes im normalen Wasserleitungsnetz automatisch abgeschal tet und nach Wiederansteigen des Zulaufdruckes einge schaltet wird. Hierbei muss aber eine Dämpfung der Druckschwankungen zwischen dem Leitungsnetz und dem Steuergerät der Pumpe vorgesehen werden, um das Auftreten periodischer Schaltungen unter dem Einfluss von Resonanzschwingungen zu verhindern.
Zwar wird hierbei die erforderliche Förderhöhe der Pumpe durch Ausnutzung des Zulaufdruckes im Leitungsnetz verm-in- dert, und überdies wirkt sich der Wegfall des drucklos speichernden Sammelbehälters günstig auf den Platzbe darf aus, doch macht es sich störend bemerkbar, dass auch in diesem Fall die Drucksteigerungspumpe bei vermindertem Druck immer mit voller Leistung arbeitet und dadurch in verbrauchsreichen Zeiten durch wieder holtes Zu- und Abschalten der Drucksteigerungspumpe im normalen Wasserleitungsnetz zwangsläufig Druck schwankungen entstehen können. Diese Anordnung wird daher vielerorts abgelehnt.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es schliesslich auch bekannt, vor der Druckerhöhungspumpe einen als Druckbehälter ausgebildeten, mit einem Luftpolster ver- sehenen Zulaufkessel anzuordnen, dessen an das Lei tungsnetz angeschlossener Zulaufstutzen praktisch meist im Bereich des Luftpolsters angeordnet wird, damit keine Verbindung zwischen dem Leitungsnetz und dem Wasservorrat im 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 Ausführuno, hat die Druckerhöhun-svor- richtun aber einen beträchtlichen Platz- und Antriebs bedarf, und überdies ist die überwachung, und Ergän- c zuno, des Luftvorrates im Zulaufkessel verhältnismässig kompliziert. 11 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druckerhöhun-svorrichtung so auszubilden, dass die Pumpe bei unmittelbarer Wasserentnahme aus dem Leitun-snetz mit verminderter Leistung betrieben wer den kann,
beim Ein- und Ausschalten keine wesentli chen Druckschwankungen im Leitungsnetz hervorruft und durch ihre besondere Regelungsart einen vorge schalteten Druckausgleichbehälter entbehrlich macht.
Die Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung weist eine über eine Rückflusssperre an das örtliche Wasserleitungsnetz angeschlossen, mit dem Druckwasser des Leitungsnetzes beaufschlagte Pumpe und einen von der Pumpe mit erhöhtem Druck gespeisten, als Druck behälter ausgebildeten Vorratsbehälter, an den das mit erhöhtem Druck zu speisende Versorgungsnetz ange schlossen ist, auf und kennzeichnet sich dadurch, dass die Durckleituna der Druckerhöhungspumpe einen vom Wasserdruck der Zulaufleitung der Pumpe gesteuerten Durchflssregler enthält,
der die Druckleitung der Pum <B>pe</B> bei abnehmendem Zuflaufdruck derart drosselt, dass sich der Förderstrom der Druckerhöhungspumpe dem jeweiligen Zulaufdruck und -strom des Leitungswassers anpasst und ein mit dem Durchflussregler einstellbarer Mindestzulaufdruck durch die Förderwirkung der Pum pe nicht unterschritten wird.
Durch die Anpassung des Förderstromes der Pumpe an den dem jeweiligen Zulaufdruck entsprechenden Zulaufstrom des Leitungswassers wird das Leitungsnetz gegen plötzlich auftretende Druckstösse beim Einschal ten der Pumpe und auch gegen unzulässige Druck- minderun1-en durch Ansaugen des Leitungswassers sei tens der Pumpe gesichert. Daher können bei der bevorzugten. unmittelbaren Speisung der Druckerhö- hungspumpe 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 hvdraulisch beaufschlagt. Er kann jedoch auch durch ein in oder an der Zulaufleitung angeordnetes, auf den Zulaufdruck ansprechendes Steuergerät elektrisch, ma- ,-netlektrisch oder mechanisch gesteuert sein.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsge genstandes ist die Druckerhöhungspumpe zweckmässig als Tauchpumpe ausgebildet und mit einem sie aufneh menden, 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 Anschlussaggreggat geliefert werden.
