DE2006681A1

DE2006681A1 - Elektrotauchpumpenaggregat

Info

Publication number: DE2006681A1
Application number: DE19702006681
Authority: DE
Inventors: Paul Andre Saint Cloud Guinard, (Frankreich). P H02k
Original assignee: Etablissements Pompes Guinard S.A., Saint-Cloud (Frankreich)
Priority date: 1969-02-21
Filing date: 1970-02-13
Publication date: 1970-09-24
Also published as: US3694110A; FR2032189A5; GB1292384A; DE2006681C3; DE2006681B2; US3671152A

Description

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£->..:r .,.■■■'.·..·.' '**·!»'.·KE 11. Februar 1970

¹ AUW./jflä*"' Akte: 533-12 em/str

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Etablissements Pompes Guinard, 92 Saint Cloud, Frankreich.

Slektrotauchpumpenaggregat

Die iJrfindung betrifft ein elektrisches Tauchpumpenaggregat, das sich besonders eignet zum Auspumpen von Tanks und Behältern, die explosible oder auf andere Weise gefährliche
Flüssigkeiten enthalten, wie etwa brennbares Flüssiggas,
flüssiges Ammoniak oder chemische Erzeugnisse, deren Handhabung gewisse Vorsichbsmai.inahmen erfordert. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf ein Aggregat, das sowohl hinsichtlich seiner niechanisehen als aiich seiner elektrischen
Teile eine sehr große Funktionssicherheit aufweist und außer dem, unter Ausschluß jedes Risikos einer Überhitzung und der damit verbundenen Gefahr einer Entflammung, eine ausgezeichnete Abdichtung nach außen, hin bietet, so daß ein unerwünsch tes Entweichen des Behälterinhaltes unmöglich ist.

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Das :·.'lek tr ο tauchpumpe naggregat genüii.» dor i.rf i ndung, das d i <.· obengenannten Forderungen einwandfrei erfüLLr, /.cicfincl sich aus durch einen Motor, dessen Wicklung in die zu pumpend t; Flüssigkeit eingetaucht ist und dessen Vicklungsdrähte durch einen gegen die Flüssigkeit resi.stenten i.her/ug vollständig isoliert und ohne Unterbrechung soweit verlängert sind, daii ihre Enden durch geeignete Abdichtungen bis zu einem Anschlußkasten außen am Hehälter geführt werden können, in dem das Elektrotauchpumpenaggregat in an sich bekannter Weise dLcht hängt. Dieses Charakteristikum erlaubt eine vollständige Abdichtung des Elektromotors der Tauchpumpe nach außen hin, wobei ohne jede Schwierigkeit im inneren des Motors die Flüssigkeit unter Druck zirkulieren kann, um dadurch einerseits die Kühlung des Motors und andererseits die Versorgung der Lager und eines hydrostatischen Drucklagers für die Rotorwelle der Elektropumpe zu gewährleisten.

Zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung wird auf das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel Hüzug genommen. £ s ζ ei gt:

Fig. 1 den Einbau des Aggregats im Aufriß, zum Teil axial geschnitten,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Elektrotauchpumpenaggxegat,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt des äußeren Anschlußkastens des Elektromotors und

Fig. k eine noch stärker vergrößerte Teilansicht der inneren hydrostatischen Lagerung und des hydrostatischen Ürucklagers.

Fig. 1 zeigt ein Elektrotauchpumpenaggregat 1, das mit vertikaler Achse in einem in einen Behälter führenden Schacht 2 angeordnet ist, wobei vom Behälter lediglich ein Teil der

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oberen Wand 3 zu sehen ist, durch die eine Öffnung h zur Anbringung der Rohre des Schachtes 2 führt.

Die Öffnung h wird von einer Glocke oder einem Deckel 5 dicht verschlossen, wobei dieses Teil durch nicht gezeigte Hilfsmittel und eine Ringdichtung auf dem Behälter befestigt ist. In die Zylinderwand des Teils 5 ist ein gekrümmtes Rohr 7 geschweißt, dessen axialer Teil über Bundringe Ö, 8' und einen Dichtring 9 verschiebbar mit der vertikalen Förderlei tung 10 verbunden ist, die nach oben um ein Teil in Form eines Bügels 11 verlängert ist, der an der Glocke 5 mittels einer Schrai bspindel 12 angehängt ist, die durch eine Öffnung· oben an der Glocke geht und auf die eine Versenlußmutter 13 j geschraubt ist, die über eine Dichtung 1U dicht in der Off- ~

nung si tzt.

Das untere Knde des Schachtes 2 wird von einer Platte 13 verschlossen, die ein Klappenventil bildet. Dieses wird beim Absenken des ; lek trotauchpumpenaggregates 1, was durch Drehen tier Versch J ußmutter IT erfolgt, geöffnet.

