DE1074402B

DE1074402B - Ver drive to operate liquid centrifugal pumps with emem filters regenerable by backwashing and a device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1074402B
Application number: DENDAT1074402D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Pleuger Hamburg Wandsbek Dipl Ing Bernhard Moll Elmshorn Friedrich (Holst) und Otto Kriegbaum Furth (Bay)
Original assignee: Friedrich Wilhelm Pleuger Harn burg Wandsbek
Publication date: 1960-01-28

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bekannt, daß Brunnen Sand führen, namentlich wenn sie überlastet sind und wenn bei ihrer Herstellung nicht mit der nötigen Sorgfalt vorgegangen worden ist. Sand und andere Fremdkörper schaden aber der Pumpe, wenn sie in das Innere der Pumpe geraten. Deshalb hat man immer schon, z. B. durch ein Sieb um den Saugkorb, Pumpen vor dem Eindringen von Sand usw. geschützt. So sind Siebe bekannt, die an dem unteren Ende des Ansaugkanals von Unterwasserpumpen angebracht sind. Diese Siebe haben aber den Nachteil einer sehr kleinen Oberfläche. Sie müssen daher grob gelocht sein, um die geforderte Wassermenge überhaupt durchzulassen. Ein Schutz gegen Sand ist damit nicht gegeben.It is known that wells carry sand, especially when they are overloaded and when they are being made was not proceeded with the necessary care. Sand and other foreign objects damage but the pump if they get inside the pump. That is why one has always, z. B. by a sieve around the suction strainer, pumps protected from the ingress of sand, etc. So are sieves known which are attached to the lower end of the suction channel of submersible pumps. These sieves but have the disadvantage of a very small surface. They must therefore be roughly punched in order to achieve the required To let the amount of water through at all. A protection against sand is not given.

Man hat daher engmaschige Siebe oder Filter zwischen Pumpenkörper und Motor angeordnet, die einen Schutz gegen Sand gewähren. Aber diese Vorrichtungen verstopfen sich nach einiger Zeit und müssen dann ausgebaut werden. Moderne Bohrlochpumpen, z. B. Zentrifugalpumpen, werden aber in großer Tiefe eingebaut; ihr Ausbau, nur um den Saugkorb zu reinigen, würde allzu lange Zeit benötigen und damit große Kosten machen, und das Pumpenaggregat würde zu lange für die Förderung ausfallen. Es besteht aber gerade für derartige Pumpen das Bedürfnis nach einem Filter, das ohne Ausbau in kurzen Betriebspausen gereinigt werden kann. Denn diese Pumpen stehen meist in engen Bohrungen, sind also- im Durchmesser sehr gering gehalten. Sie sind durch ihre Konstruktion besonders empfindlich gegen das Mitführen von Verunreinigungen, z. B. Sand, namentlich wenn auch der Antrieb durch einen Unterwassermotor erfolgt, von dem ebenfalls der Sand ferngehalten werden muß. Das gilt nicht nur für Pumpen, die Wasser fördern, sondern auch für Erdölpumpen, die oft aus Tiefen von 1000 m oder darüber das Rohöl fördern.One has therefore close-meshed sieves or filters between the pump body and the motor, the one Provide protection against sand. But these devices clog up after a while and must then be expanded. Modern borehole pumps, e.g. B. centrifugal pumps, but are at great depth built-in; removing it just to clean the suction strainer would take too long, and so make great costs, and the pump set would be out of action for too long to deliver. But it does exist Especially for such pumps the need for a filter that can be cleaned in short breaks in operation without dismantling. Because these pumps are mostly in narrow bores, so they are kept very small in diameter. You are through theirs Construction particularly sensitive to the entrainment of contaminants, e.g. B. Sand, by name even if the drive is carried out by a submersible motor, from which the sand is also kept away got to. This applies not only to pumps that convey water, but also to petroleum pumps that often run off Pumping the crude oil at depths of 1000 m or above.

Ein Verfahren zur Rückspülung von Rohrbrunnenfiltern verwendet Dampf unter Druck, um den Wasserspiegel des Brunnens auf einen gewünschten Stand wegzudrücken. Dann entspannt man den Brunnen, das Wasser strömt zurück, so daß auf diese Weise eine Spülung des Filters erfolgt.One method of backwashing tubular well filters uses pressurized steam to raise the water level of the fountain to a desired level. Then you relax the fountain, that Water flows back so that the filter is rinsed in this way.

Es wurde nun gefunden, daß insbesondere bei Zentrifugalpumpen eine derartige Rückspülung wesentlich wirksamer ist, wenn sie nicht mit Wasser allein, sondern mit einem Gas-Wasser-Gemisch vorgenommen wird.It has now been found that, especially in centrifugal pumps Such a backwash is much more effective if it is not done with water alone, but is carried out with a gas-water mixture.

