DE2004206A1

DE2004206A1 - Verfahren und Einrichtung zum Aufrechterhalten eines annaehernd konstanten Foerderstroms mittels Kreiselpumpen

Info

Publication number: DE2004206A1
Application number: DE19702004206
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl-Ing Hoermann; Erich Volz
Original assignee: HALBERGERHUETTE GmbH
Current assignee: HALBERGERHUETTE GmbH
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1970-01-30
Publication date: 1971-08-05
Also published as: SE367044B; BE762026A; NL158264B; DE2004206B2; CH513337A; NL7019038A; GB1337328A; DE2004206C3; FR2077132A5

Description

Verfahren und Einrichtung zum Aufrechterhalten eines annähernd konstanten Förderstroms mittels Kreiselpumpen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Aufrechterhalten eines annähernd konstanten Förderstroms mit Hilfe von mindestens zwei Kreiselpumpen-Aggregaten, welche abwechselnd als Förder- und Reserve-Aggregate verwendet werden.

In Förderkreisläufen, wie z. B. Kühlmittel-Kreisläufen in dor Keaktortechnik, in Sperrmittel-Kreisläufen oder in Förderkreisläufen zur Kesselspeisung werden annähernd konstante Förderströme benötigt, wobei beispielsweise der Förderstrom höchstens um 10 % ahfallan und keinesfalls ganz ausfallen darf. Solche Kreisläufe werden mit mindestens zwei getrennten, komplett-bestückten Aggregaten ausgerüstet, wobei mindestens ein Aggregat den Kreislauf aufrechterhält, während das/die andere(n) Agqregat(e) in

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Reserve steht/stehen, um ζ. B. bei Störungen am Antrieb des fördernden Kreiselpumpen-Aggregats in kürzester Zeit dessen Funktion übernehmen zu können.

Hierbei kann der Impuls zum Einschalten des Reserve-Aggregats erst im Moment des Ausfallens des fördernden Aggregats gegeben werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß beim Umschalten von mit den üblichen Elektromotoren (z. B. mit Innenkäfigläufern) ausgerüsteten Pumpenaggregaten ein untragbarer Abfall des Förderstroms auftritt. Dadurch kann an der Anlage selbst ein großer Schaden entstehen. Ursache dafür ist der rasche Abfall der Drehzahl der ausgeschalteten Pumpe und damit der rasche Abfall ihrer Förderleistung.

Mah'hat deshalb neue Elektromotoren entwickelt, welche zusätzlich auf ihrer UJelle eine mit dieser starr verbundene Schwungmasse oder -scheibe tragen und somit einen Energiespeicher besitzen. In anderen Fällen werden sogenannte Außenläufer verwendet, die im Vergleich zu den üblichen Elektromotoren (Innenläufer) größere rotierende Massen besitzen. Diese Schwungmasse treibt die Pumpe nach dem Ausfallen oder Ausschalten ihres Antriebs noch einige Zeit an und verzögert damit das Abfallen des Förderstroms.

Solche bekannten Ausführungen wirken sich günstig beim Abschalten eines Pumpenaqgregates aus, jedoch sehr nachteilig

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beim Einschaltvorgang; das Beschleunigen der zusätzlichen Schwungmasse verzögert das schnelle Erreichen der Betriebsdrehzahl und führt zum Abfallen des Förderstroms während des Umschaltvorgangs. Man verwendet deshalb Motore mit einem vergrößerten Anzugsmoment und erhöht zusätzlich noch ihre Leistung.

