DE2927776A1 - Pump for agricultural irrigation - has centrifugal pump coupled to water wheel to give high lift with small wheel - Google Patents

Pump for agricultural irrigation - has centrifugal pump coupled to water wheel to give high lift with small wheel

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Abstract

Two floats (1) are positioned side by side. Each has vertical posts (2) and they are joined to make a frame by cross beams (4) between the tops of the posts. Bearings in the floats carry a shaft which runs horizontally between them. A water wheel (6) is fixed to the shaft so that its lower part is within the stream. A water pump is fixed to the shaft at one side of the wheel and is driven directly by it. A cable (12) from the top of the frame runs to a post.

Description

P u m p a n l a g e P u m p a n l a g e

Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmende Pumpanlage, die in Entwicklungsländern auf Strömen wld größeren Flüssen für die Feldbewässerung und für die Nasserversorgung von DörSern eingesetzt werden soll. The invention relates to a floating pumping system that is used in Developing countries on streams wld larger rivers for field irrigation and to be used for the water supply of DörSern.

Bisher werden in Entwicklungsländern an strömen für die Wasserförderung Schöpfräder großen Durchmessers (bis 10 m) gebaut, an deren Umfang Scliöpfbehälter angeordnet sind, die das Wasser in ihrer tiefsten Position aufnehmen und es in ihrer höchsten Position in eine Transportrinne gießen. Nachteilig bei dieser Lösuilg ist es, daß die Förderhöhe durch den Durchmesser der Wasserräder begrenzt ist und das. die Wasserräder durch die Hochwasser der Flüsse zerstört werden und dann neu gebaut werden müssen. Auch ist der Wirkungsgrad dieser Schöpfräder bezüglich Energieumsetzung gering. Ein weiterer Nachteil besteht bei diesem System darin, daß die Verteilung des geförderten Wassers nur über Hinnen, nicht aber über Röhren oder Schläuche möglic} ist. Up to now, in developing countries there have been streams for water pumping Large diameter scoop wheels (up to 10 m) built with scoop containers on their circumference are arranged that absorb the water in their deepest position and it in their Pour the highest position into a transport channel. The disadvantage of this solution is it that the head is limited by the diameter of the water wheels and that. the water wheels are destroyed by the floods of the rivers and then rebuilt Need to become. The efficiency of these bucket wheels with regard to energy conversion is also important small amount. Another disadvantage with this system is that the distribution of the pumped water only possible via Hinnen, but not via pipes or hoses} is.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wird eine schwingende Pumpanlage vorgeschlagen, die erfindungsgemäß aus zwei länglichen, vorzugsweise geschlossenen Schwimmkörpern und wenigstens einem, zwischen denselben befindlichen Schaufelrad mit horiz@ntaler, auf die Wasserströmung normal oder ungefähr normal stehender Drehachse sowie einer oder mehreren Pumpen besteht Dabei ist die Länge des Schaufelrades größer als sein Durchmesser Diese Pumpstation wird an wenigstens einem Verankerungsfahl, vorzug@weise mittels Ketten oder Seilen, im Strom verankert. A vibrating pumping system is used to avoid these disadvantages proposed the invention of two elongated, preferably closed Floating bodies and at least one paddle wheel located between them with a horizontal axis of rotation that is normal or approximately normal to the water flow as well as one or more pumps. The length of the impeller is greater than its diameter This pumping station is attached to at least one mooring pile, preferably by means of chains or ropes, anchored in the stream.

Dabei werden die Druckleitung der Pumpe bzw. die Druckleitungen der Pumpen iiber den Verankerungspfahl bzw. die TTerankerungspfähle ans Ufer geführt.The pressure line of the pump or the pressure lines of the Pumps over the anchoring pile or the T anchoring piles to the bank.