Die Apparatur dazu besteht im allgemeinen aus einem starren oder mehr oder weniger beweglichen Siebkörper um die Saugöffnungen der Pumpe, den Saugkorb, Ansaugstutzen, also meist aus einem zylindrischen Gebilde, das bei den geringen Durchmessern der Bohrungen so lang gemacht wird, daß die nötige Filterfläche untergebracht werden kann. In den Innen-The apparatus for this generally consists of a rigid or more or less movable one Sieve body around the suction openings of the pump, the suction strainer, suction nozzle, so mostly from a cylindrical one Structure that is made so long with the small diameters of the holes that the necessary Filter surface can be accommodated. In the interior

Verfahren, zum BetreibenProcedure to operate

von Flüssigkeits-Zentrifugalpumpenof liquid centrifugal pumps

mit einem durch Rückspülungwith one by backwashing

regenerierbaren Filterregenerable filter

und Vorrichtung zur Durchführungand device for implementation

des Verfahrensof the procedure

Anmelder:Applicant:

Friedrich Wilhelm Pleuger,
Hamburg-Wandsbek, Jüthornstr. 80Friedrich Wilhelm Pleuger,
Hamburg-Wandsbek, Jüthornstr. 80

Friedrich Wilhelm Pleuger, Hamburg-Wandsbek,Friedrich Wilhelm Pleuger, Hamburg-Wandsbek,

Dipl.-Ing. Bernhard Moll, Elmshorn (Holst.),Dipl.-Ing. Bernhard Moll, Elmshorn (Holst.),

und Otto Kriegbaum, Fürth (Bay.),and Otto Kriegbaum, Fürth (Bay.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

raum dieses Filterkörpers führt eine Zuleitung für Luft und eine für Wasser. Beide müssen einen höheren Druck haben, als er, in dem Innenraum bei still stehender Pumpe herrscht. Handelt es sich um eine Erdölpumpe, so sind statt der Luft Erdgas oder ein Inertgas unter Druck zuzuführen und statt Wasser Rohöl oder ein Erdölprodukt, möglichst dünnflüssiger als Rohöl, eventuell auch ein Lösungsmittel, um z. B. Paraffinansätze zu lösen. In jedem Fall läßt man das Gas und die Flüssigkeit in wechselnden Mengenverhältnissen und unter wechselndem Überdruck umgekehrt zu der normalen Förderrichtung durch den Filterkörper strömen. Dabei lösen sich die Sandteilchen, die sich außen angesetzt haben, und fallen außerhalb des Filters zu Boden; das Filter wird frei. Als Filterwerkstoff kommen alle Stoffe in Frage, die auch sonst zum Filtern benutzt werden, wie Filtertücher, Gaze, Netze aus Textilien, aus Metall- oder Kunststoffäden, ferner Fritten aus Glas oder Porzellan, keramische poröse Körper oder Sintermetalle. Auch die Anwendung eines geschütteten Sandfilters, ähnlich den normalen Sandfiltern in Wasserreinigungsanlagen oder den geschütteten Brunnenfiltern, ist möglich, wenn man diesen Sand z. B. zwischen zwei Drahtnetze schüttet. Es ist bekannt, derartige Brunnenfilter durch gleichzeitige Anwendung von Wasser und Druckluft zu regenerieren. Das nicht gebundene Sandkorn eines solchen Filters reinigt sich gut durch Einpressen von Luft oder Wasser oder beiden zusammen, weil die Sandkörner durch die Einwirkung von Luft oderspace of this filter body leads a supply line for air and one for water. Both need a higher one Have pressure than it exists in the interior when the pump is at a standstill. Is it a petroleum pump? natural gas or an inert gas under pressure must be supplied instead of air and crude oil instead of water or a petroleum product, if possible thinner than crude oil, possibly also a solvent, to z. B. To dissolve paraffin batches. In each case, the gas and the liquid are left in varying proportions and under alternating overpressure reversed to the normal conveying direction through the Filter body flow. The sand particles that have settled on the outside loosen and fall outside the filter to the ground; the filter becomes free. All substances can be used as filter material, including those otherwise used for filtering, such as filter cloths, gauze, nets made of textiles, metal or plastic threads, also frits made of glass or porcelain, ceramic porous bodies or sintered metals. Even the use of a poured sand filter, similar to the normal sand filters in water purification systems or the poured well filters, is possible if you use this sand z. B. between two wire networks pours. It is known to filter such wells by using water and compressed air at the same time to regenerate. The unbound grain of sand of such a filter cleans itself well by pressing in Air or water or both together, because the grains of sand by the action of air or

