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Anordnung mit einem Pulsationsdämpfer
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem Pulsationsdämpfer
und einer Pumpe, insbesondere Verdrärgerpumpe, wobei Pulsationen in der durch die
Pumpe geförderten Flüssigkeit mittels des Pulsationsdämpfers gedämpft werden In
der US-PS 3 731 709 ist ein Pulsationsdämpfer beschrieben, welcher als ein dynamisch
wirkender Schwingungsdämpfer bzw. als ein Reflexionsdämpfer ausgebildet ist.Grundsätzlich
erfolgt die Dämpfungswirkung bei derartige dynamischen Dämpfern aufgrund der Tatsache,
daß an einer Verzweigungsstelle oder bei einer starken Querschnittsänderung zwecks
Erfüllung der Stetigkeitsbedingungen bezüglich Schalldruck und Schallstömung zumindest
teilweise eine Reflexion der ankommenden Schallwelle auftritt. Bei dem bekannten
Dämpfer ist im Inneren seines Gehäuses ein Leitapparat vorgesehen, mittels welchem
die durch den Dämpfer fließende Flüssigkeit in Drehung versetzt wird und ferner
auch an entsprechenden öffnungen des Leitapparates die besagten Querschnittsänderungen
auftreten
Ferner ist in der US-PS 3 628 573 ein hypopneumatischer
Schwingungsdämpfer beschrieben, welcher im Inneren seines Gehäuses eine nachgiebige
Membran aufweist.
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Mittels dieser Membran wird eine mit Gas gefüllte Kammer von einer
weiteren von der Flüssigkeit durchströmten Kammer abgetrennt, wobei die Kompressibilität
des Gases zur Dämpfung ausgenutzt wird. Derartige Schwingungsdämpfer, wobei auch
an sogenannte Blasendämpfer erinnert sei, werden auch als Absorptionsdämpfer bezeichnet
und sie nehmen aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften die Überschußvolumina der
unstetig fördernen Verdrängerpumpe auf und geben diese bei Unterschußvolumina wieder
ab.
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Bei all diesen bekanntgewordenen Pulsationsdämpfern sind die Gehäuse,
welche kugel- oder rohrfömig ausgebildet sein können, aus mehreren Einzelelementen
zusammengesetzt und oftmals zusammengeschweißt. Die Verbindung zu einem Rohrleitungssystem
oder zu einer Pumpe erfolgt im allgem. über Rohre und geeignete Flanschverbindungen,
wobei zusätzliche Schweißnähte oder sonstige Verbindungen erforderlich sind. Insbesondere
bei geschweißten Konstruktionen ergeben sich besondere Schwierigkeiten im Hinblick
auf eine einfache und zuverlässige Uberprüfung, sowohl während der Fertigung als
auch bei nachträglichen Inspektionen im eingebauten Zustand innerhalb eines Rohrleitungsnetzes.
Es sei an dieser Stelle vor allem auf die besonderen Sicherheitsvorschriften im
Kraftwerksbereich verwiesen, gemäß welchen oftmalige Wiederholungsprüfungen und
Besichtigungen an Schweißnähten gefordert werden.
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Der Erfindung liegt daher die Ausgabe zugrunde, eine einfache und
kostengünstig hersteLbare Anordnung der genannten Art zu schaffen, bei welcher drucktragende
Schweißnähte am Pulsationsdämpfer nicht erforderlich sind. Ferner soll ein einfacher
und kompakter Aufbau erreicht sein, wobei eine funktionssichere und zuverlässige
Verbindung von Pulsationsdämpfer und Pumpe gewährleistet werden soll. Die Anordnung
soll ferner den sicherheitstechnischen Anforderungen, insbesondere im Kraftwerksbereich,
genügen und aufwendige Prüfungs-und Inspektionsmaßnahmen sollen vermieden werden.