Die Vorteile dieser neuen Pumpanlage bestehen darin, daß wesentlich größere Förderhöhen erreicht werden können (bis zu 50 m und mehr), daß das Wasser mittels Rohrleitungen oder Schläuchen weitergeleitet werden kann, daß der Virkungsgrad der Pumpanlage ein viel besserer ist als der der alten Schöpfräder ud daß die schwimmende Pumpanlage durch Hochwasser nicht zerstört werden kann, da sie bei diesem auf der Wasseroberfläche aufschwimmt Auch. kann die neue Pumpstat1.-on - mit Ausnahme der eigentlichen Pumpe - in den Entwicklungsländern gefertigt werden. The advantages of this new pumping system are that essential greater heads can be achieved (up to 50 m and more) that the water can be passed on by means of pipes or hoses that the degree of efficiency The pumping system is much better than that of the old bucket wheels and that the floating one The pumping system cannot be destroyed by flooding, as it is on the Water surface also floats up. can the new Pumpstat1.-on - with the exception of the actual pump - made in developing countries.

bin we@terer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie in verhältnismäßig großen Einheiten herstellbtr ist (bis zu 20 u Breite) und daher auch bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Flusses noch erhebliche Pumpleistungen erbringt, die die Be-Wässerung großer Felder ermöglicht. Another advantage of the invention is that it is in proportion large units (up to 20 u width) and therefore also small The flow velocities of the river still produce considerable pumping capacities, which enables large fields to be irrigated.

Um diese großen Einheiten noch transportieren zu können, sind deren Schwimmkörper zwei- odec mehrteilig ausgeführt und die Teile lösbar miteinander verbunden. In order to still be able to transport these large units, their Float in two or more parts and the parts are detachable with one another tied together.

Auch sind die beiden Schwimmkörper durch wenigstens einen Quersteg - vorzugsweise lösbar - miteinander verbunden. The two floating bodies are also connected by at least one transverse web - preferably detachable - connected to one another.

Dabei ist dieser Quersteg bzw. sind diese Querstege wenigstens 0,4 Meter, vorzugsweise aber 1 bis 2 Meter aber den Decks der Schwimmkörper angeordnet und stützen sich auf diese über Säulen ab. Diese Maßnahme dient dazu, bei Hochwasser eine Überflutung des Quersteges bzw. der Querstege zu vermeiden.This transverse web or these transverse webs are at least 0.4 Meters, but preferably 1 to 2 meters but the decks of the floating bodies and are supported on them by pillars. This measure is used in case of flooding to avoid flooding of the crossbar or crossbars.

Zu diesem Zweck ist auch das aus Schaufelrad und Pumpe(n) bestehende Pumpaggregat gegenüber den beiden Schwimmkörpern der Höhe nach verstellbar, In vorteilhafter Weise ist hierzu das Schaufelrad bzw. das Pumpaggregat auf einem Schwenkrahmen bzw. For this purpose, there is also the one consisting of the impeller and pump (s) Pump unit adjustable in height compared to the two floats, in more advantageous To do this, the paddle wheel or the pump unit is mounted on a swivel frame or

auf dessen Fangwänden gelagert. Vor dem Eintreten des Hochwassers kann damit das Pumpaggregat in seine obere Position gebracht und so das Schaufelrad aus dem Wasserstrom herausgezogen werden.stored on its containment walls. Before the flood occurs can thus bring the pump unit into its upper position and so the paddle wheel be pulled out of the water stream.

Um bei Hochwasser das"Aufschwimmen" der Pumpanlage auf die Wasseroberfläche noch zu verbessern, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Böden der beiden Schwimmkörper im Normalschnitt derselben eben oder nach oben gewölbt ausgeführt und und die Seitenwände derselben als Fangrippen für das Wasser ausgebildet, die über die Böden nach unten vorstehen. To allow the pumping system to "float" onto the surface of the water during floods Still to be improved, according to a further feature of the invention, the floors are the two floats in the normal section of the same executed flat or curved upwards and and the side walls of the same designed as fins for the water, the protrude downwards over the bottoms.

Zur Steigerung des Wirkungsgrades des Pumpaggregates ist an dexi Endeii des Schaufelrades je eine Fangwand für das Treibwasser angeordnet, die mit dem Pumpaggregat gegenüber den beide Schwimmkörpern der Höhe nach verstellt werden können Aus demselben grunde sind die äußeren Enden der Schaufeln des Schanielrades in Drehrichtung desselben in an sich bekannter Weise zurückgekrümmt. To increase the efficiency of the pump unit, dexi Endeii of the paddle wheel each arranged a catch wall for the driving water, which with The height of the two floats can be adjusted with respect to the pump unit For the same reason are the outer ends of the vanes of the Schaniel wheel curved back in the direction of rotation of the same in a manner known per se.