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Wasser in Bewegung geraten und die anhaftenden Schmutzteilchen durch die gegenseitige Reibung der Sandkörner abgestreift werden. In diesem Fall wird man auch direkt in der Sandfilterschicht Rohre enden lassen, durch die Luft und Wasser austritt. Vorteilhaft ist es, wenn die Filterkörper nicht ganz starr sind, sondern noch eine gewisse Beweglichkeit (Elastizität) besitzen, die zur Folge hat, daß der Filterkörper, auch wenn es nur ein Gewebe oder ein Schlauch ist, sich durch den Einfluß des bei der Reinigung im entgegengesetzten Sinn wie beim Betrieb wirkenden Druckes ausdehnen kann. Dann vergrößern sich die Zwischenräume zwischen den einzelnen Materialteilchen (Fäden), in denen sich vorher Schmutz- oder Sandteilchen hatten festsetzen können; die Schmutzteilchen werden nicht mehr festgehalten, sondern aus dem Filter herausgespült. Besonders wirksam sind Filter aus kunststoffgebundenem Quarzkies (Sand). Je nach den gewählten Arbeitsbedingungen erhält man auch Produkte, bei denen die einzelnen Körper nicht starr aneinanderhängen, sondern noch eine gewisse Beweglichkeit gegeneinander besitzen, ähnlich etwa wie Gummi. Manche Wasser haben die Eigenschaft, daß sich an den Filtern Ansätze von Eisen- oder Manganverbindungen bilden, die zum Verstopfen des Filters führen können. Diese lassen sich mit Säure lösen. Die Rückspülung muß also mit Zusatz einer Säure erfolgen, oder — was besonders wirksam ist — man setzt der Luft eine gasförmige Säure, z. B. HCl, zu oder führt letztere gesondert zu. Durch den Luftdruck wird erst das Filter von innen leer von Wasser gedrückt; nur etwas Haftwasser bleibt am Filter hängen. Kommt jetzt mit weiterer Druckluft z. B. H CI-Gas, so bildet dieses mit dem Haftwasser sofort örtlich starke Säure, die die Verunreinigungen durch Eisen- und Manganverbindungen auflöst und dadurch das Filter reinigt. Wenn die Verwendung von Säure oder Säuregas zur Reinigung des Filters beabsichtigt ist, empfiehlt es sich, alle Teile, die mit Säure in Berührung kommen könnten, säurefest auszuführen, z. B. aus Bronze, Chromnickelstählen (V-Material), säurebeständigen Kunststoffen.Water get in motion and the adhering dirt particles due to the mutual friction of the Grains of sand are stripped off. In this case, you will also end up in the pipes in the sand filter layer allow air and water to escape. It is advantageous if the filter body is not completely rigid but still have a certain flexibility (elasticity), which means that the filter body, even if it is just a fabric or a hose, it will be affected by the cleaning in the opposite sense as in operation acting pressure can expand. Then they increase Gaps between the individual material particles (threads), in which dirt or Particles of sand had been able to settle; the dirt particles are no longer held, but removed flushed out of the filter. Filters made of plastic-bound quartz gravel (sand) are particularly effective. Depending on the chosen working conditions, products can also be obtained in which the individual bodies do not are rigidly attached to each other, but still have a certain mobility against each other, similar for example like rubber. Some waters have the property that deposits of iron or iron build up on the filters Form manganese compounds that can clog the filter. These can be made with acid to solve. The backwashing must therefore be done with the addition of an acid, or - which is particularly effective - the air is exposed to a gaseous acid, e.g. B. HCl, to or feeds the latter separately. The air pressure only makes the filter empty of water from the inside pressed; only a little water adheres to the filter. Now comes with more compressed air z. B. H CI gas, this immediately forms locally strong acid with the retained water, which causes the impurities Dissolves iron and manganese compounds and thereby cleans the filter. When the use of acid or acid gas is intended to clean the filter, it is recommended that all parts that come into contact with acid could come to perform acid-proof, z. B. made of bronze, chrome-nickel steels (V-material), acid-resistant Plastics.

