DE2707042B1

DE2707042B1 - Fluessiggaspumpenanlage

Info

Publication number: DE2707042B1
Application number: DE19772707042
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl-Ing Auchter; Guenter Glimm; Manfred Preiss; Karl-Heinz Wagner
Original assignee: Rheinhuette Vorm Beck & Co; Siemens AG
Current assignee: Rheinhuette & Co 6200 Wiesbaden De Siemens GmbH
Priority date: 1977-02-18
Filing date: 1977-02-18
Publication date: 1977-12-08
Also published as: FR2381190B3; JPS54111101A; GB1563486A; NO148651C; US4174791A; JPS5761912B2; NO780225L; DE2707042C2; NO148651B; FR2381190A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssiggaspumpenanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Zur Förderung von Flüssigkeiten werden bekanntlich Tauchpumpen-Motor-Einheiten eingesetzt, bei denen das Pumpenlaufrad und der Läufer eines Elektromotors auf einer Welle sitzen. Derartige Tauchpumpen-Motor-Einheiten sind in einem Behälter oder Schacht an der tiefsten Stelle eingebaut so daß dieser so leer wie möglich gepumpt werden kann. Es ist ferner bekannt, Flüssiggasbehälter mit derartigen Pumpen auszurüsten. Bei Ausfällen dieser Pumpen muß der Behälter aber trotzdem entleert werden können. Dies kann beispielsweise durch Ausdrücken des Behälters geschehen. Dieser Methode sind jedoch Grenzen gesetzt, da die Flüssiggasbehälter nicht mit beliebig hohen Drücken belastet werden dürfen und dieses Verfahren nicht ungefährlich ist

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_b5 Nach einer in der deutschen Patentschrift 16 53684 beschriebenen Ausführung wird in einen Flüssiggasbehälter durch eine Schleuse und ein bis zum Boden reichendes schachtförmiges Gehäuse eine bewegliche Tauchpumpen-Motor-Einheit eingeführt und auf den Behälterboden herabgelassen, um mit ihrer Hilfe den Behälter zu entleeren. Der elektrische Anschluß dieser beweglichen Tauchpumpen-Motor-Einheit erfolgt über bewegliche elektrische' Leitungen, die mit der Tauchpumpen-Motor-Einheit in den Behälter hinabgelassen werden. Auf dem Boden des Flüssiggastanks wird die bewegliche Tauchpumpen-Motor-Einheit auf ein zum Boden des Behälters hin öffnendes Einzel-Fußventil gesetzt. Bei dieser Ausführung ist ein öffnen des Fußventils durch das Eigengewicht der Tauchpumpen-Motor-Einheit nur dann möglich, wenn die Offnungskraft des Fußventils niedriger als das Gewicht der Tauchpumpen-Motor-Einheit ist. Meist ergeben sich durch die Füllstandshöhe und die Dichte des Förderguts höhere Öffnungskräfte, so daß zur Unterstützung der Betätigung des Fußventils ein Gestänge mit Spindel erforderlich wird. Dieses Gestänge ist durch die Decke des Behälters geführt und reicht bis zum Fußventil auf dem Behälterboden oder bis zur Tauchpumpen-Motor-Einheit. Um ein Ausknicken des Gestänges zu vermeiden, wird dieses durch Stützen an dem Gestänge oder im Gehäuse geführt. Bei großen Behälterhöhen wird das Gestänge unterteilt und während des Absenkens aus Teilstücken zusammengesetzt Dadurch ist ein Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit nur I in Intervallen mit entsprechendem Zeitaufwand möglich. Die während der Gestängemontage aus dem Behälter austretenden Dämpfe und Gase müssen abgesaugt werden, oder sie sind ein erhöhtes Gefahrenmoment. Für die druckdichte Durchführung des Gestänges durch die Behälterdecke ins Freie ist eine Stopfbuchsabdichtung vorgesehen. Am freien Ende des Gestänges befindet sich ein Handrad zur Bedienung, das über eine Gewindespindel eine axiale Verschiebung ermöglicht.

