DE2707042C3 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssiggaspumpenanlage der im Oberbegriff des Anspruchs I
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.
Nach einer in der deutschen Patentschrift 16 53 684 beschriebenen Ausführung wird in einen Flüssiggasbehälter
dwrch eine Schleuse und ein bis zum Boden reichendes schachtförmiges Gehäuse eine bewegliche
> Tauchpurnpen-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 Tauch-
U) pumpen-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
Ii Fußventils durch das Eigengewicht der Tauchpumpein-Motor-Einheit
nur dann möglich, wenn die öifnungskiaft
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-
Ji 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 Teilsttcken zusammengesetzt Dadurch
ίο ist ein Absenken der Tauchpumpen Motor-Einheit nur
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 Gefahrem-
!> moment 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 gefährdeter. Teile .in 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 füi>
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
F i g. 1 a 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 ;?ig. Ib
mit einer elektrischen Kupplung und
F i g. 1 d einen Schnitt zu F i g. 1 c.
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 gleichmä-Big 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
Tauchpumperi-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 üb ist eine ebenfalls durch
•i den Deckel 6 geführte Stickstoffableitung bezeichnet.
Ein Stickstoffeintritt in der zugehörigen Stickstoffzuleitung 8a bewirkt, daß die an einem Seil 9 (oder Kette)
hängende Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 sich nach unten bewegt (Fig. Ib). Die Tauchpumpen-Motor-Ein-
ni 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
ii 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
2» 22 kann ein Druckausgleich zwischen Behälter 1 und Gehäuse 2 und damit eine Spiegelnivellierung zwischen
Behälter 1 und Gehäuse 2 erreich' werden. Beim .Absenken in die .Arbeitsstellung wird die Tauchpumpen-Motor-Einheit
4 mit einer Führungsnase 11 in einer Nut
2-, 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
j,i 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
J5 Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit 4 an den
festen Dichtring 17 an dem Gehäuse 2 legt und damit den unteren Saugraum von dem oberen Diuckraunr der
Pumpe trennt. Wenn sich die beiden Dichtringe 16, 17 berühren, kann die Tauchpumpen-Motor-Einheit in
^i Betrieb genommen werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Flüssiggaspumpenanlage, insbesondere zum Pumpen von kryogenen Flüssigkeiten aus Behältern,
mit einem in den Behälter reichenden, als Förderleitung dienenden Gehäuse, einer dann einsetzbaren
Tauchpumpen-Motor-Einheit und einem Ventil am unteren Ende des Gehäuses, das beim Absenken der
Tauchpumpen-Motor-Einheit öffnet und beim Anheben 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
Gehäuses (2) mehrere als Seitenventile (3) ausgebildete Ventile vorgesehen sind, die aim 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 Geiiäuses (2) fest angeordnete elektrische
Speiseleitungen (15) zu Kontakten (13) geführt sind, denen an der Tauchpumpen-Momr-Einheit (4)
Gegenkontakte (14) so zugeordnet sind, daß sie beim Absenken der Tauchpumpen-Motor-Einheit (4) in
die Arbeitsposition gegen die Kontakte (13) gedrückt werden und eine elektrische Verbindung
zur Tauchpumpen-Motor-Einheit i(4) hergestellt wird.
2. Flüssiggaspumpenanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (13) an
dem Gehäuse (2) als Festkontakte und die Gegenkontakte (14) als unter Federdruck stehende
Druckkontakte ausgebildet sind.
3. Flüssiggaspumpenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte
(14) durch das Gewicht der Tauchpumpen-Motor- £inheit(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
Family
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