DE2344850C3 - Selbsttätige Steuerung fur ein Pumpwerk - Google Patents
Selbsttätige Steuerung fur ein PumpwerkInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
- F04B49/02—Stopping, starting, unloading or idling control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B49/10—Other safety measures
- F04B49/106—Responsive to pumped volume
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
- F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
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Description
Die Erfindung b !trifft eine se"/Sttätige Steuerung für
ein Pumpwerk mit kleinen Druckspeicher und druck oder niveauabhängigem Betrieb b~i förderstromabhängiger
Ausschaltung durch einen Strömungswächter mit kalorimetrischem »Strömungsfühler.
Die Förderleis ung eines Pumpwerkes soll sich selbsttätig an die entnahmen aus einem zu versorgenden
Net: anpas en. Dies geschieht bei größerer Entnahme durch .inen Dauerbetrieb der Pumpe. Die
Anpassung des rörderstromes an die Entnahmen
erfolgt durch die si Ibstregelnde Wirkung der Q-H-Puinpenkennlinie.
Bei Heineren Entnahmen geht die Pumpe in einen Ausset.:betrieb über. Um die zulässige
Schalthäufigkeit des Pumpenantriebs nicht zu überschreiten, ist bei de rartigen Pumpwerken ein Druckspeicher
erforderlich Während der Ausschaltzeit der Pumpe steht de · Vorrat des durch die Pumpe
aufgefüllten Druck Speichers für Entnahmen zur Verfugung. Die Größe d :s Speichervolumens ist damit für die
Schalthäufigkeit dt 3 Pumpenantriebs von maßgeblicher Bedeutung.
Ein sehr klein :r Druckspeicher kann eingesetzt werden, wenn mai die Pumpe weitgehend in Dauerbetrieb
lau en läßt Der Druckspeicher steht dann selbstverständlich tür für kleinste Entnahmemengen zur
Verfügung. Voraus »etzung für eine solche Betriebsart ist
aber, daß ein die Pumpenverlustleitung abführender Mindestförderst ro η sichergestellt ist. Das bedeutet, daß
zur Erreichung π ögliehst geringer Schaltzahlen die
Pumpe nicht bere ts oberhalb des Mindestförderstromes
abgeschaltet wird, daß andererseits aber bei Unterschreitung d> s Mindestförderstroms sofort ausgeschaltet
wird. Eir; möglichst genaue Erfassung des
Mindestfe rderstro nes ist hierfür die Voraussetzung. &5
Aus Si :herheit! gründen muß überdies bei einem
Rückgang auf de 1 Mindestförderstrom die Ursache hierfür ermittelt werden. Ensteht dieser Rückgang
nämlich nicht durch eine fehlende Entnahme sondern durch einen Zulaufmangel, so ist es zur Vermeidung von
möglichen Schaden notwendig, daß ein selbsttätiges Wiedereinschalten des Pumpenantiriebs verhindert
wird.
Bei den bekannten Pumpwerken wurde der Mindestförderstrom noch nicht mit einer den oben geschilderten
Kriterien folgenden Genauigkeit erfaßt. Zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit dienten meist Klappen
oder Blenden. In einer bekannten selbsttätigen Schalteinrichtung für elektromotorisch betriebene Pumpen
(DTPS 7 40 483) wird durch die Stellung einer Strömungsklappe ein Schalter im Stromkreis des
Antriebsmotors betätigt. Abgesehen von der Ungenauigkeit,
die mit einer solchen Messung verbunden ist, ist der Nachteil zu berücksichtigen, daß bei geringem
Förderstrom die Strömungskräfte so klein sind, daß bereits Erschütterungen einen unkontrollierten Einfluß
ausüben. Bei Auslegung der Strömungsklappe auf den kleinen Mindestförderstrom ist im übrigen zu berücksichtigen,
daß bei Durchfluß des viel größeren Nennförderstromes die Drosselverluste durch deren
quadratische Abhängigkeit vom Durchströmquerschnitt sehr hoch ansteigen.
