DE102007058068B4

DE102007058068B4 - Apparatus and method for conveying liquids, in particular thermal water, and use of such a device

Info

Publication number: DE102007058068B4
Application number: DE200710058068
Authority: DE
Inventors: Aldo Piacentini-Timm; René Niesner; Ulli Drescher
Original assignee: GMK Gesellschaft fuer Motoren und Kraftanlagen mbH
Current assignee: GMK Gesellschaft fuer Motoren und Kraftanlagen mbH
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: DE102007058068A1

Abstract

Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, mit einer Förderpumpe (10), die mit einer Antriebseinheit verbunden ist, wobei die Antriebseinheit einen Motor (20) umfasst, der mit einem mit der Förderpumpe (10) gekoppelten hydromechanischen Antrieb (25) zusammenwirkt und mit einer Hydraulikpumpe (23) gekoppelt ist, die mit dem hydromechanischen Antrieb (25) durch einen Hydraulikkreislauf hydraulisch verbunden ist, der ein Hydraulikfluid aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die zu fördernde Flüssigkeit, insbesondere Thermalwasser, dem hydromechanischen Antrieb (25) zuführbar ist derart, dass die zu fördernde Flüssigkeit, insbesondere Thermalwasser, als Hydraulikfluid verwendbar ist.Device for conveying liquids, in particular thermal water, with a feed pump (10) which is connected to a drive unit, the drive unit comprising a motor (20) which cooperates with a hydromechanical drive (25) coupled to the feed pump (10) and is coupled to a hydraulic pump (23) which is hydraulically connected to the hydromechanical drive (25) by a hydraulic circuit having a hydraulic fluid, characterized in that the liquid to be conveyed, in particular thermal water, the hydromechanical drive (25) can be supplied in such a manner in that the liquid to be conveyed, in particular thermal water, can be used as hydraulic fluid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser.The invention relates to a device for conveying liquids, in particular thermal water, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to the use of such a device and a method for conveying liquids, in particular thermal water.

Zur Erzeugung von elektrischem Strom ist es bekannt, Erdwärme in Form von heißem Thermalwasser zu nutzen. Dabei wird die Wärme des Thermalwassers in einer geothermischen Anlage, vorzugsweise einem Arbeitsmittelkreislauf, insbesondere Organic Rankine Cycle Kreislauf (ORC-Kreislauf), zugeführt, wobei das Arbeitsmittel verdampft und einer Turbine zugeführt wird. Dadurch wird in der Turbine mechanische Arbeit verrichtet, die wiederum in einem Generator in elektrischen Strom umgewandelt wird. Das Thermalwasser wird üblicherweise aus unterirdischen Quellen oder Depots gewonnen. Da das in der Erde erwärmte Wasser meist nicht bis zur Geländeoberkante ansteht, muss dieses aus der Tiefe durch eine Erdbohrung an die Erdoberfläche gepumpt werden. Bekannte Vorrichtungen weisen daher eine Pumpe, insbesondere Tiefenpumpe, auf, die unterhalb des Ruhewasserspiegels im Bohrloch angebracht wird. Die Tiefenpumpe wird dabei durch einen Elektromotor angetrieben, der mit der Tiefenpumpe in das Bohrloch eingebracht wird. Der Elektromotor ist mit Kabeln mit der Stromversorgung verbunden, wobei relativ lange Kabel verwendet werden, da der Ruhrwasserspiegel einige hundert Meter unter der Geländeoberkante liegen kann.For generating electric power, it is known to use geothermal heat in the form of hot thermal water. In this case, the heat of the thermal water in a geothermal plant, preferably a working fluid circuit, in particular Organic Rankine cycle cycle (ORC cycle) supplied, wherein the working fluid is evaporated and fed to a turbine. As a result, mechanical work is performed in the turbine, which in turn is converted into electricity in a generator. The thermal water is usually obtained from underground sources or depots. Since the water heated in the ground usually does not reach the ground level, it must be pumped from the depths through a hole to the earth's surface. Known devices therefore have a pump, in particular a depth pump, which is mounted below the water level in the borehole. The depth pump is driven by an electric motor, which is introduced with the depth pump in the hole. The electric motor is connected to cables with the power supply, with relatively long cables are used, since the Ruhr water level can be a few hundred meters below the ground level.

