CH654881A5 - DEVICE FOR PUMPING A LIQUID, IN PARTICULAR A LIQUID GAS, FROM A TANK. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung zum Pumpen einer Flüssigkeit, insbesondere eines verflüssigten Gases, aus einem Tank gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. The present invention relates to a pumping device for pumping a liquid, in particular a liquefied gas, from a tank according to the preamble of claim 1.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um eine Tauchpumpe mit angeflanschtem Elektromotor aus einem Tank herauszuheben, welcher verflüssigte Gase oder kryogenes Material enthält, z.B. Erdgas, Metan, Butan, Propan, Ammoniak, Äthylen oder ein anderes flüssiges Medium, dessen Abgabe an die Atmosphäre gesteuert werden muss. Dabei wird normalerweise ein Gehäuse in den Tank eingebaut, welches ermöglicht, dass die Pumpen-Motor-Einheit zu einem Sitz am Boden des Tanks geführt wird, und weiter ein geeigneter Entladeturm, um die gepumpte Flüssigkeit für die s Verteilung nach oben zu führen. Meistens bildet das genannte Gehäuse den Entladeturm für die gepumpten Flüssigkeiten. Um zu verhindern, dass Dämpfe der gepumpten Flüssigkeit aus dem Tank entweichen, wenn die Pumpe eingebaut oder entfernt wird, sind Vorrichtungen vorhanden, um das io genannte Gehäuse vom Rest des Tankes zu trennen. Various methods are known for lifting a submersible pump with a flanged electric motor out of a tank containing liquefied gases or cryogenic material, e.g. Natural gas, metane, butane, propane, ammonia, ethylene or another liquid medium, the release of which has to be controlled into the atmosphere. A housing is normally installed in the tank, which allows the pump-motor unit to be guided to a seat at the bottom of the tank, and a suitable discharge tower is also used to guide the pumped liquid upwards for distribution. Most often, the housing mentioned forms the discharge tower for the pumped liquids. In order to prevent vapors of the pumped liquid from escaping from the tank when the pump is installed or removed, devices are provided to separate the so-called housing from the rest of the tank.
Die meisten Tanks, welche Vorrichtungen dieser Art verwenden, besitzen ein Fussventil am Grund des genannten Gehäuses, wie die z.B. in den US-PS 3 369 715; 3 876 120 und 4 080106 beschrieen wird. Bei diesen Anordnungen wird, um ls die Pumpe mit Motor aus den dieFlüssigkeit führenden Gehäuse zu entfernen, das Gehäuse mit einem Schutzgas gespült. Die Flüssigkeit im Tank kann nicht erneut ins Gehäuse eindringen, weil das Ventil am Fuss des Gehäuses normalerweise in geschlossener Stellung vorgespannt ist. 20 Weil dieses System verlangt, dass ein mechanisches Ventil am Grund des Gehäuses funktioniert, besteht eine gewisse Gefahr, dass das Ventil entweder in geschlossener oder offener Stellung hängen bleibt und damit zusammenhängende Probleme beim Entfernen oder beim Einbau der Pump-25 einheit bringt. Wenn das Ventil in geschlossener Stellung hängen bleibt, ist es nicht möglich, die Flüssigkeit aus dem Tank herauszupumpen. Most tanks which use devices of this type have a foot valve at the bottom of the housing mentioned, such as e.g. in U.S. Patent 3,369,715; 3 876 120 and 4 080106. With these arrangements, to remove the motor-driven pump from the liquid-carrying housing, the housing is purged with an inert gas. The liquid in the tank cannot penetrate the housing again because the valve at the base of the housing is normally biased in the closed position. 20 Because this system requires a mechanical valve to operate at the bottom of the housing, there is a certain risk that the valve will get stuck in either the closed or open position and cause related problems in removing or installing the Pump-25 unit. If the valve gets stuck in the closed position, it will not be possible to pump the liquid out of the tank.
Eine Anordnung zur Umgehung des möglichen Problems eines hängengebliebenen Fussventils besteht darin, einen 30 Trennraum oberhalb des obersten Punktes des Tanks vorzusehen, welcher gegenüber dem untern Teil des flüssigkeitsführenden Gehäuses und daher auch gegen den Tank durch ein geeignetes Ventil, z.B. ein Kugelventil, abgedichtet werden kann, durch welches Ventil die Pumpen-Motor-Ein-35 heit und ihr Aufhängekabel heraufgezogen werden können. Wenn die Pumpe in die Trennkammer heraufgezogen und das Kugelventil geschlossen ist, kann der Trennraum gespült werden, um den Ausbau der Pumpe zu ermöglichen, ohne dass z.B. feuergefährliche Gase in die Atmosphäre abgelassen 4o werden. Die Aufhängungs- und Hebemittel für die Pumpen-Motor-Einheit weisen ein steifes Heberohr auf, welches die elektrischen Kabel für den Motor der Pumpe enthält. Das Rohr weist eine Anzahl von Sektionen von ca. 3 m Länge und ungefähr 10 cm Durchmesser auf. Das mehrteilige Rohr muss 45 durch eine Stopfbüchse am oberen Ende der Trennkammer hindurchgezogen werden, um die Pumpen-Motor-Einheit herauszuheben. Die Rohrabschnitte müssen jeweils nach dem Verlassen der Stopfbüchse abgetrennt werden, was gleichzeitig bei jedem Trennpunkt des Rohres eine Trennung der so elektrischen Leiter erfordert. Es müssen also eine Anzahl von mechanischen und elektrischen Trennungen vorgenommen werden, was mühsam und zeitraubend ist. Ein zusätzliches Problem besteht in einem solchen System darin, dass das kalte Rohr, das aus der Stopfbüchse austritt, sich wegen der 55 Luftfeuchtigkeit mit Eis beschlägt. Wenn die mechanische Trennung des Heberohres nicht sehr rasch erfolgt, kann das sich aufbauende Eis Probleme bei der Trennung der mechanischen Teile des Rohres bewirken. Weiter muss das Heberohr bei jeder Sektion, die aus dem Tank entfernt wird, 60 geleert und mit Schutzgas gespült werden. Ein weiteres Problem bei dieser Anordnung besteht darin, dass im Verlaufe des Arbeitens mit den Rohrabschnitten sehr leicht Beschädigungen von deren äusserer Oberfläche auftreten können, wodurch die Möglichkeit der Dichtung durch die Stopf-65 büchse reduziert oder sogar verunmöglicht wird. An arrangement to circumvent the possible problem of a stuck foot valve is to provide a separation space above the uppermost point of the tank, which is opposite the lower part of the liquid-carrying housing and therefore also against the tank by means of a suitable valve, e.g. a ball valve that can be sealed, through which valve the pump-motor unit and its suspension cable can be pulled up. When the pump is pulled up into the separation chamber and the ball valve is closed, the separation chamber can be flushed to enable the pump to be removed without e.g. flammable gases are released into the atmosphere 4o. The suspension and lifting means for the pump-motor unit have a rigid lifting tube, which contains the electrical cables for the motor of the pump. The tube has a number of sections of approximately 3 m in length and approximately 10 cm in diameter. The multi-part pipe must be pulled through a 45 gland at the top of the separation chamber to lift the pump-motor unit out. The pipe sections have to be cut off after leaving the stuffing box, which at the same time requires a separation of the electrical conductors at each cut point of the pipe. So a number of mechanical and electrical separations have to be made, which is tedious and time consuming. An additional problem with such a system is that the cold pipe that emerges from the stuffing box is covered with ice due to the humidity. If the mechanical separation of the lifting tube does not take place very quickly, the ice building up can cause problems in the separation of the mechanical parts of the tube. Furthermore, the lifting tube must be emptied 60 and flushed with protective gas for each section that is removed from the tank. Another problem with this arrangement is that in the course of working with the pipe sections, damage to their outer surface can very easily occur, as a result of which the possibility of sealing by the stuffing box is reduced or even made impossible.
