Druckstoßsicherung mit Nebenauslaßeinrichtung für Wasserversorgungsleitungen
Die Erfindung betrifft eine Druckstoßsicherung mit selbsttätiger Nebenauslaßeinrichtung
für ausgedehnte Wasserversorgungsanlagen mit elektrisch angetriebener Pumpenanlage,
die nicht erst durch einen Druckstoß, sondern bereits bei Ausfall der elektrischen
Stromversorgung für die Pumpenanlage, als Entstehungsursache für einen Druckstoß,
anspricht.Pressure surge protection with secondary outlet device for water supply lines
The invention relates to a pressure surge protection device with an automatic secondary outlet device
for extensive water supply systems with electrically driven pump systems,
not only through a pressure surge, but already when the electrical one fails
Power supply for the pump system, as the cause of a pressure surge,
appeals to.
Druckstoßsicherungen sind für Wasserleitungen bisher so gebaut worden,
daß erst der Druckanstieg in der Hauptleitung, welcher von einer Druckwelle hervorgerufen
wird, von einem Manometer registriert wurde, welches dann ein Fallgewicht auslöst,
dessen Wirkung einen Nebenauslaß öffnet. Hierbei sind sehr kurze Öffnungszeiten
für die Schieber erforderlich, damit die gefährliche Druckwelle rechtzeitig abklingen
kann. Ein großer Nachteil ist darin zu sehen, daß der Nebenauslaß nicht selbsttätig,
sondern nur durch ein Notstromaggregat zu schließen ist, dessen ständige Batteriewartung
die Anlage verteuerte. Durch das schnelle Schließen des Schiebers treten außerdem
abrupte Durchflußänderungen in der Rohrleitung ein, die die Wassermassen zu neuen
Schwingungen anregen und somit Gefahrenmomente in sich bergen.Up to now, pressure surge protectors have been built for water pipes in such a way that
that only the pressure rise in the main line, which is caused by a pressure wave
is registered by a manometer, which then triggers a falling weight,
the effect of which opens a secondary outlet. The opening times are very short
required for the slide so that the dangerous pressure wave subsides in time
can. A major disadvantage is that the secondary outlet is not automatic,
but can only be closed by an emergency power generator, its constant battery maintenance
the plant made more expensive. By closing the slide quickly, you also step
abrupt flow changes in the pipeline causing the water masses to rebuild
Stimulate vibrations and thus harbor moments of danger.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß die Druckstoßsicherung
bereits beim Ausfall der Stromversorgung für die Pumpenanlage anspricht. Zu diesem
Zweck wird vorgeschlagen, in dem Stromkreis des Pumpenantriebes ein Magnetventil
anzuordnen, welches sich bei Stromausfall öffnet und damit eine Rohrleitungsverbindung
sowohl zwischen der Hauptförderleitung und einem Windkessel als auch zwischen dem
Windkessel und einem hydraulischen Steuerzylinder eines Nebenauslaßventils andererseits
herstellt und dadurch den Nebenauslaß unmittelbar nach dem Stromausfall und noch
vor Entstehung einer Druckwelle in der Förderleitung öffnet.According to the invention, these disadvantages are eliminated in that the pressure surge protection
already responds when the power supply for the pump system fails. To this
Purpose is proposed, a solenoid valve in the circuit of the pump drive
to be arranged, which opens in the event of a power failure and thus a pipeline connection
both between the main conveyor line and an air tank and between the
Air chamber and a hydraulic control cylinder of a secondary exhaust valve on the other hand
and thereby the secondary outlet immediately after the power failure and still
opens before a pressure wave occurs in the delivery line.
Dabei ist in der von der Hauptförderleitung abgezweigten Verbindungsleitung
zu dem Steuerkolben des Nebenauslaßventils und dem Windkessel ein Drosselventil
vorgesehen, welches das Auffüllen des Windkessels auf den Leitungsdruck steuert.
Hiermit wird ein vorzeitiges Schließen des Nebenauslaßventils vor Abklingen der
durch den Netzausfall entstandenen Druckwellen verhindert. Ein weiteres Magnetventil,
welches parallel zum Stromkreis des Pumpenantriebes geschaltet ist, aber im umgekehrten
Sinn arbeitet, kann in einer Entspannungsl.eitung des Windkessels vorgesehen werden,
um den Druck im Windkessel während des Normalbetriebes auf Atmosphärendruck zu halten.It is in the connecting line branched off from the main delivery line
a throttle valve for the control piston of the secondary exhaust valve and the air chamber
provided, which controls the filling of the air chamber to the line pressure.
This is a premature closing of the secondary exhaust valve before the decay
prevents pressure waves caused by the power failure. Another solenoid valve,
which is connected in parallel to the circuit of the pump drive, but in reverse
Sense works, can be provided in a relaxation line of the air chamber,
to keep the pressure in the air chamber at atmospheric pressure during normal operation.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem einfachen Ausführungsbeispiel
dargestellt. Das Wasser wird durch die Hauptversorgungsleitung 4 in Pfeilrichtung
gefördert. Eine hinter den Pumpen angebrachte Rückschlagklappe 10 wirkt in geschlossener
Stellung als Reflexionswand für etwaige Druckwellen.In the drawing, the invention is in a simple embodiment
shown. The water is through the main supply line 4 in the direction of the arrow
promoted. A non-return valve 10 attached behind the pumps acts in a closed position
Position as a reflection wall for any pressure waves.