Trotzdem sind Aggregate mit einem annähernd auf den normalen Pumpenleistungsbedarf ausgelegten Antrieb den oben genannten verstärkten Antrieben mit starrer Schwungmasse in der Fördercharakteristik des Einschaltvorgangs überlegen, da erstere schneller ihre ßetriebsdrehzahl erreichen, also schneller den Förderprozeß übernehmen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung bereitzustellen, mit welchen während einer Umschaltperiode ein annähernd konstanter Förderstrom erreicht werden kann, ohne daß Spezialmotore mit vergrößerten Schwungmassen, Leistungen usw. verwendet werden müssen· λ

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das fördernde Kreiselpumpen-Aggregat beim Ausfallen oder Ausschalten seines Antriebs durch eine Schwungmasse eine bestimmte Zeit angetrieben wird, während gleichzeitig das Reserve-Aggregat ohne Antrieb seiner Schwungmasse rasch auf Betriebsdrehzahl und anschließend daran diese Schwungmasse bei Betriebsdrehzahl über eine Anlaufkupplung (langsam) ebenfalls auf Betriebs-Drehzahl gebracht wird, wobei beide im wesentlichen

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gleich ausgerüsteten Kreiselpumpen-Aggregate abwechselnd als Förder- und Reserve-Aggregat dienen.

Zur Durchführung des Verfahrens ist jede Kreiselpumpe mit ihrem Antrieb, welcher etwa auf den Pumpenleistungsbedarf ausgelegt ist, schlupffrei und zusätzlich über eine Anlaufkupplung mit der Schwungmasse verbunden. Dabei wird beim Einschalten und Anfahren eines Aggregates der Antrieb durch die Schwungmasse kaum belastet. Nach einem längeren Zeitraum wird jedoch die Schwungmasse durch den Antrieb voll angetrieben. Beim Abschalten eines Aggregates hält die Schwungmasse die Kreiselpumpe weiter betriebsbereit, bis das Reserve-Aggregat die Betriebsdrehzahl erreicnt hat.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden je zwei, drei, vier oder mehr Förder- und Reserve-Kreiselpumpen-Aggregate zum Aufrechterhalten eines annähernd konstanten Förderstroms verwendet.

In einer anderen erfindungsgemäQen Bauform besitzt der Antrieb zwei tUellenenden, wobei ein Ende schlupffrei mit der Kreiselpumpe und das zweite über eine Anlaufkupplung mit der Schwungmasse verbunden ist.

Wan kann auch die Kreiselpumpe mit zwei Uiellenenden versehen, wobei dann ein Ende schlupffrei mit dem Antrieb und das zweite

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- 5 über eine Anlaufkupplung mit der Schwungmasse verbunden ist.

Zur Erzielung einer gedrängten Bauweise wird erfindungsgemäß der Antrieb nur mit einem verlängerten lüellenende versehen, das an seinem außenliegenden Teil schlupffrei mit der Kreiselpumpe und in seinem innenliegenden Teil schlupffrei mit dem Primärteil der Anlaufkupplung verbunden ist, während der Sekundärteil der Anlaufkupplung mit der Schwungmasse verbunden ist.

fflan kann jede Kreiselpumpe mit einem verlängerten Ulellenende ausrüsten und dessen außenliegenden Teil schlupffrei mit dem Antrieb und dessen innenliegenden Teil schlupffrei mit dem Primärteil der Anlaufkupplung verbinden, während die Schwungmasse mit dem Sekundärteil der Anlaufkupplung verbunden ist.

Man kann z. B. bei größeren Kreiselpumpen-Aggregaten die erforderliche Schwungmasse in mehrere, kleinere aufteilen und jede mit einer eigenen Anlaufkupplung versehen und beispielsweise zwei Schwungmassen auf beiden Seiten des Antriebs, oder noch eine dritte an einem zweiten Pumpenwellenende anordnen.

Anlaufkupplungen, wie sie in der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendet werden, sind an sich bekannt. Jedoch wurden sie bisher beispielsweise nur dort eingesetzt, wo sehr schwere Massen mit einem nicht überdimensionierten Kurzschlußläufer sanft beschleunigt werden oder in stark belasteten Arbeitsmaschinen wie z. B. in Kolbenkompressoren. AIa Anlaufkupplungen werden

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vorwiegend hydrodynamische Strömungskupplungen verwendet. Diese arbeiten mit einer Ölfüllung; durch zusätzlich eingebaute \lerzögerungskammern kann der Einkuppelvorgang zeitlich sehr verlängert werden. Auch bestimmte elektromagnetische Kupplungen, bei denen der Magnetfeldaufbau regelbar ist, sind zur Durchführung der vorliegenden Erfindungen geeignet.

