DE292280C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Wasserversorgungsanlage, bei der das Rohrnetz von mehreren Pumpwerken mit selbsttätig ein- und ausschaltbaren Pumpmaschinen gespeist wird. Es sind Pumpwerke bekannt, bei denen mehrere Pumpen, die durch Kontaktmanometer bei verschiedenen Drücken ein- und ausgeschaltet werden, durch eine gemeinsame Rohrleitung mit einem oder mit mehreren Druckwindkesseln

ίο in Verbindung stehen, so daß diese Windkessel und das Rohrnetz beständig unter demselben Druck stehen. Diese Einrichtung hat den Übelstand, daß bei geringem Wasserbedarf im wesentlichen nur eine einzige Pumpe tätig ist, während die übrigen Pumpen dauernd in Ruhe verharren, weil der Druck im Windkessel nicht so tief sinkt, daß diese Pumpen eingeschaltet werden. Sind beispielsweise drei Pumpen vorgesehen, von denen jede in der Stunde 10 cbm fördert, so wird, wenn der stündliche Verbrauch des Rohrnetzes diese Menge nicht überschreitet, nur die Pumpe tätig sein, die entsprechend der Anordnung des Kontaktmanometers zuerst anspringt, während die beiden anderen Pumpen still stehen. Durch langen Stillstand leiden aber sowohl die Pumpen als auch die sie antreibenden Elektromotoren und die diese selbsttätig an- und abstellenden Schalt vorrichtungen. • Ein weiterer Übelstand, der sich namentlich bei Verwendung von Schleuderpumpen bemerkbar machen kann, besteht darin, daß bei einem die Leistung der Pumpen übersteigenden Wasserverbrauch, z. B. bei Ausbleiben des die Pumpen antreibenden elektrischen Stromes, der Druck in dem Rohrnetz und den Druckspeichern schnell erheblich fällt, und daß dann bei der Wiederkehr des vorher unterbrochenen Stromes die Pumpen zunächst nur gegen einen ganz niedrigen Druck zu fördern haben. Hierdurch wird aber der Antriebsmotor und besonders auch der Anlasser sehr stark in Anspruch genommen, da ja bei einer selbsttätigen Wasserversorgungsanlage, die oft fern von jeder bewohnten Ortschaft liegt, ein Wärter, der in außergewöhnlichen Fällen eingreifen könnte, nicht anwesend ist.

Die vorliegende Erfindung bezweckt nun in erster Linie, auch bei geringem Wasserverbrauch sämtliche Pumpwerkspumpen zur Speisung des Rohrnetzes heranzuziehen, so daß nicht eine oder mehrere Pumpen mit ihren Motoren längere Zeit still stehen. Dies wird dadurch erzielt, daß jedes mit je einer Pumpmaschine ausgestattete Pumpwerk mit einem besonderen Druckspeicher versehen ist, der mit dem Rohrnetz über eine selbsttätige Drosselvorrichtung verbunden ist. Diese ist so eingerichtet, daß sie sowohl beim Steigen des Druckes des Rohrnetzes auf eine bestimmte Höchstgrenze als auch bei Sinken des Druckes im Druckspeicher auf eine bestimmte untere Grenze die Verbindung zwischen Pumpmaschine und Druckspeicher einerseits und dem Rohrnetz andererseits unterbricht. Infolge dieser Anordnung sind die Pumpen der angeschlossenen Pumpwerke unabhängig voneinander und können je

nach der Einstellung der Drosselvorrichtungen in annähernd gleichem Maße oder in verschieden großem Umfange an der Gesamtförderung beteiligt sein. Wenn z. B. drei derartig zusammengestellte Pumpwerke von je io cbm stündlicher Leistung vorgesehen sind, können die Drosselvorrichtungen z. B. so eingestellt werden, daß bei einem stündlichen Verbrauch von weniger als io cbm alle drei Pumpwerke in Tätigkeit treten, von denen jedes annähernd ein Drittel des Bedarfes liefert. Die Einstellung kann aber auch so geschehen, daß ein Pumpwerk ungefähr die Hälfte des Bedarfes deckt, während die beiden anderen in einem beliebigen gegen-

!5 seitigen Verhältnis an der restlichen Lieferung beteiligt sind.