!)or i s öl i ο rt ο U i ck I ungsdi'aii t des Ständers d«s ■ 1 auchpuinpen-(iiivturs ist vt.'r 1 finger t "und i'utirt hei 1t> aus dem Mo t-orgehauso" ilurcli fiin'ii i si>l ierendon u ud ppfpp die Hehä 1 tcrf Hi s s i f"ke i t" vol 1 s t rind i f srM^;i\/'.'ndeii ^cIi tauch nach i/iiiPin äuücren An^ciilußlvii s te η 1 Γ» der an der ίτΐ-ocke ϊ an; nhraclit ist und weiter unten ä ■beschrieben' wird. An der l.oitung 1o ist ein im Inneren- der (ί locke 'i antC^l-i-.-ioMte-r Mikroknnfakt 1 · angeschlossen, der von einem festen lei-i 1^¹ der Kordel"leitung 10—1 1 betätigt wird und der ein : ins ehalt en des M-»tors verlnndert, wenn das T auchpiuupenaggregat 1 nach dem Offnen der Bodenklappe 15 des Schachtes 2 noch nicht genügend in die Behälterflüssifkeit eingetaucht ist. ,,

Gemäü Fig. 2 veist das Elektrotauchpumpenaggregat einen Elektromotor auf, dessen Inneres von der Behälterflüssigkeit

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überflutet ist und dessen vertikale Welle 19 mit dem Rotor 20 Im Gehäuse 21 mittels zweier von der PörderflUssigkeit geachinierter hydrostatischer Lager 22, 22' gelagert 1st. Aa unteren Ende der Welle 19 ist das Pumprad 23 einer Zentrifugalpumpe fliegend gelagert, deren Gehäuseteil 2^ am unteren Ende des Motorgehäuses 21 angebracht ist. Die Welle 19 ruht auf einem Axiallager 26, das das Motorgewicht und den hydraulischen Druck aufnimmt und das im Zusammenhang mit Fig, k beschrieben wird.

Das Gehäuseteil der Pumpe besitzt eine axiale Ansaugöffnung 27 und einen Diffusor 28. Die Flüssigkeit wird unter Druck in einen ringförmigen Durchlaß zwischen dem Motorgehäuse 21 und

oberes einem ringförmigen Teil 29 gefördert, dessen Ende bei 30 an die axiale Förderleitung 10 der Pumpe angeschlossen ist.

Bei Förderung eines verflüssigten Gases muß unbedingt dessen Verdampfung im Motorinneren unter der Wirkung der dort stattfindenden Erwärmung verhindert werden. Zu diesem Zweck 1st eine ausreichende Flüssigkeitszirkulation im Motorinneren vorgesehen mittels einer Einlaßdüse 30, die den ringförmigen Durchlaß der Förderleitung 21 - 29 in der Nähe des unteren Endes mit dem Inneren des Gehäuses 21 verbindet, während eine Auslaßdüse 31 eine Verbindung zwischen dem oberen Teil des Gehäuses 21 und dem Inneren des Behälters oder des Schachtes 2 herstellt. Die so ins Innere des Motorgehäuses geförderte Flüssigkeit kann gegebenenfalls zur Vasorgung der hydrostatischen Lager 22, 22^r und des Axiallagers 26 herangezogen werden. Vorteilhafter ist es jedoch, diese Lager direkt durch den bei 25 und 25' herrschenden Druck zu speisen, wie bei Fig. k noch ausgeführt wird.

Die Wicklung 32 des Motorständers 33 wird von einem Draht gebildet, der durch eine dichte und gegen die geförderten Flüssigkeiten chemisch resistente Umhüllung isoliert ist. Die sehr langen Enden 3^, 3^¹ des Wicklungsdrahtes führen aus dem Gehäuse 21 in ein seitliches Abteil 351 und zwar über mit elastomeren Dichtblöcken 36, 36' versehene Durch-

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führungen, geihen,; dainft 4urchft|neo m 3?, d<|r bei 3d in der Warid des Abteils 35 angebracht ist ufict führen Iota zur Höhe deai Tanks, wo die Drähte auf noch zu beschreibende Weise in-den äußeren Anschlußkästen 17 (Fig. T- und 3)eingeführt werden. ^:

Der Anschlußkasten 17 (Fig. 3) wird von einem dichten Raum gebildet, in dem die Anschlußklemmen 391 4θ angebracht sind, der mit bekannten und nicht gezeigten Mitteln am Rand einer Öffnung 4i dicht anmontiert ist, die, wie Fig. 1 zeigt, durch die Wand 3 des Behälters oder die Glocke 5 führt.

Der Anschlußkasten 17 ist vorzugsweise mit einem doppelten Boden 42, 43 versehen, so daß ein inneres Abteil 44 mit Öff- | nungett 45» 46 entsteht, die die Belüftung dieses Abteils mit Luft oder einem neutralen Gas erlauben, um dadurch entweichende Gase abzuführen, die hier durch die Durchführungen der elektrischen Leitungen 34, 34' aus dem Behälter eindringen könnten. Die Durchführungen werden von rohrförmigen Stücken 47» 48 gebildet, die in den Boden 42, 43 des Anschlußkastens 17 mittels Dichtringen 49, 49' - 50, 50' eingesetzt sind. Die Einlaß- und Auslaßenden der rohrförmigen Stücke 47» 48 sind konische, deformierbare Blöcke 51, 51' - 52, 52' aus elastischem Material, durch die die Leitungen 34, 34' gehen und die von festen Deckeln 53» 53' - 54, 54' beispielsweise mittels Gewinde an den Enden der Rohre 47, 48 gehalten werden. In Höhe des inneren Abteils 44 des Kastens 17 besitzen die " Rohre 47» 48 seitliche Öffnungen 55, 55' - 56, 56·, durch die eventuelle Leckgase in das Abteil 44 eindringen können, aus dem sie durch die erwähnte Belüftung abgeführt werden.