Um eine automatischeBelüftung des Druckbehälters ohne Kompressor als ohne zusätzliche Energiezufuhr bzw. ohne gespeicherte Druckluft zu erzielen, weist die Vorrichtuno, zweckmässi- einen Luftkessel auf, der C<B>CD</B> durch<B>je</B> ein oberes und unteres Absperrventil mit dem Druckbehälter verbunden ist und ferner ein unteres Ablassventil und ein oberes Lufteinlassventil besitzt, die paarweise und im Wechsel mit den Absperrventilen auf ge,gensinnige Öffnungs- und Schliessstellungen umschalt bar sind.
Dabei können die beiden oberen Ventile des Luftkessels auch als Rückschlag- bzw. Selbstschlussven- tile ausaebildet sein. Für die weitere Verminderung des Platzbedarfes der Druckerhöhungsvorrichtung kann auch der Luftkessel in dem von der Pumpe gespeisten Druckbehälter untergebracht werden.
Die Zeichnung zeigt Beispiele für die Ausführung der Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung in schematischen Darstellungen, und zwar zeigen <B>C</B> Fig. <B>1</B> ein Schaubild der wesentlichen Teile der Vorrichtung, dargestellt in einem Leitungsdiagramm zur Erläuteruno, der Arbeitsweise, <B>C</B> Fig. 2 eine abgewandelte, bevorzugte Ausführung der Vorrichtung, bei der alle zu ihrem Betrieb erforderli chen Teile zu einem durch einen Druckerhöhungskessel gebildeten,
geschlossenen Aggregat vereinigt sind und Fig. <B>3</B> ein zusätzliches Belüftungsagaregat. t> Soweit die Druckerhöhungsvorrichtung in den Aus führungen nach Fig. <B>1</B> und 2 im Anschluss an ein ortsaebundenes Wasserleitungsnetz und ein gleichfalls ortsgebundenes Verbrauchernetz dargestellt ist, bilden die ortsgebundenen Wasserleitungsanlagen keinen Teil der Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung.
Gemäss Fig. <B>1</B> strömt vom öffentlichen Wasserlei tungsnetz<B>1</B> das Wasser durch ein Rückschlagventil 2 oder einen sonstigen Rückflussverhinderer der Druck- erhöhungspumpe <B>3</B> zu, die von einem Motor<B>3'</B> angetrie ben wird und das Wasser über ein Regelventil 4 und ein zusätzliches Rückschlagventil 2' in einen Druckbehälter <B>5</B> fördert. An diesen Druckbehälter ist ein mit höherem Druck zu speisendes Verbrauchernetz<B>6</B> angeschlossen.
Der Steuerteil 4' des Regelventils 4 arbeitet in Abhän gigkeit vom Druck in der Zulaufleitung der Drücksteige- rungspumpe <B>3</B> und ist demgemäss durch eine hydrauli sche Rohrleitung<B>7</B> oder durch eine als elektrische Steuerleitung dienende Rohrleitung<B>7</B> mit der Zulauflei- tung oder einem von ihr beaufschlagten, als Steuergeber dienenden nicht dargestellten Steuergerät verbunden.
Das Re 'gelventil 4 und sein Steuerteil 4' sind so ausgebildet, dass bei fallendem Wasserdruck in der Zulaufleitung aus dem Leitungsnetz<B>1</B> der Durchfluss- querschnitt des Re gelventils 4 vermindert wird, und zwar bis zum völligen Absperren bei einem wählbaren Zulaufdruck von etwas über atmosphärischem Druck.
Der Betrieb der Druckerhöhungspumpe <B>3</B> bzw. des sie antreibenden Motors<B>3'</B> erfolgt druckg <B>C</B> gesteuert, indem ein vom Luftdruck im Druckbehälter<B>5</B> beaufschlagter Druckschalter<B>8</B> -über einen Selbstschalter, z. B. ein Luftschütz, die Druckerhöhungspumpe <B>3</B> bei fallendem Luftdruck im Druckbehälter<B>5</B> einschaltet und bei steigendem Luftdruck ausschaltet.