Zum besseren Verständnis sei in fünf Figuren die Wirkungsweise der Erfindung in beispielsmäßigen Ausführungen dargestellt. In Fig. 1 sei 1 der Pumpenkörper einer Unterwasserpumpe mit Leitapparat, 2 das Laufrad und 3 die Pumpenwelle, auf der das Laufrad 2 aufgekeilt ist. 4 ist das Gehäuse des Unterwassermotors, 5 die Welle des Motors, die über eine nur angedeutete Kupplung 6 die Pumpe antreibt. Zwisehen dem unteren Ende des Pumpenkörpers 1 und dem oberen Ende des Motorgehäuses 4 befindet sich ein Verbindungsstück 7, das die Aufgabe hat, Pumpe und Motor zu verbinden, das aber auch gelöst werden kann, wodurch Pumpe und Motor getrennt werden und für sich behandelt bzw. repariert werden können. Im Beispiel nach Fig. 1 befindet sich direkt am unteren Ende des Pumpenkörpers 1 auch der Wassereintritt. Um die Pumpe vor dem Eindringen von gröberen festen Teilen, wie Ästen, Steinen, zu schützen, ordnen manche Pumpenfirmen um das Verbindungsstück 7 herum ein Schutzsieb an, das aber meist sehr kurz ist. Infolgedessen ist die Siebfläche nur sehr klein, und die Lochung muß sehr groß gewählt werden, damit dem Wasser ein genügender Querschnitt gegeben ist und damit das Sieb sich nicht sofort verstopft. Es kann also nur grobe Verunreinigungen (Äste, Steine) am Eintritt in die Pumpe hindern, nicht aber Sand. Um die Möglichkeit zu haben, die Filteroberfläche zu vergrößern, braucht man nur den Abstand vom Pumpengehäuse 1 und Motorgehäuse 4 zu erhöhen und hat dann genügend Platz, um die nötige Filterflache in einem zylindrischen Filterkörper unterzubringen, wobei man das Verbindungsstück 7 und die Pumpenwelle 3 oder die Motorwelle 5 entsprechend verlängert. In der beispielmäßigen Ausführung sei der gegenüber sonst vergrößerte Abstand zwischen Pumpengehäusel und Motorgehäuse 4 mit einem grobmaschigen starren Zylinder 8 aus Drahtgeflecht abgeschlossen, über das in bekannter Weise ein Filtertuch, Metalltressengewebe 9 usw. gespannt ist. In den Innenraum des durch den Drahtgeflechtzylinder gebildeten Zylinderhohlraumes führen nun von oben Leitungen 10, 11 und 12, die als starre Metall-Leitungen oder mehr oder weniger flexible Leitungen (Schläuche) aus Kunststoff, Gummi usw. ausgebildet sein können. Durch diese Leitungen kann Wasser bzw. Luft oder in besonderen Fällen eine gasförmige Säure unter entsprechendem Überdruck eingeführt werden. Die Flüssigkeit kann eventuell auch durch die Pumpe rückwärts zugeführt werden, es kann dann auf die Leitung 10 verzichtet werden. Die Reinigung (Regenerierung) des Filters erfolgt ganz einfach dadurch, daß die Pumpe abgestellt und vom Netz getrennt wird. Dann führt man z. B. zuerst Wasser durch Leitung 10 in den Innenraum des Filters ein und spült das Filter rückwärts. Diese Spülung, Reinigung wird unterstützt dadurch, daß man jetzt auch die nicht gezeichnete Absperrung zu Zuleitung 11 öffnet und Luft unter entsprechendem Überdruck einführt. Bei der Entspannung der Luft und dem Durchblasen des Filters 9 wird ein besonders guter Reinigungseffekt erzielt. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Leitung 11 möglichst tief im Innenraum des Filters endigt, damit sich das dort stehende Restwasser mit der Luft zu einem Luft-Wasser-Gemisch mischt, das besonders wirkungsvoll ist. Erfordert es die Art des Ansatzes am Filter 9 (z. B. wenn Verunreinigungen durch Eisen- oder Manganverbindungen eingetreten sind), daß mit Säure gespült wird, so schließt man die Absperrung zu Zuleitung 10, hält aber die Luftzufuhr zu Zuleitung 11 aufrecht. Es tritt jetzt nur noch Luft in den Innenraum des Filters, diese verdrängt das Wasser aus dem Innenraum, der dadurch nahezu trocken wird, während das Filter 9 feucht bleibt. Jetzt läßt man durch Zuleitung 12 eine gasförmige Säure in den Innenraum des Filters treten, das Säuregas mischt sich mit der Luft und tritt mit dieser zusammen durch das Filter 9 in das umgebende Wasser. Das Säuregas wird am besten oben in den Innenraum des Filters eingeführt, eventuell unter Mischung mit zusätzlicher Luft in der Zuleitung 12. Wenn durch Zuleitung 12 mit dem Säuregas genügend Luft kommt, kann jetzt die Zuleitung 11 geschlossen werden. Da das Filter 9 feucht ist, wird das Säuregas sofort im Filter 9 von dem Haftwasser absorbiert und bildet örtlich flüssige Säure hoher Konzentration, die die Eisen- bzw. Manganverbindungen angreift und in Lösung bringt. Es muß verhindert werden, daß Säuregas gasförmig oder in Form von flüssiger Säure in den Motor dringt. Das geschieht dadurch, daß auch der Motor eine Zuleitung von Wasser bekommt und im Motor ein höherer Druck gehalten wird als im Raum innerhalb des Filters, so daß wohl Wasser aus dem Motor in den Raum innerhalb des Filters dringen kann, nicht aber umgekehrt. Wenn es sich bei der beispielsmäßigen Ausführung nach Fig. 1 nicht um eine Wässerpumpe, sondern um eine Erdölpumpe handelt, so ist durch die Zuleitung 10 Erdöl oder ein ähnliches Produkt, durch Zuleitung 11 Erdgas oder ein InertgasFor a better understanding, the mode of operation of the invention is shown in exemplary embodiments in five figures. In Fig. 1, let 1 be the pump body of an underwater pump with diffuser, 2 the impeller and 3 the pump shaft on which the impeller 2 is keyed. 4 is the housing of the submersible motor, 5 the shaft of the motor, which drives the pump via a coupling 6, which is only indicated. Between the lower end of the pump body 1 and the upper end of the motor housing 4 there is a connecting piece 7, which has the task of connecting the pump and motor, but which can also be detached, whereby the pump and motor are separated and treated or treated separately. can be repaired. In the example according to FIG. 1, the water inlet is also located directly at the lower end of the pump body 1. In order to protect the pump from the penetration of coarser solid parts such as branches, stones, some pump companies arrange a protective screen around the connector 7, but this is usually very short. As a result, the screen area is only very small, and the perforation must be selected to be very large so that the water is given a sufficient cross-section and so that the screen does not clog up immediately. It can only prevent coarse contamination (branches, stones) from entering the pump, but not sand. In order to have the opportunity to enlarge the filter surface, one only needs to increase the distance from the pump housing 1 and motor housing 4 and then has enough space to accommodate the necessary filter surface in a cylindrical filter body, whereby the connecting piece 7 and the pump shaft 3 or the motor shaft 5 is extended accordingly. In the exemplary embodiment, the distance between the pump housing and motor housing 4, which is otherwise larger than that, is concluded with a coarse-meshed rigid cylinder 8 made of wire mesh, over which a filter cloth, metal braid 9, etc. is stretched in a known manner. Lines 10, 11 and 12, which can be designed as rigid metal lines or more or less flexible lines (hoses) made of plastic, rubber, etc. now lead from above into the interior of the cylinder cavity formed by the wire mesh cylinder. Through these lines, water or air or, in special cases, a gaseous acid can be introduced under an appropriate overpressure. The liquid can possibly also be fed backwards by the pump, in which case the line 10 can be dispensed with. The filter can be cleaned (regenerated) simply by turning off the pump and disconnecting it from the mains. Then one leads z. B. first water through line 10 into the interior of the filter and flushes the filter backwards. This rinsing, cleaning is supported by the fact that the shut-off (not shown) to supply line 11 is now opened and air is introduced under a corresponding excess pressure. When the air is relaxed and the filter 9 is blown through, a particularly good cleaning effect is achieved. It has been found to be particularly advantageous if the line 11 ends as deep as possible in the interior of the filter so that the remaining water there mixes with the air to form an air-water mixture which is particularly effective. If the nature of the approach on the filter 9 (e.g. if contamination by iron or manganese compounds has occurred) requires acid rinsing, the shut-off to supply line 10 is closed, but the air supply to supply line 11 is maintained. Only air now enters the interior of the filter, this displaces the water from the interior, which is thereby almost dry, while the filter 9 remains moist. A gaseous acid is now allowed to enter the interior of the filter through supply line 12, the acid gas mixes with the air and passes with the air together through the filter 9 into the surrounding water. The acid gas is best introduced into the interior of the filter at the top, possibly mixed with additional air in the supply line 12. If enough air comes through the supply line 12 with the acid gas, the supply line 11 can now be closed. Since the filter 9 is moist, the acid gas is immediately absorbed in the filter 9 by the adhesive water and forms locally liquid acid of high concentration, which attacks the iron or manganese compounds and brings them into solution. Acid gas must be prevented from entering the engine in gaseous or liquid acid form. This happens because the motor is also supplied with water and a higher pressure is maintained in the motor than in the space inside the filter, so that water from the motor can penetrate into the space inside the filter, but not the other way around. If the exemplary embodiment according to FIG. 1 is not a water pump but a crude oil pump, then through the feed line 10 is oil or a similar product, through the feed line 11 is natural gas or an inert gas