Das Innere des Klemmenkastens 17 wird nach der Montage mit einer isolierenden Masse oder mit einem neutralen Gas unter Druck gefüllt, wozu eine mit einem Verschluß- 57 versehene Öffnung vorgesehen ist.

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Es wird nun auf die Fig. 2 und k verwiesen., wobei letztere Figur vergrößert und im Schnitt das hydrostatische Axiallager 26 und das untere hydrostatische Lager 22, zeigt. Das axiale Drucklager 26 ist, wie bei 58 erkennbar, ein Kugelgelenk und wird unter dem Förderdruck in der Kammer 25 durch die kalibrierte Öffnung 60, den Kanal 61, die Kammer 62, den Kanal 63, die Drucklagerkanuner 6k geschmiert, wobei der Rückfluß der Flüssigkeit, wie durch den Pfeil 65 und die Öffnung 66 angedeutet, über das Laufrad 23 der Zentrifugalpumpe zur Saugseite 67 erfolgt. Das untere hydrostatische Lager 22 kann auf die gleiche nicht dargestellte Weise geschmiert werden, und zwar ausgehend von der Kammer 25> in der im Prinzip der Förderdruck herrscht, wobei der Rückfluß der Flüssigkeit auf gleiche Weise zur Ansaugseite der Pumpe stattfindet. Das obere hydrostatische Lager 22', das Fig. 2 zeigt, kann auf die gleiche Weise versorgt werden, und zwar ausgehend vom Förderrohr 25' durch eine kalibrierte Öffnung 59» wobei der Rückfluß der Flüssigkeit zum Tank durch die Düse 31 erfolgt.

Durch Verwendung hydrostatischer Führungs- und Drucklager läßt sich ein gegenüber klassischen Gleit- und Wälzlagern 10- bis lOOmal besseres Spiel erreichen, wobei man durch Schmierung mittels Zirkulation der vorweg auf Förderniveau gebrachten Flüssigkeit eine ausgezeichnete Kühlung dieser Lager erhält.

Die oben beschriebene Installation für einen Behälter mit Flüssiggas enthält nur im Niederdruckteil angeordnete Dichtelemente oberhalb des Behälters, unter dem sich ein gasförmiges Polster über der Höhe des Flüssiggases befindet, während sich am Hochdruckteil, d.h. bei Förderung der Pumpe im Inneren des Tanks oder des Schachtes nur fest verschweißte Verbindungsstellen befinden. Die Niederdruckabdichtung wird ohne weiteres mittels Druckdichtungen aus geeignetem Material erreicht.

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Durch das Zusammenwirken, der oben beschriebenen, den Gegenstand der Erfindung bildenden Merkmale erhält man somit eine Lager- und Pumpinstallation für gefährliche Flüssigkeiten mittels einer Elektrotauchpumpe, die eine Garantie für maximale Sicherheit bietet«

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

M.JElektrotauchpumpenaggregat, insbesondere für Behälter mit explosiblen oder auf andere Weise gefährlichen Flüssigkeiten, wie etwa brennbarem Flüssiggas, verflüssigtem Ammoniak oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromotor mit in die Förderflüssigkeit eintauchender Wicklung vorgesehen ist und daß die Drähte der Wicklung durch eine gegen diese Flüssigkeit resistente Umhüllung vollständig isoliert und ohne Unterbrechung bis zu ihren beiden hnden verlängert durch Abdichtungen bis zu einem äußeren Anschlußkasten am Behälter geführt sind, in den das Aggregat in an Sich bekannter Weise dicht eingehängt

fc ist.
2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten über dem Rand einer durch die Behälteroberseite führenden Öffnung oder in dem Verschlußtei^., an dem das Aggregat hängt, dicht angebracht ist und daß die Durchführungen für die .Speiseleitungen des Motors durch Rohrstücke gebildet werden, die mit Hilfe von Dichtringen in öffnungen angebracht sind, die der Bodenplatte des Anschlußkastens entsprechend und von elastisch deformierbaren, in die konischen Eingangs- und Ausgangsöffnungen der Rohrstücke eingesetzten Blöcken, durch die die Leitungen gehen, und die von auf den Rohrenden sitzenden Kappen unter Druck gehalten werden.

3« Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten mit einer Isoliermasse oder einem neutralen Gas unter Druck gefüllt ist.

k. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten eine Quertrennwand mit doppeltem Boden enthält und daß das im doppelten Boden gebildete Abteil Ein- und Auslaßöffnungen zur Belüftung durch Luft oder ein neutrales Gas aufweist.

^ipl.-Tng.TT.-D.Ernioke _ y _ Patentanwalt

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0·χ. Ernicke

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