DE215481C

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Publication number: DE215481C
Application number: DENDAT215481D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 215481 KLASSE 59 δ. GRUPPE

GEORG KILLAT in FRIEDENAU.

arbeitenden Kreiselpumpen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. März 1909 ab.

Hydraulische Anlagen, in denen Zentrifugalpumpen als Druckwassererzeuger verwendet werden, erfordern, daß die Pumpen zur Entwicklung des normalen Druckes auch dann mit unverminderter Geschwindigkeit weiterlaufen, wenn dem Druckrohrnetz nur wenig oder gar kein Wasser entnommen wird. Die Leerlauf s-. arbeit von Kreiselpumpen ist erfahrungsgemäß sehr groß und der Betrieb solcher Anlagen bei

ίο geringerer Belastung daher unwirtschaftlich; außerdem tritt im Leerlauf bald eine übermäßige Erwärmung der Pumpen ein. Diese Übelstände sollen durch die vorliegende Erfindung gemindert werden.

Es werden Anlagen vorausgesetzt, welche aus mindestens zwei mechanisch voneinander unabhängigen Druckwassererzeugern bestehen, so daß die Zahl der im Betrieb gehaltenen Pumpen zeitweilig beschränkt und dem Druck-Wasserverbrauch in gewissem Grade angepaßt werden kann, derart, daß die arbeitenden Pumpen möglichst voll belastet werden. Ferner wird angenommen, daß alle Pumpen parallel auf ein Verbrauchsnetz arbeiten und einzeln durch Rückschlagventile gegen Zurückströmen der Druckflüssigkeit gesichert sind. . Die Antriebsmotoren der Pumpen seien selbstregelnd in bezug auf Gleichbleiben der Umdrehungszahl oder des Druckes im Netze, sei es vermöge des ihnen zugrunde liegenden Prinzips (Elektromotoren), sei es durch Verwendung besonderer Regelungsvorrichtungen (Fliehkraftregler eventuell mit Beeinflussung durch den Pumpendruck bei Dampfmotoren o. dgl.).

Das wesentliche dieser Erfindung besteht darin, daß eine neue Pumpe erst dann selbsttätig angelassen wird und sich an der Druckwasserlieferung beteiligen .kann, wenn :der vorher angelassene Erzeuger eine bestimmte Belastung überschritten hat, während bei sinkender Belastung die Pumpen in umgekehrter Reihenfolge nacheinander wieder abgeschaltet werden.

Damit die volle Belastung der bereits arbeitenden Pumpen gewährleistet ist, werden die Druckhöhen der Pumpen abgestuft. Die zweite Pumpe erhält durch entsprechende Einstellung des Reglers eine etwas' geringere Druckhöhe als die erste, die dritte wieder eine geringere Druckhöhe als die zweite usf.

Die Wirkung dieser Anordnung ist im Diagramm Fig. ι veranschaulicht. Die Abszissen geben die dem Netz entzogene Druckwassermenge, die Ordinaten den Energieverbrauch der Anlage an. Die gestrichelte Kurve stellt die Energie dar, welche aufgewendet werden müßte, wenn die ganze Anlage von nur einer Kreiselpumpe gespeist würde. Die-ausgezogene abgestufte Kurve gibt den Energieverbrauch derselben Anlage unter Verwendung dreier Kreiselpumpen von je V₃ der größten erforderlichen Leistung an. Diese Kurve nähert. sich bei kleinen Belastungen dem durch die strichpunktierte Kurve dargestellten theoretischen

Arbeitsbedarf bedeutend mehr als die gestrichelte Kurve. Den Druckverlauf im Netz bei konstant gehaltenen Umlaufsgeschwindigkeiten der Pumpen in Beziehung zur geförderten Flüssigkeit zeigt Fig. 2.

Das Anlassen der Pumpen könnte durch Ausnutzung der Druckveränderungen im Netz bei Belastungsschwankungen bewirkt werden. Derartige Vorrichtungen würden jedoch neben der relativ geringen Empfindlichkeit gegen kleine und langsame Druckveränderungen den Nachteil haben, daß bei jeder vorübergehenden Druckwasserentnahme alle Pumpen zugleich anspringen und den Betrieb unruhig gestalten würden.

Aus diesem Grunde soll das Anlassen einer neuen Pumpe hier durch die mit Belastungsänderungen verbundenen Vorgänge an der jeweils zuletzt zugeschalteten Pumpe bzw. deren Motor eingeleitet werden, z. B. durch den Ausschlag des Reglers, durch die Tourenveränderung dieser Pumpe oder durch die vermehrte Stromaufnahme, falls ein Elektromotor zum Antriebe verwendet wird. Dieses Prinzip gewährleistet eine größere Empfindlichkeit und Sicherheit, da jene Vorgänge in einem festen und genau bestimmbaren Zusammenhange mit der Belastung der ganzen Anlage stehen und mit einer natürlichen Trägheit behaftet sind.

