DE102004038909A1

DE102004038909A1 - Pumping system for solid particles in fluids has a cyclone filter to feed non particulate fluid to the pump and to feed particles into the fluid duct via a second cyclone filter

Info

Publication number: DE102004038909A1
Application number: DE102004038909A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Verhülsdonk
Original assignee: Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH
Current assignee: Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2024-08-12
Also published as: DE102004038909B4

Abstract

A pumping system for solid particles in fluids has the fluid and particle mixture fed into a first cyclone filter (1) via a non return valve (11). The filter output (1B) provides non particulate fluid to a Rootes pump (3) which pumps fluid to a second cyclone filter (2) which is also supplies with a particle mixture from the reservoir (4). The particulate and fluid output from the second filter is fed into the transport ducts (8) along with particulate from the first filter.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Pumpen von feststoffbeladenen Flüssigkeiten, aufweisend einen Behälter, der über eine Feststoffabscheideeinrichtung mit einer Drehkolbenpumpe verbunden ist, die ihrerseits die Flüssigkeit in eine Druckleitung abgibt.The The invention relates to a device for pumping solids laden Liquids, having a container, the over a Feststoffabscheideeinrichtung connected to a rotary piston pump which in turn is the liquid emits into a pressure line.

Drehkolbenpumpen werden oft bei Flüssigkeiten mit Feststoffen und insbesondere auch abrasiven Feststoffen eingesetzt, was unter anderem auf die steile Druck-Volumen-Kennlinie, auf das geringe Bauvolumen und die gute Regelbarkeit zurückzuführen ist. Außerdem sind Drehkolbenpumpen gut geeignet, für einen hohen Druckaufbau zu sorgen, so dass eine Drehkolbenpumpe auch an relativ lange Rohrleitungen angeschlossen werden kann.Rotary Lobe Pumps are often with liquids used with solids and in particular also abrasive solids, what among other things on the steep pressure-volume characteristic, on the low construction volume and good controllability is due. Besides, they are Rotary pumps well suited for to provide a high pressure build-up, allowing a rotary lobe pump can also be connected to relatively long pipes.

Andererseits sind Drehkolbenpumpen empfindlich gegenüber Fremdkörpern in der zu fördernden Flüssigkeit. Hier führen besonders sandartige und steinige Feststoffe zu einem hohen Verschleiß der vom Medium berührten Pumpenteile, so dass ein häufiger Wechsel der Verschleißteile erforderlich ist.on the other hand Rotary pumps are sensitive to foreign bodies in the pumped Liquid. Lead here especially sandy and rocky solids to a high degree of wear of the Medium touched Pump parts, making a more common Change of wearing parts is required.

Zu den zu pumpenden Flüssigkeiten im Sinne dieser Anmeldung gehören z. B. Gülle mit Feststoffteilchen, aber auch Küchenabfälle, die Knochen und durchaus auch Bestecke enthalten können. Ein Abscheiden der Feststoffe durch Aussieben beispielsweise ist deshalb nicht sinnvoll, wenn die Feststoffe mit der Flüssigkeit transportiert werden müssen, was z. B. bei Tunnelbohrgut, bei der Teichsäuberung und beim Abpumpen von Schlamm aus Reinigungsanlagen der Fall ist. Dort wird ein kontinuierlicher Pumpvorgang erwartet und Wartungsarbeiten und Filterreinigungsprozeduren sind höchst unerwünscht.To the liquids to be pumped within the meaning of this application z. B. manure with solid particles, but also kitchen waste, the bones and quite can also contain cutlery. For example, a separation of the solids by screening is therefore not useful if the solids with the liquid have to be transported what for. B. in tunnel boring material, pond cleaning and pumping of Mud from cleaning equipment is the case. There will be a continuous Pumping expects and maintenance and filter cleaning procedures are the highest undesirable.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Vorrichtung und auch ein Verfahren zum Pumpen von feststoffbeladenen Flüssigkeiten geschaffen werden, die einerseits kontinuierlich und über längere Betriebszeiten arbeiten können und dennoch gegenüber Feststoffteilen in der zu fördernden Flüssigkeit unempfindlich ist.By The present invention is intended to provide a device and also a method be created for pumping solids laden liquids, the on the one hand continuously and over longer Operating times can work and yet opposite Solid particles in the to be conveyed Liquid insensitive is.