^ Die mit der Erfindung erzielbaren l/orteile bestehen insbesondere darin, daß das Anfahren des Aggregates, welches den Förderprozeß übernehmen soll, ohne zusätzliche Schwungmasse erfolgt. Ein solches Aggregat benötigt somit eine äußerst kurze Anfahrzeit. Das Einkuppeln der Schwungmasse geschieht erst, nachdem Antrieb und Pumpe ihre volle Drehzahl erreicht haben und das Gut bereits gefördert wird. Der Ankuppelvorgang der Schwungmasse erfolgt selbsttätig, wobei die Einkuppelzeit nach bestimmten Meßwerten regelbar ist.

Für das abgeschaltete Aggregat wird das Abfallen der Drehzahl, bzw. des Förderstroms je nach Größe der Schwungmasse mehr oder weniger verzögert. Durch Anpassen von Anlaufzeit und Schwungmassengröße erhält man durch die erfindungsgemäße Einrichtung einen annähernd konstanten Förderstrom.

Ein weiterer Vorteil der erfingunsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß sie aus genormten, preisgünstig zur Verfügung stehenden Bauteilen hergestellt werden kann.

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Bei der Anordnung der Schwungmasse zwischen Antrieb und Kreiselpumpe kann z. B. auch eine genormte Anlaufkupplung verwendet werden. Die Schwungmasse nimmt in diesem Falle die Stelle einer üblicherweise dort angebrachten Keilriemenscheibe ein.

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Claims

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Patentansprüche

(1 .y Verfahren zum Aufrechterhalten des annähernd konstanten

Förderstroms eines Kreiselpumpen-Aggregats beim Umschalten auf ein Reserve-Kreiselpumpen-Aggregat, dadurch gekennzeitnet, daß das fördernde Kreiselpumpen-Aggregat beim Ausfallen oder Ausschalten seines Antriebs durch eine Schwungmasse eine bestimmte Zeit angetrieben wird, während gleich- w zeitig das Reserve-Aggregat ohne Antrieb seiner Schwungmasse rasch auf Betriebsdrehzahl und anschlieüend daran diese Schwungmasse bei Betriebsdrehzahl über eine Anlaufkupplung (langsam) ebenfalls auf Betriebsdrehzahl gebracht wird, wobei beide im wesentlichen gleich ausgerüsteten Kreiselpumpen-Aggregate abwechselnd als Förder- und Reserve-Aggregate dienen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

fe daß je zwei, drei, vier oder mehr Förder- und Reserve-Kreiselpumpen-Aggregate verwendet werden.
3. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antrieb mit der Kreiselpumpe schlupffrei und zusätzlich über eine Anlaufkupplung mit einer Schwungmasse verbunden ist.

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4. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch

1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kreiselpumpe mit ihrem Antrieb schlupffrei und zusätzlich über eine Anlaufkupplung mit einer Schwungmasse v/erbunden ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zwei lliellenenden hat, wobei ein Ende schlupffrei mit der Kreiselpumpe und das zweite über eine Anlaufkupplung mit der Schwungmasse verbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe zwei iüellenenden hat, wobei ein Ende schlupffrei mit dem Antrieb und das zweite über eine Anlaufkupplung mit der Schwungmasse verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein verlängertes Zeilenende hat, das an

seinem außenliegenden Teil schlupffrei mit der Kreiselpumpe ™ und in seinem innenliegenden Teil schlupffrei mit dem Primärteil der Anlaufkupplung verbunden ist, während die Schwungmasse mit dem Sekundärteil der Anlaufkupplung verbunden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe ein verlängertes UJellenende hat, welches an seinem außenliegenden feil schlupffrei mit dem Antrieb

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und in seinem innenliegenden Teil schlupffrei mit dem Primärteil der Anlaufkupplung verbunden ist, während die Schwungmasse mit dem Sekundärteil der Anlaufkupplung werbunden ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß an Stelle einer Schwungmasse mit Anlaufkupplung mehrere w (kleinere) Schwungmassen mit eigenen Anlaufkupplungen vorgesehen sind»

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