Zur Vermeidung einer selbsttätigen Wiedereinschaltung bei Zulaufmangen besitzt das bekannte Pumpwerk
ein druckabhängig eingeschaltetes Zeitrelais, das den Schalter der Strömungsklappe für eine festgelegte Zeit
überbrückt. Hat nach Ablauf dieser Zeit noch nicht die zur Betätigung der Strömungsklappe notwendige
Strömung eingesetzt, so wird damit der Pumpenantrieb wieder ausgeschaltet. Bei dieser Art der Zulaufüberwachung
erfolgt also, selbst wenn kein Zulauf vorhanden ist, eine Einschaltung und ein Lauf der Pumpe mit
festgelegter Dauer. Hieraus ergibt sich ein für die Funktion des Pumpwerkes unnötiger und langer
Trockenlauf, der die Pumpe gefährden kann. Außerdem kann die zusätzlich aufzuwertende Zeitschalteinrichtung
Anlaß zu Störungen geben, λ B. wenn sich bei deren Versagen ein Dauerlauf der Pumpe ergibt.
Um einen bis an die erlaubten Grenzen gehenden Dauerlauf der Pumpe zu erreichen, wurde bei
bekannten Pumpwerken bereits eine Steuerung verwirklicht, die den Ausschaltzeitpunkt der Pumpe durch
Erfassung der Temperatur des Fördermediums direkt ermittelten. Dieses zunächst vorteilhaft erscheinende
Verfahren hat dennoch wichtige Nachteile. Da die Pumpe jeweils erst nach dem Aufheizen des Fördermediums
abgeschaltet wird, nicht aber bereits bei Unterschreiten des Mindestförderstroms, entstehen
auch hier unnötige Laufzeiten des Pumpenantriebs. Aufgrund der bis an die erlaubte Grenze gehenden
Aufheizung des Fördermediums ergibt sich noch die Notwendigkeit, diese erwärmte Fördermedium abzuführen
oder in einen Druckspeicher zu fördern, bevor der temperaturabhängige Wächter wieder aktionsfähig
werden kann. Das erfordert bei Wiedereinschaltung des Pumpenantriebs aufgrund abgesunkenen Druckes eine
längere Zwangslaufzeit der Pumpe durch ein Zeitrelais und einen entsprechend großen Druckspeicher, Zur
Verwirklichung eines Trockenlaufschutzes bedarf ein Pumpwerk dieser bekannten Art eines zusätzlichen
Zulaufdruck Wächters.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Steuerung für ein Pumpwerk der eingang»
genannten Art zu schaffen, die die geschilderten Nachteile der bekannten Ausführungen vermeidet und
ohne Zusatzeinrichtungen, wie Zeitrelais, Zulaufdruck·
wächter o. dgl, die Zulaufüberwachung übernimmt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Pumpenantrieb allein durch den Strömungswächter ein- und ausgeschaltet wird, wobei der
Heizstrom des kalorimetrischen Strömungsfühlers bei 5 Unterschreiten eines vorgegebenen Druckes oder
Niveaus mit Selbsthaltung eingeschaltet wird, die bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestförderstroms
durch den Strömungswächter unterbrochen wird. ίο
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Pumpensteuerung derart gestaltet,
daß zur Schaltung des Heizstromes des kalorimetrischen
Strömungsfühlers der Einschaltkontakt eines Druck- oder Niveauwächters mit einem vom Strömungswächter
betätigten Schaltkontakt parallel geschäft ist und die beiden Kontakte wiederum in Reihe
geschaltet sind mit dem Strömungswächter, während zur Schaltung des Pumpenantriebes ein weiterer, vom
Strömungswächter betätigter Schaltkontakt mit dem Motorschütz in Reihe geschaltet ist.