Die Anordnung soll ferner in hohem Maße funktionssicher und den betrieblichen Anforderungen
gewachsen sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse
des Pulsationsdämpfers direkt mit einem Bauteil, insbesondere dem Ventilkörper,
der Pumpe verbunden ist und daß das genannte Bauteil ein drucktragendes Abschlußteil
für den Innenraum des Pulsationsdämpfers bildet.
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Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich durch einen einfachen
und kompakten Aufbau aus, wobei aufwendigen und besonderen Prüfungen unterworfene
Verbindungen zwischen Pulsationsdämpfer und Pumpe vermieden werden.
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Pumpe und Pulsationsdämpfer sind in optimaler Weise integriert, wobei
mittels des genannten Bauteils, insbesondere dem Ventilkörper, der Pumpe der Innenraum
bzw. das Gehäuse des Pulsationsdämpfer an dieser Stelle abgeschlossen wird. Drucktragende
Schweißmhte am Pulsationsdämpfergehäuse sind somit entbehrlich, so daß Besichtigungen
und Wiederholungsprüfungen an derartigen
Schweißnähten nicht erforderlich
sind. Es ist ersichtlich, daß hierdurch die Zuverlässigkeit und auch die Sicherheit
der Anordnung nicht unerheblich verbessert werden. Nicht zu übersehen ist ferner
die durch die integrierte Anordnung erreichte Platz- und Materialersparnis. Schließlich
ist es nicht von unerheblicher Bedeutung, daß zusätzliche Rohrstutzen oder dergl.
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sowohl an der Pumpe als auch an dem Pulsationsdämpfer nicht mehr erforderlich
sind, wodurch eine spürbare Kostenersparnis aufgrund der einfacheren Herstellungsweise
erzielt wird. Ferner ist hervorzuheben, daß ansonsten erforderliche Fundamente f;ir
den PulsationsdamDfer entfallen. Insgesamt wird eine in optimaler Weise integrierte
Pumpen- und Pulsationsdämpfereinheit geschaffen, welche aufgrund der kompakten Bauweise
ein vergleichsweise geringes Bauvolumen aufweist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse des Pulsationsdämpfers
ein Verbindungsteil auf, welches mit einem weiteren, zugeordneten Verbindungselement
des genannten Bauteils der Pumpe unmittelbar und/oder lösbar in Eingriff steht.
Mittels der genannten Verbindungsteile lassen sich Pulsationsdämpfer und Pumpe bei
der Montage und ggfs. auch bei Reparaturarbeiten ohne besonderen Aufwand miteinander
verbinden bzw.
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lösen. Obgleich Pulsationsdämpfer und Pumpe erfindungsgemäß ineinander
integriert sind, können bei ggfs. notwendigen Reparaturarbeiten Pumpe bzw. Pulsationsdämpfer
in einfacher Weise ausgetauscht werden.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die beiden Verbindungsteile
von Gehäuse und Pulsationsdämpfer ringförmig und koaxial zueinander ausgebildet
und bevorzugt
als ineinandergreifende Gewinderinge, Flansche, Bajonettanordnungen
oder mit eingelegtem geteilten Ring, ausgebildet. Die somit hergestellte Verbindung
zwischen Pumpe und Pulsationsdämpfer ist ohne besonderen konstruktiven Aufwand herstellbar,
wobei auch eine zuverlässige und hinreichend dichte Verbindung für eine lange Lebensdauer
sichergestellt ist. Hierbei wird zweckmäßig ein geeignetes Dichteelement, beispielsweise
ein O-Ring zwischen den Verbindungselementen angeordnet.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform weist die mittels
des Bauteils der Pumpe abgeschlossene Öffnung i3 Pulsationsdämpfers eine derartige
Weite oder einen derartigen Durchmesser auf,daß durch diese Öffnung hindurch im
Innenraum des Pulsationsdämpfers erforderliche Einrichtungen, insbesondere Leiteinrichtungen
hindurchgeführt und/oder eingebaut werden können. Es ist ersichtlich, daß somit
die Herstellung und Montage des Pulsationsdämpfers nicht unerheblich vereinfacht
wird.
