DE2147147A1

DE2147147A1 - Vorrichtung zur Regulierung der Fördermenge von Kreiselpumpen

Info

Publication number: DE2147147A1
Application number: DE19712147147
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-16
Filing date: 1971-09-21
Publication date: 1972-04-20
Also published as: GB1364304A; DE2147147B2; FR2109850A5; CA931042A; FI51630C; NL166311C; FI51630B; US3708239A; JPS549321B1; DK134197B; DK134197C; NL7113381A; AU452721B2; AU3456271A; SE369217B; CH533242A; NL166311B

Description

PATENTANWÄLTE MÖNCHEN

DR.-ING. H. FiNC*? MOLLERSTR. «

DIPL.-iNG. H. BOHR 0 ι QPP IQ₇I

DIPL-JNö.S.STAE&fck Z I btr. ia/1 Martin Stähle, Neunkirch 2147147 Vorrichtung zur Regulierung

der Fördermenge von Kreiselpumpen

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Regulierung der Fördermenge von Kreiselpumpen·

Bei Abwasser oder Meteorwasser-Hebeanlagen ist der Anfall des zu fördernden Wassers schwankend. Da nun Kreiselpumpen bei einer bestimmten oder nur gering schwankenden Förderhöhe, eine ungefähr gleichbleibende Fördermenge haben, wUrde ohne Regulierung ein intermitierendes Arbeiten der Pumpe notwendig sein· Das intermitierende Arbeiten ist aber in Kläranlagen z.B. wegen der Schwallbildung meist unerwünscht· Auch werden Motoren und Schalter durch das häufige An- und Abschalten abgenutzt; werden gross· Saugsümpfe vorgesehen, so wird die Anlage bauseits teuer. Will man die Fördermenge mittels Drehzahlregulierung der Pumpe steuern, so ist dies ebenfalls mit erheblichen Anlageverteuerungen verbunden·

Demgegenüber bezweckt die vorliegende Erfindung die Schaffung einer Reguliervorrichtung, die bei geringem bau-

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Iiehern Aufwand und konstanter Drehzahl eine stetige Anpassung der Fördermenge an die jeweils anfallende Flüssigkeitsmenge gestattet.

Zu diesem Zweck besitzt die erfindungsgemässe Vorrichtung einen stehend im Saugsumpf anzuordnenden oben offenen Zylinder über dessen Boden ein dem Drehsinn der Pumpe entsprechend tangentiales Zuführrohr mündet und in welchen koaxial ein oben an die Saugseite der Pumpe angeschlossenes, Saugrohr hineinragt. Wird der Zylinder so im Saugsumpf angeordnet, dass bei hohem Flüssigkeitsanfall der Flüssigkeitsapiegel über dem Zylinderrand steht, so entsteht im relativ tief liegenden Zuführrohr zwischen Einlass und Auslass praktisch kein Druckgefälle und die Flüssigkeit gelangt praktisch drallfrei durch das Saugrohr zur Pumpe; bei gegebener Drehzahl ist deren Fördermenge dabei maximal. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel im Sumpf, so stellt sich im Zuführrohr zunehmend ein Druckgefälle und damit eine merkliche Flüssigkeitsströmung ein, die im Zylinder einen der Pumpenrotation entsprechenden Drall erzeugt; dieser sich im Saugrohr erhaltende Drall bewirkt eine entsprechende Herabsetzung der Pumpenfördermenge und zwar solange bis der Flüssigkeitsspiegel im Sumpf den Zylinderrand erreicht, sodass die Flüssigkeitszufuhr zum Saugrohr ausschliesslich durch das Zuführrohr erfolgt. Durch geeignete Bemessung der verschiedenen Vorrichtungsteile lässt sich so in relativ weiten Grenzen eine automatische Regulierung der Pumpenfördermenge in Anpassung an die anfallende Flüssigkeitsmenge erzielen.

Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 im Vertikalschnitt die einer Kreiselpumpe zugeordnete Mengenreguliervorrichtung nach der Erfindung,

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Pig· 2 eine Draufsicht zu Pig. I, und

Pig. 3 dae Geschwindigkeitsdreieck am Eintritt einer mit einer erfindungsgemäseen Reguliervorrichtung auegestatteten Kreiselpumpe.

In Pig· 1 und 2 ist die vertikal von unten ansaugende Kreiselpumpe mit IO bezeichnet; an den Saugstutzen 10a des Pumpengehäuses ist ein Saugrohr 11 angeschlossen, dessen freier Mündungsteil 11a trompetenförmig erweitert ist und im Abstand über dem Boden 12a eines Zylinders 12 liegt, der das Saugrohr 11 mit relativ grossem radialem Spiel koaxial umgibt· Der Zylinder 12 ist derart im die zu fördernde Flüssigkeit enthaltenden Saugsumpf 13 angeordnet, dass der bei maximaler Pumpenförderung höchstmögliche Flüssigkeitsspiegel χ (entsprechend dem höchstmöglichen Flüssigkeitsanfall) im Abstand über dem Zylinderrand liegt. Unmittelbar über dem Boden 12a des Zylinders 12 mündet ein der Drehrichtung der Pumpe 10 entsprechend tangentiales Zuführrohr 14, dessen Einlaseteil 14a trompetenförmig erweitert ist. Einlass und Auslass dieses Rohres sind in Fig. 1 mit a bzw. b bezeichnet, während der Innendurchmesser des Zylinders 12 mit D und der Innendurchmesser des Saugrohres 11 mit d bezeichnet sind· Der Abstand der Saugrohrmündung über dem Zylinderboden 12a ist etwa gleich dem Durchmesser des Zuführrohres 14* der seinerseits etwas kleiner als jener des Saugrohres ist.