Bei bekannten Vorrichtungen wird der Elektromotor, der sich innerhalb des Bohrlochs befindet, vom heißen Thermalwasser umströmt und somit dauerhaft hohen Temperaturen ausgesetzt. Das hat den Nachteil, dass der Motor oftmals überhitzt und zur Wartung bzw. zum Austausch aus dem Bohrloch an die Oberfläche gebracht werden muss. Diese Vorgehensweise ist aufwändig und führt zu relativ hohen Stillstandszeiten, wodurch die Wirtschaftlichkeit und Planbarkeit der geothermischen Anlage negativ beeinflusst wird.In known devices, the electric motor, which is located within the borehole, flows around the hot thermal water and thus exposed to permanently high temperatures. This has the disadvantage that the engine often has to be overheated and brought to the surface for maintenance or replacement from the wellbore. This procedure is complex and leads to relatively high downtimes, whereby the economy and predictability of the geothermal system is adversely affected.

Ferner sind Vorrichtungen zum Fördern von Flüssigkeiten aus Bohrlöchern bekannt, die eine hydraulische Hebeanlage umfassen. So beschreibt beispielsweise US 2006/045781 A1 eine Förderanlage mit einer Pumpe, die in das Bohrloch abgesenkt wird und mit Hydraulikleitungen gekoppelt ist. US 3,154,018 offenbart eine Förderanlage mit einer ebenfalls in das Bohrloch absenkbaren Pumpe, die mit einer an der Oberfläche angeordneten Hydraulikpumpe verbunden ist. Als Hydraulikfluid kommt aufbereitetes Öl, das nach Verlassen der Pumpvorrichtung von dem zu fördernden Medium getrennt wird. Sowohl die zusätzlichen Hydraulikleitungen gemäß US 2006/0457814 A1 , als auch die zum Trennen von Hydraulikfluid und zu fördernen Medium erforderliche Trennvorrichtung gemäß US 3,154,018 , erhöhen den Konstruktions- und Wartungsaufwand bekannter Anlagen.Furthermore, devices for conveying fluids from boreholes are known which comprise a hydraulic lifting system. For example, describes US 2006/045781 A1 a conveyor with a pump that is lowered into the wellbore and coupled to hydraulic lines. US 3,154,018 discloses a conveyor with a likewise lowered in the well pump, which is connected to a surface mounted hydraulic pump. As hydraulic fluid is treated oil, which is separated after leaving the pumping device of the medium to be pumped. Both the additional hydraulic lines according to US 2006/0457814 A1 , as well as the required for the separation of hydraulic fluid and medium to be conveyed according to US 3,154,018 , increase the design and maintenance of known equipment.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, anzugeben, die sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und Wartungsfreundlichkeit auszeichnet, so dass die Planbarkeit und Wirtschaftlichkeit insbesondere einer geothermischen Anlage verbessert wird.It is therefore an object of the invention to provide a device for conveying liquids, in particular thermal water, which is characterized by a high reliability and ease of maintenance, so that the predictability and efficiency of a particular geothermal plant is improved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf die Verwendung einer derartigen Vorrichtung durch den Gegenstand des Patentanspruchs 12 und im Hinblick auf das Verfahren zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, durch den Gegenstand des Patentanspruchs 13 gelöst.According to the invention, this object is achieved with regard to the device for conveying liquids, in particular thermal water, by the subject-matter of patent claim 1 with regard to the use of such a device by the subject-matter of patent claim 12 and with regard to the method for conveying liquids, in particular Thermal water, solved by the subject of claim 13.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, mit einer Förderpumpe, die mit einer Antriebseinheit verbunden ist, anzugeben, wobei die Antriebseinheit einen Motor umfasst. Der Motor wirkt mit einem hydromechanischen Antrieb zusammen, der mit der Förderpumpe gekoppelt ist.The invention is based on the idea of specifying a device for conveying liquids, in particular thermal water, with a feed pump which is connected to a drive unit, the drive unit comprising a motor. The motor cooperates with a hydro-mechanical drive, which is coupled to the feed pump.