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Obgleich eine verhältnismäßig große Öffnung vorhanden ist, sind keine
besonderen,zusätzliche Abschlußeinrichtungen erforderlich, da das genannte Bauteil
der Pumpe unmittelbar den Abschluß bildet. Sofern der Pulsationsdämpfer von der
Pumpe gelöst ist, ist der Innenraum des Pulsationsdämpfers sehr leicht zugänglich.
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In einer wesentlichen Ausgestaltung der Anordnung ist eine im Innenraum
des Pulsationsdämpfers vorgesehene Einrichtung, insbesondere eine Leiteinrichtung,
direkt mit dem Bauteil der Pumpe verbunden. Die genannte Einrichtung ist also nur
über das Bauteil der Pumpe mit dem Gehäuse des Pulsationsdämpfers verbunden und
ist aber dennoch im Innenraum desselben angeordnet. Auch insoweit wird eine nicht
unwesentliche Vereinfachung der Konstruktion und auch der Montage erreicht. Bei
der Zerlegung von Pulsationsdämpfer und Pumpe bleibt
diese Einrichtung
mit der Pumpe verbunden, so daß der Innenraum des Pulsationsdämpfers und weitere
dort vorgesehene Einrichtungen dann sehr leicht zugänglich sind.
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Bei der Montage wird die genannte Einrichtung einfach mit dem Bauteil
der Pumpe verbunden und nachfolgend wird dann der Pulsationsdämpfer, in dessen Innenraum
die übrigen Einrichtungen bereits montiert sind, ebenfalls mit dem Bauteil verbunden.
Aufwendige Schweißnähte und insbesondere drucktragende Schweißnähte sind hierbei
nicht erforderlich.
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Weitere Vorteile und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus
dem nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispiel.
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In der Zeichnung ist schematisch ein Längsschnitt durch eine Anordnung
mit einer hier nur teilweise gezeigten Pumpe 2 dargestellt. Von der Pumpe 2 ist
noch ein kleiner Teil eines Gehäuses 4 und ein Kolben 6 zu erkennen, welcher in
Richtung des Doppelpfeiles 8 in bekannter Weise hin- und herbewegbar ist. Der Kolben
6 ragt in einen Ventilkörper 10 mit einer Anschlußöffnung 12 auf der Saugseite und
mit einer weiteren Anschlußöffnung 14 auf der Druckseite. In dem Ventilkörper 10
ist eine Ventilpatrone 16 angeordnet, in welcher sich ein schematisch angedeutetes
Saugventil 18 sowie ein schematisch angedeutetes Druckventil 20 befindet. Das Saugventil
18 und das Druckventil 20 werden bei der Hin- und Herbewegung des Kolbens 6 in gewohnter
Weise betätigt, so daß Flüssigkeit in Richtungdes Pfeiles 22 mittels der Pumpe 2
gefördert wird. Es sei an dieser Stelle ausdrücklich hervorgehoben, daß die Pumpe
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im Rahmen dieser Erfindung auch einen anderen Aufbau aufweisen
kann, wobei anstelle des Ventilkörpers 10 ganz allgemein auch ein anderes entsprechendes
Bauteil vorgesehen sein kann. Bei der hier dargestellten Kolbenpumpe ist die Ventilpatrone
16 mittels eines Deckels 24 an dem Ventilkörper 10 befestigt. Es ist ersichtlich,
daß die oben erwähnten Ventile 18 und 20 bei einer anders ausgestalteten Pumpe beispielsweise
auch direkt in einem entsprechend ausgebildeten Pumpengehäuse oder einem entsprechend
ausgebildeten Bauteil der Pumpe angeordnet sein können.