Als Pumpen können Getriebepumpen, Zahnradpumpen, Seitenkanalpumpen oder andere Typen verwendet werden Soll die Pumpanlage fahrbar gemacht werden (um etwa an verschiedenen Orten eingesetzt werden zu können) so kann an einem Ende der Schaufelradwelle ein Änftriebsmotor mit Untersetzung und/oder eiu Treibgestänge für die Fortbewegung ange bracht sein Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind über dem Schaufelrad fIalteeinrichtungen, vorzugsweise eine horizontale Haltestange, angeordnet. Bei sehr niedriger Wasserführung des Flusses kann ein zusätzlicher Antrieb des Schaufelrades durch Eingeborene erfolgen, die dessen Schaufeln abwärts treten und sich dabei an den Halteeinrichtungen (bza. der flaltestange) mit ihren Händen festhalten. Gear pumps, gear pumps, side channel pumps can be used as pumps or other types are used Should the pumping system be made mobile (to about to be used in different places) so can at one end of the Bucket wheel shaft an Änftriebsmotor with reduction and / or eiu drive linkage be appropriate for locomotion According to another feature of the invention are folding devices, preferably a horizontal one, above the paddle wheel Holding rod, arranged. If the water flow in the river is very low, an additional The paddle wheel is driven by natives who turn its paddles downwards step and stand on the holding devices (or the folding bar) with your Hold hands tight.

In den zu n zu ci Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielhaft dargestellt. In the drawings to n to ci is an embodiment of the subject matter of the invention shown as an example.

Es zeigt: Fig 1 einen vertikalen Längsschnitt des Gerätes nach der Linie A - B voii Fig. 2 Fig. 2 einen Grundriß des Gerätes Fig. 3 einen Seitenriß nach Ansicht "C" in Fig. 1 Die beiden länglichen, geschlossenen Schwimmkörper 1 tragen je zwei Säulen 2 mit einem Querbalken 7 und sind mittels zweier Querstege 4 miteinander verbunden. Der lotrechte Abstand zwischen den Querstegen 4 und den Decks der Schwimmkörper 1 beträgt 1 bis 2 Meter. It shows: FIG. 1 a vertical longitudinal section of the device according to FIG Line A - B of Fig. 2 Fig. 2 is a plan view of the device. Fig. 3 is a side elevation according to view "C" in FIG. 1, the two elongated, closed floating bodies 1 each carry two columns 2 with a crossbeam 7 and are by means of two crossbars 4 connected to each other. The perpendicular distance between the crossbars 4 and the Decks of the float 1 is 1 to 2 meters.

Auf dem vorderen Querstege 4 ist der Schwenkrahmen 5 beweglich gelagert, der das aus Schaufelrad 6 und Pumpe 7 bestehende Pumpaggregat sowie die beiden Fangwände 8 für das Treibwasser trägt. (Die Lager des Schaufelrades 6 stutzen sich auf die beiden Fangwände 8 ab). Durch die Winde 9 an einem einfachen Kran kann das freie Ende des Schwenkrahmens 5-gehoben oder gesenkt werden.Dadurch kann z.B. vor einem Hochwasser das Schaufelrad 6 völlig über den Wasserspiegel hochgezogen und so die Verankerung (Kette 10, Seil) der Pumpanlage entlastet werden. The swivel frame 5 is movably mounted on the front crossbars 4, the pumping unit consisting of the paddle wheel 6 and pump 7 and the two catch walls 8 carries for the driving water. (The bearings of the paddle wheel 6 are supported on the both catch walls 8). The winch 9 on a simple crane can do the free The end of the swivel frame 5 can be raised or lowered, e.g. in front of a Flood pulled the paddle wheel 6 completely above the water level and so the Anchoring (chain 10, rope) of the pumping system must be relieved.

Die äußeren Enden der Schaufeln 6a des Schaufelrades 6 sind - in Drehrichtung desselben - zurückgebogen. An einem Ende der Schaufelradwelle ist die Pumpe r7, am anderen Ende das Treibgestänge 11 (für das Verfahren der Pumpanlage) angeordnet. The outer ends of the blades 6a of the impeller 6 are - in Direction of rotation of the same - bent back. At one end of the impeller shaft is the Pump r7, at the other end the drive rod 11 (for moving the pumping system) arranged.

