DE19652585C2 - Vorrichtung zum Entlüften einer eine Flüssigkeit führenden Heberleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entlüften einer eine Flüssigkeit führenden Heberleitung mit einer über ein Steigrohr mit der Heberleitung verbundenen Entlüftungskammer und einer an die Entlüftungskammer mittels eines aus der Entlüftungskammer führenden Saugstutzens angeschlossenen Pumpe zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Entlüftungskammer gegenüber dem absoluten Druck in der Heberleitung.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE-PS 44 22 127 C2 für Entwässerungssiele bekannt. Hierbei ist ein Unterdruckbehälter mit einer über Tauchelektroden gesteuerten Pumpe über ein Verbindungsstück direkt über dem Scheitel der Heberleitung angeordnet, wodurch in der Heberleitung mitgeführte Luft und aufschwimmende Fest- und Flüssigstoffe zwangsläufig in den Unterdruckbehälter steigen und dort für einen übermäßigen Luft- und Verschmutzungsanfall sorgen. Da mit stärker oder turbulenter werdendem Zulauf immer mehr Luft mitgeführt wird, bedeutet dies in der Praxis, daß eine unnötig stark erhöhte Luftmenge in den Unterdruckbehälter gelangt und dort zu separieren ist, was eine leistungsmäßig höher dimensionierte Pumpe erfordert. Das gleiche gilt für quirlige und mit reichlich Luft angereichte Fließgewässer. Weiterhin sind bei der bekannten Vorrichtung die zur Steuerung der Pumpe eingesetzten Tauchelektroden ungeschützt im Unterdruckbehälter angeordnet und so starken Verunreinigungen ausgesetzt und können durch anhaftende Fremdstoffe (Laub, Kunststoffolie, Chemikalien) isoliert oder kurzgeschlossen und damit außer Funktion gesetzt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die eingangs genannten Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu überwinden und eine kleine und dennoch sehr leistungsfähige Vorrichtung zur Entlüftung einer Heberleitung vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Entlüften einer eine Flüssigkeit führenden Heberleitung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das die Entlüftungskammer mit der Heberleitung verbindende Steigrohr seitlich versetzt zum Scheitelpunkt der Heberleitung in diese einmündend angeordnet ist und der an die Entlüftungskammer oberseitig angeschlossene Saugstutzen der Pumpe mittels eines in der Entlüftungskammer angeordneten Schwimmerventils in Abhängigkeit vom in die Entlüftungskammer aus der Heberleitung eingesogenen Volumen an Flüssigkeit verschließbar oder öffenbar ist, dergestalt, daß eine kontinuierliche Entlüftung der Heberleitung bewirkbar ist.

Derartige Schwimmerventile sind zur Steuerung von Entlüftungsvorgängen im Prinzip bekannt, wozu nur beispielhaft auf das Buch "Armaturen-Technik", Vereinigte Armaturen- Gesellschaft mbH, Autor R. Weisbrod, 1973, Seite 235 verwiesen wird.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Schwimmerventil arbeitet dabei selbsttätig hydromechanisch in Abhängigkeit von dem in der Entlüftungskammer befindlichen Volumen an Flüssigkeit und dem damit korrespondierenden Volumen an Gas, so daß der Saugstutzen des Entlüftungsventiles von der Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks kontinuierlich mit einem voreinstellbaren Unterdruck beaufschlagt werden kann, der geringer ist als der in der Heberleitung vorherrschende absolute Druck.

Bei nur geringem anfallenden Gasvolumen in der Heberleitung wird auch nur ein entsprechend geringer Anteil an Gas gegenüber Flüssigkeit in die Entlüftungskammer eingesogen. Demzufolge steigt das Volumen an Flüssigkeit in der Entlüftungskammer an. Das auf der Flüsigkeit aufschwimmende Schwimmerventil verschließt sodann bei einem ausreichend hohen Flüssigkeitsstand im Innern der Entlüftungskammer deren Saugstutzen, so daß die Pumpe keine Flüssigkeit aus der Entlüftungskammer ansaugen kann.

Sinkt jedoch das Volumen an Flüssigkeit in der Entlüftungskammer durch vermehrtes Aufsteigen von in der Heberleitung befindlichem Gas in die Entlüftungskammer ab, öffnet sich das Schwimmerventil und gibt den Saugstutzen zum Absaugen der in der Entlüftungskammer befindlichen Gase durch die Pumpe frei. Somit wird eine kontinuierliche Entlüftung der Heberleitung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht.

