DE19735847A1

DE19735847A1 - Dreidimensional wirkende Blasen-Membranpumpe

Info

Publication number: DE19735847A1
Application number: DE19735847A
Authority: DE
Inventors: Martin Schuerg; Dieter Krause
Original assignee: Individual
Current assignee: Schuerg Martin 56203 Hoehr-Grenzhausen De Kraus
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 1999-03-04

Description

Die Pumpe dient zum Fördern chemisch aggressiver sowie feststoffhaltiger Fluide mit abrasiven Inhaltsstoffen. Pumpengehäuse (1) und Blasemembran (2) bestehen aus korrosionsbeständigem Material. Antrieb (3) und Pumpe (1) können als Baueinheit (Fig. 3), aber auch räumlich getrennt in Schachtbauwerken installiert werden (Fig. 2). Das Pumpengehäuse (1) kann sowohl in Naßaufstellung (Fig. 2+3) als auch trocken aufgestellt installiert werden (Fig. 4).

Wirkungsweise und Funktion

Eine im Pumpengehäuse eingebaute Blase mit der Fähigkeit zur dreidimensionalen Volumenänderung wird durch eine umweltverträgliche Vorlageflüssigkeit im Wechsel aufgeblasen und wieder leergesaugt. Die Ansteuerung erfolgt über einen mechanisch, hydraulisch oder elektromagnetisch angetriebenen Hubkolben. Durch ein je im Eintritt wie im Austritt des Pumpengehäuses eingebautes Rückschlagventil entsteht somit ein Volumenstrom. Hierbei wird also die Vorlageflüssigkeit in die elastische Blase eingebracht und somit die Verdrängung erzeugt, beim Leersaugen entsprechendes Volumen wieder in das Pumpengehäuse eingesogen.

Darstellungen

Fig. 1: Funktionsprinzip der Blasemembranpumpe

Fig. 2: Naßaufstellung mit separat (Überflur) aufgestellter Antriebseinheit

Fig. 3: Naßaufstellung mit integrierter Antriebseinheit

Fig. 4: Pumpe und Antriebseinheit in Trockenaufstellung

Bezugszeichenliste

1

Pumpen(-Arbeitsgehäuse)

2

Blasemembran

3

Antriebseinheit zur Erzeugung des pulsierenden Volumenstroms der Vorlageflüssigkeit

4

Druckleitungsrückstromventil

5

Saugleitungsrückstromventil

6

Blasemembran im aufgeblasenen Zustand

7

Blasemembran im leergesaugten Zustand

8

Entlüftungsventil des Pumpengehäuses

9

Pumpendruckleitung

10

Pumpensaugleitung

11

Pumpenschacht

Konstruktionsbedingt ergeben sich folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Kolben-Membranpumpen:

Durch die Art der Aufhängung im Pumpengehäuse und die dreidimensionale Wirkungsweise leistet die Membran erheblich weniger Walkarbeit bei gleichem Verdrängungsvolumen.

Die Blasenmembran kann dünnwandiger ausgelegt werden und verfügt allein schon aus diesem Grund über eine höhere Dauerbelastbarkeit im Pumpbetrieb.

Es gibt keine Reibungs- oder Berührungspunkte zwischen Blasemembran und Pumpengehäuse, die in Verbindung mit evtl. Feststoffen in der Förderflüssigkeit zum vorzeitigen Bersten der Membran führen können.

Die Pumpe kann in Verbindung mit elektrischen oder ölhydraulischem Antrieb sowohl naß- wie auch trockenaufgestellt installiert werden, was der einfachen Austauschbarkeit in bestehenden Pumpenschächten sehr zugute kommt.

In Verbindung mit einer Zerkleinerungseinrichtung für Feststoffe besteht keine Einschränkung für die Nutzung von Förderleitungen mit einem Durchmesser von 40 bis 80 mm.

Der Gesamtwirkungsgrad der Maschine liegt durch die geringere Walkarbeit der Membran höher als bei bisher bekannten Membranpumpen.

Die Pumpe ist ohne bauliche Änderungen gegen naß- und trocken aufgestellte konventionelle Kreiselpumpen austauschbar.

