CZ30131U1

CZ30131U1 - System for reversible pumping of liquid

Info

Publication number: CZ30131U1
Application number: CZ2016-32406U
Authority: CZ
Inventors: Lubor Chytil
Original assignee: Flexira s.r.o.
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2016-05-24
Publication date: 2016-12-13

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká systému pro reverzní přečerpávání kapaliny v topných soustavách a v soustavách pro užitkovou vodu prostřednictvím odstředivého čerpadla uspořádaného v dopravní trase se dvěma třícestnými ventily.The technical solution relates to a system for reversing the pumped liquid in heating and service water systems by means of a centrifugal pump arranged in a conveying path with two three-way valves.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

K zajištění reversního, respektive obousměrného, přečerpávání kapaliny v topných soustavách a z jedné nádrže do druhé v soustavách pro užitkovou vodu se užívá čerpadel. Dosud k tomuto účelu běžně používaná čerpadla jsou konstruována převážně jako odstředivá. Tato čerpadla jsou charakteristická kompaktním uspořádáním vykazujícím společný hřídel čerpadla a elektromotoru. Jejich rotor motoru i oběžné kolo jsou ponořeny ve vodě a keramická ložiska jsou tak mazána vodou. K chlazení nepotřebují ventilátor a vykazují tedy i nízkou hlučnost. Základní části tvoří oběžné kolo s lopatkami a spirální skříň, přičemž kapalina je zde dopravována od sacího do výtlačného hrdla, jež jsou uspořádána obvykle v úhlu 180°. Odstředivé čerpadlo tudíž umožňuje čerpání kapaliny pouze tímto jedním směrem, přičemž reverzní čerpání je zde díky tělesnému vytvoření skříně a tvaru lopatek zcela vyloučeno. Reverzní čerpání tak umožňuje pouze zapojení dvou odstředivých čerpadel do série, kdy jedno čerpadlo čerpá kapalinu jedním směrem a druhé pak směrem opačným. V tomto uspořádání je však vždy jedním čerpadlem roztáčeno oběžné kolo druhého čerpala, které klade značný hydraulický odpor, což je energeticky zcela nevýhodné.Pumps are used to provide reverse or bi-directional fluid transfer in heating systems and from one tank to another in the domestic water system. The pumps currently used for this purpose are mainly designed as centrifugal pumps. These pumps are characterized by a compact arrangement having a common pump-motor shaft. Their motor rotor and impeller are submerged in water and the ceramic bearings are lubricated with water. They do not need a fan for cooling and therefore have low noise. The basic parts consist of an impeller with blades and a spiral casing, where the liquid is conveyed from the suction to the discharge port, which are usually arranged at an angle of 180 °. The centrifugal pump thus allows the pumping of liquid in this one direction only, where reverse pumping is completely avoided here due to the housing design and the shape of the blades. Reverse pumping thus allows only the connection of two centrifugal pumps in series, where one pump pumps liquid in one direction and the other in the opposite direction. However, in this arrangement, one pump always rotates the impeller of the other pump, which imposes considerable hydraulic resistance, which is quite disadvantageous in terms of energy.