Auf diese Weise ist es möglich, den Motor von der Förderpumpe entfernt zu betreiben. Vorzugsweise ist der Motor dabei an einer Stelle angeordnet, die leicht zugänglich ist, so dass Wartung, Reparatur und/oder Austausch des Motors zeitnah und schnell möglich ist. Dadurch kann die Stillstandszeit der Vorrichtung bei einem Defekt des Motors gegenüber dem Stand der Technik stark reduziert werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung erhöht wird. Ferner ist es möglich, den Motor derart anzuordnen, dass ein erhöhter Verschleiß des Motors beispielsweise durch Umströmungen des Thermalwassers, vermieden wird. Die indirekte Kopplung des Motors mit der Förderpumpe über den hydromechanischen Antrieb bietet die Voraussetzung für eine flexible Anordnung des Motors, die räumlich weitgehend unabhängig von der Position der Förderpumpe, insbesondere der Tiefenpumpe ist. Der Motor kann daher außerhalb des Thermalwasserstroms, insbesondere an der Erdoberfläche, angeordnet sein. Auf diese Weise wird eine thermische und hydraulische Entkopplung der Antriebseinheit erreicht, so dass nicht nur Elektromotoren thermisch weniger stark belastet werden. Vielmehr ist es auch möglich, Verbrennungsmotoren als Motor der Antriebseinheit einzusetzen, was bislang aufgrund der Anordnung im Bohrloch nicht möglich war.In this way it is possible to operate the engine away from the feed pump. Preferably, the engine is arranged at a location that is easily accessible, so that maintenance, repair and / or replacement of the engine is promptly and quickly possible. Thereby, the downtime of the device can be greatly reduced in a defect of the engine over the prior art, whereby the efficiency of the device is increased. Furthermore, it is possible to arrange the motor such that an increased wear of the engine, for example by flowing around the thermal water, is avoided. The indirect coupling of the motor with the feed pump via the hydromechanical drive provides the prerequisite for a flexible arrangement of the engine, which is spatially largely independent of the position of the feed pump, in particular the depth pump. The motor can therefore be arranged outside the thermal water flow, in particular at the earth's surface. In this way, a thermal and hydraulic decoupling of the drive unit is achieved, so that not only electric motors are thermally less heavily loaded. Rather, it is also possible to use internal combustion engines as a motor of the drive unit, which was previously not possible due to the arrangement in the borehole.

Erfindungsgemäß ist der Motor mit einer Hydraulikpumpe gekoppelt, die mit dem hydromechanischen Antrieb hydraulisch verbunden ist. Auf diese Weise wird die mechanische Energie, die vom Motor aufgebracht wird, an ein Hydraulikfluid übertragen, das zum Antrieb des hydromechanischen Antriebs verwendet wird. Die Verwendung einer Hydraulikpumpe hat den Vorteil, dass der Motor mit dem hydromechanischen Antrieb nicht mechanisch verbunden ist, so dass der Motor an nahezu beliebiger Stelle angeordnet sein kann. Die Hydraulikpumpe kann auch einen integrierten Motor aufweisen.According to the invention, the motor is coupled to a hydraulic pump which is hydraulically connected to the hydromechanical drive. In this way, the mechanical energy that is applied by the engine is transferred to a hydraulic fluid that is used to drive the hydromechanical drive. The use of a hydraulic pump has the advantage that the motor with the hydromechanical drive is not mechanically connected, so that the engine can be arranged at almost any point. The hydraulic pump may also have an integrated motor.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die hydraulische Verbindung einen Hydraulikkreislauf auf. Der Hydraulikkreislauf kann die Hydraulikpumpe, den hydromechanischen Antrieb und wenigstens eine Rohrleitung umfassen, die den hydromechanischen Antrieb mit der Hydraulikpumpe verbindet.In the device according to the invention, the hydraulic connection to a hydraulic circuit. The hydraulic circuit may include the hydraulic pump, the hydromechanical drive and at least one pipe connecting the hydromechanical drive to the hydraulic pump.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Hydraulikkreislauf eine Förderleitung der Förderpumpe, wobei die Förderleitung mit der Hydraulikpumpe verbunden ist. Das bedeutet, dass die Förderleitung der Förderpumpe zwei Funktionen erfüllt. Zum einen dient die Förderleitung dazu, die zu fördernde Flüssigkeit, insbesondere das zu fördernde Thermalwasser an die Erdoberfläche zu leiten. Zum anderen bildet die Förderleitung Teil des Hydraulikkreislaufes und ist mit der Hydraulikpumpe hydraulisch verbunden. Auf diese Weise wird eine besonders kompakte und einfach aufgebaute Vorrichtung, insbesondere was den Hydraulikkreislauf betrifft, geschaffen. Zusätzlich zur Förderleitung kann eine Hydraulikleitung vorgesehen sein, die den hydromechanischen Antrieb und die Hydraulikpumpe verbindet. Damit stehen zwei Leitungen, nämlich die Förderleitung und die Hydraulikleitung zur Verfügung, die den Vorlauf und Rücklauf des hydromechanischen Antriebs bzw. der Hydraulikpumpe bilden können. Ferner kann die Hydraulikleitung wenigstens abschnittsweise innerhalb der Förderleitung angeordnet sein. Dadurch wird eine schnelle, einfache und wartungsfreundliche Kopplung der Hydraulikpumpe mit dem hydromechanischen Antrieb erreicht.In a particularly preferred embodiment, the hydraulic circuit comprises a delivery line of the delivery pump, wherein the delivery line is connected to the hydraulic pump. This means that the delivery line of the feed pump fulfills two functions. On the one hand, the delivery line serves to direct the liquid to be conveyed, in particular the thermal water to be delivered to the earth's surface. On the other hand, the delivery line forms part of the hydraulic circuit and is hydraulically connected to the hydraulic pump. In this way, a particularly compact and simply constructed device, in particular as regards the hydraulic circuit, created. In addition to the delivery line, a hydraulic line can be provided which connects the hydromechanical drive and the hydraulic pump. Thus, two lines, namely the delivery line and the hydraulic line are available, which can form the flow and return of the hydromechanical drive or the hydraulic pump. Furthermore, the hydraulic line can be arranged at least in sections within the delivery line. This achieves a quick, easy and maintenance-friendly coupling of the hydraulic pump with the hydromechanical drive.