Ein anderes Pumpsystem mit einer Tauchpumpe, bei welchem eine Trennkammer für die Pumpen-Motor-Einheit oben auf dem Deckel des Tanks angeordnet ist, ist im US-Pat. Another pump system with a submersible pump, in which a separation chamber for the pump-motor unit is arranged on top of the lid of the tank, is in US Pat.
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3 696 975 beschrieben. Bei diesem System wird ein Klappenventil am untern Ende der Trennkammer geöffnet, damit die Pumpen-Motor-Einheit mit Hilfe eines flexiblen Hebekabels in ein Entnahmegehäuse am Fusse des Tanks abgesenkt wird. Ein flexibles elektrisches Kabel erstreckt sich neben dem Hebekabel von der Decke der Trennkammer bis zum Motor der Pumpe. Die Kabel laufen durch getrennte Stopfbüchsen in der Deckenplatte der Trennkammer. In die Anordnung oberhalb der Deckplatte und daher rund um die Stopfbüchsen wird ein Spülgas eingeführt. Obwohl diese Anordnung den Vorteil hat, dass flexible Kabel verwendet werden, welche beim Herausziehen der Pumpe nicht in Abschnitte zerlegt werden müssen, besteht jedoch das Hebekabel üblicherweise aus verseilten Drähten, welche die Stopfbüchse beschädigen können und daher nach mehrmaligem Herausheben der Pumpe aus dem Tank Lecks im System verursachen können. Weil sich das Hebekabel und das elektrische Kabel parallel nebeneinander bis zur Pumpen-Motor-Einheit erstrecken und beide mit dieser Einheit verbunden sind, kann es vorkommen, dass, wenn sich die Pumpeneinheit im Entnahmegehäuse auf dem Grund der Tanks dreht, was häufig vorkommt, die beiden Kabel verdrillt werden, so dass es schwierig, wenn nicht unmöglich wird, die Kabel durch ihre entsprechenden Stopfbüchsen zu ziehen, wenn die Pumpen-Motor-Einheit herausgehoben werden muss. 3,696,975. With this system, a flap valve is opened at the lower end of the separation chamber so that the pump-motor unit is lowered into a removal housing at the foot of the tank with the aid of a flexible lifting cable. In addition to the lifting cable, a flexible electrical cable extends from the ceiling of the separation chamber to the motor of the pump. The cables run through separate stuffing boxes in the ceiling plate of the separation chamber. A purge gas is introduced into the arrangement above the cover plate and therefore around the stuffing boxes. Although this arrangement has the advantage that flexible cables are used, which do not have to be broken down into sections when the pump is pulled out, the lifting cable usually consists of stranded wires which can damage the gland and therefore leaks after the pump has been lifted out of the tank several times in the system. Because the lifting cable and the electrical cable extend in parallel next to each other to the pump-motor unit and both are connected to this unit, it can happen that when the pump unit in the extraction housing rotates on the bottom of the tanks, which often occurs both cables are twisted, making it difficult, if not impossible, to pull the cables through their respective glands when the pump motor assembly needs to be lifted out.