Využití třícestného ventilu k reverzi toku média v okruhu s čerpadlem uspořádaným k jeho přepravě do tepelného spotřebiče je patrné například z evropského patentového spisu č. 2795199 o názvu „Způsob zásobování teplem“, kde třícestný ventil je zapojen v systému prvního okruhu tak, že v případě vyřazení tepelného spotřebiče je aktivován řídící jednotkou třícestný ventil, a přes zpětné vedení je zajištěn obtok čerpadla a tohoto spotřebiče.The use of a three-way valve to reverse the flow of a medium in a circuit with a pump arranged to transport it to a heat sink is evident from, for example, European Patent Specification No. 2795199 entitled "Heat Supply Method" where the three-way valve is connected in the first circuit so that the tripping of the heat appliance is activated by the control unit three-way valve, and a bypass is ensured bypassing the pump and this appliance.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedené nedostatky odstraňuje systém pro reverzní přečerpávání kapaliny prostřednictvím odstředivého čerpadla uspořádaného v dopravní trase se dvěma třícestnými ventily, jehož podstata spočívá v tom, že první hrdlo prvního třícestného ventilu a první hrdlo druhého třícestného ventilu jsou propojeny s vyústěním prvního zdroje. Druhé hrdlo prvního třícestného ventilu a druhé hrdlo druhého třícestného ventilu jsou přitom propojeny s vyústěním druhého zdroje. V propojení třetího hrdla prvního třícestného ventilu s třetím hrdlem druhého třícestného ventilu je umístěno odstředivé čerpadlo.These drawbacks are overcome by a reverse fluid transfer system by means of a centrifugal pump arranged in a conveying path with two three-way valves, characterized in that the first orifice of the first three-way valve and the first orifice of the second three-way valve are connected to the outlet of the first source. The second orifice of the first three-way valve and the second orifice of the second three-way valve are connected to the outlet of the second source. A centrifugal pump is provided in the connection of the third orifice of the first three-way valve to the third orifice of the second three-way valve.

Odstředivé čerpadlo může být uspořádáno pro čerpání kapaliny ve směru z třetího hrdla prvního třícestného ventilu do třetího hrdla druhého třícestného ventilu nebo pro čerpání kapaliny v opačném směru z třetího hrdla druhého třícestného ventilu do třetího hrdla prvního třícestného ventilu. Je přirozené, že zejména v soustavách pro užitkovou vodu tvoří zdroje kapaliny nádrže.The centrifugal pump may be arranged to pump fluid in the direction from the third throat of the first three-way valve to the third throat of the second three-way valve or to pump liquid in the opposite direction from the third throat of the second three-way valve to the third throat of the first three-way valve. It is natural that, especially in domestic water systems, the liquid source forms a reservoir.

Předmětné technické řešení zajišťuje obousměrné přečerpávání kapaliny jediným odstředivým čerpadlem z jednoho zdroje do druhého, respektive z jedné nádrže do druhé.The present invention provides bi-directional fluid transfer from a single source to another or from one tank to another by a single centrifugal pump.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení je blíže osvětleno pomocí připojených výkresů, kde: na obr. 1 je znázorněno schéma systému pro reverzní přečerpávání kapaliny s vyznačeným směrem proudění kapaliny odstředivým čerpadlem z třetího hrdla prvního třícestného ventilu do třetího hrdla druhého třícestného ventilu; obr. 2 zobrazuje totéž schéma s uzavřeným prvním hrdlem prvního třícestného ventilu a druhým hrdlem druhého třícestného ventilu (jež jsou vybarveny tmavě), kde kapalina proudí z výstupu druhého zdroje do výstupu prvního zdroje; obr. 3 představuje situaci, kdy je uzavřeno druhé hrdlo prvního třícestného ventilu a první hrdlo druhého třícestného ventilu a kapalina proudí opačným směrem, tj. z výstupu prvního zdroje do výstupu druhého zdroje; z obr. 4BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a schematic diagram of a reverse fluid transfer system with a fluid flow direction indicated by a centrifugal pump from a third orifice of a first three-way valve to a third orifice of a second three-way valve; Fig. 2 shows the same diagram with the first throat of the first three-way valve closed and the second throat of the second three-way valve (which are colored dark) where the liquid flows from the outlet of the second source to the outlet of the first source; Fig. 3 shows a situation where the second throat of the first three-way valve and the first throat of the second three-way valve are closed and the fluid flows in the opposite direction, ie from the outlet of the first source to the outlet of the second source; of FIG