und durch Zuleitung 12 eventuell ein Lösungsmittel einzuführen.and possibly to introduce a solvent through feed line 12.

In Fig. 2 ist eine andere beispielsmäßige Ausführungsform der Erfindung dargestellt. DieNummernl bis 7 und 10 bis 12 bezeichnen wieder dieselben Teile an Pumpe und Motor. Diesmal besteht der Filterkörper 8 aus einem starren porösen Material (Keramik, Fritte, Sintermaterial, Kunststoff) und ist außerdem zur Erzielung einer größeren Oberfläche gewellt ausgeführt. Da der Filterkörper 8 erst aufgebracht werden kann, wenn das Verbindungsstück 7 fest zwischen Pumpenkörper 1 und Motorgehäuse 4 eingeschraubt ist, muß der Filterkörper 8 vertikal in zwei oder mehrere Teile unterteilt sein. Diese Teile werden dann von außen angelegt und mit von außen lösbaren Bandagen 13 festgehalten. Die vertikalen Spalte zwischen den einzelnen Teilen des Filterkörpers 8 werden mit Kitt verschlossen oder überklebt. Die Arbeitsweise ist dieselbe wie in Fig. 1.In Fig. 2 is another exemplary embodiment of the invention shown. Numbers 1 to 7 and 10 to 12 again refer to the same parts on the pump and motor. This time the filter body 8 consists of a rigid porous material (ceramic, Frit, sintered material, plastic) and is also designed to be corrugated to achieve a larger surface. Since the filter body 8 can only be applied when the connecting piece 7 firmly between Pump body 1 and motor housing 4 is screwed, the filter body 8 must be vertical in two or more Parts to be divided. These parts are then applied from the outside and with bandages that can be removed from the outside 13 recorded. The vertical gaps between the individual parts of the filter body 8 are with Putty sealed or glued over. The operation is the same as in FIG. 1.

Fig. 3 stellt eine ganz ähnliche Ausführung dar, nur ist der Filterkörper 8 aus einem Material hergestellt, das porös, aber nur halbstarr flexibel ist. Die Saugung der Pumpe würde dieses Material nach innen saugen und dadurch eventuell zerstören, namentlich wenn es äußerlich stark verschmutzt ist und damit einen größeren Widerstand bietet, der sich in einem größeren Druckunterschied zwischen dem Raum innerhalb des Filterkörpers 8 und außerhalb zu erkennen gibt. Ebenso würde bei der Regeneration der innere Überdruck den Filterkörper 8 aufblasen und eventuell beschädigen. Es muß also der flexible Filterkörper 8, der wieder wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 aus mehreren Teilen bestehen muß, von einer starren Unterlage getragen und gegen zu große Ausdehnung geschützt werden. Dazu können dienen horizontale Flacheisenringe 14, die auf den Verbindungsarmen des Zwischenstückes 7 zwischen oberem und unterem Flansch aufgeschraubt sind und einen Durchmesser haben, der dem kleinen Wellendurchmesser des Filterkörpers 8 entspricht. Auf diesen Ring wird dann der Filterkörper 8 durch Bandagen 13 festgepreßt, so daß er sich nicht zu stark nach innen oder außen bewegen kann. Eine zu starke Bewegung nach außen kann außerdem dadurch vermieden werden, daß man außen über die fertig montierten und bandagierten Teile des Filterkörpers 8 noch ein nicht gezeichnetes Drahtgeflecht passender Stärke herumlegt. Statt der Flacheisenringe 14 kann auch ein mehrteiliger Zylinder aus gelochtem Blech auf die Arme des Verbindungsstückes 8 aufgebracht werden. Die Arbeitsweise ist wieder dieselbe wie bei Fig. 1.Fig. 3 shows a very similar embodiment, only the filter body 8 is made of a material that is porous, but only semi-rigidly flexible. The suction of the pump would suck this material inwards and thereby possibly destroy it, especially if it is heavily soiled on the outside and thus one offers greater resistance, which translates into a greater pressure difference between the space within the Filter body 8 and outside to be recognized. The internal overpressure would also occur during regeneration inflate the filter body 8 and possibly damage it. So it must be the flexible filter body 8, the again as in the embodiment of FIG. 2 must consist of several parts, one rigid Underlay and protected against excessive expansion. This can serve horizontal Flat iron rings 14, which are on the connecting arms of the intermediate piece 7 between the upper and lower Flange are screwed on and have a diameter that corresponds to the small shaft diameter of the filter body 8 corresponds. The filter body 8 is then pressed onto this ring by bandages 13 so that he cannot move too much inwards or outwards. Too strong an outward movement can can also be avoided in that one outside of the assembled and bandaged parts of the Filter body 8 still wraps a wire mesh, not shown, of suitable strength. Instead of the flat iron rings 14 can also be a multi-part cylinder made of perforated sheet metal on the arms of the connecting piece 8 are applied. The mode of operation is again the same as in FIG. 1.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Nummern 1 bis 7 bezeichnen wieder dieselben Teile von Pumpe und Motor. Am oberen und unteren Flansch des Verbindungsstückes ist jetzt eine Leiste eingedreht, die gestattet, einen inneren Siebkorb 8 aus starkem Drahtgeflecht (gelochtem Blech) innerhalb des äußeren Siebkorbes 9 anzubringen. Der Zwischenraum zwischen den beiden Zylindern (Siebkörben 8 und 9) ist mit losem Sand (Filterkies) ausgefüllt. Falls dieser sehr fein gewählt werden muß, so daß er durch die Löcher der Siebkörbe 8 und 9 rutschen würde, wird man diese mit einem entsprechenden feinmaschigen Gewebe überziehen, d. h. Siebkorb 9 innen und Siebkorb 8 außen (in Fig. 4 nicht gezeichnet). Da es bei dieser Ausführung erwünscht ist, daß bei der Regenerierung der Sand 12 zwischen den beiden Siebkörben 8 und 9 in Bewegung kommt, läßt man die Zuleitungen 10 bis 12 in die Sandschicht 13 ausmünden, führt aber auch in das Innere des Filterkörpers Zuleitungen, um auch von dort aus den Druck wirken lassen zu können. Im übrigen verläuft der Regeneriervorgang analog den anderen Ausführungsbeispielen.In Fig. 4, a further embodiment of the invention is shown. The numbers 1 to 7 denote again the same parts of the pump and motor. On the upper and lower flange of the connector A bar is now screwed in, which allows an inner sieve basket 8 made of strong wire mesh (perforated Sheet metal) within the outer screen basket 9. The space between the two Cylinders (sieve baskets 8 and 9) is filled with loose sand (filter gravel). If this is chosen very finely must be so that it would slip through the holes of the baskets 8 and 9, you will with them cover a suitable fine-meshed fabric, d. H. Sieve basket 9 inside and sieve basket 8 outside (not shown in Fig. 4). Since it is desirable in this embodiment that the regeneration of the If sand 12 is moving between the two baskets 8 and 9, the supply lines 10 to 12 are left open into the sand layer 13, but also leads into the interior of the filter body feed lines to also from there to be able to let the pressure take effect. Otherwise, the regeneration process runs analogously to other embodiments.