Die notwendige Luft- C el ergänzung im Druckbehälter<B>5</B> erfolgt vollautomatisch in Abhängigkeit sowohl vom Luftdruck, als auch vom Wasserstand im Druckbeh#älter <B>5,</B> indem ein mit dem Druckschalter<B>8</B> in Reihe geschalteter Wasserstands- schalter <B>9,</B> der bei Unterschreitung des Mindestwasser standes im Druckbehälter wirksam wird, durch Schlies- sen eines zugeordneten Stromkreises z.
B. ein Magnet ventil<B>10</B> einer Pressluftflasche öffnet oder einen Luft verdichter<B>11</B> eüisclialtet oder ein ventilgesteuertes Be lüftungsgerät nach Fig. <B>3</B> umsteuert. Diese vollautomati- C2 sche Luftergänzung erfolgt jeweils dann, wenn der Wasserstand im Druckbehälter<B>5</B> beim Einschalten der Druckerhöhungspumpe <B>3</B> über dem Schaltniveau des Wasserstandschalters <B>9</B> liegt, also Luftmangel herrscht.
Das Ausschalten der Luftergänzung erfolgt stets am Ende eines Pumpenlaufspieles, wenn von den Verbrau chern kein Druckwasser mehr benötigt wird, der Druck behälter<B>5</B> (yefüllt ist und die Druckerhöhungspumpe <B>3</B> <B>C</B> ID zum Stillstand kommt.
Das Belüftungsgerät nach Fig. <B>3,</B> das bei der Druckerhöhunasvorrichtung nach Fig. <B>1</B> oder 2 anstelle der drot gezeichneten, an das Magnetventil<B>10</B> einer Pressluftflasche oder an einen Luftverdichter <B>11</B> ange schlossenen Druckluftleituni verwendet werden kann, besteht aus einem druckfesten Kessel 12, der über automatisch steuerbare Absperrventile<B>13</B> und 14, z. B. Magnetventile, etwa in den dargestellten Höhen an den Druckbehälter<B>5</B> angeschlossen ist.
Dieser Luftkessel 12, der abweichend von der in Fig. <B>3</B> dargestellten Anord- nun- auch, wie in Fig. 2 angedeutet, im Inneren des Druckbehälters<B>5</B> untergebracht sein kann, ist ferner mit zwei weiteren automatisch steuerbaren Ventilen, näm lich einem unteren Ablassventil<B>15</B> und einem oberen Lufteinlassventil<B>16,</B> versehen, die bei Anordnung des Luftkessels 12 im Druckbehälter<B>5</B> nach aussen führen oder an der Aussenseite des Druckbehälters verbleiben.
Der Anschluss des untern Absperrventfis <B>13</B> liegt unter dem niedrigsten Wasserstand im Druckbehälter<B>5,</B> der dem Einschaltdruck für die Druckerhöhungspumpe <B>3</B> entspricht, während sich der Anschluss für das obere Absperrventil 14 unter dem höchsten Wasserstand im Druckbehälter<B>5</B> befindet, bei dessen Erreichung die Druckerhöhungspumpe <B>3</B> abschaltet.
Die folcyende Funktionsbeschreibun- des Luftkessels 12 -eht vom Betriebszustand der Druckerhöhungsanlage bei laufender Pumpe aus. Wird im Verbrauchernetz<B>6</B> bei diesem Zustand kein Wasser abgezapft, so steiat der C, <B>_ -</B> el Wasserstand im Druckbahälter <B>5,</B> wobei die Absperrven tile<B>13</B> und 14 des Luftkessels 12 aeöffnet sind. Die Ventile<B>15</B> und<B>16</B> sind geschlossen. Der Luftkessel 12 kommuniziert also mit dem Druckbehälter<B>5</B> und füllt sich (yleichzeitic, mit diesem mit Wasser.