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Die Anordnung weist ferner einen Pulsationsdämpfer 26 mit einem Gehäuse
28 auf. Der Pulsationsdämpfer 26 ist mit seinem Gehäuse 28, wie dargestellt, unmittelbar
mit dem Ventilkörper 10 verbunden. Hierzu weist das Gehäuse 28 ein ringförmiges
Verbindungselement 30 auf, welches mit einem entsprechenden ringförmigen Verbindungselement
32 des Ventilkörpers 10 über Gewinde 34,36 direkt:in Eingriff steht. Im Innenraum
40 des Pulsationsdämpfers 26 befinden sich zwei beabstandete Leiteinrichtungen 42,
44, wobei die obere Leiteinrichtung 42 in das Gehäuse 28 und die untere Leiteinrichtung
44 in den Ventilkörper 10 eingeschraubt ist. Die von der Pumpe 2 geförderte Flüssigkeit
gelangt durch die Anschlußöffnung 14 in die untere Leiteinrichtung 44 und strömt
aus hier nicht näher dargestellten Kanälen in bekannter Weise in den Innenraum 40
und gelangt dann durch entsprechende Kanäle der oberen Leiteinrichtung 44 zu der
Austrittsöffnung 46 des Pulsationsdämpfers 26.
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Zwischen den Verbindungselementen 30,32 ist ein hier nicht dargestellter
O-Ring zur Abdichtung angeordnet.
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Der vom Druck der geförderten Flüssigkeit beaufschlagte Innenraum
40 bzw. die untere Öffnung 48 des Gehäuses 26 wird direkt mittels des Ventilkörpers
10 abgeschlossen, welcher somit drucktragender Teil des Pulsationsdämpfers 26 ist.
Drucktragende Verbindungen, insbesondere eine Schweißnaht, sind also hier nicht
vorhanden. Die untere Öffnung 48 des Gehäuses 28 weist einen ver-ältnismäßig großen
Durchmesser auf, so daß die Leiteinrichtungen 42, 44 ohne weiteres durch die untere
Öffnung 48 bei der Montage hindurchgeführt werden können.
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Anstelle der hier dargestellten Verbindung von Pulsationsdämpfer 26
und Pumpe 2 mittels Gewinderingen können im Rahmen dieser Erfindung auch andere
Fügeverbindungen, wie insbesondere Flansche, Bajonettanordnungen oder eingelegte,geteilte
Ringe vorgesehen werden. Maßgebend ist aber in allen Ausführungsformen, daß der
Ventilkörper bzw. allgemein ein Bauteil der Pumpe selbst drucktragender Teil des
Pulsationsdämpfers ist. Die bisher üblichen Anschlüsse, insbesondere Druckflansch-Anschlüsse,
Rohrstutzen oder dergl., entfallen somit. Ferner sind erfindungsgemäß keine drucktragenden
Schweißnähte erforderlich, und die Montage bzw. Demontage von Pulsationsdämpfer
26 und Pumpe 2 kann in besonders einfacher Weise jederzeit durchgeführt werden.
Darüberhinaus sei besonders hervorgehoben, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Integration
von Pulsationsdämpfer 26 und Pumpe 2 die Pulsationsdämpfung bereits unmittelbar
an der Pumpe selbst eingeleitet wird und das angeschlossene Rohrleitungssystem somit
weitgehend pulsationsfrei gehalten werden kann.
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Bezugszeichenliste 2 Pumpe 4 Gehäuse 6 Kolben 8 Doppelpfeil 10 Ventilkörper
12,14 Anschlußöffnung 16 Ventilpatrone 18 Saugventil 20 Druckventil 22 Pfeil 24
Deckel 26 Pulsationsdämpfer 28 Gehäuse von 26 30 Verbindungselement von 28 32 Verbindungselement
von 10 36, 34 Gewinde 40 Innenraum 42, 44 Leiteinrichtung 46 Austrittsöffnung 48
untere Öffnung
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