Dies wird erreicht durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche dadurch charakterisiert ist, dass die Drehkolbenpumpe in ihrer Drehrichtung umsteuerbar ist; die Drehkolbenpumpe mit den oberen Ausgängen von Zyklonabscheidern verbunden und in den Zuläufen und Abläufen der Zyklonabscheider von Rückschlagorganen angeordnet sind.This is achieved by a device of the type mentioned, which is characterized in that the rotary lobe pump in its direction of rotation is reversible; the rotary lobe pump with the upper outputs connected by cyclone separators and in the inlets and outlets of the Cyclone separator of check valves are arranged.

Wesentliches Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist zunächst einmal der Antrieb der Drehkolbenpumpe, nämlich derart, dass die Pumpe reversierbar, also in der Drehrichtung umkehrbar, angetrieben wird. In den beiden Leitungen, die mit der Drehkolbenpumpe verbunden sind, befinden sich Zyklonabscheider oder ähnliche Abscheideorgane. Ein Zyklonabscheider basiert in seinem Wirkungsprinzip auf dem Dichteunterschied zwischen der zu fördernden Flüssigkeit und den Partikeln, die in der Flüssigkeit enthalten sind.essential Feature of the device according to the invention is first once the drive of the rotary pump, namely such that the pump reversible, so reversible in the direction of rotation, is driven. In the two lines that are connected to the rotary lobe pump, There are cyclone separators or similar separation organs. One Cyclone separator is based in its principle of action on the density difference between the one to be promoted liquid and the particles in the liquid are included.

Das Zusammenwirken der Drehkolbenpumpe mit den beiden Zyklonabscheidern ist nun derart, dass – unabhängig von der Drehrichtung – die Drehkolbenpumpe Flüssigkeit ansaugt, in der nur noch wenige Feststoffteile enthalten sind, da diese über den entsprechenden Zyklon von der feststoffbeladenen Flüssigkeit separiert werden. Diese Flüssigkeit, die relativ wenig Feststoffteile enthält, wird aus dem einen Zyklon abgesaugt und in den anderen hineingedrückt, so dass quasi eine vorübergehende Trennung von Feststoffteilen und Flüssigkeit bewerkstelligt und die Pumpe mit relativ wenig beladenen Feststoffen beaufschlagt wird.The Cooperation of the rotary lobe pump with the two cyclone separators is now such that - regardless of the direction of rotation - the Rotary pump fluid sucks, in which only a few solid parts are contained since these over the corresponding cyclone from the solids-laden liquid be separated. This liquid, the contains relatively few solid particles, becomes from the one cyclone sucked off and pressed into the other, so that almost a temporary Separation of solids and liquid accomplished and the pump is charged with relatively little loaded solids.

Damit die Zyklonabscheider in der angegebenen Art und Weise je nach Drehrichtung der Pumpe wirksam sein können, müssen die anderen beiden Verbindungen zu dem Zyklonabscheider, nämlich der Zulauf und der Ablauf entsprechend über Rückschlagorgane gesichert sein. Derartige Rückschlagorgane stehen zur Verfügung. Es ist im vorliegenden Fall jedoch darauf abzustellen, dass diese gegenüber den Feststoffteilen oder Fremdkörpern beständig oder tolerant sein müssen.In order to the cyclone separator in the specified manner depending on the direction of rotation the pump can be effective, have to the other two connections to the cyclone separator, namely the inlet and the procedure accordingly check valves be assured. Such check valves are to disposal. However, in the present case, it must be pointed out that these across from the solid parts or foreign bodies resistant or have to be tolerant.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The Invention will be explained below with reference to the drawing, for example.

Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer grundsätzlichen Darstellung. Mit 1 ist ein Zyklonabscheider bezeichnet, dessen oberer Ausgang 1B mit einer Drehkolbenpumpe 3 verbunden ist. Die andere Leitung der Drehkolbenpumpe 3 ist mit dem oberen Ausgang 2B eines zweiten Zyklonabscheiders 2 verbunden. Der obere Ausgang eines Zyklonabscheiders gibt eine Flüssigkeit ab, die weniger mit Feststoffteilen beladen ist, da diese Feststoffteile über den unteren Ablauf 1C bzw. 2C die Zyklonabscheider verlassen.The drawing shows the device according to the invention in a basic representation. With 1 is called a cyclone separator whose upper output 1B with a rotary lobe pump 3 connected is. The other line of the rotary lobe pump 3 is with the upper exit 2 B a second cyclone separator 2 connected. The upper outlet of a cyclone discharges a liquid that is less laden with solid particles, as these solid particles are above the lower drain 1C respectively. 2C leave the cyclone separator.