Die vorher im Luftkessel eingeschlossene Luft wird vom ansteigenden Druckwasser durch das obere Absperrventil 14 in den Druckbehälter<B>5</B> gedrückt. Ist der Luftkessel 12 vollstän- dic, mit Wasser gefüllt, so steigt das Druckwasser im Druckbehälter<B>5</B> nur noch bis zum oberen Wasserstand an, bei dem der Ausschaltdruck für die Druckerhö- hungspumpe <B>3</B> erreicht ist und die Pumpe abgeschaltet wird. Gleichzeitig werden die Absperrventile<B>13</B> und 14 geschlossen und die Ventile<B>15</B> und<B>16</B> geöffnet.
Dies hat zur Folge, dass das im Luftkessel befindliche Druckwas ser nun durch das Ablassventil<B>15</B> ausfliesst, während von oben durch das Ventil<B>16</B> Luft nachströmt, bis der Luftkessel 12 kein Wasser mehr enthält und vollständig mit Luft aefüllt ist.
Bei anschliessendem Wasserverbrauch im Versor gungsnetz sinkt der Wasserstand im Druckbehälter<B>5,</B> bis der dem Einschaltdruck der Druckerhöhungspumpe <B>3</B> entsprechende untere Wasserstand erreicht ist. Bei Ein schaltung der Druckerhöhungspumpe werden gleichzei- ti- auch die am Luftkessel 12 befindlichen, automatisch steuerbaren C Ventile 13 bis 16 umgesteuert, und zwar derart,
dass nun wieder die Absperrventile<B>13</B> und 14 Z, Oleöffnet und die Ventile 15 und 16 geschlossen werden.
Damit ist der Ausgangszustand wieder erreicht, so dass <B>C</B> die im Luftkessel 12 befindliche Luft vom ansteigenden Druckwasser wieder in den Druckbehälter<B>5</B> überge drückt wird.
Das in Abhängigkeit vom Zulaufdruck des Leitungs wassers gesteuerte Regelventil 4 nach Fig. <B>1</B> ist bei ausreichendem Zulaufdruck vollständig geöffnet. Sinkt der Zulaufdruck, z. B. durch überlastung des Wasserlei tungsnetzes<B>1,</B> so beginnt das Regelventil 4 zu schliessen und vermindert dadurch die Fördermenge der Druck- erhöhungspumpe 4. Diese Drosselung nimmt so lange zu, bis sich die Fördermenge der Pumpe einerseits und die ihr aus dem Leitungsnetz<B>1</B> zuströmende Wasser menge 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<B>5</B> der Ausschaltdruck für die Pumpe erreicht wird oder ein überdruck-Sicherheitsschalter die Druckerhöhungspumpe <B>3</B> abschaltet. Gegebenenfalls kann bei Zusammenbrechen der Wasseranlieferung aus dem Wasserleitungsnetz eine der üblichen Sicherheits- niassnahmen eingeleitet werden, z.
B. durch ein Alarm signal oder durch automatisches Sperren der Wasserab gabe aus dem Druckbehälter<B>5</B> an das Versorgungsnetz <B>6,</B> um die angeschlossenen Verbraucher zu einer vermin derten Druckwasserentnahme anzuhalten.
Durch die im Zusammenhang mit Fig. <B>1</B> beschriebe ne automatische Regelung unterbleibt das nur vom Zulaufdruck abhängige Ein- und Ausschalten der Druckerhöhungspumpe, womit auch die dadurch her vorgerufenen Druckschwankungen im Wasserleitungs netz<B>1</B> entfallen.
Die in Fig. <B>1</B> in ihrem Arbeitsprinzip beschriebene Vorrichtuno, kann zwecks Platzersparnis die in Fig. 2 dargestellte Ausführung erhalten. Ihr Hauptmerkmal besteht darin, dass die Druckerhöhungspumpe <B>3,</B> die zu diesem Zweck von einem kleinen Zulaufbehälter <B>17</B> umgeben ist, in den Druckbehälter<B>5</B> des Versorgungsnet zes eingebaut ist.
Alle sonstigen Teile der in Fig. <B>1</B> daraestlIten Druckerhöhunasvorrichtun- sind auch bei der Ausführuna nach Fia. 2 vorhanden und hier mit den <B>C</B> C# -leichen Bezugszahlen versehen worden.