Eine besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn das Zwischenstück 7 der Fig. 1 bis 4 nicht mit einem Flansch an Motor und Pumpe befestigt ist, sondern wenn das Zwischenstück mit einem Gewinde in das Unterteil der Pumpe eingeschraubt ist. Dann kann derA particularly simple solution is obtained when the intermediate piece 7 of FIGS. 1 to 4 does not have a Flange is attached to the motor and pump, but if the intermediate piece is threaded into the The lower part of the pump is screwed in. Then he can

ίο Filterkörper als zylindrischer Hohlkörper (Rohr) ausgebildet werden, der einfach über das Zwischenstück geschoben und auf diesem befestigt wird und dann mit fertig angebautem Filter zwischen Pumpe und Motor montiert wird.ίο Filter body designed as a cylindrical hollow body (tube) that is simply pushed over the intermediate piece and attached to it and then is mounted between the pump and motor with a pre-installed filter.

In Fig. 5 ist eine derartige beispielsmäßige Ausführung dargestellt. 1 bezeichnet wieder den Pumpenkörper, 2 das Laufrad, 3 die Pumpenwelle, 4 das Motorgehäuse, 5 die Motorwelle und 6 die angedeutete Kupplung zwischen Motor und Pumpe. Das Zwischenstück 7 hat unten einen Flansch, mit dem es an den Motor 4 geschraubt werden kann, wobei die Schrauben von außen zugänglich sind. Über das Filterstück 7 wird der aus einem Stück bestehende zylindrische Filterkörper 8 zwischen zwei Dichtungen geschoben und mit einem mit Innen- und Außengewinde versehenen Ring 9 durch Aufschrauben auf den mit Außengewinde versehenen Kragen des Zwischenstückes 7 befestigt und gesichert. Der Kragen bildet mit den Armen und dem unteren Flansch das Zwischenstück 7. Das so zusammengeschraubte Aggregat 7,8,9 wird mittels des Außengewindes des Ringes 9 in das Innengewinde des Pumpenkörpers 1 eingeschraubt und durch eine Halteschraube gesichert. In den so gebildeten Innenraum des Filters 8 ragen wieder die Zuleitung 10, 11 und 12 für Wasser, Druckluft und Säuregas hinein. Die Arbeitsweise der Regeneration ist dieselbe wie zuvor. Den starren Filterkörper 8 kann man mit senkrechten Kanälen versehen, durch die auch Luft, Säuregas zwecks Regeneration des Filterkörpers eingeführt werden können. In den Ring 9 sind zu diesem Zweck entsprechende Bohrungen vor^ zusehen und diese von außen an die Zuleitungen 10,11 bzw. 12 anzuschließen.Such an exemplary embodiment is shown in FIG. 5. 1 again denotes the pump body, 2 the impeller, 3 the pump shaft, 4 the motor housing, 5 the motor shaft and 6 the indicated Coupling between motor and pump. The intermediate piece 7 has a flange at the bottom with which it is attached to the Motor 4 can be screwed, the screws are accessible from the outside. Via the filter piece 7 the one-piece cylindrical filter body 8 is pushed between two seals and with an internally and externally threaded ring 9 by screwing it onto the with Externally threaded collar of the intermediate piece 7 fastened and secured. The collar forms with the arms and the lower flange the intermediate piece 7. The aggregate 7,8,9 screwed together in this way is screwed into the internal thread of the pump body 1 by means of the external thread of the ring 9 and secured by a retaining screw. The supply line again protrudes into the interior of the filter 8 formed in this way 10, 11 and 12 for water, compressed air and acid gas in. How regeneration works is the same as before. The rigid filter body 8 can be provided with vertical channels through which air, acid gas can also be introduced for the purpose of regeneration of the filter body. In the ring 9 for this purpose, appropriate holes are provided ^ watch and connect them from the outside to the supply lines 10, 11 and 12, respectively.