Fig. ι der Zeichnung zeigt ein derartiges Pumpwerk mit seinem Zubehör. Fig. la und ib zeigen die Drosselvorrichtung in zwei anderen Stellungen. Fig. 2 zeigt eine Anlage nlit drei an ein gemeinsames Verteilungsrohrnetz angeschlossenen Pumpwerken. In der Pumpstation A ist ein Pumpwerk und in der an der entgegengesetzten Seite des Rohrnetzes liegenden Station B sind zwei Pumpwerke untergebracht, die je eine Pumpmaschine, einen Druckwindkessel und die erwähnte Drosselvorrichtung aufweisen.

Die durch einen Elektromotor α angetriebene Pumpe b schöpft mittels Saugrohr c Wasser aus einem unter Druck stehenden Rohrnetz oder aus einem Behälter oder Brunnen d und drückt es durch Rohr e in den Druckwindkessel f. Ein in die Stromzuleitung g zum Motor α eingeschaltetes Kontaktmanometer q bewirkt in bekannter Weise die Einschaltung der Pumpmaschine, wenn im Kessel ein vorher festgelegter kleinster Druck unterschritten wird, und die Pumpe wird stillgesetzt, sobald ein bestimmter höchster Druck erreicht ist. Bezüglich der Größe dieser Druckschwankungen ist Bedingung, daß der niedrigste Kesseldruck etwas höher sein muß als der beabsichtigte Betriebswasserdruck beim Eintritt in das Haupt rohr h. Der höchste Druck dagegen kann ganz unabhängig vom gewünschten Versorgungsdruck beliebig hoch bemessen werden. Auf seinem Wege aus dem Druckwindkessel f. nach dem Verteilungsrohrnetz durchläuft das Wasser zunächst das Rohr i, dann die Drosselvorrichtung k, I, m, η und ein Rückschlagventil p. Dicht hinter p und am Anfang des Hauptrohres h kann ein Stoßfangwindkessel s an die Druckleitung angeschlossen werden. In der als Hohlzylinder ausgebildeten Kammer k der Drosselvorrichtung kann ein dichtabschließender Kolben I auf und ab gleiten, der durch eine Stange mit einem Kolbenschieber η verbunden ist. In seiner Tiefstlage (Fig. ia) gibt der Schieber η den Eintritt des Wassers aus f durch Rohr i nach der Kammer k ganz frei.

In dieser Lage verschließt der untere Teil des Kolbens / die nach dem Verbindungsrohre 0 führende Austrittsöffnung aus der Kammer k. Der Druck des Wassers in k wird bestrebt sein, den Kolben I anzuheben; diesem Bestreben wirkt aber eine gespannte Feder m entgegen. Erst dann, wenn der Wasserdruck gegen I hinreichend angewachsen ist, um die Druckfeder m weiter zusammenpressen zu können, werden / und % sich aufwärts bewegen. Jetzt öffnet sich für das Wasser zunächst der Weg durch das Rohr 0 und das Rückschlagventil p nach dem Hauptrohre h, während der Kolbenschieber η vorläufig noch unterhalb der Austrittsöffnung des Rohres i bleibt. Findet jetzt eine noch weitere Drucksteigerung statt, so heben sich die Kolben I und η noch höher, wobei η allmählich den Zufluß des Wassers vom Kessel f her drosselt (Fig. 1) und zuletzt ganz absperrt (Fig. ib). Die Feder m der Regelungsvorrichtung ist so eingestellt, daß bei einem Wasserdruck in der Kammer k, der dem beabsichtigten Normaldruck am Anfange der Hauptleitung h entspricht, der Durchgang aus f durch i, k, 0 und p nach h ganz freigegeben ist.

Der Stoßfangwindkessel s bezweckt die Verhütung von Wasserstößen im Rohrnetze bei plötzlichen Änderungen der Wasserentnahme. Das Rückschlagventil p soll Drucksteigerungen, wie solche unter anderem auch durch Pendelbewegungen von Wassermassen in Rohrnetzen entstehen, von der Drosselvorrichtung fernhalten.