-1 CZ 30131 Ul je pak patrné, že při uzavření prvního hrdla prvního třícestného ventilu a prvního hrdla druhého třícestného ventilu dojde k zablokování dopravní trasy systému a kapalina neproudí žádným směrem.It can then be seen that when the first throat of the first three-way valve and the first throat of the second three-way valve are closed, the transport route of the system is blocked and the liquid does not flow in any direction.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Systém podle obr. 1 představuje dopravní trasu kapaliny mezi dvěma výstupy 1 a 2 nádrží, ve které je uspořádáno dopravní odstředivé čerpadlo C mezi dvěma třícestnými ventily VI a V2, jejichž první hrdla Al, A2 a druhá hrdla Bl, B2 jsou uzavírána ěi otevírána podle přestavení ventilů VI, V2 do společného výstupu či vstupu hrdel AB1, AB2 dle přivedeného signálu, přičemž první hrdlo Al prvního třícestného ventilu VI a první hrdlo A2 druhého třícestného ventilu V2 jsou propojeny s vyústěním I první nádrže a druhé hrdlo Bl prvního třícestného ventilu VI a druhé hrdlo B2 druhého třícestného ventilu V2 jsou propojeny s vyústěním 2 druhé nádrže. Uspořádání komponentů je založeno na vlastnosti třícestných ventilů VI, V2, které se automaticky vrací do výchozí polohy, pokud na ně není přiveden signál. V jednom okamžiku je tedy vždy otevřeno jedno z hrdel Al, Bl a A2, B2 a druhé je uzavřeno. Dopravní odstředivé čerpadlo C je umístěno mezi propojenými otevřenými třetími hrdly ABla AB2 třícestných ventilů VI, V2. Provedení spojů je těsné. Směr proudění kapaliny čerpadlem C určuje, v jaké poloze ventilů VI, V2 bude kapalina čerpána mezi výstupy I a 2 nádrží. Směr proudění kapaliny čerpadlem C není kritický a čerpadlo C tudíž může být instalováno libovolně. V daném případě je uvažován směr proudění kapaliny odstředivým čerpadlem C (vyznačeno šipkou) z třetího hrdla AB1 prvního třícestného ventilu VI do třetího hrdla AB2 druhého třícestného ventilu V2.The system of FIG. 1 represents a liquid transport path between two tank outlets 1 and 2, in which a transport centrifugal pump C is arranged between two three-way valves V1 and V2, the first orifices A1, A2 and the second orifices B1, B2 being closed or opened according to. displacing the valves V1, V2 to the common outlet or inlet of the throats AB1, AB2 according to the input signal, wherein the first throat A1 of the first three-way valve V1 and the first throat A2 of the second three-way valve V2 are connected to the opening I of the first tank and the second orifice B2 of the second three-way valve V2 is connected to the outlet 2 of the second tank. The arrangement of the components is based on the characteristics of the three-way valves V1, V2, which automatically return to the starting position if no signal is applied to them. Thus, at one time, one of the throats A1, B1 and A2, B2 is always open and the other is closed. The transport centrifugal pump C is located between the interconnected open third ports AB1a AB2 of the three-way valves V1, V2. The joint design is tight. The direction of liquid flow through the pump C determines in which position of the valves V1, V2 the liquid will be pumped between the outlets I and 2 of the tanks. The flow direction of the liquid through the pump C is not critical and the pump C can therefore be installed arbitrarily. In the present case, the flow direction of the fluid by the centrifugal pump C (indicated by the arrow) from the third orifice AB1 of the first three-way valve V1 to the third orifice AB2 of the second three-way valve V2 is considered.

Z obr. 2 je zřejmá situace, kdy první třícestný ventil Vije ve výchozí poloze bez signálu a hrdlo Al je uzavřeno. Kapalina může proudit z výstupu 2 druhé nádrže přes otevřené druhé hrdlo Bl a třetí hrdlo AB1 prvního třícestného ventilu VI k čerpadlu C, které ji přepravuje do otevřeného třetího hrdla AB2 druhého třícestného ventilu V2. Jelikož druhé hrdlo B2 druhého třícestného ventilu V2 je signálem uzavřeno, kapalina může volně protékat z třetího hrdla AB2 přes otevřené první hrdlo A2 druhého třícestného ventilu V2 dále na výstup i první nádrže. Tím je zajištěno, že kapalina proudí z výstupu 2 druhé nádrže do výstupu i první nádrže.Figure 2 shows the situation where the first three-way valve V1 is in the initial position without signal and the neck A1 is closed. The liquid may flow from the second tank outlet 2 through the open second orifice B1 and the third orifice AB1 of the first three-way valve VI to the pump C, which transports it to the open third orifice AB2 of the second three-way valve V2. Since the second orifice B2 of the second three-way valve V2 is closed, the liquid can flow freely from the third orifice AB2 through the open first orifice A2 of the second three-way valve V2 further to the outlet of the first tank. This ensures that the liquid flows from outlet 2 of the second tank to outlet 1 of the first tank.