Bei den bisher aufgeführten Ausführungsbeispielen ist davon ausgegangen, daß der Raum im Bohrloch beschränkt ist und die Filter nicht über den Durchmesser von Unterwasserpumpe und Motor herausragen dürfen. Es kann aber auch Fälle geben, bei denen genügend Raum im Bohrloch (Brunnen) vorhanden ist, um auch eine größere Konstruktion unterzubringen. In Fig. 6 ist eine solche Konstruktion dargestellt, die in diesem Fall von der Pumpe ganz unabhängig ist. Die Pumpe kann also ausgebaut werden, ohne daß das Filter aus dem Brunnen geholt werden muß. Das kann vorteilhaft sein, weil dann die einzelnen zu hebenden Gewichte nicht so groß sind, als wenn die Filterkonstruktion fest an die Pumpe anmontiert ist, was selbstverständlich auch geschehen kann. Dann muß jeweils das Filter mit ausmontiert werden, wenn die Pumpe zwecks Reparatur usw. aus dem Brunnen geholt werden muß. In Fig. 6 bedeutet 1" die Unterwasserpumpe, 2 den Unterwassermotor und 3 den kleinen Siebkorb vor dem Wassereintritt. Das Wasser wird durch das Rohr 4 an die Oberfläche gedrückt.In the embodiments listed so far, it is assumed that the space in the borehole is limited and the filters do not protrude beyond the diameter of the submersible pump and motor to be allowed to. But there can also be cases in which there is enough space in the borehole (well), to accommodate a larger construction. In Fig. 6, such a construction is shown in this case is completely independent of the pump. The pump can therefore be removed without the Filter must be fetched from the well. That can be beneficial because then the individual too lifting weights are not as large as when the filter construction is firmly attached to the pump, which of course can also happen. Then the filter must be removed when the pump has to be taken out of the well for repairs etc. In Fig. 6, 1 "means the underwater pump, 2 the underwater motor and 3 the small strainer in front of the water inlet. The water is pressed through the tube 4 to the surface.

Die Pumpe hängt nicht direkt in dem Brunnenschacht 5, sondern in einem unten geschlossenen Rohr 6, das oben durch einen Deckel 7 verschließbar ist, der druckdicht an das Rohr 4 anschließt. Von unterhalb des Wasserspiegels im Brunnenschacht 5 bis oberhalb des Siebkorbs 3 der Pumpe ist das Rohr 6 gelocht, undThe pump does not hang directly in the well shaft 5, but in a tube 6, which is closed at the bottom can be closed at the top by a cover 7, which connects to the pipe 4 in a pressure-tight manner. From below the Water level in the well shaft 5 to above the strainer 3 of the pump, the pipe 6 is perforated, and

über diesen Teil ist dann wie in Fig·. I ein Filtertuch, Kupfertressengewebe 8 gespannt. In diesen geschlossenen Raum innerhalb des Filters ragen wieder die Zuleitungen 9 und 10 für Wasser und Druckluft hinein. Die Arbeitsweise der Regeneration ist dieselbe wie bei den ersten Ausführungsbeispielen. Nur ist die Verwendung einer gasförmigen Säure bei dieser beispielsmäßigen Ausführung nicht empfehlenswert, weil die Gefahr besteht, daß das Restwasser am geschlossenen unteren Ende des Rohres 6 so viel Säure aufnimmt, daß der darin stehende Unterwassermotor 2 beschädigt wird. Man wird also ohne Säure arbeiten, oder man muß den Motor ausbauen. Diese Arbeit kann man sich ersparen, wenn man den Motor 2 durch den unteren Boden des Rohres 6 hindurchführt und das obere Ende des Motors darin abdichtet. Dann steht der Motor 2 in dem größeren Wasservorrat des Brunnenschachtes 5, in den nur Säure hineinkommt, wenn sie das verschmutzte Filter 8 passiert hat, wo sie größtenteils abgestumpft wird; eine Säureschädigung tritt also nicht ein. Allerdings entfällt bei dieser Anordnung der Vorzug, daß die Pumpe samt Motor ausgebaut werden kann, ohne daß das Filter auch ausgebaut werden muß.about this part is then as in Fig. I stretched a filter cloth, 8 copper braid fabric. The feed lines 9 and 10 for water and compressed air again protrude into this closed space within the filter. The operation of the regeneration is the same as in the first exemplary embodiment. Only the use of a gaseous acid is not recommended in this exemplary embodiment, because there is a risk that the residual water at the closed lower end of the tube 6 will absorb so much acid that the underwater motor 2 located therein will be damaged. So you will work without acid, or you will have to remove the engine. This work can be saved if the motor 2 is passed through the lower base of the tube 6 and the upper end of the motor is sealed therein. Then the motor 2 is in the larger water supply of the well shaft 5, in which only acid comes in when it has passed the dirty filter 8, where it is mostly blunted; acid damage therefore does not occur. However, this arrangement does not have the advantage that the pump and the motor can be removed without the filter also having to be removed.