Erfindungsgemäß weist der Hydraulikkreislauf ein Hydraulikfluid auf, das die zu fördernde Flüssigkeit, insbesondere Thermalwasser, umfasst. Auf diese Weise wird die zu fördernde Flüssigkeit als Hydraulikfluid verwendet, so dass von der Verwendung eines zusätzlichen Hydraulikfluids abgesehen werden kann.According to the invention, the hydraulic circuit to a hydraulic fluid, which comprises the liquid to be pumped, in particular thermal water. In this way, the liquid to be conveyed is used as hydraulic fluid, so that it can be dispensed with the use of an additional hydraulic fluid.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Förderpumpe eine Tiefenpumpe, die zum wenigstens abschnittsweise senkrechten Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, aus Erdbohrungen angepasst ist.In a preferred embodiment, the feed pump comprises a depth pump, which is adapted for at least partially vertical conveying of liquids, in particular thermal water from Erdbohrungen.

Ferner kann die Förderpumpe durch eine Welle und/oder ein Getriebe mechanisch mit dem hydromechanischen Antrieb gekoppelt sein. Auf diese Weise wird eine verlustarme und konstante Kopplung der Förderpumpe mit dem hydromechanischen Antrieb ermöglicht, wobei das Getriebe mehrere Schaltstufen aufweisen kann.Furthermore, the feed pump can be mechanically coupled to the hydromechanical drive by means of a shaft and / or a gear. In this way, a low-loss and constant coupling of the feed pump is made possible with the hydromechanical drive, wherein the transmission may have a plurality of switching stages.

Des Weiteren kann der Motor durch eine Welle und/oder ein Getriebe mit der Hydraulikpumpe gekoppelt sein. Vorzugsweise ist der Motor außerhalb der Förderleitung angeordnet. Der Motor ist somit nicht der zu fördernden Flüssigkeit ausgesetzt, wodurch die Wartung des Motors vereinfacht wird.Furthermore, the engine may be coupled to the hydraulic pump through a shaft and / or a transmission. The engine is preferably arranged outside the delivery line. The engine is thus not exposed to the liquid to be conveyed, which simplifies the maintenance of the engine.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet die Vorrichtung einen Teil einer ORC-Anlage, insbesondere zur geothermischen Stromerzeugung.In a further preferred embodiment, the device forms part of an ORC plant, in particular for geothermal power generation.

Der Erfindung liegt ferner der Gedanke zugrunde, eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser aus unterirdischen Quellen und/oder Depots durch Rohrleitungen wenigstens bis zur Erdoberfläche anzugeben.The invention is further based on the idea of specifying a use of such a device for conveying liquids, in particular thermal water from underground sources and / or depots through pipelines at least up to the earth's surface.