Bei hohem Flüssigkeitsspiegel χ im Saugsumpf 13 sind dank des relativ zum Saugrohrdurchmesser grossen Zylinderdurchmessers die Druckverluste zwischen Zylinderrand und Saugrohr derart gering, dass auch der Druckunterschied zwischen Einlass a und Auslass b des Zuführrohres vernachlässigbar klein ist und demzufolge im Zuführrohr praktisch

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keine strömung entsteht, d.h., die Flüssigkeitsgeschwindigkeit in diesem Rohr praktisch KuIl ist; die Pumpe arbeitet dabei normal, d.h. mit ihrer maximalen Fördermenge. Sinkt nun zufolge geringeren Flüssigkeitsanfalls der Flüssigkeitsspiegel χ im Saugsumpf 13 und damit der Abstand des Flüssig» keitespiegels χ vom Zylinderrand, so sinkt auch die für das Zuführrohr massgebende Druckhöhe, was mit Druckverlusten in diesem Rohr verbunden ist, d.h. das Druckgefälle zwischen a und b wird merkbar und es entsteht in diesem Rohr eine in den Zylinder führende Strömung. Durch die im Drehsinn der Pumpe 10 tangentiale Anordnung des Zuführrohres 14 wird durch diese Flüssigkeitsströmung die Flüssigkeit im Zylinder 12 in Rotation versetzt. Nach dem Drallsatz (V.R = konstant) setzt sich diese Rotation auch im Saugrohr 11 fort, wobei die Umfangsgeschwindigkeit C am Innenumfang des Saugrohres = ist. Die Zufuhr von im Drehsinn der Pumpe 10 rotierender Flüssigkeit zur Pumpe hat eine von der Grosse der Umfangsgeschwindigkeit der zuströmenden Flüssigkeit abhängige Herabsetzung der Fördergeschwindigkeit und damit der Fördermenge zur Folge; aus dem Eintritte-Geschwindigkeitsdreieck nach Fig. 3 ist dies beispielsweise ersichtlich; darin sind;

. der Schaufelwinkel,
μ die Umfangsgeschwindigkeit der Schaufel C-, die normale (maximale) Fördergeschwindigkeit, C ^ die Umfangsgeschwindigkeit der rotierend zu-

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strömenden Flüssigkeit, und

C ^ die durch C „ erzielte, reduzierte Fördergeschwindigkeit.

Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, dass die Fördermenge solange reduziert wird, bis der Flüssigkeitsspiegel χ den

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Zylinderrand erreicht, wonach der Zustrom zur Pumpe ausschliesslich durch das Zuführrohr 14 und somit mit maximaler Rotation (C^) erfolgt; der Flüssigkeitsspiegel Y im Zylinder stellt sich dann so ein, dass die Druckhöhe <ah etwa gleich dem Druckunterschied zwischen a und b ist.

Die "beschriebene selbstätig arbeitende Reguliervorrichtung ist einfach in ihrem Aufbau, bedarf keiner Wartung und ist dank des Fehlens irgend welcher mechanisch bewegbarer Teile völlig störungsfrei.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

/1. !Vorrichtung zur Regulierung der Fördermenge von Krei- \—s eelpumpen, gekennzeichnet durch einen stehend im Saugsumpf anzuordnenden oben offenen zylinder, über dessen Boden ein dem Drehsinn der Pumpe entsprechend tangentiales Zuführrohr mündet und in welchem koaxial ein oben an die Saugeeite der Pumpe angeschlossenes Saugrohr hineinragt·
2. Reguliervorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Saugrohrmündung vom Zylinderboden (12a) etwa gleich dem Durchmesser des Zuführ rohre β (14) ist·

3· Reguliervorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D) des Zylinders (12) ein Hehrfaches des Innendurchmessers (d) des Saugrohres (11) ist.

4· Reguliervorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (d) des Saug- * rohres (11) grosser als jener des Zuführrohres (14) ist·

5· Reguliervorrichtung nach Patentanspruch 4 t dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassteile (lla bzw. 14a) des Saugrohres (11) und des Zuführrohres (14) trompetenförmig erweitert sind.

Martin Stähle:

PATCHTANWM.TE

08.-4NO. H. FiNCKE, DIPL-lrtG. H. SO)-)« MPL-Me. S. SlAEGtt

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