Strömungswächter mit kalorimetrischen Strömungsfühlern sind bereits bekannt. Ihre Wirkung beruht
darauf, daß der durch einen beheizten Halbleiter gebildete Strömungsfühler seine Wärme an ein
strömendes Medium besser abgibt als an ein ruhendes. Entsprechend der Wärmeabgabe erreicht der beheizte
Halbleiter unteschiedliche Temperaturen, die seinen elektrischen Widerstand bzw, bei gleichbleibender
Heizspannung, seinen Heizstrom bestimmen. Durch kalorimetrische Strömungsfühler lassen sich kleine
Strömungsgeschwindigkeiten besonders gut erfassen. Ein zur Überwachung der Strömung eines Mediums
dienendes, mit einem Kaltleiter ausgestattetes Gerät ist aus der DT-PS 14 73 190 bekannt. Bei der erfindungsgemäßen
Steuerung können aber sowohl Kaltleiter als auch Heißleiter als Widerstand verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Pumpensteuerung erübrigt ein Zeitrelais dadurch, daß zur Einschaltüberbrückung die
Aufheiz/.eit des Strömungsfühlers ausgenutzt wird. Während der nach dem druck- oder niveauabhängigen
Einschalten des Strömungswächters erfolgende Aufheizung vermag der Strömungsfühler noch nicht auf
unterhalb des Mindestförderstroms liegende Strömungsgeschwindigkeiten
zu reag'eren. Durch den sich bei laufender Pumpe vergrößernden Förderstrom wird
der Strömungsfühler gekühlt. Er ist nun allein für die Aufrechterhaltung des Pumpenantriebs zuständig.
Bei einem Absinken des Förderstromes auf die festgelegte Mindestmenge schaltet der Strömungswächter
den Pumpenantrieb aus. Wird die starke Strömungsverringerung durch eine Beendigung der
Entnahme bewirkt, so wird wegen des ausgeschalteten Druck- oder Niveauwächters der Heizstrom des
Strömungsfühlers ebenfalls ausgeschaltet, der Strömungsfühler
kühlt ab. Erfolgte die Strömungsverringerung aber aufgrund eines Zulaufmangels, so bleibt der
Heizstrom des Strömungsfühlers wegen des eingeschalteten Druck- oder Niveauwächters eingeschaHet. Er
kann, da kein Förderstrom fließt, seine Wärme nicht abführen und daher den Pumpenantrieb nicht einschalten.
Erst durch ein nach einer notwendigen Kontrol'e erfolgendes Aus- und Wiedereinschalten der Versorgungsspannung
wird diese selbsttätige Sperre aufgehoben.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine gemäß der Erfindung gestaltete Pumpensteuerung.
Das Pumpwerk und deren selbsttätige Steuerung bestehen im wesentlichen aus einer Kreiselpumpe I,
einem dieser vorgeschalteten Rückschlagventil 2, einem Schutz 3 für den Pumpenantrieb, einem Strömungswächter
4 mit kalorimetrischem Strömungsfühler 5, Schaltkontakten 6a und 66, einem Druckwächter 7 mit
Schaltkontakt 8 und einem kleinen Druckspeicher 9.
Bei einsetzender Emnahme in dem zu versorgenden
Netz tritt ein Druckabfall ein. Sir1 t der Netzdruck auf
den Schaltwert des Druckwächters 7 ab, so .schließt
dieser den Kontakt 8. Über den Stromungswächter 4 wird die Heizung 5 eingeschaltet. Da der Strömungsfühler
5 umbeheizi war und zunächst noch kühl ist, schließen sich die Kontakte 6a und 6b, obwohl zu diesem
Ze^unkt noch kein Förderstrom fließt. Das Schütz 3
wird aktiviert und schaltet den Antriebsmotor der Pumpe 1 ein. Der nun einsetzende Förderstrom entzieht
dem Strömungsfühler 5 die in ihm entstehende Wärme, so daß die Kontakte 6a und 6ödes Strömungswächters A
geschlossen bleiben. Sie versorgen das Schütz 3 und in Selbsthaltung den Strömungswächter 4 und den
Strömungsfühler 5 auch weiterhin mit Strom, während der Kontakt 8 des Druckwächters 7 aufgrund der
inzwischen eingetretenen Druckerhöhung bereits geöffnet hat.