Eine andere Anordnung zur Verwendung von Tauchpumpen in Tanks für kryogene Flüssigkeiten ist im US-Pat. Nr. 4174 791 beschrieben. Bei dieser Anordnung werden elektrische Kabel verwendet, welche sich von der Decke des Tanks zu einem Entnahmegehäuse nahe beim Grund des Tanks erstrecken, wo die Leiter des Kabels mit Kontakten im Gehäuse verbunden sind. Die Pumpen-Motor-Einheit wird in das Entnahmegehäuse abgesenkt, so dass Kontakte auf dieser Einheit in Eingriff kommen mit den dort vorhandenen Kontakten und so die elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Kabeln und dem Motor der Pumpeneinheit herstellen. Bei dieser Anordnung werden also die elektrischen Kabel nicht angehoben, wenn die Pumpen-Motor-Einheit aus dem Tank entfernt wird. Die bei dieser Anordnung bestehende Schwierigkeit liegt im Umstand, dass die elektrische Verbindung zwischen den Kabeln und dem Motor an einem fernen Ort nahe dem Grund des Tankes gemacht wird. Wenn ein Unterbruch der elektrischen Kabel oder des Steckers vorhanden ist, gibt es keine Möglichkeit, eine Reperatur auszuführen, weil die Kabel und die Kontakte nahe dem Grund des Tanks angeordnet sind, der mit Flüssigkeit gefüllt ist. Another arrangement for using submersible pumps in tanks for cryogenic liquids is in US Pat. No. 4174 791. This arrangement uses electrical cables that extend from the top of the tank to a dispenser housing near the bottom of the tank where the conductors of the cable are connected to contacts in the housing. The pump-motor unit is lowered into the removal housing so that contacts on this unit come into engagement with the contacts present there and thus establish the electrical connection between the electrical cables and the motor of the pump unit. With this arrangement, the electrical cables are not raised when the pump-motor unit is removed from the tank. The difficulty with this arrangement is that the electrical connection between the cables and the motor is made at a remote location near the bottom of the tank. If there is a break in the electrical cables or the plug, there is no way to carry out a repair because the cables and the contacts are located near the bottom of the tank which is filled with liquid.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Pumpausrüstung mit einer Tauchpumpe vorzusehen, welche erlaubt, die ganze Pumpeneinheit und die elektrischen Kabel aus dem die Flüssigkeit führenden Gehäuse zu entfernen, und welche ein Ventil oben im Gehäuse verwendet, so dass das mögliche Problem eines schlecht funktionierenden Fussventils eliminiert ist. Auch soll eine kontinuierliche mechanische und elektrische Verbindung vom Kopf des Flüssigkeit führenden Gehäuses zu dessen Fuss vorhanden sein, welche derart abgedichtet sind, dass weder eine Unterbrechung von getrennten elektrischen Leitern noch eine Trennung von mehrteiligen Heberohren zum Entfernen der Pumpe aus dem Tank notwendig ist. It is now an object of the invention to provide pumping equipment with a submersible pump which allows the entire pump unit and the electrical cables to be removed from the housing which carries the liquid and which uses a valve at the top of the housing, so that the possible problem of a malfunctioning Foot valve is eliminated. There should also be a continuous mechanical and electrical connection from the head of the liquid-carrying housing to its base, which are sealed in such a way that neither an interruption of separate electrical conductors nor a separation of multi-part lifting tubes is necessary to remove the pump from the tank.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs genannten Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden. This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of the first claim. Advantageous further developments can be found in the dependent claims.
Vorzugsweise wird ein Spülgas in das Vertikalrohr oberhalb der Kopfplatte eingeblasen, um eine vollständige Abdichtung zwischen den Klemm- und Dichtelementen und dem Rohr zu erreichen und um den Raum zwischen den Elementen im Rohr zu spülen, um jeden Austritt von Gas in die Umgebung zu vermeiden. Preferably, a purge gas is blown into the vertical tube above the top plate in order to achieve a complete seal between the clamping and sealing elements and the tube and to purge the space between the elements in the tube to prevent any gas from escaping into the environment.
Bei dieser Ausrüstung kann die Pumpen-Motor-Einheit sehr rasch aus dem Gehäuse entfernt werden, ohne dass 5 irgendwelche Heberohre oder elektrische Leiter getrennt werden müssen. Weiter wird eine wirksame Dichtung am obern Ende des Gehäuses erreicht, obwohl ein Hebekabel oder andere Kabel der Aufhängevorrichtung für die Pumpen-Motor-Einheit aus verseilten Drähten bestehen. With this equipment, the pump-motor unit can be removed from the housing very quickly, without having to disconnect any lifting tubes or electrical conductors. Furthermore, an effective seal is achieved at the top end of the housing, although a lifting cable or other cable of the suspension device for the pump-motor unit consists of stranded wires.
io Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt: io An embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows:
Die Fig. 1 einen etwas vereinfachten Vertikalschnitt eines Lagertanks, der mit einem flüssigkeitsführenden Gehäuse ausgestattet ist, das eine erfindungsgemässe Pumpausrüstung aufweist; 1 shows a somewhat simplified vertical section of a storage tank which is equipped with a liquid-carrying housing which has pumping equipment according to the invention;
die Fig. 2 eine vergrösserte Seitenansicht von kombinierten Klemm- und Dichtelementen gemäss Fig. 1; FIG. 2 shows an enlarged side view of combined clamping and sealing elements according to FIG. 1;
die Fig. 3 einen Grundriss des Klemm- und Dichtelementes gemäss Fig. 2; 3 shows a plan view of the clamping and sealing element according to FIG. 2;
die Fig. 4 einen Vertikalschnitt längs der Linie 4-4 des Elementes nach Fig. 3; 4 shows a vertical section along line 4-4 of the element according to FIG. 3;
die Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 des Elementes von Fig. 2; Figure 5 is a section on the line 5-5 of the element of Figure 2;
die Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 des Elementes von Fig. 2, und die Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 des Elementes nach Fig. 2. 6 shows a section along line 6-6 of the element of FIG. 2, and FIG. 7 shows a section along line 7-7 of the element of FIG. 2.
30 In Fig. 1 ist ein Unterflurtank, z.B. die Schale eines Speichertanks auf einem Schiff oder an Land mit 10 bezeichnet, welcher eine Füllung R von verflüssigtem Gas oder einer kryogenen Flüssigkeit enthält, deren Leckaustritt überwacht oder gesteuert werden muss. Der Flüssigkeitspegel 35 des verflüssigten Materials im Tank ist nahe bei der Decke 12 mit L angegeben und der Raum S zwischen der Obergrenze der Flüssigkeit und der Decke 12 ist mit Gas gefüllt, das aus der Flüssigkeit verdampft und den Behälter unter den der Temperatur entsprechenden Dampfdruck der Flüssigkeit 40 setzt. 30 In Fig. 1 is an underfloor tank, e.g. the shell of a storage tank on a ship or on land designated 10, which contains a filling R of liquefied gas or a cryogenic liquid, the leakage of which must be monitored or controlled. The liquid level 35 of the liquefied material in the tank is indicated close to the ceiling 12 with L and the space S between the upper limit of the liquid and the ceiling 12 is filled with gas that evaporates from the liquid and the container under the vapor pressure corresponding to the temperature Liquid 40 sets.