Der Zulaufbe- hälter <B>17</B> ist völlig mit Wasser gefüllt, enthält kein Druckluftpolster und dient nur zur Aufnahme der Druckerhöhungspumpe <B>3.</B> Er hat keine steuerungstech nische Funktion und steht innen unter dem Zulaufdruck des normalen Wasserleitungsnetzes 1-, aussen unter dem jeweils von der Druckerhöhungspumpe <B>3</B> erzeugten Wasserdruck des Versorgungsnetzes<B>6.</B> Die Druckerhö- hungspumpe <B>3</B> ist als 7#au-chpumpe ausgebildet,
was neben der erheblichen Platzersparnis die Vorteile grosser Laufruhe, Wartungsfreiheit und einfachster Gesamt- und Anschlussmontage bietet. Der Antriebsmotor kann als Unterwassermotor mit der Pumpe zusammengebaut oder auch ausserhalb des Zulaufbehälters <B>17</B> anaeordnet sein.
Wird die Druckluft zur Beaufschlagung des Druck behälters<B>5</B> gemäss Fig. <B>3</B> hydraulisch erzeugt, so kann der Luftkessel 12 im Druck-behälter <B><I>5</I></B><I> angeordnet</I> und gegebenenfalls durch einen Abschnitt oder Mantel des Zulaufbehälters <B>17</B> gebildet sein.
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 einbaufertie, montiert geliefert werden kann. Dabei ist eine gelegentliche Demontage besonders einfach, weil man die Tauchpumpe einschliesslich des Zulaufbehälters <B>17</B> als Einbaupatrone vom Druckbehälter<B>5</B> in ähnlicher Weise abnehmen kann, wie dies mit dem Heizkörperein- satz von Warinwasserboilem geschieht.
Das Lufteinlassventil <B>16</B> des Luftkessels 12 und ebenenfalls auch das obere Absperrventil 14 können t'et,y, als selb;sttätig arbeitende Rückschlagventile ausgebildet sein.
Pressure-increasing device for water pipes The invention relates to a pressure-increasing device for water pipes, which is to be provided around high connection or extraction points, e.g. To supply consumers with water on the upper floors of high-rise buildings whose normal water pressure is insufficient to supply them from the mains.
It is known, for this purpose, at those points in the pipeline network at which an increased line pressure is required for connected consumers to switch on a pressure booster device in the pipeline network, which consists of a pump and associated containers and must be designed in such a way that no noticeable pressure surges or pressure reductions can occur in the normal water supply network and no extracted, stored and stale pressurized water, also no used water or external water can flow back into the supply network. For this reason, direct connection of a booster pump to the water supply network without reliable safety measures is generally not permitted.
It is known that the necessary backup of the network against adverse effects of a booster pump can be achieved in that the booster pump is connected to a collecting tank under atmospheric pressure, which z. B. is fed ge via a float valve. The booster pump has to generate the entire pressure for the consumer to be supplied by it, because the water pressure in the normal pipeline network cannot be used.
But this has the disadvantage that the pump and its drive motor have to work constantly at full power. In addition, the unpressurized storage container and, if necessary, additional, pressurized storage containers require a considerable amount of space.
It is also known to connect a pressure booster pump via a check valve directly to the water supply network and to ensure that the pump is automatically switched off when the supply pressure falls below a minimum in the normal water supply network and is switched on after the supply pressure rises again. In this case, however, damping of the pressure fluctuations between the line network and the control unit of the pump must be provided in order to prevent the occurrence of periodic switching under the influence of resonance vibrations.
Although the required delivery head of the pump is reduced by utilizing the inlet pressure in the pipeline network, and the elimination of the unpressurized collecting tank has a favorable effect on the space requirement, it is noticeable that in this case too the The pressure booster pump always works at full power at reduced pressure, which means that pressure fluctuations can inevitably arise in times of high consumption due to repeated switching on and off of the pressure booster pump in the normal water supply network. This order is therefore rejected in many places.
Finally, in order to avoid these disadvantages, it is also known to arrange an inlet boiler designed as a pressure vessel and provided with an air cushion in front of the booster pump, the inlet connection of which is connected to the pipeline network is practically mostly arranged in the area of the air cushion so that there is no connection between the There is a pipe network and the water supply in the feed boiler.