Geht die Entnahme auf den Mindestförderstrom
zurück, wird der Wärmeentzug des Strömungsfühlers 5 eingeschränkt. Die Kontakte 6a und 6b öffnen sich, und
der Strömungswächter 4 mit seinem Fühler 5 und dem Schütz 3 werden stromlos. Der Pumpenantrieb wird
ausgeschaltet. Wegen nicht mehr erfolgender Heizung kühlt der Strömungsfühler 5 rasch ab. Hierdurch ist er in
der Lage, beim nächsten Einschalten wieder die Einschaltüberbrückung zu übernehmen.
Bei einer wegen Zulaufmangels erfolgenden Ausschaltung erreicht der Druck nicht den zum öffnen des
Kontaktes 8 des Druckwächters 7 nötigen Wert. Daher wird über den Kontakt 8 der Strömungsfühler 5
weiterhin mit Heizstrom versorgt. Aufgrund der fehlenden Abkühlung durch die Strömung wird ein
Schließen der Kontakte 6a und 6b verhindert. Das Einschalten des Schützes 3 kann nicht erfolgen. Diese
Verriegelung ermöglicht die Schutzabschaltung ohne zusätzlichen Geräteaufwand. Sie ist erst durch Aus- und
Wiedereinschalten der Versorgungsspannung aufzuheben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Selbsttätige Steuerung für ein Pumpwerk mit kleinem Druckspeicher und druck- oder niveauabhängigem
Betrieb bei förderstromabhängiger Ausschaltung durch einen Strömungswächter mit
kalorimetrischemStrömungsfühler, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pumpenantrieb allein durch den Strömungswächter ein- und ausgeschaltet wird, wobei d:r Heizstrom des kalorimetrischen
Strömungsfühliirs bei Unterschreiten eines vorgegebenen
Druckes oder Niveaus mit Selbsthaltung eingeschaltet vird, die bei Unterschreiten eines
vorgegebenen vlindestförderstroms durch den Strömungswächter
unterbrochen wird.
2. Selbsttätige Steuerung für ein Pumpwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Schaltung des Heizstromes des kalorimetrischen Strömungifühhrrs (5) der Einschaltkontakt (8) eines
Druck- oder l'liveauwächters (7) mit einem vom Strömungswäc Her (4) betätigten Schaltkontakt (6b)
parallel geschah tet ist und die beiden Kontakte (66,8)
wiederum in Reihe geschaltet sind mit dem Strömungswäc lter (4), während zur Schaltung des
Pumpenantrieb es ein weiterer vom Strömungswächter (4) betätigter Schaltkontakt (6a) mit dem
Motorschütz (31 in Reihe geschaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2344850A DE2344850C3 (de) | 1973-09-06 | 1973-09-06 | Selbsttätige Steuerung fur ein Pumpwerk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2344850A DE2344850C3 (de) | 1973-09-06 | 1973-09-06 | Selbsttätige Steuerung fur ein Pumpwerk |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2344850A1 DE2344850A1 (de) | 1975-03-20 |
DE2344850B2 DE2344850B2 (de) | 1977-09-08 |
DE2344850C3 true DE2344850C3 (de) | 1978-04-27 |
Family
ID=5891736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2344850A Expired DE2344850C3 (de) | 1973-09-06 | 1973-09-06 | Selbsttätige Steuerung fur ein Pumpwerk |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2344850C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4342096C2 (de) * | 1993-12-09 | 1996-02-29 | Kobold Klaus J | Einrichtung zum Dosieren von Fluiden sowie Getränkeausschankanlage mit einer solchen Dosiereinrichtung |
DE102007008736A1 (de) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | Wabco Gmbh | Verfahren zur Steuerung eines Kompressors und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102015119832A1 (de) * | 2015-11-17 | 2017-05-18 | Xylem Ip Management Sàrl | Förderpumpe zur Druckerhöhung in einer Leitung und Verfahren zum Betreiben einer Förderpumpe |
-
1973
- 1973-09-06 DE DE2344850A patent/DE2344850C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2344850A1 (de) | 1975-03-20 |
DE2344850B2 (de) | 1977-09-08 |
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