Ein Beispiel einer derartigen Anlaßvorrichtung zeigt Fig. 3, bei der ein von der Welle der Pumpe α angetriebener Fliehkraftregler b, dem auch die Regelung des Pumpenmotors zufällt, verwendet wird. Der Regler b bewegt ein Steuerorgan c, welches mittels Druckflüssigkeit einen Kolben d an der nächsten Pumpe e hin und her

' bewegt. Übersteigt die Belastung der Pumpe a und mithin auch der Ausschlag des Reglers b bzw. des Steuerschiebers c einen bestimmten Wert (Fig. 4), so betätigt der Kolben d die Anlaßvorrichtung der Pumpe e, letztere setzt sich in Drehung und beteiligt sich an der Förderung, sobald ihr Druck dem Netzdruck gleich ist. Sinkt die Belastung der Pumpen derart, daß der Regler die oben angegebene Stellung wieder unterschreitet, so schaltet der Kolben c die Pumpe d ab.

Damit beim Stillstand der Pumpe a die Druckflüssigkeit den Weg zum Kolben d versperrt findet, schließt der Steuerschieber den Druckkanal auch bei zu tiefer Stellung ab (Fig. 5). Beim Anlauf der Pumpe stellt der sich nach oben bewegende Steuerschieber c zwar für eine kurze Zeit eine Verbindung nach dem Anlaßzylinder her, doch kann durch Drosseln der Flüssigkeit eine Verzögerung der Kolbenbewegung und mithin ein Anspringen der Pumpe b verhindert werden.

Bei elektromotorischem Antriebe der Pumpe ist in der mit der Belastung wachsenden Stromaufnahme der Motoren ein Mittel gegeben, um andere Pumpen anzulassen. Z. B. kann nach Fig. 6 in den Stromkreis k der ersten, von Hand in Betrieb zu setzenden, Pumpe eine Vorrichtung f geschaltet werden, welche unmittelbar oder unter Verwendung von Zwischenschaltvorrichtungen (Relais o. dgl.) den Anlasser h des zweiten Antriebsmotors betätigt und letzteren bei steigender Belastung anläßt, bei sinkender Belastung abschaltet. Damit nicht durch die häufig über den normalen Stromverbrauch hinausgehenden Anlaßströme des ersten Pumpmotors ein unnötiges Anlassen der folgenden Pumpen erfolgt, ist hier mit dem ersten Anlasser g ein Schalter i im Stromkreise der zweiten Pumpe mechanisch, hydraulisch oder elektrisch verbunden, der erst geschlossen wird, wenn das Anlassen der ersten Pumpe bereits vor sich gegangen ist. Die Anordnung wiederholt sich zwischen dem II. und III. Motor usf.

Das gleichzeitige Anlassen mehrerer Pumpen kann bei beliebigen Pumpenmotoren und Regelungsvorrichtungen auch dadurch verhindert werden, daß die Anlaßvorrichtung der zweiten Pumpe so lange verriegelt wird, als die erste Pumpe ihre normale Geschwindigkeit noch nicht erreicht hat. Erst wenn hier der normale Betriebszustand eingetreten ist, wird die Anlaßvorrichtung ,der zweiten Pumpe durch die Anlaßvorrichtung der ersten Pumpe oder durch diese Pumpe selbst mechanisch, hydraulisch oder elektrisch entriegelt, je nach Art der verwendeten Übertragungs- und Anlaßvorrichtungen.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen In- und Außerbetriebsetzen von parallel auf ein Rohrnetz arbeitenden Kreiselpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckhöhen der Pumpen abgestuft werden und mithin Belastungsänderungen durch wechselnde Druckwasserentnahme stets von der Pumpe mit dem jeweilig geringsten Druck aufgenommen werden, sowie ferner dadurch, daß das Betätigen der Anlaßvorrichtung jeder Pumpe durch die Vorgänge selbsttätig eingeleitet wird, welche mit der sich an der. Pumpe mit nächsthöherer Druckstufe vollziehenden Belastungsänderung verbunden sind (z. B. durch die Änderung der Umlaufsgeschwindigkeit dieser Pumpe oder den Ausschlag des Geschwindigkeits- bzw. Druckreglers oder durch die mit der Belastung anwachsende Stromstärke bei elektrischem Antriebe der Pumpen).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Betätigen der Anlaß vorrichtung jeder Pumpe durch einen Kolben erfolgt, der hydraulisch vom Regler der vorhergehenden Pumpe aus gesteuert wird, sobald die Be-

lastung dieser Pumpe einen bestimmten Wert über- oder unterschreitet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 für elektromotorischen Antrieb der Pumpen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Belastung sich ändernde Motorstrom jeder Pumpe die Anlaßvorrichtung der folgenden Pumpe mit geringerer Druckhöhe steuert, sowie dadurch, daß zwecks "Vermeidung einer Beeinflussung durch Anlaßströme der Stromkreis der zweiten Pumpe mittels eines von der Anlaßvorrichtung der ersten Pumpe betätigten Schalters erst geschlossen wird, wenn das Anlassen der ersten Pumpe beendet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Vermeidung des gleichzeitigen Anlassens mehrerer Pumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßvorrichtung der ersten Pumpe nach dem Anlassen oder die angelassene Pumpe selbst die Anlaßvorrichtung der zweiten Pumpe entriegelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.