Des Weiteren liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, ein Verfahren zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser, aus unterirdischen Quellen und/oder Depots durch Rohrleitungen mit einem hydromechanischen Antrieb anzugeben, der mit einer Hydraulikpumpe hydraulisch verbunden ist, wobei die zu fördernde Flüssigkeit zum Antreiben des hydromechanischen Antriebs genutzt wird.Furthermore, the invention is based on the idea of specifying a method for conveying liquids, in particular thermal water, from underground sources and / or depots through pipelines with a hydromechanical drive, which is hydraulically connected to a hydraulic pump, wherein the liquid to be pumped for driving the hydromechanical drive is used.

Dadurch, dass das Hydraulikfluid der zu fördernden Flüssigkeit entspricht, führen Leckagen der Hydraulikleitung nicht zu einer Kontamination der zu fördernden Flüssigkeit, wenn die Hydraulikleitung innerhalb der Förderleitung angeordnet ist.Due to the fact that the hydraulic fluid corresponds to the fluid to be delivered, leaks in the hydraulic line do not lead to contamination of the fluid to be delivered if the hydraulic line is arranged inside the delivery line.

Ferner kann die zum Antreiben des hydromechanischen Antriebs genutzte Flüssigkeit, also das Hydraulikfluid mit der geförderten Flüssigkeit zusammen abgepumpt werden. Es ist daher nicht notwendig, eine zusätzliche Rohrleitung zum Zurückpumpen des Hydraulikfluids vorzusehen.Furthermore, the liquid used for driving the hydromechanical drive, that is to say the hydraulic fluid, can be pumped together with the conveyed fluid. It is therefore not necessary to provide an additional pipe for pumping back the hydraulic fluid.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff Rohrleitung und Ausgestaltungen dieses Begriffs im Rahmen dieser Anmeldung sowohl Rohre als auch Schlauch bzw. Schlauchleitungen umfasst.It should be noted that the term pipeline and embodiments of this term in the context of this application, both pipes and hose or hose assemblies.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des Standes der Technik und eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen The invention will be explained in more detail below with reference to the prior art and an embodiment with reference to the accompanying schematic drawings. Show

1 eine Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten gemäß dem Stand der Technik; und 1 a device for conveying liquids according to the prior art; and

2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. 2 a device according to the invention for conveying liquids according to a preferred embodiment.

Gemäß dem Stand der Technik (1) ist die Förderpumpe 10 einer bekannten Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Thermalwasser innerhalb einer Förderleitung 11 angeordnet, wobei die Förderleitung 11 in einem Bohrloch angeordnet ist. Da Thermalwasser üblicherweise in großen Tiefen vorliegt, kann sich das Bohrloch bis in eine Tiefe von mehreren hundert Metern unterhalb der Geländeoberkante 5 erstrecken. Die beigefügten Zeichnungen berücksichtigen diesen Umstand durch gestrichelte Linien. Die Förderpumpe 10 ist gemäß dem Stand der Technik durch eine Motorwelle 22 mit einem Elektromotor 20 gekoppelt, der innerhalb der Förderleitung 11 angeordnet ist. Eine Stromleitung 21, die sich innerhalb der Förderleitung 11 bis zur Erdoberfläche erstreckt, verbindet den Elektromotor 20 mit einer Stromversorgung 30. Die Stromversorgung 30 ist dabei außerhalb der Förderleitung 11 angeordnet.According to the prior art ( 1 ) is the feed pump 10 a known device for conveying liquids, in particular thermal water within a conveyor line 11 arranged, with the delivery line 11 is arranged in a borehole. Since thermal water is usually at great depths, the borehole can be down to a depth of several hundred meters below the top of the terrain 5 extend. The attached drawings consider this circumstance by dashed lines. The pump 10 is in the prior art by a motor shaft 22 with an electric motor 20 coupled within the delivery line 11 is arranged. A power line 21 who are within the promotion line 11 extends to the earth's surface, connects the electric motor 20 with a power supply 30 , The power supply 30 is outside the promotion line 11 arranged.