The air supply in the feed tank is continuously monitored and supplemented so that the feed tank absorbs any pressure surges and no significant pressure fluctuations can occur in the normal water supply network.
In this embodiment too, however, the pressure increasing device requires a considerable amount of space and drive, and, moreover, the monitoring, and addition, of the air supply in the feed tank is relatively complicated. 11 The invention is based on the object of designing the pressure increasing device in such a way that the pump can be operated with reduced power when water is drawn directly from the pipeline network,
when switching on and off does not cause any substantial pressure fluctuations in the pipe network and, thanks to its special type of control, makes an upstream pressure equalization tank unnecessary.
The pressure increasing device according to the invention has a connected via a non-return valve to the local water supply network, acted upon by the pressurized water of the pipeline network and a pump fed by the pump with increased pressure, designed as a pressure vessel, to which the supply network to be fed with increased pressure is connected is, and is characterized by the fact that the pressure booster pump contains a flow regulator controlled by the water pressure in the feed line of the pump,
which throttles the pressure line of the Pum <B> pe </B> with decreasing inlet pressure in such a way that the delivery flow of the pressure booster pump adapts to the respective inlet pressure and flow of the tap water and a minimum inlet pressure that can be set with the flow regulator is not fallen below due to the pumping action of the pump .
By adapting the flow rate of the pump to the supply flow of the tap water corresponding to the respective supply pressure, the pipeline network is protected against sudden pressure surges when the pump is switched on and against impermissible pressure drops caused by the suction of the tap water on the part of the pump. Therefore, at the preferred. If the pressure booster pump is directly fed from the pipeline network, there is no need for the costly pressure compensation tank between the pump and the pipeline network, which also results in undesired stagnation of the tap water.
The flow regulator arranged in the pressure line of the pump is expediently acted upon hydraulically by a pipeline connected to the feed line of the pump. However, it can also be controlled electrically, mechanically, electrically or mechanically by a control device which is arranged in or on the feed line and responds to the feed pressure.
In a further embodiment of the subject invention, the booster pump is expediently designed as a submersible pump and arranged with an intake container connected to the water supply network in the storage tank fed by the pump with increased pressure. In this embodiment as a submersible pump known per se, the booster pump not only works silently and maintenance-free, but also requires no additional space and no separate assembly at the installation site. Rather, it can be delivered together with the storage container as a finished connection unit.
In order to achieve automatic ventilation of the pressure vessel without a compressor as without additional energy supply or without stored compressed air, the device expediently has an air tank, the C <B> CD </B> through <B> each </B> an upper one and the lower shut-off valve is connected to the pressure vessel and also has a lower discharge valve and an upper air inlet valve, which can be switched in pairs and in alternation with the shut-off valves to mutually opposite opening and closing positions.
The two upper valves of the air tank can also be designed as non-return or self-closing valves. To further reduce the space required by the pressure increasing device, the air tank can also be accommodated in the pressure vessel fed by the pump.
The drawing shows examples of the embodiment of the pressure-increasing device according to the invention in schematic representations, namely, FIG. 1 shows a diagram of the essential parts of the device, shown in a line diagram for Explanation of the mode of operation, FIG. 2 shows a modified, preferred embodiment of the device, in which all parts required for its operation are combined into one formed by a booster tank,
closed unit are combined and FIG. 3 an additional ventilation agaregate. To the extent that the pressure increasing device is shown in the embodiments according to FIGS. 1 and 2 following a local water supply network and an equally local consumer network, the local water supply systems do not form part of the pressure increasing device according to the invention.
According to FIG. 1, the water flows from the public water supply network <B> 1 </B> through a check valve 2 or some other non-return valve to the pressure booster pump <B> 3 </B>, which is supplied by a motor <B> 3 '</B> and the water conveys via a control valve 4 and an additional check valve 2' into a pressure vessel <B> 5 </B>. A consumer network <B> 6 </B> to be fed at a higher pressure is connected to this pressure vessel.