Der Stoßwindkessel s kann auch zwischen der Drosselvorrichtung und dem Rückschlagventil p angeordnet werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Anlage wird das Ortsrohrnetz C gleichzeitig durch die beiden Pumpstationen A und B mit Wasser versorgt. Station A ist mit einem Pumpwerk ausgestattet, während in Station B zwei Pumpwerke angeordnet sind. Jedes Pumpwerk enthält sämtliche gemäß Fig. 1 erläuterte Einzelheiten, mit Ausnahme nur eines, eigentlich dem Rohrnetze zuzurechnenden gemeinschaftlichen Stoßfangwindkessels s in Station B. Sind die Federn m auf gleiche Spannung eingestellt, so werden bei den Verbrauchsschwankungen im Verteilungsrohrnetz alle Regelungsschieber « no mehr oder weniger gleichzeitig sich öffnen und schließen, so daß aus sämtlichen Druckwindkesseln f, f eine Speisung nach den Verbrauchsstellen stattfinden muß. Da eine Rückfüllung der Druckwindkessel f selbst beim Auftreten von Wasserstößen durch die Rückschlagventile p mit Sicherheit verhindert wird, kann niemals der Fall eintreten, daß der eine oder der andere Pumpmaschinensatz längere Zeit steht, ohne an der Wasserversorgung mitzuwirken.

Für jedes einzelne Pumpwerk werden mit zunehmender Wasserabgabe nach dem Ver-

teilungsrohrnetz die Ruhepausen zwischen den einzelnen Arbeitsperioden der Pumpen sich immer mehr verkürzen, bis schließlich die Wasserabgabe mit Erreichung der ununterbrochenen Pumpenförderung ihren Höchstwert erreicht, da eine weitere Steigerung der Entnahme aus dem Druckwindkessel durch die Drosselvorrichtung verhindert wird. Diese Begrenzung der Pumpenförderung ist, wie oben

ίο erwähnt, beim Betriebe mit Schleuderpumpen insofern von Bedeutung, als dadurch eine Überlastung des Antriebsmotors verhindert wird.

Der Umfang, in welchem jedes der an das gemeinsame Verteilungsrohrnetz angeschlossenen Pumpwerke an der Deckung des Gesamtbedarfes bis zu seiner Höchstleistung und bis zur Gesamtleistung sämtlicher Pumpwerke sich beteiligt, hängt nicht nur von der einstellbaren Spannkraft der Federn m ab, sondern auch davon, ob die Entnahme- oder Zapfstellen dem einen oder dem anderen Pumpwerke näher oder weiter entfernt liegen.

Für die Ruhe- und Arbeitsperioden der einzelnen Pumpen der verschiedenen Pumpwerke ergibt sich hieraus ein zeitlich meist abwechselndes, gelegentlich aber auch gleichzeitiges Arbeiten der fördernden Pumpmaschinen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Selbsttätige Wasserversorgungsanlage mit mehreren selbsttätig ein- und ausschaltbaren Pumpwerken, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Pumpwerk mit einem besonderen Druckwindkessel versehen ist, der mit dem Rohrnetz über eine selbsttätige Drosselvorrichtung verbunden ist, die sowohl bei Steigen des Druckes des Rohrnetzes auf eine bestimmte Höchstgrenze als auch bei Sinken des Druckes im Druckwindkessel auf eine bestimmte untere Grenze die Verbindung zwischen Druckwindkessel und Rohrnetz unterbricht.

2. Selbsttätige Wasserversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jedem Windkessel (f) ein Schieber mit zwei Absperrflächen (η, ΐ) angebracht ist, der bei Flüssigkeitsüberdruck im Zwischenraum (k). zwischen diesen beiden Flächen entgegen dem Druck einer Feder (m) mit der einen Absperrfläche (n) vor die Zutrittsöffnung (i) vom Windkessel (/"), bei Druckmangel dagegen unter dem Druck der Feder (m) mit der anderen Absperrfläche (I) vor den Austrittsstutzen (0) zum Rohrnetz tritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.