Die am meisten gefährdeten Teile an den bekannten beweglichen Tauchpumpen-Motor-Einheiten sind die elektrischen Anschlußleitungen und die Stopfbuchsabdichtungen für das Betätigungsgestänge des Fußventils. Besonders beim Wiederherausziehen der Tauchpumpen-Motor-Einheit aus einem mit Flüssiggas gefüllten oder auch von diesem entleerten Behälter, in dessen Innenraum Temperaturen bis etwa 100 K herrschen können, werden die Isolierungen der bisher bekannten beweglichen elektrischen Speiseleitungen leicht brüchig und damit unbrauchbar. Einen ähnlichen Schwachpunkt stellt die Stopfbuchsabdichtung dar, die ja ebenfalls den tiefen Temperaturen des Flüssiggases ausgesetzt ist

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, bei der bewegliche elektrische Anschlußleitungen und durch den Behälterdeckel geführte Gestänge zur Betätigung der Fußventile entfallen können. Dabei soll unabhängig von der Füllstandshöhe, der Dichte des Förderguts und dem Innendruck im Behälter eine Ventilbetätigung allein durch das Gewicht der Tauchpumpen-Motor-Einheit erreicht werden.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die bewegliche Tauchpumpen-Motor-Einheit mit fest eingebauten elektrischen Speiseleitungen, beispielsweise mit den verhältnismäßig unempfindlichen mineralisolierten Lei-

tungen angeschlossen und beim Herablassen in den Flüssiggasbehälter sowie beim Herausziehen aus diesem selbsttätig elektrisch angekuppelt und wieder entkuppelt werden kann. Im Gegensatz zur Anordnung mit nur einem Seitenventil wird durch die gleichmäßig verteilte Anordnung mehrerer Seitenventile die gleichmäßige, kavitationsgünstige Zuströmung zum Pumpenlaufrad nicht beeinträchtigt. Ferner wird eine gegendruckunabhängige Öffnung der Ventile über das Eigengewicht der Tauchpumpen-Motor-Einheit erreicht Es können also die Seitenventile für die Tauchpumpe ohne eine zusätzliche Betätigungsspindel geöffnet werden, so daß die bisher übliche Stopfbuchsabdichtung entfallen kann. Auf diese Weise werden Undichtigkeiten vermieden und die Betriebssicherheit der Gesamtanlage wird erhöht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. la eine in einen Flüssiggasbehälter eingesetzte bewegliche Tauchpumpen-Motor-Einheit vor Erreichen der Arbeitsposition,

Fig. Ib die Tauchpumpen-Motor-Einheit in Arbeitsposition,

Fig. Ic einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. Ib mit einer elektrischen Kupplung und F i g. Id einen Schnitt zu F i g. Ic. Bei der in Fig. la dargestellten Anlage ist in einen Behälter 1 für Flüssiggas ein schachtförmiges Gehäuse 2 eingesetzt, das im oberen Teil einen Auslaß mit Druckleitung 23 und in Bodennähe mehrere gleichmäßig verteilte Seitenventile 3 besitzt. Vor Beginn der Flüssiggasförderung wird das Gehäuse 2 oben zunächst mit einem Blinddeckel (nicht dargestellt) verschlossen. Durch eine Rohrleitung 10 wird in das blindgeflanschte Gehäuse 2 Stickstoff gedrückt. Dadurch wird das Flüssiggas über die öffnenden Seitenventile 3 in den Behälter ausgetrieben. Nach Austreiben des Flüssiggases aus dem Gehäuse 2 wird der Stickstoffdruck im Gehäuse 2 wieder vermindert, so daß die Seitenventile 3 schließen und ein Rückströmen des Flüssiggases in das Gehäuse 2 verhindert wird. Nun kann der Blinddeckel am oberen Schachtende entfernt werden und die Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 in das Gehäuse 2 eingebracht und abgesenkt werden. Kurz vor Erreichen der Betätigungshebel 5 für die Seitenventile 3 wird ein Deckel 6 am Flansch des Gehäuses 2 festgeschraubt. Durch eine Hub- und Senkvorrichtung 7 wird die Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 in einer gewünschten Position über den Betätigungshebeln 5 für die Seitenventile 3 gehalten. Diese Hub- und Senkvorrichtung 7 ist innerhalb des Gehäuses 2 an dessen Deckel 6 angeordnet und als ein mit Stickstoff betätigter Hubzug ausgebildet. Zum Hubzug führt durch den Deckel 6 eine Stickstoffzuleitung 8a. Mit 6b ist eine ebenfalls durch ^r) den Deckel 6 geführte Stickstoffableitung bezeichnet.