The control part 4 'of the regulating valve 4 works as a function of the pressure in the feed line of the booster pump 3 and is accordingly connected to a hydraulic pipe 7 or an electrical control line Serving pipeline <B> 7 </B> is connected to the supply line or to a control device (not shown) that is acted upon by it and serves as a control transmitter.
The regulating valve 4 and its control part 4 'are designed in such a way that when the water pressure in the supply line falls from the line network 1, the flow cross-section of the regulating valve 4 is reduced until it is completely shut off at a selectable inlet pressure of a little above atmospheric pressure.
The operation of the pressure booster pump <B> 3 </B> or the motor <B> 3 '</B> driving it takes place under pressure <B> C </B> in a controlled manner by the air pressure in the pressure vessel <B> 5 < / B> pressurized pressure switch <B> 8 </B> - via an automatic switch, e.g. B. an air contactor which switches on the booster pump <B> 3 </B> when the air pressure in the pressure vessel <B> 5 </B> falls and switches it off when the air pressure rises.
The necessary air cell replenishment in the pressure vessel <B> 5 </B> takes place fully automatically depending on both the air pressure and the water level in the pressure vessel <B> 5 </B> by pressing the pressure switch <B> 8 </B> Series-connected water level switch <B> 9 </B> which becomes effective when the water level falls below the minimum level in the pressure vessel, by closing an associated circuit, e.g.
B. opens a solenoid valve <B> 10 </B> a compressed air cylinder or an air compressor <B> 11 </B> or reverses a valve-controlled ventilation device according to Fig. <B> 3 </B>. This fully automatic air supplementation occurs when the water level in the pressure vessel <B> 5 </B> is above the switching level of the water level switch <B> 9 </B> when the pressure booster pump <B> 3 </B> is switched on, so there is a lack of air.
The air supplement is always switched off at the end of a pump cycle when the consumers no longer require pressurized water, the pressure tank <B> 5 </B> (is full and the pressure booster pump <B> 3 </B> <B> C </B> ID comes to a standstill.
The ventilation device according to FIG. 3, the one in the pressure increasing device according to FIG. 1 or 2 instead of the one shown in red, on the solenoid valve 10 of a compressed air cylinder or Compressed air duct connected to an air compressor 11 can be used, consists of a pressure-resistant vessel 12, which is connected to automatically controllable shut-off valves 13 and 14, e.g. B. solenoid valves, is connected to the pressure vessel <B> 5 </B> approximately at the height shown.
This air tank 12, which, in contrast to the arrangement shown in FIG. 3, can now also be accommodated in the interior of the pressure vessel 5, as indicated in FIG. 2 also provided with two further automatically controllable valves, namely a lower discharge valve <B> 15 </B> and an upper air inlet valve <B> 16 </B>, which when the air tank 12 is arranged in the pressure vessel <B> 5 </ B> lead outwards or remain on the outside of the pressure vessel.
The connection of the lower shut-off valve <B> 13 </B> is below the lowest water level in the pressure tank <B> 5, </B> which corresponds to the switch-on pressure for the pressure booster pump <B> 3 </B>, while the connection for the upper shut-off valve 14 is below the highest water level in the pressure vessel <B> 5 </B>, when this level is reached the pressure booster pump <B> 3 </B> switches off.
The following functional description of the air tank 12 is based on the operating state of the pressure booster system with the pump running. If no water is drawn off in this state in the consumer network <B> 6 </B>, the water level in the pressure tank <B> 5 </B> rises, with the shut-off valves < B> 13 </B> and 14 of the air vessel 12 are open. The valves <B> 15 </B> and <B> 16 </B> are closed. The air tank 12 thus communicates with the pressure vessel <B> 5 </B> and fills (yleichzeitic, with this with water.
The air previously trapped in the air tank is pressed by the rising pressurized water through the upper shut-off valve 14 into the pressure vessel <B> 5 </B>. If the air tank 12 is completely filled with water, the pressurized water in the pressure vessel <B> 5 </B> only rises to the upper water level at which the switch-off pressure for the pressure booster pump <B> 3 </ B > is reached and the pump is switched off. At the same time, the shut-off valves <B> 13 </B> and 14 are closed and the valves <B> 15 </B> and <B> 16 </B> are opened.