Ein flüssigkeitsführendes Gehäuse oder Rohr 14 erstreckt sich nahe vom Boden des Behälters nach oben durch eine Öffnung 16 in der Decke 12. Ein Ventil 18 ist im Gehäuse 14 unmittelbar über der Decke 12 und unter dem untern Ende 20 45 des Gehäuses notiert. Vorzugsweise ist das Ventil 18 ein Schieberventil. Das obere Ende des Gehäuses wird durch eine untere Deckplatte 22 abgeschlossen, die durch nichtgezeigte Bolzen am Gehäuse befestigt sein kann. Der Raum zwischen der Deckplatte 22 und dem Ventil 18 bildet eine Trenn-50 kammer 24 für die Pumpen-Motor-Einheit 26 der Ausrüstung. Die Pumpen-Motor-Einheit ist ausgezogen gezeichnet am Grund des Gehäuses 14 und gestrichelt in Trennraum 24, nachdem diese Einheit ans obere Ende des Gehäuses 14 angehoben wurde. Die Pumpen-Motor-Einheit kann ähnlich jener 55 sein, die im US-Pat. Nr. 3 369 715 beschrieben wurde. Die Pumpe 27 der Einheit ist unterhalb des Motors 28 angeordnet, wobei das Einlassende 30 nahe beim Grund des Gehäuses 14 liegt. Eine konische Dichtfläche 32 ist am untern Ende der Pumpe 27 angebracht, welche auf einer komple-60 mentär geformten Fläche 33 nahe dem Boden des Gehäuses 14 aufliegt, um das Innere des Gehäuses 14 vom Innern des Behälters R abzudichten. Ein Entnahmeausgang 34 ist in der Wand des Gehäuses 14 oberhalb der Decke 12 des Behälters angeordnet, so dass, wenn die Pumpen-Motor-Einheit durch 65 allgemein mit 36 bezeichnete Aufhängemittel an das untere Ende des Gehäuses 14 abgesenkt und der Motor 28 eingeschaltet wird, das flüssige Produkt aus dem Behälter R über den Ausgang 38 der Pumpe nach oben durch das Gehäuse 14 A fluid-carrying housing or tube 14 extends upwardly from the bottom of the container through an opening 16 in the ceiling 12. A valve 18 is noted in the housing 14 immediately above the ceiling 12 and below the lower end 20 45 of the housing. Valve 18 is preferably a slide valve. The upper end of the housing is closed by a lower cover plate 22, which can be fastened to the housing by bolts, not shown. The space between the cover plate 22 and the valve 18 forms a separation chamber 50 for the pump-motor unit 26 of the equipment. The pump-motor unit is drawn in a drawn line at the bottom of the housing 14 and dashed into the separation space 24 after this unit has been raised to the upper end of the housing 14. The pump motor unit may be similar to that 55 described in U.S. Pat. No. 3,369,715. The pump 27 of the unit is located below the motor 28 with the inlet end 30 near the bottom of the housing 14. A conical sealing surface 32 is attached to the lower end of the pump 27, which rests on a complementary-shaped surface 33 near the bottom of the housing 14 to seal the inside of the housing 14 from the inside of the container R. A removal outlet 34 is arranged in the wall of the housing 14 above the ceiling 12 of the container, so that when the pump-motor unit is lowered to the lower end of the housing 14 by 65 suspension means, generally designated 36, and the motor 28 is switched on, the liquid product from the container R via the outlet 38 of the pump upwards through the housing 14
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und nach aussen durch die Entnahmeöffnung 34 gefördert wird. Obwohl die Entnahmeöffnung 34 oberhalb des Ventils 18 gezeichnet ist, könnte diese auch, falls erwünscht, zwischen dem Ventil 18 und der Decke des Behälters angeordnet sein. and is conveyed to the outside through the removal opening 34. Although the removal opening 34 is drawn above the valve 18, it could also be located between the valve 18 and the ceiling of the container if desired.
Die Aufhängemittel 36 weisen drei elektrische Kabel 40, ein Tragkabel 42 und ein Hubkabel 44 auf. Falls erwünscht kann auch mehr als ein Trag- oder Hubkabel verwendet werden, ebenfalls ist die Verwendung eines getrennten Massekabels möglich. Die elektrischen Kabel 40 erstrecken sich von einem Anschlusskasten 46 auf den Motor 28 zu einem Steckverbinder 48 auf einemn zylindrischen Gehäuse 50 am obern Ende des Gehäuses 14. Nicht gezeigte Leiter in einem Rohr 51 verbinden die Leiter der Kabel 40 mit einem Anschlusskasten 52. Die untern Enden des Tragkabels 42 und des Hubkabels 44 sind über Hacken 54, von denen nun einer sichtbar ist, mit einer am obern Ende der Pumpen/Motor-Einheit 26 befestigten Ringschraube verbunden. The suspension means 36 have three electrical cables 40, a suspension cable 42 and a lifting cable 44. If desired, more than one suspension or lifting cable can be used, and the use of a separate ground cable is also possible. The electrical cables 40 extend from a connection box 46 to the motor 28 to a connector 48 on a cylindrical housing 50 at the upper end of the housing 14. Conductors, not shown, in a tube 51 connect the conductors of the cables 40 to a connection box 52 The ends of the carrying cable 42 and the lifting cable 44 are connected via hooks 54, one of which is now visible, to an eyebolt attached to the upper end of the pump / motor unit 26.
Die elektrischen Kabel 40, das Tragkabel 42 und das Hubkabel 44 erstrecken sich nach oben durch das Gehäuse 14 und durch ein vertikales konzentrisches Rohr 62, welches an der untern Deckplatte 22 befestigt ist und sich nach oben erstreckt. Die Deckplatte 22 weist eine zentrale Öffnung 46 auf, welche mit dem Rohr 62 koaxial ist. Der Rand der Öffnung 64 ist angeschrägt. Eine obere Deckplatte 65 ist über nicht gezeigte Bolzen mit der obern Kante des zylindrischen Gehäuses 50 verschraubt. The electrical cables 40, the suspension cable 42 and the lifting cable 44 extend upwards through the housing 14 and through a vertical concentric tube 62 which is fastened to the lower cover plate 22 and extends upwards. The cover plate 22 has a central opening 46 which is coaxial with the tube 62. The edge of the opening 64 is chamfered. An upper cover plate 65 is screwed to the upper edge of the cylindrical housing 50 via bolts, not shown.