Beim Fördern von Thermalwasser wird gemäß dem Stand der Technik die Förderpumpe 10 der Förderleitung 11 bis zum Ruhewasserspiegel des Thermalwassers in der Erde angesenkt. Während des Betriebs der Vorrichtung treibt der Elektromotor 20 über die Welle 22 die Förderpumpe 10 an, so dass das in der Tiefe gespeicherte heiße Thermalwasser zur Erdoberfläche gepumpt wird. Dabei strömt das heiße Thermalwasser um den Elektromotor 20 herum, wodurch dieser erwärmt wird. Diese zusätzlich zu der Eigenwärme, die der Elektromotor 20 erzeugt, auf den Elektromotor 20 wirkende Wärmeenergie führt zu einer relativ großen thermischen Belastung des Elektromotors 20, wodurch die Lebensdauer des Elektromotors 20 reduziert wird. Zur Wartung, Reparatur bzw. Austausch des Motors 20 muss dieser über die Förderleitung 11 aus dem Bohrloch an die Oberfläche gebracht werden. Insbesondere bei tiefen Bohrungen ist dieser Vorgang zeitaufwändig und führt zu hohen Stillstandszeiten der angeschlossenen geothermischen Anlage.When pumping thermal water according to the prior art, the feed pump 10 the support line 11 lowered to the water level of the thermal water in the ground. During operation of the device, the electric motor drives 20 over the wave 22 the delivery pump 10 so that the deep stored hot thermal water is pumped to the earth's surface. The hot thermal water flows around the electric motor 20 around, which heats it up. This in addition to the intrinsic heat that the electric motor 20 generated on the electric motor 20 acting heat energy leads to a relatively large thermal load on the electric motor 20 , reducing the life of the electric motor 20 is reduced. For maintenance, repair or replacement of the engine 20 this must be via the support line 11 be brought from the borehole to the surface. Especially with deep holes this process is time consuming and leads to high downtime of the connected geothermal plant.

2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Förderpumpe 10, die innerhalb einer Förderleitung 11 angeordnet ist. Die Förderleitung 11 ist in einem Bohrloch zur Erschließung einer Thermalquelle bzw. einem Depot angeordnet. Die Förderpumpe 10 ist durch eine Antriebswelle 26 mit einem hydromechanischen Antrieb 25 gekoppelt. Der hydromechanische Antrieb 25 und die Förderpumpe 10 sind derart nah aneinander angeordnet, dass eine mechanische Antriebskopplung zwischen Antrieb 25 und Förderpumpe 10 möglich ist. Durch eine Hydraulikleitung 24 ist der hydromechanische Antrieb mit einer Hydraulikpumpe 23 verbunden, die durch eine Motorwelle 22 mit einem Motor, insbesondere Elektromotor 20, gekoppelt ist. Der Elektromotor 20 ist ferner durch eine Stromleitung 21 mit einer Stromversorgung 30 verbunden. Die Hydraulikpumpe 23, der Elektromotor 20 sowie die Stromversorgung 30 sind außerhalb der Förderleitung 11, vorzugsweise oberhalb der Geländeoberkante 5, angeordnet. Die Hydraulikleitung 24 verbindet den außerhalb der Förderleitung angeordneten Antriebsstrang bestehend aus der Hydraulikpumpe 23, dem Elektromotor 20 und der Stromversorgung 30, mit dem innerhalb der Förderleitung 11 angeordneten hydromechanischen Antrieb 25. Vorzugsweise führt die Hydraulikleitung 24 oberhalb der Geländeoberkante 5 in die Förderleitung 11 und ist mit dem größten Teil ihrer Länge innerhalb der Förderleitung 11 angeordnet. Die Förderleitung 11 weist ferner eine Zweigleitung 27 auf, die die Förderleitung 11 mit der Hydraulikpumpe 23 verbindet. Auf diese Weise bildet die Hydraulikpumpe 23 und der hydromechanische Antrieb 25 zusammen mit der Hydaulikleitung 24, der Förderleitung 11 und der Zweigleitung 27 einen Hydraulikkreislauf, wobei die Förderleitung 11 zusammen mit der Zweigleitung 27 den Vorlauf und die Hydraulikleitung 24 den Rücklauf der Hydraulikpumpe 23 bilden. 2 shows a preferred embodiment of a device according to the invention with a feed pump 10 who are within a promotion line 11 is arranged. The support line 11 is arranged in a borehole for the development of a thermal spring or a depot. The pump 10 is by a drive shaft 26 with a hydromechanical drive 25 coupled. The hydromechanical drive 25 and the delivery pump 10 are arranged so close to each other that a mechanical drive coupling between drive 25 and delivery pump 10 is possible. Through a hydraulic line 24 is the hydromechanical drive with a hydraulic pump 23 connected by a motor shaft 22 with a motor, in particular electric motor 20 , is coupled. The electric motor 20 is also through a power line 21 with a power supply 30 connected. The hydraulic pump 23 , the electric motor 20 as well as the power supply 30 are outside the promotion line 11 , preferably above the ground level 5 arranged. The hydraulic line 24 connects the arranged outside the delivery line drive train consisting of the hydraulic pump 23 , the electric motor 20 and the power supply 30 , with the within the promotion line 11 arranged hydromechanical drive 25 , Preferably, the hydraulic line leads 24 above the ground level 5 in the promotion line 11 and is with most of their length within the delivery line 11 arranged. The support line 11 also has a branch line 27 on that the delivery line 11 with the hydraulic pump 23 combines. In this way forms the hydraulic pump 23 and the hydromechanical drive 25 together with the Hydaulikleitung 24 , the support line 11 and the branch line 27 a hydraulic circuit, wherein the delivery line 11 together with the branch line 27 the flow and the hydraulic line 24 the return of the hydraulic pump 23 form.