As a result, the pressurized water in the air tank now flows out through the drain valve <B> 15 </B>, while air flows in from above through valve <B> 16 </B> until the air tank 12 no longer has any water and is completely filled with air.
When water is subsequently consumed in the supply network, the water level in the pressure vessel <B> 5 </B> drops until the lower water level corresponding to the switch-on pressure of the pressure booster pump <B> 3 </B> is reached. When the pressure booster pump is switched on, the automatically controllable C valves 13 to 16 located on the air tank 12 are reversed at the same time in such a way that
that now the shut-off valves <B> 13 </B> and 14 Z, O are opened and the valves 15 and 16 are closed.
The initial state is thus reached again, so that the air in the air tank 12 is pushed over again into the pressure vessel 5 by the rising pressurized water.
The regulating valve 4 according to FIG. 1, which is controlled as a function of the inlet pressure of the tap water, is completely open when the inlet pressure is sufficient. If the inlet pressure drops, e.g. B. by overloading the water supply network <B> 1, </B> the control valve 4 begins to close and thereby reduces the delivery rate of the pressure booster pump 4. This throttling increases until the delivery rate of the pump on the one hand and the Keep the amount of water flowing in from the pipe network <B> 1 </B> balanced, so the inlet pressure does not drop any further.
In this throttle position, the pressure booster pump continues to deliver until the inlet pressure increases again or the switch-off pressure for the pump is reached after the pressure tank <B> 5 </B> has been filled, or an overpressure safety switch switches the pressure booster pump <B> 3 </ B> switches off. If necessary, one of the usual safety measures can be initiated if the water supply from the water supply network breaks down, e.
B. by an alarm signal or by automatically blocking the water delivery from the pressure vessel <B> 5 </B> to the supply network <B> 6 </B> in order to stop the connected consumers to a reduced pressurized water withdrawal.
As a result of the automatic control described in connection with FIG. 1, the switching on and off of the pressure booster pump, which is only dependent on the inlet pressure, is omitted, thus also causing the pressure fluctuations in the water pipe network <B> 1 </B> omitted.
The device described in its operating principle in FIG. 1 can be of the embodiment shown in FIG. 2 in order to save space. Its main feature is that the pressure booster pump <B> 3 </B>, which for this purpose is surrounded by a small feed tank <B> 17 </B>, is inserted into the pressure tank <B> 5 </B> of the supply network is built in.
All other parts of the pressure increasing device shown in FIG. 1 are also available in the embodiment according to FIG. 2 and given the same reference numbers as <B> C </B> C #.
The feed tank <B> 17 </B> is completely filled with water, does not contain a compressed air cushion and is only used to accommodate the booster pump <B> 3. </B> It has no control function and is under the feed pressure of the inside normal water pipe network 1-, outside under the water pressure of the supply network <B> 6 </B> generated by the booster pump <B> 3 </B> in each case. The booster pump <B> 3 </B> is 7 # au -ch pump trained,
which, in addition to the considerable space savings, offers the advantages of smooth running, freedom from maintenance and the simplest overall and connection assembly. The drive motor can be assembled with the pump as an underwater motor or it can also be arranged outside the inlet container 17.
If the compressed air to act on the pressure vessel <B> 5 </B> according to FIG. 3 </B> is generated hydraulically, then the air tank 12 in the pressure vessel <B> <I> 5 </I> </B> <I> arranged </I> and possibly formed by a section or jacket of the feed container <B> 17 </B>.
The assembly of the parts according to FIG. 2 results in a pressure booster boiler which, in a similar way to an electric hot water boiler, encloses all accessories and can be supplied ready for installation according to the respective power requirement. Occasional dismantling is particularly easy because you can remove the submersible pump, including the inlet tank <B> 17 </B> as a built-in cartridge, from the pressure tank <B> 5 </B> in a similar way as with the radiator insert from Warin water boilers happens.
The air inlet valve 16 of the air tank 12 and likewise also the upper shut-off valve 14 can t'et, y, be designed as independently operating non-return valves.