Die - flexible - Druckleitung 12 der Pumpe 7 ist über den Verankerungspfahl i3 geführt, an dem die Pumpanlage mittels der Kette 10 festgemacht ist. The - flexible - pressure line 12 of the pump 7 is above the anchoring pile i3 out, to which the pumping system is fastened by means of the chain 10.

Die Böden la der beiden Schwimmkörper 1 sind eben ausgeführt. Die Seitenwände 1b der Schwimmkörper 1 sind über die Böden nach unten gezogen und als Pangrippen 1c für das anströmende Wasser ausgebildet. Durch diese Gestaltung der Schwimmlörper 1 schwimmt die -Pumpanlage bei Hochwasser (da die Fließgeschwindigkeit des Flusses stark zunimmt) auf dem Wasserspiegel auf. The bottoms la of the two floating bodies 1 are flat. the Side walls 1b of the floating body 1 are pulled down over the floors and as Pan ribs 1c designed for the incoming water. This design of the Float 1 floats the pump system at high tide (because the flow velocity of the river increases sharply) on the water level.

Bei größeren Pumpanlagen kennen die beiden Schwimmkörper 1 je auch aus mehreren Teilen bestehen, die lösbar miteinander verbunden-sind. In the case of larger pumping systems, the two floating bodies 1 each also know each other consist of several parts that are detachably connected to one another.

Über dem Schaufelrad 6 ist eine horizontale Haltestange 14 angeordnet, die am Schwenkrahmen 5 befstigt ist. An dieser Haltestange 14 können sich Eingeborene festhalten, wenn sie bei niçdriger Wasserführung des Flusses das Schaufelrad 6 durch Abwärtstreten von dessen Schaufeln 6a zusätzlich antreiben. A horizontal holding rod 14 is arranged above the paddle wheel 6, which is fastened to the swivel frame 5. At this support rod 14 natives can hold tight when they pass the paddle wheel 6 when the flow of the river is low Stepping down from the blades 6a additionally drive.