Na obr. 3 je uzavřeno signálem druhé hrdlo Bl prvního třícestného ventilu VI a kapalina může protékat z výstupu i první nádrže přes otevřené první hrdlo Al a třetí hrdlo AB1 prvního třícestného ventilu VI k čerpadlu C, které ji přepravuje do otevřeného třetího hrdla AB2 druhého třícestného ventilu V2. Jelikož v tomto případě je uzavřeno ve výchozí poloze první hrdlo A2 druhého třícestného ventilu V2, kapalina může volně protékat z třetího hrdla AB2 přes otevřené druhé hrdlo B2 druhého třícestného ventilu V2 na výstup 2 druhé nádrže. Takto je zajištěno, že kapalina proudí obráceně z výstupu i první nádrže do výstupu 2 druhé nádrže.In FIG. 3, the second throat B1 of the first three-way valve VI is closed and the liquid can flow from the outlet 1 of the first tank through the open first throat A1 and the third throat AB1 of the first three-way valve VI to pump C, transporting it to the open third throat AB2 of the second three-way valve V2. Since in this case the first orifice A2 of the second three-way valve V2 is closed in the initial position, the fluid can flow freely from the third orifice AB2 through the open second orifice B2 of the second three-way valve V2 to the outlet 2 of the second tank. In this way, it is ensured that the liquid flows upside down from both the outlet of the first tank and the outlet of the second tank.

Jak již bylo předesláno, obr. 4 znázorňuje situaci, kdy při uzavření prvního hrdla Al prvního třícestného ventilu VI a prvního hrdla A2 druhého třícestného ventilu V2 dojde k zablokování dopravní trasy systému a kapalina neproudí žádným směrem. Pokud tedy není přiveden signál „čerpat kapalinu“ na jednu nebo druhou stranu, dopravní trasa je nepropustně uzavřena. Průmyslová využitelnostAs already mentioned, FIG. 4 illustrates a situation where, when the first throat A1 of the first three-way valve V1 and the first throat A2 of the second three-way valve V2 are closed, the transport path of the system is blocked and the liquid does not flow in any direction. Therefore, if no "pump liquid" signal is applied to one side or the other, the transport route is closed tightly. Industrial applicability

Systém pro reverzní přečerpávání kapaliny lze průmyslově využívat zejména v topných soustavách, kde voda je topným médiem, a také v soustavách pro přepravu a dopravu užitkové vody do domácností i pro průmysl.The reverse liquid transfer system can be used industrially especially in heating systems where water is the heating medium, as well as in systems for transporting and transporting domestic hot water to industry and industry.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

System for reversing liquid transfer by means of a centrifugal pump arranged in a conveying path with two three-way valves, characterized in that the first orifice (A1) of the first three-way valve (VI) and the first orifice (A)

2) a second three-way valve

30131 U1 (V2) are connected to the outlet (1) of the first source and that the second orifice (B1) of the first three-way valve (V1) and the second orifice (B2) of the second three-way valve (V2) are connected with the outlet (2) of the second A centrifugal pump (C) is arranged in the connection of the third orifice (AB1) of the first three-way valve (V1) to the third orifice (AB2) of the second three-way valve (V2).

The reverse fluid transfer system of claim 1, wherein the centrifugal pump (C) is arranged to pump fluid in the direction from the third orifice (AB1) of the first three-way valve (Vl) to the third orifice (AB2) of the second three-way valve. (IN).

The reverse fluid transfer system of claim 1, wherein the centrifugal pump (C) is arranged to pump fluid in the direction from the third orifice (AB2) of the second three-way valve (V2) to the third orifice (AB1) of the first three-way valve. (Vl).

The reverse fluid transfer system of claim 1, wherein the sources are tanks.