Ein Stickstoffeintritt in der zugehörigen Stickstoffzuleitung 6a bewirkt, daß die an einem Seil 9 (oder Kette) hängende Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 sich nach unten bewegt (Fig. Ib). Die Tauchpumpen-Motor-Ein-U) heit 4 drückt dabei durch ihr Eigengewicht über die Betätigungshebel 5 zunächst eines der Seitenventile 3, im vorliegenden Fall das rechte, auf. Sodann tritt Flüssiggas in das Gehäuse 2 ein und steigt durch die Pumpe 4 bis zum Druckausgleich mit dem im Gehäuse 2 r> befindlichen Stickstoff an. Dabei wird die Tauchpumpen-Motor-Einheit in ihre Arbeitsstellung abgesenkt, wobei sie die übrigen Seitenventile öffnet. Durch Verbinden des Gehäuses 2 mit dem Behälter 1 über die Druckausgleichsleitung 21 durch Betätigen des Ventils 22 kann ein Druckausgleich zwischen Behälter 1 und Gehäuse 2 und damit eine Spiegelnivellierung zwischen Behälter 1 und Gehäuse 2 erreicht werden. Beim Absenken in die Arbeitsstellung wird die Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 mit einer Führungsnase U in einer Nut _>-, 12 derart in dem Gehäuse 2 geführt, daß elektrische Kontakte 13 am Gehäuse 2 mit Gegenkontakten 14 an der Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 in Eingriff kommen und sich die Einheit selbsttätig elektrisch ankuppeln kann. Die elektrischen Kontakte 13 sind mit fest im to Behälter 1 installierten elektrischen Speiseleitungen 15 verbunden.

Wie aus den Fig. Ic und Id zu sehen ist, sind die elektrischen Kontakte 13 isoliert und unbeweglich an dem Gehäuse 2 gehalten und in einem Anschlußkasten j-, 18 mit den elektrischen Speiseleitungen 15 verbunden. Die elektrischen Gegenkontakte 14 an der Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 sind als unter Federdruck stehende Druckkontakte ausgebildet. Sie sind in einem weiteren Anschlußkasten 19 mit den zum Elektromotor der Pumpe führenden elektrischen Leitungen 20 verbunden. Das Gehäuse dieses Anschlußkastens 19 dient zugleich als Führungsnase 11.

An der Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 ist ein

konischer Dichtring 16 angeordnet, der sich beim

Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 an den

festen Dichtring 17 an dem Gehäuse 2 legt und damit den unteren Saugraum von dem oberen Druckraum der

Pumpe trennt. Wenn sich die beiden Dichtringe 16, 17

berühren, kann die Tauchpumpen-Motor-Einheit in

Betrieb genommen werden. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssiggaspumpenanlage, insbesondere zum Pumpen von kryogenen Flüssigkeiten aus Behältern, > mit einem in den Behälter reichenden, als Förderleitung dienenden Gehäuse, einer darin einsetzbaren Tauchpumpen-Motor-Einheit und einem Ventil am unteren Ende des Gehäuses, das beim Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit öffnet und beim Anhe- ι ο ben schließt, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Gehäuses (2) eine Hub- und Senkvorrichtung (7) zum Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) in ihre Arbeitsposition bzw. zum Anheben angeordnet ist, daß in Bodennähe des ι ^r> Gehäuses (2) mehrere als Seitenventile (3) ausgebildete Ventile vorgesehen sind, die am Umfang des Gehäuses (2) gleichmäßig verteilt sind und von denen beim Absenken mindestens eines durch das Gewicht der Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) voreilend geöffnet wird, und daß von außen in das Innere des Gehäuses (2) fest angeordnete elektrische Speiseleitungen (15) zu Kontakten (13) geführt sind, denen an der Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) Gegenkontakte (14) so zugeordnet sind, daß sie beim r> Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) in die Arbeitsposition gegen die Kontakte (13) gedrückt werden und eine elektrische Verbindung zur Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) hergestellt wird. jo

2. Flüssiggaspumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (13) an dem Gehäuse (2) als Festkontakte und die Gegenkontakte (14) als unter Federdruck stehende Druckkontakte ausgebildet sind. r>

3. Flüssiggaspumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte (14) durch das Gewicht der Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) gegen die Kontakte (13) gedrückt werden.

4. Flüssiggaspumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Senkvorrichtung (7) innerhalb des Gehäuses (2) an dessen Deckel (6) angeordnet ist.

5. Flüssiggaspumpenanlage nach Anspruch 1 oder

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hub- und Senkvorrichtung (7) ein mit Stickstoff betätigter Hubzug ist