Claims (18)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Schwimmende Pumpanlage, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei länglichen, vorzugsweise geschlossenen Schwimmkörpern (1) und wenigstens einem, zwischen denselben befindlichen Schaufelrad(6) mit horizontaler oder annähernd horizontaler, auf die Wasserströmung normal oder ungefähr normal stehender Drehachse sowie einer oder mehreren vom Schaufelrad (6) angetriebenen Pumpen (7) besteht. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Floating pumping system, thereby characterized in that it consists of two elongated, preferably closed floating bodies (1) and at least one between the same paddle wheel (6) with a horizontal or approximately more horizontal, normal or approximately normal to the water flow stationary axis of rotation and one or more driven by the paddle wheel (6) Pumps (7) consists. 2. Schwimmende Fumpanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Länge des Schaufelrades (6) größer ist als dessen Durchmesser. 2. Floating pump system according to claim 1, characterized in that that in a manner known per se, the length of the paddle wheel (6) is greater than that Diameter. 3. Schwimmende Pumpanlage nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe wenigstens an einem Verankerungspfahl (13) vorzugsweise mittels retten (10) oder Seilen, verankert ist. 3. Floating pumping system according to claim 1 and / or 2, characterized in that that the same rescue preferably by means of at least one anchoring post (13) (10) or ropes, is anchored. 4. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (der Druckschlauch) (12) der Pumpe (7) bzw. die Druckleitungen (Druckschläuche) der Pumpen (7) über den Verankerungspfahl (13) bzw. die Verankerungspfähle ans Ufer gefuhrt ist bzw. sind. 4. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure line (the pressure hose) (12) of the pump (7) or the pressure lines (pressure hoses) of the pumps (7) over the anchoring pole (13) or the anchoring piles are led to the bank. 5. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schwimmkörper (1) zwei- oder mehrteilig ausgeführt ist. 5. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that each floating body (1) is made in two or more parts is. 6. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwimmkörper (1) durch wenigstens einem Quersteg (4)., vorzugsweise lösbar, miteinander verbunden sind. 6. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the two floating bodies (1) by at least one transverse web (4)., preferably releasably, are connected to one another. 7. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Schwiinmkörper (1) verbindende Quersteg (4) bzw. die die beiden Schwimmkörper (1) verbindenden Querstege (4) wenigstens 0,4 Meter, vorzugsweise aber 1 bis 2 Meter über den Decks der Schwimmkörper (1) angeordnet ist bzw. sind.7. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the transverse web connecting the two vibrating bodies (1) (4) or the transverse webs (4) connecting the two floating bodies (1) at least 0.4 meters, but preferably 1 to 2 meters above the decks of the floats (1) is or are arranged. 8. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Quersteg (4) bzw. die Querstege (4) sich über Säulen (2) unu/oder Querbalken (3) auf die Schwimrnkörper (1) abstützt bzw. abstützen.8. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the transverse web (4) or the transverse webs (4) extend over Supports or supports columns (2) and / or crossbars (3) on the floating body (1). 9. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (6) gegenüber den beiden Schwimmkörpern (1) der Iföhe nach verstellt werden kann.9. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the paddle wheel (6) opposite the two floating bodies (1) Can be adjusted according to the height. 10. Schwimmende Pumpanlage nach wenigst£'ns einem der Ansprüche 1 bis 8 sowie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (6) auf einem Schwenkrahmen/bzw. auf dessen Pangwänden (8) gelagert ist. (5) 10. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 8 and according to claim 9, characterized in that the paddle wheel (6) on a swivel frame / or. is stored on the pang walls (8). (5) 11. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (1a) der beiden Schwimmkörper (1) im Normalschnitt derselben eben oder nach oben gewölbt ausgeführt sind und daß die Seitenwände (1b) derselben als Fangrippen (ic) für das Wasser ausgebildet sind, die über die Böden (la) nach unten vorstehen.11. Floating Pump system according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that that the bottoms (1a) of the two floating bodies (1) are flat in the normal section of the same or are curved upwards and that the side walls (1b) of the same as Fang ribs (ic) are formed for the water, which over the floors (la) down protrude. 12. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch geken5feichnet, daß an den beiden Enden des Schaufelrades (6) je eine Fangwand (B) für das Treibwasser angeordnet ist, die vorzugsweise mit dem Pumpaggregat gegenüber den beiden Schwimmkörpern (1) der Höhe nach verstellt werden können.12. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that one at each end of the paddle wheel (6) Catch wall (B) for the motive water is arranged, preferably with the pump unit relative to the two floats (1) can be adjusted according to the height. 13. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzelchnet, daß die äußeren Enden der Schaufeln (6a) des Schaufelrades (6) in Drehrichtung desselben in an sich bekannter Weise zurückgekrümmt sind.13. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 12, characterized in that the outer ends of the blades (6a) of the paddle wheel (6) are bent back in the direction of rotation of the same in a manner known per se. 14. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe(n) (7) in an sich bekannter Weise als Getriebepumpe(n) ausgebildet ist bzw.14. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 13, characterized in that the pump (s) (7) in a known manner as Gear pump (s) is designed or sind.are. 15. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,- daß die Pumpe(n) (7) in an sich bekannter Weise als Zahnradpumpe(n) ausgebildet ist bzw sind.15. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 14, characterized in - that the pump (s) (7) in a manner known per se as Gear pump (s) is or are formed. 16. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe(n) (7) in an sich bekannter Weise als Seitenkanalpumpe(n) ausgeführt ist bzw. sind.16. Floating pumping system according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that the pump (s) (7) in a known manner as Side channel pump (s) is or are designed. 17. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem~der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Schaufelradwelle wenigstens eine Pumpe (7) und am anderen Ende- ein Antriebsmotor und/oder ein Treibgestänge (i1) angeordnet sind.17. Floating pumping system according to at least one ~ of claims 1 to 16, characterized in that at one end of the impeller shaft at least one Pump (7) and at the other end - a drive motor and / or a drive rod (i1) are arranged. 18. Schwimmende Pumpanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Schaufelrad (6) Haltecinrichtungen, vorzugsweise wenigstens eine horizontale Haltestange (14) angebracht sind bzw, ist. 18. Floating pumping system according to at least one of the claims 1 up to 17, characterized in that holding devices above the paddle wheel (6) preferably at least one horizontal holding rod (14) is or is attached.
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