Die beiden Zyklonabscheider 1 und 2 werden über Zulaufleitungen 1A bzw. 2A mit der zu fördernden feststoffbeladenen Flüssigkeit versorgt, die über entsprechende Leitungen aus einem Behälter 4 in die Zyklonabscheider 1 und 2 gelangt. Die beiden Eingänge der Zyklonabscheider 1 und 2 sind mit Rückschlagsorganen 11 und 21 versehen, so dass unabhängig von der Dreh- und Arbeitsrichtung der Pumpe 3 lediglich Flüssigkeit über den Zulauf 1A bzw. 2A in den zugehörigen Zyklon 1 bzw. 2 hineingelangen kann.The two cyclone separators 1 and 2 be via supply lines 1A respectively. 2A supplied with the fluid-laden liquid to be pumped, which via corresponding lines from a container 4 into the cyclone separator 1 and 2 arrives. The two inputs of the cyclone separator 1 and 2 are with return impact organs 11 and 21 provided so that regardless of the direction of rotation and working direction of the pump 3 only liquid over the inlet 1A respectively. 2A in the associated cyclone 1 respectively. 2 can get into it.

Die unteren Abläufe 1C und 2C der Zyklonabscheider 1 und 2 sind mit Rückschlagsorganen 12 und 22 versehen, so dass über die unteren Abläufe 1C und 2C lediglich Flüssigkeit und Feststoffteile heraus können, nicht jedoch hineingelangen können.The lower processes 1C and 2C the cyclone separator 1 and 2 are with kickback organs 12 and 22 provided so that over the lower processes 1C and 2C can only liquid and solid parts out, but can not get in there.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, und zwar unter der Annahme, dass die Drehkolbenpumpe 3 so angesteuert wird, dass sie aus de Zyklon 1 über den Zulauf 1B Flüssigkeit ansaugt und unter Druck über den Zulauf 2B in den zweiten Zyklon 2 abgibt. Auf diese Art und Weise kann der Zyklonabscheider 2 sozusagen gereinigt werden, wobei in der Druckleitung 8 die Flüssigkeit mit de Feststoffteilen unter Druck zur gewünschten Stelle gefördert wird.The operation of the device according to the invention will be described below, assuming that the rotary pump 3 so driven that they are out of the cyclone 1 over the inlet 1B Liquid sucks and pressurized via the inlet 2 B in the second cyclone 2 emits. In this way, the cyclone separator 2 be cleaned so to speak, being in the pressure line 8th the liquid is conveyed with de solid parts under pressure to the desired location.

Wird die Arbeitsrichtung der Drehkolbenpumpe 3 umgekehrt, so wird aus dem Zyklonabscheider 2 Flüssigkeit über den Ablauf 2B angesaugt und in den ersten Zyklonabscheider 1 gegeben, so dass nunmehr dieser gereinigt werden kann.The working direction of the rotary lobe pump 3 vice versa, it is from the cyclone separator 2 Liquid over the drain 2 B sucked and in the first cyclone separator 1 given, so that now this can be cleaned.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der Größe der Zyklone und der Menge an mitgeführten Fremdstoffen in der zu fördernden Flüssigkeit entsprechend die Pumpe reversiert. Die Umsteuerfrequenz lässt sich im Hinblick auf die Größe der Zyklone und auf die Menge der mitgeführten Feststoffe in ihrer Frequenz optimieren.at the method according to the invention becomes the size of the cyclones and the amount of entrained Foreign substances in the to be promoted Liquid accordingly the pump reverses. The Umsteuerfrequenz can be in terms of Size of the cyclones and on the amount of carried Optimize solids in their frequency.

Claims

Device for pumping solids-laden liquids, comprising a container ( 4 ), which via a Feststoffabscheideeinrichtung ( 1 . 2 ) with a rotary lobe pump ( 3 ), which in turn connects the liquid in a pressure line ( 8th ), characterized in that the rotary lobe pump ( 3 ) is reversibly driven in its direction of rotation; the suction line ( 1B ) of the rotary lobe pump ( 3 ) with the upper outlet of a first cyclone separator ( 1 ) and the pressure line ( 2 B ) of the rotary lobe pump ( 3 ) with the upper outlet of a second cyclone separator ( 2 ) connected is; the two feeds ( 1A and 2A ) the cyclone separator ( 1 . 2 ) by means of check valves ( 11 . 21 ) are effective only as feeds for the solids-laden liquid; the two processes ( 1C and 2C ) the cyclone separator ( 1 . 2 ) by means of check valves ( 12 . 22 ) are only effective as processes for the solids-laden liquids and that the processes ( 1C and 2C ) the cyclone separator ( 1 . 2 ) with the pressure line ( 8th ) are connected.