Ein Deckel 66 ist am obern Ende des Rohres 62 montiert. Das Hubkabel 44 läuft durch einen Schlitz im Deckel 66 und sein Ende ist um eine Anzahl von Hacken 68 gewickelt, die sich von der Unterseite der oberen Deckplatte 65 nach unten erstrecken. Das Tragkabel 42 ist fest mit einem Hubanschluss 69 verbunden, welches seinerseits mit einer Ringschraube 70 verbunden ist, die durch den Deckel 66 durchgeht. Die Ringschraube 70 weist ein Spannungseinstellglied 72 auf. Ein Gehäuse 73 erstreckt sich über das obere Ende des Rohres 62 und ist mit der obern Deckplatte 65 verbunden. A cover 66 is mounted on the upper end of the tube 62. The lift cable 44 passes through a slot in the cover 66 and its end is wrapped around a number of hooks 68 which extend down from the bottom of the upper cover plate 65. The suspension cable 42 is firmly connected to a lifting connection 69, which in turn is connected to an eyebolt 70 which passes through the cover 66. The eyebolt 70 has a tension adjusting member 72. A housing 73 extends over the upper end of the tube 62 and is connected to the upper cover plate 65.
Eine Anzahl von kombinierten Klemm- und Dichtelementen 74 sind in regelmässigen Abständen auf den Aufhängemitteln 36 für die Pumpen-Motor-Einheit montiert, wobei in Fig. 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei solche Elemente gezeigt sind. Die Fig. 2 bis 6 zeigen ein Klemm- und Dichtelement im Detail. Das Element weist eine konische untere Wand 76 auf, welche in eine zylindrische Dichtfläche 78 übergeht, welche derart dimensioniert ist, dass sie einen engen, aber nicht notwendigerweise gleitenden Sitz im Innern des Rohres 62 auf der untern Deckplatte besitzt. Tatsächlich wird vorgezogen, dass ein kleines Spiel zwischen dem Element und dem Rohr vorhanden ist. Z.B. kann das Element so dimensioniert sein, dass es mit dem Rohr ein Spiel von 0,25 bis 0,5 mm auf jeder Seite aufweist. Die obere Kante des Elementes ist abgeschrägt, wie bei 80 gezeigt. Die obere abgeschrägte Kante 80 des Elementes bewirkt zusammen mit der abgeschrägten Wand der Öffnung 64 in der Deckplatte 22 eine erleichterte Einführung des Elementes 74 in das Rohr 62, wenn das Tragkabel angehoben wird. A number of combined clamping and sealing elements 74 are mounted at regular intervals on the suspension means 36 for the pump-motor unit, only two such elements being shown in FIG. 1 for reasons of clarity. 2 to 6 show a clamping and sealing element in detail. The element has a conical lower wall 76 which merges into a cylindrical sealing surface 78 which is dimensioned such that it has a tight but not necessarily sliding fit inside the tube 62 on the lower cover plate. In fact, it is preferred that there is a small clearance between the element and the pipe. E.g. the element can be dimensioned so that it has a play of 0.25 to 0.5 mm on each side with the tube. The top edge of the element is chamfered, as shown at 80. The upper chamfered edge 80 of the element, together with the chamfered wall of the opening 64 in the cover plate 22, facilitates the insertion of the element 74 into the tube 62 when the suspension cable is raised.
Es ist zu bemerken, dass das kombinierte Klemm- und Dichtelement 74 in zwei Halbabschnitte 82 und 84 aufgeteilt ist. Der Halbabschnitt 82 ist seinerseits in zwei Teile 86 und 88 aufgeteilt. Die beiden Halbabschnitte 82 und 84 weisen auf den einander zugekehrten Oberflächen halbzylindrische Kanäle 90 und 92 auf, welche zusammen eine zylindrische Bohrung zur Aufnahme des Tragkabels 42 bilden. Die einander zugekehrten Oberflächen der beiden Teile 88 und 86 weisen drei Sätze von ausgerichteten halbzylindrischen Kanälen 94 und 96 auf, welche zusammen zylindrische Bohrungen zur Aufnahme der elektrischen Kabel 40 bilden. Im Halbabschnitt 84 ist ein senkrechter Schlitz 98 vorhanden. It should be noted that the combined clamping and sealing element 74 is divided into two half sections 82 and 84. The half section 82 is in turn divided into two parts 86 and 88. The two half sections 82 and 84 have semi-cylindrical channels 90 and 92 on the mutually facing surfaces, which together form a cylindrical bore for receiving the suspension cable 42. The facing surfaces of the two parts 88 and 86 have three sets of aligned semi-cylindrical channels 94 and 96, which together form cylindrical bores for receiving the electrical cables 40. A vertical slot 98 is present in the half section 84.
Der Schlitz 98 ist von der flachen Innenfläche des Halbabschnittes 84 beabstandet und öffnet sich zur äusseren zylindrischen Oberfläche 78. Dieser Schlitz ist so dimensioniert, The slot 98 is spaced from the flat inner surface of the half section 84 and opens to the outer cylindrical surface 78. This slot is dimensioned so that
dass er darin das Hubkabel 44 gleitend aufnehmen kann, s Eine rechteckige Ausnehmung 100 befindet sich in der äussern Wand des Halbabschnittes 84 des Elementes 74. Ein zweiter Ausschnitt 102 ist auf dem Grund 104 des Ausschnittes 100 vorhanden. Das Hubkabel 44 wird am Grunde des Schlitzes 98 durch Haltemittel in Form einer Rückhalte-lo platte 105 gehalten, welche auf dem Grund der Ausnehmung 100 durch zwei Schrauben 106 fixiert ist. Das Hubkabel kann vertikal auf dem Grund des Schlitzes 98 gleiten. Der Rest des Schlitzes wird durch eine Verlängerung 107 der Rückhalteplatte verschlossen. Die beiden Halbabschnitte 82 und 84 des 15 Elementes 74 werden mit Hilfe von zwei Schrauben 108 zusammengehalten, wobei das Tragkabel 42 sicher eingeklemmt wird. Die beiden Teile 86 und 88 des Halbabschnittes 82 werden durch eine Anzahl von Schrauben 110 zusammengehalten. Die Kabel 40 werden zwischen den Teilen 86 und 88 20 mit hinreichender Kraft zurückgehalten, dass die Kabel sicher geklemmt, jedoch die die Leiter der Kabel schützende Isolation nicht beschädigt wird. that it can slide the lifting cable 44 therein, s A rectangular recess 100 is located in the outer wall of the half section 84 of the element 74. A second cutout 102 is provided on the base 104 of the cutout 100. The lifting cable 44 is held at the base of the slot 98 by holding means in the form of a retaining plate 105 which is fixed on the base of the recess 100 by two screws 106. The lifting cable can slide vertically on the bottom of the slot 98. The rest of the slot is closed by an extension 107 of the retaining plate. The two half sections 82 and 84 of the 15 element 74 are held together with the aid of two screws 108, the carrying cable 42 being securely clamped in place. The two parts 86 and 88 of the half section 82 are held together by a number of screws 110. The cables 40 are retained between the parts 86 and 88 20 with sufficient force that the cables are securely clamped, but the insulation protecting the conductors of the cables is not damaged.