Der niedrigere Energiebedarf führt zu einem erheblich höheren Wirkungsgrad wie er mit konventionellen Kreiselpumpen erreicht wird.

Die Elektrokomponenten können innerhalb und außerhalb des Ex-Schutzbereiches installiert werden. Pumpe und Antriebseinheit sind räumlich getrennt aufstellbar.

Im Gegensatz zu Kreiselpumpen können mit einer Blasemembranpumpe Förderhöhen bis 160 m erreicht werden.

Durch die mit der Blasemembranpumpe erreichbare Förderhöhe (Faktor 3 gegenüber konventionellen einstufigen Kreiselpumpen) kann die Auslegung der nachfolgenden Druckrohrquerschnitte mit geringeren Durchmessern vorgenommen werden. Die damit verbundene Erhöhung der Fließgeschwindigkeit vermindert die Gefahr von Ablagerungen. Darüber hinaus ist es problemlos möglich, die geforderte Mindestströmungsgeschwindigkeit von 0,8 m/s in Abwasserdruckleitungen zu gewährleisten.

Durch Parallelschalten mehrerer Pumpen läßt sich unter Beibehaltung von Frequenz und Ausdehnungsgrad der Blasemembran eine proportionale Erhöhung und Vergleichsmäßigung des Volumstroms erzielen.

Claims

Der Anspruch begründet sich in folgenden verfahrenstechnischen Besonderheiten gegenüber handelsüblichen Kolben-Membranpumpen verfügt diese Pumpe über eine im Gehäuse frei schwingende Membran mit der Form eines Ballons. Die Volumenveränderung erfolgt somit nicht nur zwei- sondern dreidimensional.
Konstruktionsbedingt ergeben sich folgende Vorteile gegenüber herkömmlichen Kolben-Membranpumpen:
- - Durch die Art der Aufhängung im Pumpengehäuse und die dreidimensionale Wirkungsweise leistet die Membran erheblich weniger Walkarbeit bei gleichem Verdrängungsvolumen.
- - Die Membran kann dünnwandiger ausgelegt werden und verfügt allein schon aus diesem Grund über eine höhere Dauerbelastbarkeit im Pumpbetrieb.
- - Es gibt keine Reibungs- oder Berührungspunkte zwischen Ballonmembran und Pumpengehäuse, die in Verbindung mit evtl. Feststoffen in der Förderflüssigkeit zum vorzeitigen Bersten der Membran führen können.
- - Die Pumpe kann in Verbindung mit elektrischen oder ölhydraulischem Antrieb sowohl naß- wie auch trockenaufgestellt installiert werden, was der einfachen Austauschbarkeit in bestehenden Pumpenschächten sehr zugute kommt.
- - In Verbindung mit einer Zerkleinerungseinrichtung für Feststoffe besteht keine Einschränkung für die Nutzung von Förderleitungen mit einem Durchmesser von 40 bis 80 mm.
- - Der Gesamtwirkungsgrad der Maschine liegt durch die geringere Walkarbeit der Membran höher als bei bisher bekannten Membranpumpen.
- - Die Pumpe ist ohne bauliche Änderungen gegen naß- und trocken aufgestellte konventionelle Kreiselpumpen austauschbar.
- - Der niedrigere Energiebedarf führt zu einem erheblich höheren Wirkungsgrad wie er mit konventionellen Kreiselpumpen erreicht wird.
- - Die Elektrokomponenten können innerhalb und außerhalb des Ex-Schutzbereiches installiert werden. Pumpe und Antriebseinheit sind räumlich getrennt aufstellbar.
- - Im Gegensatz zu Kreiselpumpen können mit einer Ballonmembranpumpe Förderhöhen bis 160 m erreicht werden.
- - Durch die mit der Ballonmembranpumpe erreichbare Förderhöhe (Faktor 3 gegenüber konventionellen einstufigen Kreiselpumpen) kann die Auslegung der nachfolgenden Druckrohrquerschnitte mit geringeren Durchmessern vorgenommen werden. Die damit verbundene Erhöhung der Fließgeschwindigkeit vermindert die Gefahr von Ablagerungen. Darüber hinaus ist es problemlos möglich, die geforderte Mindestströmungsgeschwindigkeit von 0,8 m/s in Abwasserdruckleitungen zu gewährleisten.