DE1658167C3

DE1658167C3 - Pressure booster device for water supply systems

Info

Publication number: DE1658167C3
Application number: DE19671658167
Authority: DE
Inventors: Walter 8000 Muenchen Schweitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-04-20
Filing date: 1967-04-20
Publication date: 1975-07-24
Also published as: DE1658167A1; DE1658167B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckerhöhungsvorrichtung für Wasserversorgungsanlagen mit einer Drucksteigerungspumpe, die über einen Rückflußverhinden:r direkt an ein örtliches Wasserleitungsnetz angeschlossen ist mit einem druckseitig an die Drucksteigerungspumpe angeschlossenen Druckbehälter und so mit einem Durchflußregler, der den Förderstrom beim Absinken des Zulaufdruckes im örtlichen Wasserleitungsnetz auf einen einstellbaren Mindestzulaufdruck drosseltThe invention relates to a pressure increasing device for water supply systems with a Pressure increasing pump, which is connected directly to a local water supply network via a backflow prevention: r with a pressure vessel connected to the pressure increasing pump on the pressure side and so on with a flow controller that controls the flow rate when the inlet pressure in the local water supply network drops to an adjustable minimum inlet pressure throttles

Beim direkten Anschluß von Drucksteigerungspumpen an ein bestehendes, örtliches Wasserleitungsnetz besteht die Gefahr, daß die Drucksteigerungspumpe dem Netz eine zu große Wassermenge entnimmt und daher der Netzdruck unzulässig abgesenkt oder sogar tin Unterdruck erzeugt wird. Der direkte Anschluß von Drucksteigerungsanlagen an örtliche Wasserleitungs-•etze wird daher in der Regel nur dann gestattet, wenn durch den Betrieb einer solchen Anlage keine schädlichen Rückwirkungen auf das Zulaufnetz, insbesondere leine zu starke Druckabsenkung oder zu große Druck-•töße entstehen können.When connecting pressure booster pumps directly to an existing local water supply network there is a risk that the booster pump will remove too much water from the network and therefore the network pressure is reduced in an impermissible manner or even a negative pressure is generated. The direct connection of Pressure increase systems on local water supply • networks are therefore usually only permitted if the operation of such a system does not have any harmful effects on the supply network, in particular If there is too much pressure drop or too much pressure • surges can occur.

Es sind verschiedene Methoden bekannt und üblich, mit denen zu große Druckstöße im Zulaufnetz verhindert werden können. Dazu zählen insbesondere drucklose oder unter Zulaufdruck stehende Druckbehälter (Vorlaufdruckbehilter) zwischen Zulaufnetz und Orucksteigerungspumpe. Die deutsche Patentschrift 948 498 beschreibt eine solche Druckerhöhungsvorrichtung mit Vorlaufdruckbehälter. Die druckstoßdämpfende Wirkung von Druckbehältern mit Druckpolstern darf als allgemein bekannt gelten.Various methods are known and customary with which excessive pressure surges in the supply network can be prevented. These include, in particular, pressure vessels that are not pressurized or are under inlet pressure (Supply pressure tank) between the inlet network and the pressure increase pump. The German patent specification 948 498 describes such a pressure-increasing device with a supply pressure tank. The pressure shock absorbing effect of pressure vessels with pressure pads may be considered generally known.

Zur Verhinderung einer zu starken Druckabsenkung im Zulaufnetz oder gar des Auftretens von Unterdruck sind ebenfalls Lösungen bekannt und üblich. Insbesondere beschreibt die deutsche Auslegeschrift 1 207 897 eine Vorrichtung zur Förderstromdrosselung und zum Ansaugen atmosphärischer Luft. Die Förderstromdrosselung nach dieser Auslegeschrift soll das Absinken des Druckes in der Zdaufleitung als Folge der Förderwirkung einer Druckerhöhungspumpe dadurch verhindern, daß ein auf der Pumpenzulaufseite im Hauptstrom befindlicher und unter konstanter Federspannung stehender Drosselkolben dem Förderstrom einen Widerstand entgegensetzt, zu dessen Überwindung ein Druckunterschied vor und hinter dem Drosselkolben bis zu 1 ata notwendig ist. Erst oberhalb dieses Druckunterschiedes öffnet der Drosselkolben und gibt dei. Förderstrom und damit die Entnahme aus dem Zukufnetz frei. Da die höchst erreichbare Saugspannung einer Pumpe immer geringer als 1 ata ist, kann der Drosselkolben also nur dann öffnen und den f-örderstrom freigeben, wenn die Saugspannung der Pumpe durch einen dem Federdruck auf den Drosselkolben entsprechenden Überdruck seitens des Zulaufnetzes ergänzt wird. Durch eine zusätzliche Vorrichtung an der beschriebenen Drosseleinrichtung wird bei geschlossenem Drosselkol ben und laufender Pumpe aus der Atmosphäre Luft angesaugt um das Entstehen einer Saugspannung zwischen dem geschlossenen Drosselkolben und dem Pumpenzulaufstutzen zu verhindern.To prevent an excessive pressure drop in the supply network or even the occurrence of negative pressure solutions are also known and common. In particular, the German Auslegeschrift 1 207 897 describes a device for throttling the flow rate and for sucking in atmospheric air. The flow rate throttling according to this interpretative document is intended to reduce the Prevent pressure in the supply line as a result of the pumping action of a booster pump, that a throttle piston located on the pump inlet side in the main flow and under constant spring tension provides a resistance to the delivery flow on the other hand, to overcome it, a pressure difference in front of and behind the throttle piston of up to 1 ata necessary is. Only above this pressure difference does the throttle piston open and release. Flow rate and thus the withdrawal from the additional network is free. Since the highest possible suction voltage of a pump is always less than 1 ata, the throttle piston can only open and release the delivery flow when the suction pressure of the pump is supplemented by an overpressure on the part of the inlet network corresponding to the spring pressure on the throttle piston. By an additional device on the throttle device described is when the throttle piston is closed When the pump is running and the pump is running, air is sucked in from the atmosphere in order to prevent the creation of suction tension between the closed throttle piston and the pump inlet connection.

Diese bekannte Vorrichtung hat erhebliche Nachteile. Die auf den Drosselkolben wirkende, konstante Federbeiastung ist auch dann zu überwinden, wenn der Zulaufdruck ausreichend hoch ist, so daß eine derartige Drosselung zu einem ständigen Energieverlust führt. Die Anordnung einer solchen Drosselung auf der Zulaufseite einer Pumpe ist hydraulisch ungünstig und im allgemeinen unerwünscht. Bei geschlossenem Drosselkolben wird Außenluft angesaugt, was in der Regel durch behördliche Vorschriften sogar verboten wird. Ohne theoretisch vielleicht denkbare, aufwendige Zusatzeinrichtungen (wie Hubdämpfung od. dgl.) kann der Drosselkolben nur als Auf-Zu-Regelung arbeiten, was in der Regel zu Druckstößen führt. Durch die auf den Drosselkolben wirkende, konstante Schließkraft der einmal gewählten Feder ist die Anpassung dieser Drosselvorrichtung während des Betriebes an unterschiedliche Zulaufdrücke nicht möglich. Die bekannte Drosselvorrichtung arbeitet somit im wesentlichen als Sicherheitsventil, das bei Unterschreitung eines bestimmten Zulaufdruckes schließt und zum (in der Regel unzulässigen) Auftreten von Unterdruck mit anschließender Außenluftansaugung führt. Unter der Bezeichnung »Unterdruckbrecher« sind ähnliche Vorrichtungen bekannt, die jedoch ähnliche hygienische und betriebstechnische Nachteile aufweisen.This known device has considerable disadvantages. The constant one acting on the throttle piston Spring load must also be overcome when the inlet pressure is sufficiently high so that such Throttling leads to a constant loss of energy. The arrangement of such a throttling on the inlet side of a pump is hydraulically unfavorable and im generally undesirable. When the throttle piston is closed, outside air is sucked in, which is usually the case is even prohibited by official regulations. Without theoretically conceivable, complex additional devices (such as stroke damping or the like), the Throttle pistons only work as an on-off control, which usually leads to pressure surges. Through the Constant closing force acting on the throttle piston, once the spring has been selected, it is not possible to adapt this throttle device to different inlet pressures during operation. The known throttle device thus works essentially as a safety valve, which when falling below a certain Inlet pressure closes and the (usually impermissible) occurrence of negative pressure with subsequent Outside air intake leads. Similar devices are known under the designation "vacuum breaker", but they have similar hygienic and operational disadvantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen der in Betracht zu ziehenden Art die Gefährdung eines Zulaufnetzes durch zu große Entnahme und eine dadurch hervorgerufene Druckabsenkung dadurch zu verhindern, daß die Druckverhältnisse auf derThe invention is based on the object of reducing the risk to an inlet network through excessive extraction in devices of the type to be considered and to prevent a pressure drop caused thereby that the pressure conditions on the

Zulaufseite schon vor einem das Schließen des Durchilußreglers bedingenden Absenken des Zulaufdruckes stabilisiert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchflußregler einen Gebeneil und ein Regulierorgan aufweist, daß der Geberleil zulaufseitig der Drucksteigerungspumpe angeschlossen und das Regulierorgan in der von der Drucksteigerungspumpe zum Druckbehälter führenden Druckleitung angeordnet ist und daß bei wechselndem Zulaufdruck im örtlichen Wasserleitungsnetz die von der Drucksteigerungspumpe geförderte Wassermenge mit Hilfe des Regulierorgans in Abhängigkeit vom Zulaufdruck am Geberteil bis zum Erreichen eines stationären Druckzustandes an der Zulaufseite der Drucksteigerungspumpe drosselbar ist. Schon vor dem völligen Schließen wird sich ein Förderzustand einstellen, bei dem durch die Drosselung des Pumpenförderstroms der Zulaufdruck nicht mehr weiter absinkt, dh, die Widerstände im Zulaufnetz nicht mehr weiter ansteigen. The inlet side already closes the flow regulator before one be stabilized by lowering the inlet pressure. This object is achieved according to the invention solved in that the flow regulator a part and a regulating member that the donor part connected on the inlet side of the booster pump and the regulating element in that of the booster pump to the pressure vessel leading pressure line is arranged and that with changing Inlet pressure in the local water supply network is the amount of water delivered by the booster pump with the help of the regulating element depending on the inlet pressure on the encoder part until a stationary one is reached Pressure state on the inlet side of the booster pump can be throttled. Even before the complete Closing, a delivery state will be set in which, by throttling the pump delivery flow the inlet pressure no longer drops further, ie, the Resistances in the supply network no longer increase.

Diese Förderstromdrosselung erfolgt hinter der Pumpe, also pumpentechnisch günstig auf der Druckseite. Bei ausreichendem Zulaufdruck ist das Drosselorgan voll geöffnet und erzeugt keinen zusätzlichen Durchflußwiderstand.This flow rate throttling takes place behind the pump, that is, in terms of pump technology, it is favorable on the pressure side. If the inlet pressure is sufficient, the throttle element is fully open and does not generate any additional Flow resistance.

Vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.Advantageous embodiments of the invention are the subject of claims 2 and 3.

Für die Verwirklichung der beschriebenen Förderstromregelung sind rein hydraulische Systeme odes' gemischte Systeme mit elektrischem Geberteil und hydraulischem Drosselorgan denkbar. Der Zulaufdruck kann z. B. direkt auf einen Steuerkolben oder eine Steuermembran wirken, die mit dem eigentlichen Drosselorgan, z. B. einem Ventilteller, direkt verbunden ist. Ein Kombinationssystem könnte aus einem druckbeaufschlagten elektrischen Schaltorgan (z. B. Druckschalter) bestehen, das druckabhängig über einen Steuerstromkreis ein motorbetätigtes Drosselorgan, ein pneumatisch oder hydraulisch hilfsgesteuertes Drosselorgan oder ein Magnetventil betätigt Alle diese Bauteile sind bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Purely hydraulic systems or mixed systems are used to implement the flow control described Systems with an electrical transmitter part and hydraulic throttle device are conceivable. The inlet pressure can e.g. B. act directly on a control piston or a control diaphragm, which is connected to the actual throttle device, z. B. a valve plate, is directly connected. A combination system could consist of a pressurized one electrical switching device (e.g. pressure switch), which is pressure-dependent via a Control circuit a motor-operated throttle device, a pneumatically or hydraulically auxiliary-controlled Throttle element or a solenoid valve actuated All these components are known and are not the subject of the invention.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung der Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung.The drawing shows an example of the implementation of the pressure increasing device according to the invention in FIG schematic representation.

Soweit die Druckerhöhungsvorrichtung für den Wasserzulauf an ein ortsgebundenes Wasserleitungsnetz und für die Wasserlieferung mit erhöhtem Druck an ein gleichfalls ortsgebundenes Verbrauchernetz angeschlossen ist, bilden die ortsgebundenen Wasserleitungsanlagen keinen Teil der Druckerhöhungsvorrichtung nach der Erfindung.As far as the pressure booster device for the water supply to a local water supply network and connected to a local consumer network for water delivery at increased pressure is, the fixed water supply systems do not form part of the pressure booster according to the invention.

Da* Wasser strömt vom öffentlichen, örtlichen Wasserleitungsnetz 1 durch ein Rückschlagventil 2 oder einen sonstigen Rückflußverhinderer der Drucksteigerungspumpe 3 zu, die von einem Motor 3' angetrieben wird und das Wasser über ein Regulierorgan 4 und ein zusätzliches Rückschlagventil 2' in einen Druckbehälter 5 fördert. An diesen Druckbehälter ist ein mit höherem Druck zu speisendes Verbrauchernetz 6 angeschlossen. Der Steuerten" 4' des Regulierorgans 4 arbeitet in Abhängigkeit vom Druck in der Zulaufleitung der Drucksteigerungspumpe und ist demgemäß entweder hydraulisch durch eine Rohrleitung 7 oder elektrisch durch eine Steuerleitung mit der Zulaufleitung oder einem von ihr beaufschlagten, als Sieuergeber dienenden Steuergerät verbunden. Das Regulierorgan 4 und sein Steuerteil 4' sind so ausgebildet, daß bei fallendem Wasserdruck in der Zulaufleitung aus dem Leitungsnetz 1 der Durchflußquerschnitt des Regelventils 4 vermindert wird, und zwar bis zum völligen Absperren bei einem wählbaren Zulaufdruck von etwas über atmosphärischem Druck.Since * water flows from the public, local water supply network 1 through a check valve 2 or some other backflow preventer of the pressure increasing pump 3 to, which is driven by a motor 3 'and the water via a regulating element 4 and a additional check valve 2 'in a pressure vessel 5 promotes. At this pressure vessel is a with higher Pressure to be fed consumer network 6 connected. The controlled "4" of the regulating member 4 works in dependence on the pressure in the feed line of the booster pump and is accordingly either hydraulic through a pipe 7 or electrically through a control line with the feed line or a acted upon by her, connected as Sieuergeber serving control unit. The regulator 4 and his Control part 4 'are designed so that when the water pressure falls in the supply line from the network 1, the flow cross section of the control valve 4 is reduced, until it is completely shut off at a selectable inlet pressure of slightly above atmospheric pressure.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Druckerhöhungsvorrichtung für Wasserversorgungsanlagen mit einer Drucksteigerungspumpe, die über einen Rückflußverhinderer direkt an ein örtliches Wasserleitungsnetz angeschlossen ist, mit einem druckseitig an die Drucksteigerungspumpe angeschlossenen Druckbehälter und mit einem Durchflußregler, der den Förderstrom beim Absinken des Zulaufdruckes im örtlichen Wasserleitungsnetz auf einen einstellbaren Mindestzulaufdruck drosselt, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchßußregler einen Geberteil und ein Reguüerorgan (4) aufweist daß der Geberteil zulaufseitig '5 der Drucksteigerungspumpe (3) angeschlossen und das Regulierorgan (4) in der von der Drucksteigerungspumpe (3) zum Druckbehälter (5) fahrenden Druckleitung angeordnet ist und daß bei wechselndem Zulaufdruck im örtlichen Wasserleitungsnetz (1) die von der Drucksteigerungspumpe (3) geförderte Wassermenge mit Hilfe des Regulierorgans (4) in Abhängigkeit vom Zuiaufdruc k am Geberteil bis zum Erreichen eines stationären Druckzustandes an der Zulaufseite der Drucksteigerungspumpe ³S (3) drosselbar ist1.Pressure increasing device for water supply systems with a pressure increasing pump, which is connected directly to a local water supply network via a backflow preventer, with a pressure vessel connected to the pressure increasing pump on the pressure side and with a flow regulator that throttles the flow rate when the supply pressure in the local water supply network drops to an adjustable minimum supply pressure, characterized in that the flow regulator has a transmitter part and a regulator element (4), that the transmitter part is connected to the inlet side of the pressure increasing pump (3) and the regulating element (4) is arranged in the pressure line running from the pressure increasing pump (3) to the pressure vessel (5) and that with changing inlet pressure in the local water supply network (1) the amount of water pumped by the pressure increasing pump (3) with the help of the regulating member (4) depending on the Zuiaufdruc k on the transmitter part until a steady state pressure is reached s can be throttled on the inlet side of the pressure booster pump ³ S (3)

2. Druckerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geberteil und das Regulierorgan (4) zu einer Baueinheit vereinigt und der Geberteil über eine an die Zulaufseite der Drucksteigerungspumpe angeschlossene Rohrleitung (7) mit dem Zulaufdruck beaufschlagt 1 -·-2. Pressure increasing device according to claim 1, characterized in that the encoder part and the Regulating member (4) combined into one structural unit and the encoder part via a to the inlet side of the Pressure booster pump connected pipe (7) pressurized with the inlet pressure 1 - · -

3. Druckerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Geberteil in oder3. Pressure increasing device according to claim 1, characterized in that the encoder part in or an der Zulaufleitung der Drucksteigerungspumpe angeordnet oder mit der Zulaufleitung durch eine Rohrleitung verbunden ist und der Steuerbefehl durch mechanische, elektrische oder magnetelektrisch« Verbindungsmittel auf einen Steuerteil (4') des Reitulierorgans (4) übertragen wird.Arranged on the feed line of the booster pump or with the feed line through a Pipeline is connected and the control command by mechanical, electrical or magneto-electric «connecting means to a control part (4 ') of the Reitulierorgans (4) is transferred.