Die kombinierten Klemm- und Dichtelemente 74 werden auf den Auf hängemitteln 36 über deren ganze Länge in 25 solchen Abständen fixiert, dass der Abstand zwischen benachbarten Elementen kleiner ist als die Länge des Rohres 62, so dass, wenn die Aufhängemittel durch das Rohr nach oben gezogen werden, um die Pumpen-Motor-Einheit im Gehäuse 14 anzuheben, ein Element in das untere Ende des 30 Rohres eintritt, bevor das nächstobere Element aus dem obern Ende des Rohres austritt. Es ist also immer mindestens ein solches Element im Rohr 62 vorhanden, um das obere Ende des Gehäuses 14 zu verschliessen, wenn die Pumpen-Motor-Einheit in die Trennkammer 24 angehoben wird, 35 wodurch verhindert wird, dass nennenswerte Mengen von brennbaren Gasen im Gehäuse in die Atmosphäre entweichen. Der Abstand der Elemente 74 kann so sein, dass drei oder mehr Elemente gleichzeitig im Rohr 62 sind. Die Elemente 74 dienen auch dazu, zu verhindern, dass die elek-40 trischen Kabel gegen das Gehäuse 14 schlagen, wenn die Kabel lose sind. The combined clamping and sealing elements 74 are fixed on the suspension means 36 over their entire length at 25 intervals such that the distance between adjacent elements is less than the length of the tube 62, so that when the suspension means is pulled up through the tube In order to raise the pump-motor unit in the housing 14, an element enters the lower end of the tube before the next upper element emerges from the upper end of the tube. Thus, there is always at least one such element in the tube 62 to close the upper end of the housing 14 when the pump-motor unit is lifted into the separation chamber 24, 35 which prevents significant amounts of combustible gases from being present in the housing escape into the atmosphere. The spacing of the elements 74 can be such that three or more elements are in the tube 62 at the same time. The elements 74 also serve to prevent the electrical cables from hitting the housing 14 when the cables are loose.
Unterhalb jedes Klemm- und Dichtelementes 74 befindet sich eine zweite Klemm 112, welche aus zwei Platten 113 und 114 besteht. Die Platten haben bogenförmige Ausnehmungen 45 116 in deren zueinander gekehrten Oberflächen und bilden eine zylindrische Bohrung für die feste Aufnahme des Hubkabels 44. Die Platten 113 und 114 sind mit Schrauben 117 zusammengeschraubt, um eine sichere Verbindung mit dem Hubkabel zu erreichen. Es ist zu bemerken, dass, weil die so Klemme 112 mit dem Hubkabel 44 verbunden ist, beim Anheben des Kabels das entsprechende Klemm- und Dichtelement auch angehoben wird, obwohl das Hubkabel im Schlitz 98 des Elementes gleiten kann. Below each clamping and sealing element 74 there is a second clamp 112, which consists of two plates 113 and 114. The plates have arcuate recesses 45 116 in their mutually facing surfaces and form a cylindrical bore for the fixed reception of the lifting cable 44. The plates 113 and 114 are screwed together with screws 117 in order to achieve a secure connection with the lifting cable. It should be noted that because the so clamp 112 is connected to the lifting cable 44, the corresponding clamping and sealing element is also raised when the cable is lifted, although the lifting cable can slide in the slot 98 of the element.
Da die Elemente 74 auf den Kabeln keinen Gleitsitz im 55 Rohr 62 haben, könnte etwas Gas im Gehäuse 14 durch das Spiel zwischen Rohr und Element 74 in die Atmosphäre entweichen. Weiter wird etwas Gas zwischen den beabstandeten Elementen 74 eingeschlossen, wenn die Hebeanordnung 36 durch das Rohr 62 nach oben gezogen wird, wodurch das Gas 60 an die Atmosphäre befördert würde. Daher wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Spülgas in das Rohr 62 eingeführt, um eine vollständige Abdichtung zwischen den Elementen 74 und dem Rohr zu erreichen und den Raum zwischen den benachbarten Elementen im Rohr 65 zu spülen. Dies stellt sicher, dass keine entflammbaren Gase aus dem Gehäuse 14 durch das Rohr 62 in die Atmosphäre entweichen. Since the elements 74 on the cables have no sliding fit in the pipe 62, some gas in the housing 14 could escape into the atmosphere through the play between the pipe and the element 74. Further, some gas is trapped between the spaced members 74 when the lift assembly 36 is pulled up through the tube 62, which would expel the gas 60 to the atmosphere. Therefore, in a preferred embodiment of the invention, a purge gas is introduced into the tube 62 to achieve a complete seal between the elements 74 and the tube and to purge the space between the adjacent elements in the tube 65. This ensures that no flammable gases escape from the housing 14 through the pipe 62 into the atmosphere.