In Fig. 6 ist noch eine Meßmethode dargestellt, die gestattet, jederzeit den Grad der Verschmutzung des Filters abzulesen. Derartige Meßmöglichkeiten können auch bei den zuerst dargestellten Ausführungsbeispielen angebracht werden. Sie bestehen nur in dem Vergleich der Wasserstände im Brunnenschacht 5 und innerhalb des Rohres 6 während einer bestimmten, immer gleichen Förderleistung, Zu diesem Zweck taucht in den Brunnenschacht 5 ein Meß rohr 11 und in das Innere des Rohres 6 ein Meßrohr 12, beide mit kleinem Durchmesser. Beide enden in derselben Wassertiefe unter dem Wasserspiegel. Läßt man nun aus einer Druckluftquelle durch die Meßrohre 11 und 12 Luft in den Brunnenschacht 5 bzw. in das Innere des Rohres 6 perlen, so zeigen die Manometer 13 bzw. 14 den jeweiligen Gegendruck an, der zu überwinden ist, damit die Luft in das Wasser austreten kann. Dieser Gegendruck ist direkt von der Höhe des Wassers über dem Luftaustritt abhängig. Daraus kann der jeweilige Wasserstand abgelesen werden. Die Differenz beider Wasserstände ist wieder ein Maß für die Verschmutzung des zwischen den beiden Wasserständen liegenden Filters. Der Druck im Innern des Rohres 6 muß gleich dem der Atmosphäre sein; zu diesem Zweck ist das Rohr durch ein Ausgleichventil 15 zu entlüften.In Fig. 6 a measuring method is shown which allows the degree of contamination of the Filter. Such measuring possibilities can also be applied in the exemplary embodiments presented first. They only exist in that Comparison of the water levels in the well shaft 5 and inside the pipe 6 during a certain, always the same delivery rate, for this purpose, a measuring tube 11 and dips into the well shaft 5 in the interior of the tube 6 a measuring tube 12, both with a small diameter. Both end in the same Water depth below the water level. If one now lets a compressed air source through the measuring tubes 11 and 12 bubbling air into the well shaft 5 or into the interior of the pipe 6, the pressure gauges show 13 and 14 indicate the counter pressure that has to be overcome so that the air can escape into the water can. This counter pressure is directly dependent on the height of the water above the air outlet. From this can the respective water level can be read off. The difference between the two water levels is again a measure of the pollution of the filter between the two water levels. The pressure inside the Tube 6 must be equal to that of the atmosphere; for this purpose the pipe is through a compensating valve 15 to vent.

Die Erfindung kann auch bei Unterwasserpumpen Anwendung finden, welche zwei Ansaugöffnungen haben, nämlich eine am oberen Ende der Pumpe und eine am unteren Ende der Pumpe, also zwischen Pumpe und Motor, der ja unterhalt» der Pumpe sitzt. In diesem Fall würden zwei Filter zur Ausführung kommen. Die Erfindung kann auch angewendet werden, um eine normale Überwasserpumpe vor dem Eindringen von Sand usw. zu schützen, indem man stattThe invention can also be used in submersible pumps which have two suction openings have, namely one at the top of the pump and one at the bottom of the pump, i.e. between the pump and engine, which maintains the pump. In this case there would be two filters to run come. The invention can also be applied to a normal overwater pump before penetration to protect from sand etc. by being held

des sonst üblichen Saugkorbes ein regenerierbares Filter anbringt. Durch Verlängerung des Filters nach oben und unten ist man auch in Brunnen mit geringer Bohrung in der Lage, die erforderliche Filterfläche unterzubringen.of the otherwise usual suction basket attaches a regenerable filter. By extending the filter to At the top and bottom, even in wells with a small bore, you are able to achieve the required filter surface accommodate.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Method for operating centrifugal liquid pumps with a suction opening Filters to avoid silting up or wear of the pumps, whereby the filter is regenerated without dismantling by backwashing, characterized in that the Backwashing is carried out under the action of a gas-water mixture.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compressed gas is a gaseous acid is added under appropriate pressure.

3. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, consisting of one Centrifugal liquid pump, a filter attached to the suction opening of the pump and a backwashing device, characterized in that the water used for backwashing a gas is mixed in.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a filter made of gravel with plastic bound is used.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the plastic emulsion in such The amount and concentration applied is such that the bond only occurs at the points of contact individual filter grains takes place, so the filter is not rigid, but still a certain flexibility (Elasticity) possesses.

6. Apparatus according to claim 3, characterized in that a double filter, which with Quartz gravel or sand is used.

7. Apparatus according to claim 3 to 6, characterized in that the filter as an intermediate member is formed between the pump body and motor of an underwater pump.

8. Apparatus according to claim 3 to 6, characterized in that the underwater pump in hangs on a special filter tube.

9. Apparatus according to claim 3 to 8, characterized in that the filter is not as smooth Cylinder, but with a corrugated surface, is designed to have as large a surface as possible of the filter.

10. Apparatus according to claim 3 to 9, characterized in that the water levels within and outside of the filter during operation and thus the contamination of the filter.

Considered publications:
German Patent No. 262451;
Swiss Patent No. 204956.

For this purpose 2 sheets of drawings