Von der Hauptleitung 4 sind die Nebenauslaßleitung 9 mit einem durch
einen hydraulischen Kolben gesteuerten Auslaßventil 2 und eine Zweigleitung 11 mit
einem Drosselventil 3 abgezweigt. Die letzere verbindet die Hauptleitung 4 mit dem
Steuerzylinder 1 des Nebenauslaßventils 2 und gleichzeitig über ein Magnetventil
s mit einem Steuerwindkessel 6. Ein weiteres Magnetventil 7 ist in einer Entspannungsleitung
8 vorgesehen, die den Steuerwindkessel6 mit der Atmosphäre verbindet. Im Normalbetrieb
sind die Ventile 2 und 5 geschlossen, Ventil 7 geöffnet und das Drosselventil 3
in der je nach statischer Druckhöhe ermittelten Drosselstellung eingestellt. Der
statische Druck der Hauptleitung 4 wirkt über die Zweigleitung 11 auf den Steuerzylinder
1 des Nebenauslaßventils 2 und hält damit die Nebenauslaßleitung 9 geschlossen.From the main line 4, the secondary outlet line 9 are through with a
a hydraulic piston controlled outlet valve 2 and a branch line 11 with
a throttle valve 3 branched off. The latter connects the main line 4 with the
Control cylinder 1 of secondary exhaust valve 2 and at the same time via a solenoid valve
s with a control air tank 6. Another solenoid valve 7 is in an expansion line
8 provided, which connects the control air chamber 6 with the atmosphere. In normal operation
Valves 2 and 5 are closed, valve 7 open and the throttle valve 3
set in the throttle position determined depending on the static pressure level. Of the
Static pressure in the main line 4 acts on the control cylinder via the branch line 11
1 of the secondary outlet valve 2 and thus keeps the secondary outlet line 9 closed.
Hört die Pumpenleistung durch Netzausfall auf, dann wird die noch
in Pfeilrichtung strömende Wassermenge durch den statischen Druckabfall in umgekehrter
Richtung fließen und die Rückschlagklappe 10 schließen, wodurch die erste Druckwelle
ausgelöst wird. Vorher aber-und zwar infolge der durch Netzausfall bewirkten Betätigung
der Steuermagnete -wird das Ventil 5 geöffnet und Ventil 7 geschlossen. Dadurch
wird der Steuerzylinder 1 mit dem Steuerwindkessel 6 verbunden, und infolge des
Druckabfalls öffnet sich das Nebenauslaßventil2. Die Druckwellen in der Hauptleitung
4 können sich nun durch die Nebenauslaßleitung 9 ins Freie entspannen, ohne die
Hauptleitung 4 zu schädigen. Ein etwa aufgetretenes Vakuum kann sich über dieselbe
Leitung 9 mit Luft
auffüllen. Die durch diie Zweigleitung 11 und
Drosselventil 3 nachfließende Wassermenge steigert im Steuerwindkessel 6 den Druck
langsam, bis der statische Druck der Hauptleitung 4 erreicht ist. Durch den ansteigenden
Druck wird über den Steuerzylinder 1 das Nebenauslaßventil2 geschlossen. Durch entsprechende
Bemessung des Steuerwindkessels 6 und des Drosselventils 3 kann die Öffnungsdauer
und der Schließvorgang des Neheenauslaßventils eingestellt werden. So wie die Stromzuführung
des Pumpenantriebes wieder einsetzt, werden die Magnetventile 5 und 7 betätigt,
und zwar schließt das Ventil 5, und das Ventil 7 wird geöffnet. Der Steuerwindkessel6
kann sich über die Leitung 8 entleeren. Der statische Druck der Hauptleitung 4 hält
das Nebenauslaßventil 2 über den Steuerzylinder 1 geschlossen; dadurch ist der Nebenauslaß
abgesperrt und die Anlage erneut betriebsbereit.If the pump performance ceases due to a power failure, it will still be
The amount of water flowing in the direction of the arrow is reversed due to the static pressure drop
Direction flow and close the check valve 10, creating the first pressure wave
is triggered. Before that, however, as a result of the actuation caused by the power failure
the control magnet - the valve 5 is opened and valve 7 is closed. Through this
the control cylinder 1 is connected to the control air tank 6, and as a result of the
The secondary outlet valve 2 opens when the pressure drops. The pressure waves in the main line
4 can now relax through the auxiliary outlet line 9 to the outside without the
Main line 4 to damage. Any vacuum that has occurred can spread over the same
Line 9 with air
fill up. The through branch line 11 and
The amount of water flowing through the throttle valve 3 increases the pressure in the control air tank 6
slowly until the static pressure of the main line 4 is reached. By increasing
Pressure is closed via the control cylinder 1, the secondary outlet valve 2. Through appropriate
Dimensioning of the control air vessel 6 and the throttle valve 3 can determine the opening time
and the closing of the Neheen outlet valve can be adjusted. Just like the power supply
of the pump drive starts again, the solenoid valves 5 and 7 are actuated,
namely the valve 5 closes and the valve 7 is opened. The control air tank 6
can be emptied via line 8. The static pressure of the main line 4 holds
the secondary outlet valve 2 is closed via the control cylinder 1; this is the secondary outlet
locked and the system ready for operation again.