Es wird daher eine Quelle 120 für Spülgas, z.B. Stickstoff A source 120 of purge gas, e.g. nitrogen
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oder ein anderes inertes Gas, vorgesehen. Die Quelle 120 ist über ein Rohr 124 mit einem Raum 122 verbunden, der zwischen den Deckplatten 22 und 25 vorhanden ist. Ein zweites Rohr 126 verbindet das Rohr 124 mit dem Innern der Trennkammer 24. Im Rohr 124 sind Ventile 128 und 130 an den beiden Seiten neben dem Anschluss des Rohres 126 vorhanden. Ein drittes Ventil 132 ist im Rohr 126 vorhanden. Die Spülgasquelle 120 ist über ein Rohr 134 mit dem vertikalen Rohr 62 verbunden. Ein Ventil 136 steuert den Spülgas-fluss in das Rohr 62. Ein weiteres Rohr 138 verbindet die Trennkammer 24 mit dem Reservoir R. Das Rohr 138 enthält ein Ventil 140. or another inert gas. The source 120 is connected via a pipe 124 to a space 122 which is present between the cover plates 22 and 25. A second pipe 126 connects the pipe 124 to the interior of the separation chamber 24. In the pipe 124 there are valves 128 and 130 on both sides next to the connection of the pipe 126. A third valve 132 is present in tube 126. The purge gas source 120 is connected to the vertical pipe 62 via a pipe 134. A valve 136 controls the purge gas flow into the pipe 62. Another pipe 138 connects the separation chamber 24 to the reservoir R. The pipe 138 contains a valve 140.
In Fig. 1 ist das einzelne Spülgasrohr 134 nahe bei dessen unterem Ende mit dem Rohr 62 verbunden, um entflammbares Gas im Gehäuse am Eindringen in das Rohr 62 zu hindern, wenn die Elemente 74 durch dieses gezogen werden. Falls erwünscht, kann ein weiterer Anschluss für Spülgas auch in den obern Teil des Rohres 62 gemacht werden. Weiter kann das Rohr 134 ersetzt werden durch Spülgas-Ein- und -Auslässe, die mit dem obern Teil des Rohres 62 in einem Vertikalabstand verbunden sind, der kleiner ist als der Abstand der Elemente 74. In Fig. 1, the single purge gas tube 134 is connected to tube 62 near its lower end to prevent flammable gas in the housing from entering tube 62 when elements 74 are pulled therethrough. If desired, a further connection for purge gas can also be made in the upper part of the tube 62. Furthermore, the pipe 134 can be replaced by purge gas inlets and outlets which are connected to the upper part of the pipe 62 at a vertical distance which is smaller than the distance of the elements 74.
Für den Einbau der Pumpen-Motor-Einheit in das Gehäuse 14 wird zuerst das Hubkabel 44, welches an einer nichtgezeigten Hebevorrichtung oberhalb des Gehäuses 14 befestigt ist, durch das Rohr 62 eingefädelt und mit der Ringschraube 56 auf der Pumpen-Motor-Einheit gekoppelt. Die Hebevorrichtung hält die Pumpen-Motor-Einheit oberhalb des Gehäuses 14. Dann werden die untern Enden der elektrischen Kabel 40 durch das Rohr 62 durchgefädelt und werden mit dem Anschlusskasten 46 des Motors 28 verbunden. Das untere Ende des Tragkabels 42 wird ebenfalls durch das Rohr 62 durchgeführt und mit der Ringschraube 56 auf der Motor-Pump-Einheit verbunden. Die Elemente 74 werden auf den Kabeln 40 und 42 vor deren Einführung durch das Rohr 62 montiert. Die Elemente werden mit dem Hubkabel 44 verbunden, indem das Kabel in die Schlitze 98 eingeführt wird, und dann werden die Klemmen 112 unterhalb jedes Elementes 74 mit dem Hubkabel fest verbunden, wenn die Kabel 40 und 42 durch das Rohr 62 durchgefädelt sind. Dann wird die untere Deckplatte auf dem Gehäuse 14 festgeschraubt, wobei die Pumpen-Motor-Einheit unterhalb dieser Platte in der Kammer 24 aufgehängt ist, welche durch das Ventil 18 abgeschlossen ist. Die Pumpen-Motor-Einheit ist nun bereit zum Absenken auf den Grund des Gehäuses 14. For the installation of the pump-motor unit in the housing 14, the lifting cable 44, which is attached to a lifting device (not shown) above the housing 14, is first threaded through the pipe 62 and coupled to the eyebolt 56 on the pump-motor unit. The lifting device holds the pump-motor unit above the housing 14. Then the lower ends of the electrical cables 40 are threaded through the pipe 62 and are connected to the connection box 46 of the motor 28. The lower end of the support cable 42 is also passed through the tube 62 and connected to the eyebolt 56 on the motor-pump unit. The elements 74 are mounted on the cables 40 and 42 before they are inserted through the pipe 62. The elements are connected to the lift cable 44 by inserting the cable into the slots 98, and then the clamps 112 below each element 74 are firmly connected to the lift cable when the cables 40 and 42 are threaded through the tube 62. The lower cover plate is then screwed onto the housing 14, the pump-motor unit being suspended below this plate in the chamber 24, which is closed off by the valve 18. The pump-motor unit is now ready to be lowered to the bottom of the housing 14.
Vor dem Öffnen des Ventils 18 werden die Ventile 128,130, 132,136 und 140 geöffnet, um Spülgas in das Rohr 62 und in die Kammern 24 und 122 einzulassen. Daraufhin wird das Ventil 18 geöffnet. Das Spülgas verhindert das Entweichen der brennbaren Dämpfe im Gehäuse 14 durch das Rohr 62. Die Pumpen-Motor-Einheit, die elektrischen Kabel und das Tragkabel werden dann in das Gehäuse abgesenkt, indem die Hebevorrichtung das Hubkabel nach unten gehen lässt. Die Pumpen-Motor-Einheit wird soweit abgesenkt, bis das obere Ende des Tragkabels gerade oberhalb des obern Endes des Rohres 62 ist. Ein nichtgezeigter Haltestab wird dann durch ein Loch 142 im Hubanschluss 69 eingeschoben. Dieser Stab trägt, weil er auf dem obern Ende des Rohres 62 aufliegt, die Pumpen-Motor-Einheit, wenn deren Gewicht vom Hubkabel auf das Tragkabel übergeben wird. Das Hubkabel wird dann s von der Hebevorrichtung abgetrennt und um die Hacken 68 gewickelt. Das obere Ende der elektrischen Kabel wird dann mit dem Stecker 48 verbunden. Before opening valve 18, valves 128, 130, 132, 136 and 140 are opened to admit purge gas into tube 62 and into chambers 24 and 122. The valve 18 is then opened. The purge gas prevents the combustible vapors in the housing 14 from escaping through the pipe 62. The pump-motor unit, the electrical cables and the support cable are then lowered into the housing by the lifting device causing the lifting cable to go down. The pump-motor unit is lowered until the upper end of the suspension cable is just above the upper end of the tube 62. A holding rod, not shown, is then inserted through a hole 142 in the stroke connection 69. This rod, because it rests on the upper end of the tube 62, carries the pump-motor unit when its weight is transferred from the lifting cable to the suspension cable. The lifting cable is then s separated from the lifting device and wound around the hooks 68. The upper end of the electrical cable is then connected to the connector 48.