Während des Betriebs der Vorrichtung wird die Hydraulikpumpe 23 durch den Elektromotor 20 angetrieben, wobei die Kraftübertragung über die Motorwelle 22 erfolgt. Als Hydraulikfluid wird vorzugsweise die zu fördernde Flüssigkeit, in diesem Ausführungsbeispiel Thermalwasser, verwendet, das von der Hydraulikpumpe 23 über die Zweigleitung 27 aus der Förderleitung 11 angesaugt wird. Das angesaugte Thermalwasser wird in der Hydraulikpumpe 23 verdichtet und unter erhöhtem Druck über die Hydraulikleitung 24 dem hydromechanischen Antrieb 25 zugeführt, wo es mechanische Arbeit verrichtet, dabei entspannt und anschließend der Förderleitung 11 zugeführt wird. Die im hydromechanischen Antrieb 25 erzeugte mechanische Energie, vorzugsweise Rotationsenergie, wird über die Antriebswelle 26 an die Förderpumpe 10 weitergeleitet, so dass das Thermalwasser aus der Tiefe an die Erdoberfläche gepumpt wird.During operation of the device, the hydraulic pump 23 through the electric motor 20 powered, with the power transmission through the motor shaft 22 he follows. As the hydraulic fluid is preferably the liquid to be delivered, in this embodiment, thermal water, used by the hydraulic pump 23 over the branch line 27 from the support line 11 is sucked. The sucked in thermal water is in the hydraulic pump 23 compressed and under increased pressure via the hydraulic line 24 the hydromechanical drive 25 fed, where it performs mechanical work, it relaxes and then the delivery line 11 is supplied. The hydromechanical drive 25 generated mechanical energy, preferably rotational energy, is transmitted via the drive shaft 26 to the pump 10 forwarded, so that the thermal water is pumped from the depth to the earth's surface.

Es ist möglich, dass das Thermalwasser vor der Zuführung zur Hydraulikpumpe 23 einer Vorbehandlung zugeführt wird. Beispielsweise kann das Thermalwasser vor der Zuführung zur Hydraulikpumpe 23 abgekühlt, gereinigt, gefiltert und/oder chemisch, physikalisch oder biologisch vorbehandelt werden.It is possible that the thermal water before feeding to the hydraulic pump 23 a pretreatment is supplied. For example, the thermal water before the supply to the hydraulic pump 23 cooled, cleaned, filtered and / or chemically, physically or biologically pretreated.

Ferner kann der Motor 20 zum Antreiben der Hydraulikpumpe 23 einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor aufweisen. Andere Antriebe sind ebenfalls möglich.Furthermore, the engine can 20 for driving the hydraulic pump 23 have an electric motor or an internal combustion engine. Other drives are also possible.

Es ist denkbar, dass das Hydraulikfluid mit der zu fördernden Flüssigkeit nicht identisch ist. Vorzugsweise wird dabei das Hydraulikfluid in einer von der Förderleitung 11 getrennten Hydraulikrückleitung vom hydromechanischen Antrieb 25 zur Hydraulikpumpe 23 zurückgeleitet. In diesem Fall ist eine von der Förderleitung 11 abzweigende Zweigleitung 27 nicht erforderlich. Auch bei Identität der zu fördernden Flüssigkeit mit dem Hydraulikfluid kann eine getrennte Rückführung des Hydraulikfluids vorgesehen sein. Generell können die Hydraulikleitungen eine flexible Leitung, insbesondere Schlauchleitung, aufweisen.It is conceivable that the hydraulic fluid is not identical to the fluid to be delivered. Preferably, the hydraulic fluid is in one of the delivery line 11 separate hydraulic return from the hydromechanical drive 25 to the hydraulic pump 23 returned. In this case, one is from the delivery line 11 branching branch line 27 not mandatory. Even with identity of the liquid to be delivered with the hydraulic fluid, a separate return of the hydraulic fluid can be provided. In general, the hydraulic lines can have a flexible line, in particular a hose line.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

55: Geländeoberkanteground level
1010: Förderpumpefeed pump
1111: Förderleitungdelivery line
2020: Elektromotorelectric motor
2121: Stromleitungpower line
2222: Motorwellemotor shaft
2323: Hydraulikpumpehydraulic pump
2424: Hydraulikleitunghydraulic line
2525: hydromechanischer Antriebhydromechanical drive
2626: Antriebswelledrive shaft
2727: Zweigleitungbranch line
3030: Stromversorgungpower supply

Claims

Device for conveying liquids, in particular thermal water, with a delivery pump ( 10 ), which is connected to a drive unit, wherein the drive unit is a motor ( 20 ), which is connected to one with the feed pump ( 10 ) coupled hydromechanical drive ( 25 ) and with a hydraulic pump ( 23 ) coupled with the hydromechanical drive ( 25 ) is hydraulically connected by a hydraulic circuit having a hydraulic fluid, characterized in that the liquid to be conveyed, in particular thermal water, the hydromechanical drive ( 25 ) can be supplied in such a way that the liquid to be conveyed, in particular thermal water, can be used as hydraulic fluid.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the hydraulic circuit, the hydraulic pump ( 23 ), the hydromechanical drive ( 25 ) and at least one pipeline ( 11 . 24 . 27 ), the hydromechanical drive ( 25 ) and the hydraulic pump ( 23 ) connects.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the hydraulic circuit is a delivery line ( 11 ) of the feed pump ( 10 ) connected to the hydraulic pump ( 23 ) connected is.

Apparatus according to claim 3, characterized in that in addition to the delivery line ( 11 ) a hydraulic line ( 24 ) is provided, the hydromechanical drive ( 25 ) and the hydraulic pump ( 23 ) connects.

Device according to at least one of claims 3 to 4, characterized in that the hydraulic line ( 24 ) at least in sections within the funding line ( 11 ) is arranged.

Device according to at least one of claims 3 to 5, characterized in that the hydraulic circuit comprises a hydraulic fluid, which comprises the liquid to be conveyed, in particular thermal water.

Device according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the feed pump ( 11 ) comprises a depth pump, which is adapted for at least partially vertical conveying of liquids, in particular thermal water from Erdbohrungen.

Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the feed pump ( 11 ) by a wave ( 26 ) and / or a transmission mechanically with the hydromechanical drive ( 25 ) is coupled.

Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the engine ( 20 ) by a wave ( 22 ) and / or a transmission with the hydraulic pump ( 23 ) is coupled.

Device according to at least one of claims 3 to 9, characterized in that the engine ( 20 ) outside the funding line ( 11 ) is arranged.

Device according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the device forms part of an ORC plant, in particular for geothermal power generation.

Use of a device according to claim 1 for conveying liquids, in particular thermal water, from underground sources and / or depots through pipelines ( 11 ) at least to the surface of the earth.

Method for conveying liquids, in particular thermal water, from underground sources and / or depots through pipelines ( 11 ) with a hydromechanical drive ( 25 ), who with a Hydraulic pump ( 23 ) is hydraulically connected, wherein the liquid to be conveyed for driving the hydromechanical drive ( 25 ) is being used.

A method according to claim 13, characterized in that for driving the hydromechanical drive ( 25 ) used liquid is pumped together with the pumped liquid.