Durch dieses einfache hydromechanisch selbsttätige Schwimmerventil in der Entlüftungskammer ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für undefiniert verschmutzte Flüssigkeiten, wie Abwasser, Oberflächenwasser, geeignet und ermöglicht einen dauerhaft störungsfreien und weitestgehend wartungsfreien zuverlässigen Betrieb.

Diese hohe Funktionssicherheit wird erfindungsgemäß zudem dadurch gewährleistet, daß das Steigrohr seitlich versetzt zum Scheitelpunkt der Heberleitung in diese einmündet. Auf diese Weise wird vermieden, Lufteinschlüsse, Gase und auf der Flüssigkeit aufschwimmende Fest- und Flüssigstoffe, die auf Grund der Fließgeschwindigkeit der Flüssigkeit in der Heberleitung ohnehin wieder aus dieser ausgetragen würden, zwangsläufig in die Entlüftungseinrichtung einzuleiten, sondern diese auf der Flüssigkeit befindlichen Stoffe überwiegend an der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung vorbeizuleiten. Erst wenn eine zunehmende Luft- oder Gasmenge im Heberleitungsscheitel ein Absinken des Flüssigkeitsstandes in der Heberleitung bewirkt, steigt Luft bzw. Gas in die Entlüftungseinrichtung auf und wird von dort separiert. Auf diese Weise behält die Pumpe zur Erzeugung des Unterdrucks in der Entlüftungskammer eine größere Kapazitätsreserve und die Heberleitung bleibt sogar bei einem Stromausfall wesentlich länger funktionsfähig.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Steigrohr und der Entlüftungskammer ein Feststoffabweiser vorgesehen, der in der in der Steigleitung aufsteigenden Flüssigkeit enthaltene Feststoffteilchen von einem Eintritt in die Entlüftungskammer zurückhält, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch durch grobere in der Flüssigkeit enthaltene Feststoffteilchen nicht in ihrer dauerhaften Funktionssicherheit beeinträchtigt werden kann.

Der Feststoffabweiser umfaßt vorteilhaft ein beweglich gelagertes Rückhaltesieb oder einen Rückhalterechen mit einem daran befestigten Auftriebskörper, dergestalt, daß der Auftriebskörper bei in der Steigleitung aufsteigender Flüssigkeit aufschwimmt und das Rückhaltesieb in seine Rückhalteposition im Strömungsweg der Flüssigkeit bringt. Auf diese Weise wird das Rückhaltesieb oder der Rückhalterechen nur bei in die Entlüftungskammer einströmender Flüssigkeit in den Strömungsweg der Flüssigkeit gebracht und entfaltet seine Rückhaltewirkung, während beispielsweise bei einem beginnenden Entlüften einer mit Gasen gefüllten Heberleitung das freie Absaugen der Gase durch das Steigrohr und die Entlüftungskammer nicht behindert wird, sondern ein besonders hoher Luftdurchsatz zur schnellen Inbetriebnahme der Heberleitung ermöglicht wird.

Das Rückhaltesieb kann dabei in seitlichen Führungen parallel zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit geführt sein, so daß es mit der einströmenden Flüssigkeit in seine Rückhalteposition aufschwimmt oder bei ablaufender Flüssigkeit in eine Freigabeposition absinkt. Ein derartiges Rückhaltesieb oder ein Rückhalterechen kann auch schwenkbar mit einseitiger Befestigung ausgebildet sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Saugstutzen der Entlüftungskammer mit einem Zweiwegeventil oder mit zwei wechselweise je einen Leitungsweg verschließenden Ventilen ausgebildet, wobei über den ersten Weg die Pumpe für die Entlüftungskammer angeschlossen ist und über dessen zweiten Weg die Entlüftungskammer zwecks Rückspülung belüftbar ist. Bei einem solchen Rückspül- bzw. Reinigungsvorgang wird dabei das in der zur Pumpe führenden Leitung befindliche Ventil geschlossen, bevor das weitere Ventil geöffnet wird und eine Luftspülung der Entlüftungskammer einleitet, in deren Verlauf Flüssigkeit und Feststoffe aus der Entlüftungskammer und auch dem gegebenenfalls vorhandenen Feststoffabweiser zurück in die Heberleitung gespült werden. Auch bei diesem Reinigungsvorgang bewirkt der am Feststoffabweiser angeordnete Auftriebskörper eine Bewegung des Rückhaltesiebes bzw. des Rückhalterechens aus seiner Rückhalteposition in eine geöffnete Position und eventuell eingeklemmte und anhängende Feststoffe am Feststoffabweiser werden freigegeben.

Alternativ dazu kann die Entlüftungskammer auch mit einem über ein Ventil verschließbaren Belüftungsstutzen zusätzlich zum Saugstutzen versehen sein. Beispielsweise ist mit einem derartigen Belüftungsstutzen das Belüften und dadurch bedingte Rückspülen auch größerer Entlüftungskammern möglich, wobei durch einen entsprechend großen Querschnitt des Belüftungsstutzens eine rasche Belüftung und damit verbunden eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der ablaufenden Flüssigkeit erzielbar ist, die die Reinigungswirkung erheblich verbessert.

Der separate Belüftungsstutzen ist überdies beim Entlüften einer vollständig mit Luft gefüllten Heberleitung vorteilhaft. In diesem Fall kann an dem Belüftungsstutzen in Umkehrung der eben beschriebenen Luftströmungsrichtung eine leistungsfähige Vakuumpumpe zeitweilig angeschlossen werden, die die Entlüftung der Heberleitung zur Inbetriebnahme in erheblich verkürzter Zeit bewirkt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mittels eines Absperrventiles von der Heberleitung hydraulisch getrennt werden. Dazu wird vorgeschlagen, daß das Steigrohr mittels eines Absperrschiebers verschließbar ist. Somit kann der Betrieb der Heberleitung auch bei Wartungs- und Reinigungsarbeiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Unterbrechung weitergeführt werden.

Weiterhin ist es möglich, über eine Kondensatleitung in der Pumpe oder einem daran angeschlossenen Unterdruckkessel angesammeltes Kondensat in die Entlüftungskammer oder den Feststoffabweiser abzuleiten, was bedarfsweise erfolgen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine sehr leistungsfähige Entlüftung einer eine Flüssigkeit führenden Heberleitung bei gleichzeitig sehr kompakten Abmessungen. Somit ist es mit der Erfindung möglich, eine energie- und kostensparende transportable Vorrichtung zum Entlüften der Heberleitung zu schaffen, die ohne Montagearbeiten und ohne Bau einer herkömmlichen Heberleitung jederzeit auch kurzzeitig und für geringere Flüssigkeitsmengen eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß das Steigrohr an seinem der Entlüftungskammer abgewandten Ende mit einem Rohrstutzen dauerhaft verbunden ist und an beiden Enden des Rohrstutzens Anschlußmittel zum Anschluß von Rohren und/oder Schläuchen ausgebildet sind. Auf diese Weise stellt die transportabel ausgeführte erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung selbst ein Teilstück der Heberleitung dar, die auf beiden Seiten universelle Anschlußmöglichkeiten zum Beispiel für Flanschenrohre, Schnellkupplungsrohre und Unterdruckschläuche besitzt.

Zur weiteren Verbesserung der Kompaktheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß die Entlüftungskammer und die Pumpe auf dem Rohrstutzen in einer kompakten Einheit zusammengefaßt und befestigt sind und beispielsweise mit einer gemeinsamen Abdeckung oder einem Gehäuse versehen sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in schematisierter Darstellung eine Vorrichtung zur Entlüftung einer Heberleitung

Fig. 2 die Anordnung des Saugstutzens an der Heberleitung Fig. 3a die Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 in besonders kompakter Bauweise

Fig. 3b die Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3a

Fig. 4a in schematisierter Darstellung die Anordnung einer Vorrichtung gemäß Fig. 3a innerhalb einer Heberleitung

Fig. 4b in schematisierter Darstellung die Anordnung einer Vorrichtung gemäß Fig. 3a seitlich an eine Heberleitung angeflanscht

Fig. 4c in schematisierter Darstellung die Anordnung einer Vorrichtung gemäß Fig. 3a in einer Verbindungsleitung zwischen zwei parallelen Heberleitungen

Fig. 5 in schematisierter Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entlüften einer Heberleitung.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Entlüften einer Heberleitung 1 dargestellt.

Diese Entlüftungsvorrichtung umfaßt eine Entlüftungskammer 5, die unterseitig über einen Anschlußstutzen 55 und ein Steigrohr 2 an die Heberleitung 1 angeschlossen ist und oberseitig über einen Saugstutzen 54 und eine Saugleitung 8 an eine Pumpe 9 angeschlossen ist, die über einen angeschlossenen Druckkessel 90 einen Unterdruck im Inneren der Entlüftungskammer 5 erzeugt.

Der auf diese Weise im Inneren der Entlüftungskammer 5 erzeugbare Unterdruck ist geringer als der in der Heberleitung 1 herrschende absolute Druck, so daß eine in der Heberleitung 1 geführte Flüssigkeit F und gegebenenfalls darin befindliche Feststoffteilchen 14 sowie Gase G gemäß Pfeilen P1 über das Steigrohr 2 und den Anschlußstutzen 55 nach oben in das Innere der Entlüftungskammer 5 eingesogen werden bzw. aufsteigen. Die in diesem Gemisch enthaltenen Gase sondern sich sodann innerhalb der Entlüftungskammer 5 oberhalb der Flüssigkeit F ab und werden über den Saugstutzen 54 von der Pumpe 9 aus der Entlüftungskammer 5 entfernt, so daß eine kontinuierliche Entlüftung der Heberleitung 1 bewirkt ist.

Wie insbesondere aus der Fig. 2 ersichtlich, ist der Saugstutzen 2 zur Förderung der in der Heberleitung 1 geförderten Flüssigkeit seitlich versetzt zum Scheitelpunkt S der Heberleitung 1 angeordnet, so daß auch nur in diesem Bereich Flüssigkeit F in die Entlüftungskammer 5 eingesaugt wird und gegebenenfalls mitgeführte Feststoffe und Gase in die Entlüftungskammer aufsteigen können. Hingegen werden die mittig im Hauptstrom unterhalb des Scheitelpunktes S von der dort vorherrschenden Strömung mitgenommenen Feststoffe 14 und Gase G am Steigrohr 2 vorbeigeführt.

Bei einer derartigen störungsfreien Führung der Flüssigkeit F, bei der die Heberleitung 1 bis nahe an den Scheitelpunkt S mit Flüssigkeit gefüllt ist, gelangt somit durch die seitlich versetzte Einmündung des Steigrohres 2 nur Flüssigkeit F in das Innere der Entlüftungskammer 5 und führt dort zu einem Ansteigen des Flüssigkeitsvolumens. Um zu verhindern, daß infolge der Volumenzunahme und des steigenden Standes an Flüssigkeit F im Inneren der Entlüftungskammer 5 diese Flüssigkeit F über den Saugstutzen 54 in die Saugleitung 8 und letztlich in die Pumpe 9 zur Erzeugung des Unterdruckes gelangen kann, ist im Inneren der Entlüftungskammer 5 ein Schwimmerventil 50 angeordnet, welches zum Beispiel einseitig mittels eines Lagerzapfens 52 in einer Lagerung 53 geführt ist und auf der dem Lagerzapfen 52 abgewandten Seite einen Ventilkegel 51 aufweist, der mit den Saugstutzen 54 der Entlüftungskammer 5 korrespondiert. Steigt nunmehr der Flüssigkeitsstand im Inneren der Entlüftungskammer 5 an, schwimmt das Schwimmerventil 50 entsprechend der Volumenzunahme an Flüssigkeit F in Pfeilrichtung P3 nach oben und bewirkt durch Eintauchen des Ventilkegels 51 in den Saugstutzen 54 einen flüssigkeits- und gasdichten Abschluß, so daß keine Flüssigkeit in den Saugstutzen 54 und nachfolgend in die Pumpe 9 gelangen kann.

Hingegen wird, wenn der Anteil an Gasen G im Inneren der Heberleitung 1 zunimmt, der Stand an Flüssigkeit F in der Heberleitung 1 mehr und mehr bis in den Mündungsbereich des Steigrohres 2 und ggf. auch darunter absinken, so daß über das Steigrohr 2 auch zunehmend Gas G in das Innere der Entlüftungskammer 5 aufsteigt und dort ein Absinken des Standes an Flüssigkeit F bewirkt. Demzufolge wird auch das Schwimmerventil 50 in Pfeilrichtung P3 abwärts bewegt und gibt den Saugstutzen 54 frei, so daß die im Inneren der Entlüftungskammer 5 angesammelten Gase G von der Pumpe 9 aus der Entlüftungskammer 5 entfernt werden können.

In gleicher Weise kann auch eine Entlüftung einer vollständig mit Luft gefüllten Heberleitung 1, etwa bei deren Inbetriebnahme erfolgen, indem die Entlüftungsvorrichtung über die Pumpe 9 diese Luft über das Steigrohr 2 und die Entlüftungskammer 5 aus der Heberleitung entfernt, bis diese vollständig entlüftet ist.

Somit wird auf einfache hydromechanische Weise eine selbsttätige Entlüftung der Heberleitung 1 bewirkt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bewirkt das im Inneren der Entlüftungskammer 5 angeordnete Schwimmerventil 50 darüber hinaus auch eine Steuerung der Pumpe 9 in Abhängigkeit von der in der Heberleitung 1 anfallenden Menge an Gas G. Für den Fall, daß sich im Inneren der Entlüftungskammer 5 größere Mengen Gas G angesammelt haben, fällt das Volumen an Flüssigkeit F im Inneren der Entlüftungskammer 5 entsprechend gering aus und das Schwimmerventil 50 ist gemäß Pfeil P3 weit abgesunken und gibt den Saugstutzen 54 vollständig zur maximalen Saugleistung der Pumpe 9 frei. Ist jedoch im umgekehrten Fall nahezu kein Gas G im Inneren der Entlüftungskammer 5 vorhanden, ist der Anteil an Volumen der Flüssigkeit F im Inneren der Entlüftungskammer 5 entsprechend hoch, so daß das Schwimmerventil 50 in der eben beschriebenen Weise einen Verschluß des Saugstutzens 54 bewirkt. In der Folge stellt sich vor der Pumpe 9 ein ansteigender Unterdruck ein, so daß durch Verwendung einer entsprechenden Steuereinrichtung 10 bei Überschreiten eines vorgebbaren Unterdrucks ein Abschalten der Pumpe 9 bewirkt werden kann, da deren Leistung in diesem Zustand nicht benötigt wird. Der an die Pumpe 9 angeschlossene Druckkessel 90, der mit der Saugleitung 8 in Verbindung steht, stellt in diesem Falle auch über längere Zeiträume die Aufrechterhaltung des gewünschten Unterdrucks sicher. Erst nachdem der Stand an Flüssigkeit F im Inneren der Entlüftungskammer 5 durch eintretendes Gas G wieder abgesunken ist, gibt das Schwimmerventil 50 den Saugstutzen 54 frei, so daß das angesammelte Gas G abgesaugt wird und es zu einem Druckabfall im Inneren des Druckkessels 90 kommt und die Steuereinrichtung 10 gegebenenfalls ein Wiedereinschalten der Pumpe 9 zur Bereitstellung des Unterdrucks in der Saugkammer 5 bewirkt.

Um zu verhindern, daß von der Flüssigkeit F in der Heberleitung mitgeführte Feststoffteilchen 14 über das Steigrohr 2 in das Innere der Entlüftungskammer 5 gelangen und dort unter ungünstigen Umständen zu einer Blockierung des Schwimmerventils 50 führen, ist zwischen dem Steigrohr 2 und dem Anschlußstutzen 55 der Entlüftungskammer 5 ein Feststoffabweiser 4 angeordnet. Dieser Feststoffabweiser 4 weist im dargesellten Ausführungsbeispiel einen einseitig schwenkbar gelagerten Rückhalterechen 40 auf, an dessen Unterseite ein Auftriebskörper 41 befestigt ist oder in diesen integriert ist. Dieser Auftriebskörper 41 bewirkt bei einem Einströmen von Flüssigkeit F und auch darin mitgeführten Feststoffteilchen 14 aus der Heberleitung 1 in die Entlüftungskammer 5 in Pfeilrichtung P1 ein Verschwenken des Rückhalterechens 40 in seine Rückhalteposition im Strömungsweg der Flüssigkeit F, in dem er beim Einströmen der Flüssigkeit F in dieser aufschwimmt und die Schwenkbewegung des Rückhalterechens 40 in Pfeilrichtung P2 bewirkt. Der auf diese Weise vor den Anschlußstutzen 55 der Entlüftungskammer 5 bewegte Rückhalterechen 40 verschließt somit bei aufsteigendem Stand an Flüssigkeit F den Durchgang zur Entlüftungskammer 5 bis auf rechenartig kleine Durchlässe, so daß keine Feststoffe in die Entlüftungskammer 5 eindringen können.

Gleichzeitig aber behindert der nur bei in die Entlüftungskammer 5 aufsteigender Flüssigkeit F gemäß dem Pfeil P2 in den Strömungsweg schwenkbare Rückhalterechen 40 bei Inbetriebnahme der Entlüftungsvorrichtung den einsetzenden Entlüftungsvorgang im Inneren der Heberleitung 1 nicht, sondern ist entgegen der Pfeilrichtung P2 in seinen vollständig geöffneten Zustand verschwenkt, um einen größeren Luftdurchsatz und damit eine schnellere Evakuierung und Inbetriebnahme der Heberleitung 1 zu ermöglichen.

Zur intervallmäßigen Selbstreinigung der Entlüftungsvorrichtung ist der Saugstutzen 54 der Entlüftungskammer 5 mit zwei wechselseitig verschließbaren Ventilen 6, 7 versehen. An dem ersten vom Ventil 7 verschließbaren Weg ist dabei die zur Pumpe 9 führende Saugleitung 8 angeschlossen, während über den zweiten vom Ventil 6 verschließbaren Weg Luft in das Innere der Entlüftungskammer 5 eingeleitet werden kann, um eine Rückspülung zu bewirken. Bei einem derartigen Reinigungsvorgang wird in einem ersten Schritt das Ventil 7 geschlossen und das Ventil 6 geöffnet, so daß die infolge des Unterdrucks im Inneren der Entlüftungskammer 5 über das Ventil 6 und den Saugstutzen 54 einströmende Luft eine Rückspülung der Entlüftungskammer 5 in die Heberleitung 1 bewirkt. Dabei öffnet sich auch der schwenkbare Rückhalterechen 40 des Feststoffabweisers 4 entgegen Pfeilrichtung P2, so daß gegebenenfalls zwischen Rückhalterechen 40 und Anschlußstutzen 55 eingeklemmte Feststoffteilchen ebenfalls in die Heberleitung 1 herausgespült werden.

In Abwandlung der eben beschriebenen Anordnung ist in der Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Entlüftungsvorrichtung dargestellt.

Bei dieser Entlüftungsvorrichtung weist die Entlüftungskammer 5 zum einen den bereits beschriebenen Saugstutzen 54 zum Absaugen der Gase G aus der Entlüftungskammer 5 auf, jedoch ist zusätzlich zu diesem Saugstutzen 54 auch ein separat in die Entlüftungskammer 5 führender Belüftungsstutzen 54a vorgesehen.

An den Saugstutzen 54 ist dabei nur die Pumpe 9 über die mittels Ventil 7 verschließbare Saugleitung 8 angeschlossen, während über den Belüftungsstutzen 54a nach dem Öffnen - mechanisch und/oder elektrisch - eines Ventils 6 über die Leitung 60 Luft zwecks Rückspülung der Entlüftungskammer, wie beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in diese einleitbar ist.

Der Belüftungsstutzen 54a kann jedoch mit einem größeren Querschnitt als der Saugstutzen 54 ausgeführt werden und ermöglicht somit auch bei größeren Entlüftungskammern 5 ein rasches vollständiges Belüften derselben, was entsprechend hohe Strömungsgeschwindigkeiten und damit gute Reinigungswirkung der beim Belüften der Entlüftungskammer 5 in die Heberleitung 1 ablaufenden Flüssigkeit mit sich bringt.

Darüber hinaus eröffnet der separate Belüftungsstutzen 54a der Entlüftungskammer 5 die Möglichkeit, in Umkehrung der beim Belüften vorherrschenden Luftströmung, bei Inbetriebnahme und Entlüftung einer zum Beispiel vollständig mit Luft gefüllten Heberleitung 1 an die aus dem Belüftungsstutzen 54a führende Leitung 60 eine leistungsfähige Vakuumpumpe anzuschließen, die eine Entlüftung der Heberleitung 1 in erheblich kürzerer Zeit als die Pumpe 9 ermöglicht. Mit einer derartigen an den Belüftungsstutzen 54a angeschlossenen Vakuumpumpe kann darüber hinaus auch der Betrieb der Entlüftungsvorrichtung bei einem Ausfall der Pumpe 9, etwa durch Ausfall der Energieversorgung oder Defekt, aufrechterhalten werden.

Wie weiterhin den Fig. 1 und 5 entnehmbar ist, ist ein Absperrschieber 3 unterhalb des Feststoffabweisers 4 im Steigrohr 2 angeordnet, mit dessen Hilfe die Entlüftungsvorrichtung von der Heberleitung 1 hydraulisch getrennt werden kann. Somit kann der Betrieb der Heberleitung 1 auch bei Wartungs- und Reinigungsarbeiten an der Entlüftungsvorrichtung unbeeinflußt fortgesetzt werden.

Zur Ableitung von gegebenenfalls in der Pumpe 9 oder dem Druckkessel 90 anfallenden Kondensat ist weiterhin eine zur Entlüftungskammer 5 führende Kondensatleitung 13 vorgesehen, die bedarfsweise nach dem Öffnen eines Ventils 13a ein Entleeren des angefallenen Kondensats zum Beispiel in die Entlüftungskammer 5 oder den Feststoffabweiser 4 ermöglicht.

Um einen dauerhaft störungsfreien Betrieb der Entlüftungsvorrichtung sicherzustellen, sind überdies Signalgeber, wie Elektroden 11, 12, zur Erfassung der Füllstände im Inneren der Entlüftungskammer 5 vorgesehen, die bei einem Defekt der Entlüftungskammer 5 bzw. des Schwimmerventiles 50 oder bei Versagen der Pumpe 9 (zum Beispiel bei Stromausfall) einen Alarmkontakt in der Steuereinrichtung 10 der Vorrichtung auslösen, der beispielsweise optisch, akustisch oder fernmeldetechnisch angezeigt werden kann.

Durch ihre Einfachheit und Robustheit ist die vorangehend beschriebene Entlüftungsvorrichtung für die Heberleitung z. B. auch als transportable Kompakt-Heberleitungsanlage geeignet, die in den Fig. 3a und 3b dargestellt ist. Wie diesen Fig. 3a, 3b entnehmbar, stellt diese Vorrichtung selbst ein Teilstück der Heberleitung 1 dar, indem an einem Ende des Steigrohres 2 ein Rohrstutzen 20 dauerhaft befestigt ist, der in die Heberleitung 1 eingesetzt wird. Zu diesem Zweck sind an beiden Enden des Rohrstutzens 20 universelle Anschlußmittel 21 für Flanschenrohre, Schnellkupplungsrohre und Unterdruckschläuche vorgesehen bzw. über nicht dargestellte T-Stücke mit der Heberleitung 1 verbunden. Durch eine entsprechende konstruktive Abdeckung A können die unmittelbaren Anschlüsse der Entlüftungsvorrichtung abgedeckt und somit die Vorrichtung gegen Diebstahl geschützt werden.

Zur Inbetriebnahme dieser kompakten Entlüftungsvorrichtung wird diese in eine Heberleitung 1 eingebaut, indem sie über Flanschen, Schnellkupplungsrohre oder Spiralschläuche mit den Ober- und Unterwasserbereichen der zu führenden Flüssigkeit verbunden wird. Dabei wird die Entlüftungsvorrichtung auf dem höchsten Punkt der zu überbrückenden Strecke aufgestellt, und nach Anschluß an eine geeignete Energiequelle eingeschaltet.

Durch den von der Pumpe 9 im Inneren der Entlüftungskammer 5 erzeugten Unterdruck entlüftet sich nun die mit den Rohren bzw. Schläuchen und der Entlüftungsvorrichtung geschaffene Heberleitung 1 selbsttätig und gewährleistet eine kontinuierliche, zuverlässige und energiesparende Förderung.

Hierdurch ist es möglich, das energiesparende Heberprinzip auch da einzusetzen, wo die Erstellung einer üblicherweise stationären Heberleitungsanlage auf Grund der relativ geringen zu fördernden Wassermenge, der Notwendigkeit ständiger Verlagerung der Wasserhaltungsstrecken oder der Kürze der Einsatzdauer zu unwirtschaftlich wäre.

Beispiele für die Anordnung einer beispielsweise transportablen Entlüftungsvorrichtung gemäß den Fig. 3a, 3b sind in den Fig. 4a bis 4c schematisch dargestellt.

In Fig. 4a ist die Anordnung der Entlüftungsvorrichtung innerhalb der Heberleitung, d. h. als Teilstück derselben, dargestellt.

Hingegen zeigt die Fig. 4b den Anschluß der Entlüftungsvorrichtung zum Beispiel mittels T-Stücken außerhalb der eigentlichen Heberleitung, d. h. seitlich an diese angeflanscht.

Fig. 4c schließlich zeigt die Entlüftungsvorrichtung innerhalb, d. h. als Teilstück einer Verbindungsleitung zwischen zwei parallelen Heberleitungen.

In jeder dieser schematisch dargestellten Anordnungen - weitere sind ebenfalls denkbar - wird somit durch die vorstehend beschriebene Erfindung eine dauerhafte und zuverlässige Förderung verschmutzter und auch mit Feststoffen belasteter Flüssigkeiten nach dem Heberprinzip und dem Prinzip der kommunizierenden Röhren wartungs- und energiearm ermöglicht, die auch von gelegentlichen Stromausfällen, wie sie zum Beispiel bei Unwetter und auf Baustellen vorkommen können, nicht beeinträchtigt wird.

Zusammenfassend schafft die Erfindung demnach eine Entlüftungsvorrichtung für eine in oberwasser­ unterwasserseitige Flüssigkeitsübernahme- und Übergaberäume mündende Heberleitung 1 zur ununterbrochenen fremdenergiefreien Förderung von verunreinigten Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Abwasser, Oberflächenwasser, die im Hochpunkt der Heberleitung 1 über ein Steigrohr mit dieser verbunden wird, wobei die Austrittsöffnung der Entlüftungskammer 5 mittels einer Pumpe 9 ständig mit einem geringeren Druck als dem in der Heberleitung 1 vorherrschenden absoluten Druck beaufschlagt und somit die Heberleitung 1 durch einen voreingestellten Unterdruck der Pumpe 9 ständig selbsttätig entlüftet wird.

Die Luftentnahme der Entlüftungsvorrichtung erfolgt seitlich versetzt zum Scheitelpunkt S der Heberleitung 1. Ein der Entlüftungskammer 5 vorgeschalteter Feststoffabweiser 4 mit einem aufschwimmenden Auftriebskörper 41 verschließt den Durchlaß zur Entlüftungskammer 5 bis auf rechenartige kleinere Öffnungen gegen das Eindringen von Grobstoffen. Beim Evakuieren der Heberleitung 1 ist der Feststoffabweiser 4 naturgemäß voll geöffnet, um einen größeren Luftdurchsatz zu ermöglichen. Eine intervallgesteuerte Selbstreinigung erfolgt durch Luftspülung, bei der der Inhalt der Entlüftungskammer 5 über den sich dabei öffnenden Feststoffabweiser 4 schnell in die Heberleitung 1 gedrückt wird.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere die Schaffung einer transportablen Kompaktheberanlage, die auf dem höchsten Punkt der zu überbrückenden Strecke aufgestellt wird, wobei die Entlüftungsvorrichtung selbst ein Teilstück der Heberleitung darstellen kann und universelle Anschlußmöglichkeiten für Flanschenrohre, Schnellkupplungsrohre und Unterdruckschläuche besitzt, somit schnell an veränderten Orten aufgestellt und durch einen automatischen Entlüftungsvorgang selbsttätig die Förderung nach dem Heberprinzip aufnehmen kann.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Entlüften einer eine Flüssigkeit führenden Heberleitung mit einer über ein Steigrohr mit der Heberleitung verbundenen Entlüftungskammer und einer an die Entlüftungskammer mittels eines aus der Entlüftungskammer führenden Saugstutzens angeschlossenen Pumpe zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Entlüftungskammer gegenüber dem absoluten Druck in der Heberleitung, dadurch gekennzeichnet, daß das die Entlüftungskammer (5) mit der Heberleitung verbindende Steigrohr (2) seitlich versetzt zum Scheitelpunkt der Heberleitung (1) in diese einmündend angeordnet ist und der an die Entlüftungskammer (5) oberseitig angeschlossene Saugstutzen (54) der Pumpe (9) mittels eines in der Entlüftungskammer (5) angeordneten Schwimmerventils (50) in Abhängigkeit vom in die Entlüftungskammer (5) aus der Heberleitung (1) eingesogenen Volumen an Flüssigkeit verschließbar oder öffenbar ist, dergestalt, daß eine kontinuierliche Entlüftung der Heberleitung bewirkbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steigrohr (2) und der Entlüftungskammer (5) ein Feststoffabweiser (4) vorgesehen ist, der in der in der Steigleitung aufsteigenden Flüssigkeit enthaltene Feststoffteilchen von einem Eintritt in die Entlüftungskammer (5) zurückhält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffabweiser (4) ein beweglich gelagertes Rückhaltesieb oder Rückhalterechen (40) mit einem Auftriebskörper (41) umfaßt, dergestalt, daß der Auftriebskörper (41) bei in der Steigleitung (2) aufsteigender Flüssigkeit aufschwimmt und das Rückhaltesieb (40) in seine Rückhalteposition im Strömungsweg der Flüssigkeit bewegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugstutzen (54) mit einem Zweiwegeventil oder mit zwei wechselweise Leitungswege verschließenden Ventilen (6, 7) ausgebildet ist, wobei über den ersten Weg die Pumpe (9) für die Entlüftungskammer (5) angeschlossen ist und über den zweiten Weg die Entlüftungskammer (5) zwecks Rückspülung belüftbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungskammer (5) mit einem Belüftungsstutzen (54a) ausgerüstet ist, der mit einem manuell und/oder elektrisch betätigbaren Ventil (6) verschließbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (2) mittels eines Absperrschiebers (3) verschließbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensatleitung (13) vorgesehen ist, mittels deren in der Pumpe (9) anfallendes Kondensat in die Entlüftungskammer (5) ableitbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsvorrichtung (1) transportabel ausgebildet ist, dergestalt, daß das Steigrohr (2) an seinen der Entlüftungskammer (5) abgewandten Ende mit einem Rohrstutzen (20) dauerhaft verbunden ist und an den beiden Enden des Rohrstutzens (20) Anschlußmittel (21) zum Anschluß von Rohren und/oder Schläuchen ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungskammer (5) und die Pumpe (9) an dem Rohrstutzen (20) befestigt sind.