Die Heberingschraube 70 wird mit dem Hubverbinder 69 am Ende des Haltekabels 42 verbunden. Eine Hebevorrich-lo tung wird an der Ringschraube angehängt und die Pumpen-Motor-Einheit wird leicht angehoben, um den oben genannten Haltestab aus der Bohrung 142 im Hubanschluss wegzunehmen. Die Rohrabdeckung 66 wird dann abgesenkt und am obern Ende des Rohres 62 befestigt. Das Haltekabel 15 wird dann gespannt, um ein Schwingen der Kabel wegen des Flüssigkeitsflusses rings um die Kabel zu verhindern, wenn die Pumpe in Betrieb ist. Die obere Deckplatte 65 wird dann montiert, und die Ventile für das Spülgas werden geschlossen. Die Pumpe ist nun in der Arbeitslage, und das 20 obere Ende des Gehäuses 14 ist vollständig geschlossen. The lifting ring screw 70 is connected to the lifting connector 69 at the end of the holding cable 42. A lifting device is attached to the eye bolt and the pump-motor unit is raised slightly to remove the above-mentioned support rod from the bore 142 in the stroke connection. The tube cover 66 is then lowered and attached to the top of the tube 62. The tether 15 is then tensioned to prevent the cables from swinging due to the fluid flow around the cables when the pump is in operation. The top cover plate 65 is then assembled and the purge gas valves are closed. The pump is now in the working position and the upper end of the housing 14 is completely closed.
Die vorgenannte Abfolge wird im wesentlichen umgekehrt, wenn die Pumpen-Motor-Einheit aus dem Gehäuse 14 entfernt werden soll. Vor Abnahme der untern Deckplatte 22 werden jedoch die Ventile 132 und 140 geöffnet, damit das 25 Spülgas die Trennkammer spülen kann, nachdem die The above sequence is essentially reversed when the pump-motor unit is to be removed from the housing 14. Before the lower cover plate 22 is removed, however, the valves 132 and 140 are opened so that the purge gas can purge the separation chamber after the
Pumpen-Motor-Einheit in diese angehoben und das Ventil 18 geschlossen wurde. Pump-motor unit raised in this and the valve 18 was closed.
Es ist zu bemerken, dass die vorliegende Pumpausrüstung flexible Aufhängemittel für die Pumpen-Motor-Einheit mit 30 daran befestigten Klemm- und Dichtelementen aufweist, welche die verschiedenen Kabel der Aufhängemittel zusammenhalten und das Rohr 62 am obern Ende des Gehäuses 14 sperren, so dass dieses Gehäuse gegen die Atmosphäre nicht offen ist, wenn die Pumpe in dieses angehoben wurde. Das an 35 das Rohr 62 abgegebene Spülgas spült jede der Kammern, die zwischen den Elementen 74 entstehen, wenn sie durch das Rohr nach oben gelangen, und erzeugt so einen vollständigen Abschluss rings um jedes Element. Die Pumpen-Motor-Einheit kann also rasch aus dem Gehäuse 14 entfernt werden, 40 ohne dass weder ein Heberohr noch elektrische Leiter aufgetrennt werden müssen. Das Hubkabel kann sehr leicht von den elektrischen und vom Tragkabel am obern Ende des Gehäuses getrennt werden, wobei das Hubkabel auf der Kabeltrommel aufgewickelt wird und die elektrischen und 45 das Tragkabel auf einer getrennten, nichtgezeigten Kabeltrommel aufgewickelt werden. Da das Element 74 eine glatte zylindrische Dichtfläche 78 besitzt, welche der Innenwand des Rohres 62 benachbart ist, entsteht kein Schaden an der Dichtung dazwischen, obwohl das Tragkabel oder das Hub-50 kabel aus verseilten Drähten bestehen. Zusätzlich bewirkt irgendeine Drehung der Pumpen-Motor-Einheit während des Betriebes, des Ausbaus oder des Einbaus keinesfalls die Möglichkeit der Bedienungsleute, die Kabel durch das Rohr 62 zu ziehen, da die Kabel durch die Elemente 74 umgeben sind 55 und nicht durch getrennte Stopfbüchsen laufen, wie dies der Fall ist bei der Anordnung nach dem US-Pat. Nr. 3 696 975. It should be noted that the present pumping equipment has flexible suspension means for the pump-motor unit with 30 clamping and sealing elements attached to it, which hold the various cables of the suspension means together and lock the tube 62 at the upper end of the housing 14 so that it Housing to the atmosphere is not open when the pump has been lifted into it. The purge gas delivered to pipe 62 purges each of the chambers that arise between elements 74 as they pass through the pipe, creating a complete seal around each element. The pump-motor unit can thus be quickly removed from the housing 14 without having to open a lifting tube or electrical conductor. The lifting cable can be separated very easily from the electrical and from the suspension cable at the upper end of the housing, the lifting cable being wound on the cable drum and the electrical and the suspension cable being wound on a separate, not shown, cable drum. Since the element 74 has a smooth cylindrical sealing surface 78 which is adjacent to the inner wall of the tube 62, there is no damage to the seal therebetween, although the suspension cable or the lifting cable consists of stranded wires. In addition, any rotation of the pump-motor assembly during operation, removal, or installation does not in any way give the operators the opportunity to pull the cables through the pipe 62 because the cables are surrounded 55 by the elements 74 and do not pass through separate glands as is the case with the arrangement according to US Pat. No. 3,696,975.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |