DE3425878C2

DE3425878C2 - Pumpen- und Fördervorrichtung für grundwassergefährdende und kryogene Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE3425878C2
Application number: DE19843425878
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Ing. 4799 Borchen Hüster
Original assignee: Deutsche Gerätebau GmbH, 4796 Salzkotten
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1987-02-05
Also published as: DE3425878A1

Abstract

Um eine niedrige und konstante Saughöhe bei hochstehend eingebauten Lagertanks für Flüssigkeiten sowie ein sicheres Zurückfließen der Flüssigkeit in den Lagertank bei Rohrleitungsleckagen zu erzielen, ist unterhalb des Lagertankdeckels (13) ein Zwischenbehälter (2) angeordnet, aus dem mittels einer Förderpumpe ein als Treibflüssigkeit wirkender Flüssigkeitsteilstrom angesaugt wird, durch den eine in der Nähe des Lagertankbodens angeordnete Flüssigkeitsstrahlpumpe (6) angetrieben wird, die aus dem Lagertank (1) Flüssigkeit ansaugt und diese zusammen mit der Treibflüssigkeit über eine Druckleitung (8) in den Zwischenbehälter (2) fördert, in welchem die Saugleitung (9, 10) und ein Überlaufrohr (12) münden. Der Fördergrad der Flüssigkeitsstrahlpumpe (6) ist wesentlich größer als der der die Treibflüssigkeit ansaugenden Förderpumpe (3). Diese ist bei Flüssigkeitsentnahme, beispielsweise beim Tankvorgang, über die Saugleitung einschaltbar. Zum Einfüllen und Nachfüllen des Lagertanks (1) dient ein mit der Saugleitung verbundener Rohrstutzen (11).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpen- und Fördervorrichtung für grundwassergefährdende kryogene Flüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei derartigen Vorrichtung zum Pumpen und Fördern beispielsweise von dünnflüssigen Mineralölen in Tankstellenanlagen dürfen nach den Sicherheitsvorschriften nur Saugleitungen verwendet werden, die bei einem eventuellen Leck im Rohrleitungssystem selbstsichernd wirken und die Flüssigkeit ungehindert in den Lagertank zurückfließen lassen.
Aus physikalischen Gegebenheiten ist aufgrund des niedrigen Dampfdrucks derartiger Flüssigkeiten, insbesonder von kryogenen Flüssigkeiten, die zur Verfügung stehende Saughöhe auf wenige Meter begrenzt. Es ist daher allgemeiner Stand der Technik, Lagertanks liegend anzuordnen und in dieser Lage unterirdisch einzulassen, so daß nur eine geringe Saughöhe erforderlich ist. Bei Großtankstellen wird hierbei entsprechend viel Grundfläche benötigt.
Aus der DE-OS 15 28 661 ist eine Tauchpumpe mit Zwischenbehälter zum Fördern von Flüssigkeiten aus Lagerbehältern über eine oben eingeführte Saugleitung bekannt, bei der aus dem Zwischenbehälter mittels einer in diesem angeordneten Förderpumpe ein als Treibflüssigkeit wirkender Flüssigkeitsteilstrom zum Antrieb von Flüssigkeitsstrahlpumpen angesaugt wird. Diese bekannte Pumpen- und Fördervorrichtung arbeitet nach dem Prinzip des Saughebers. Der Zwischenbehälter ist vom Lagerbehälter getrennt angeordnet und liegt tiefer als das untere Ende der in den Lagerbehälter hineinreichenden Saugleitung. Die eine der Flüssigkeitsstrahlpumpen befindet sich bei der bekannten Vorrichtung außerhalb des Lagerbehälters in Höhe des Überlaufs der Saugleitung, die andere am Einlaßende der in den Lagerbehälter eintauchenden Saugleitung. Eine derartige Anordnung läßt sich aus den eingangs genannten Sicherheitsgründen für Tankstellen nicht verwenden.
Die Verwendung einer unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Hilfspumpe ist aus der DE-PS 8 10 233 bekannt. Diese ist jedoch nicht als Strahlpumpe ausgebildet und fördert die Flüssigkeit unmittelbar zur Hauptpumpe, d. h. ohne Einschaltung eines Zwischenbehälters.
Weiterhin ist in der DE-OS 15 28 661 (vgl. dort s. 1 Abs. 5, der Beschreibung) eine Vorrichtung als vorbekannt beschrieben, bei der ein am Einlaßende der in den Lagertank eintauchenden Saugleitung angeordneter Injektor die Flüssigkeit in einen Zwischenbehälter hochdrückt und der Zwischenbehälter einen Überlauf zum Lagertank aufweist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch keine gesonderte Förderpumpe für die Treibflüssigkeit außerhalb des Lagertanks vorgesehen, sondern die Treibflüssigkeit wird als Teilstrom der im Zwischenbehälter selbst angeordneten Hauptförderpumpe abgezweigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ansaugen der Flüssigkeit durch die oberirdisch angeordnete Hauptförderpumpe auch bei hochstehendem Einbau des zugehörigen Lagertanks und dementsprechend vergrößerter Förderhöhe zu ermöglichen, ohne eine motorgetriebene Tauchpumpe in den Lagertank einbauen zu müssen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Zwischenbehälter im Innern des Lagertanks unterhalb eines ihn obenseitig abschließenden Behälterdeckels, die Flüssigkeitsstrahlpumpe in Bodennähe des Lagertanks und die die Treibflüssigkeit ansaugende Förderpumpe oberhalb des Behälterdeckels angeordnet sind, und daß die Druckleitung der Flüssigkeitsstrahlpumpe im oberen Bereich des Zwischenbehälters mündet und in gleicher Höhe ein die Unterseite des Zwischenbehälters durchsetzendes, mit dem Innern des Lagertanks in Verbindung stehendes Überlaufrohr endet, wobei die Förderpumpe für die Treibflüssigkeit bei Flüssigkeitsentnahme über die Saugleitung einschaltbar ist.
Durch die Anordnung des Zwischenbehälters im Innern des Lagertanks unterhalb des ihn obenseitig abschließenden Behälterdeckels und durch das mit ihm zusammenwirkende Fördersystem nimmt die zu entnehmende Flüssigkeit eine annähernd gleiche Füllstandshöhe im Zwischenbehälter ein, so daß nicht nur eine niedrige, sondern auch eine konstante Saughöhe für die sich daran anschließende Hauptförderpumpe erzielt wird.
Dadurch, daß die Druckleitung der Flüssigkeitsstrahlpumpe im oberen Bereich des Zwischenbehälters mündet, wo in gleicher Höhe das die Unterseite des Zwischenbehälters durchsetzende Überlaufrohr endet, wird erreicht, daß während einer Flüssigkeitsentnahme, beispielsweise beim Tanken eines Kraftfahrzeugs, der Zwischenbehälter bis zum oberen Ende des Überlaufrohrs gefüllt bleibt, da während der Flüssigkeitsentnahme aus dem Lagertank, durch die Flüssigkeitsstrahlpumpe stets Flüssigkeit im Überschuß nachgefüllt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein in der Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Pumpen- und Fördervorrichtung nach der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt.
In einem im Boden eingelassenen, hochstehenden Lagertank 1 für flüssigen Treibstoff, beispielsweise bleifreies Benzin, oder für kryogenen Treibstoff zur Versorgung von Zapfsäulen in Tankstellen, ist unterhalb des Behälterdeckels 13 ein Zwischenbehälter 2 angeordnet, dem bei gefülltem Lagertank 1 unabhängig von dessen Füllstand Treibstoff-Flüssigkeit zugeführt werden kann.
Zu diesem Zweck führt aus dem Innern des Zwischenbehälters 2 eine Saugleitung 4 zu einer oberhalb des Behälterdeckels 13 angeordneten Förderpumpe 3, an deren Druckseite eine in den Lagertank 1 bis nahezu auf dessen Boden reichenden Leitung 5 angeschlossen ist. Am unteren Ende dieser Leitung 5 ist an diese eine Flüssigkeitsstrahlpumpe 6 mit einem bis auf den Boden des Lagertanks 1 reichenden Ansaugstutzen 7 angeschlossen. Von der Auslaßseite der Flüssigkeitsstrahlpumpe 6 führt eine Druckleitung 8 in den Zwischenbehälter 2. Der von der Förderpumpe 3 angesaugte Teilstrom wirkt als Treibflüssigkeit für die Flüssigkeitsstrahlpumpe 6, die beim Durchströmen der Treibflüssigkeit über den Ansaugstutzen 7 Flüssigkeit aus dem Lagertank 1 ansaugt und diese zusammen mit der Treibflüssigkeit über die Druckleitung 8 in den Zwischenbehälter 2 fördert.
Die Druckleitung 8 der Flüssigkeitsstrahlpumpe 6 mündet im Zwischenbehälter 2 in dessen oberen Bereich. In gleicher Höhe endet ein den Zwischenbehälter 2 an seiner Unterseite durchsetzendes Überlaufrohr 12.
Die Fördermenge pro Zeiteinheit der Flüssigkeitsstrahlpumpe 6 ist wesentlich größer als die der Förderpumpe 3, so daß der Zwischenbehälter 2 in jedem Betriebszustand bis zum Überlaufen durch das Überlaufrohr 12 aufgefüllt ist. Dabei ergibt sich ein geschlossener Kreislauf zwischen der je nach Füllstand unterschiedlichen Flüssigkeitssäule im Lagertank 1 und der stets aufgefüllten Flüssigkeitssäule im Zwischenbehälter 2 über den Ansaugstutzen 7, die Flüssigkeitsstrahlpumpe 6, die Druckleitung 8, dem Zwischenbehälter 2 und dem in das Innere des Lagertanks 1 führenden Überlaufrohr 12 .
Wird aus dem Lagertank 1 beispielsweise beim Betanken von Kraftfahrzeugen über Zapfsäulen Flüssigkeit benötigt, so erfolgt die Flüssigkeitsentnahme aus dem Zwischenbehälter 2 über eine in diesen hineinreichende Saugleitung 9, von der oberhalb des Behälterdeckels 13 eine beispielsweise in den Zapfsäulen führende Saugleitung 10 abzweigt. Da der Zwischenbehälter 2 ständig bis zum Überlaufen gefüllt ist, ergibt sich für eine an der Saugleitung 10 angeschlossene Hauptförderpumpe eine geringe Förderhöhe und eine konstante geodätische Saughöhe.
Die Förderpumpe 3 für die Treibflüssigkeit wird bei Flüssigkeitsentnahme über die Saugleitung 9, 10 eingeschaltet; sie bleibt eingeschaltet und fördert Treibflüssigkeit zur Flüssigkeitsstrahlpumpe 6, solange Flüssigkeit über die Saugleitungen 9 und 10 entnommen wird, beispielsweise während eines Tankvorgangs.
Zum erstmaligen Auffüllen und zum späteren Nachfüllen des Lagertanks 1 dient ein oberhalb des Behälterdeckels 13 in die zum Zwischenbehälter führende Saugleitung 9 eingeführter Rohrstutzen 11. Das Füllen des Lagertanks 1 erfolgt somit über den Zwischenbehälter 2 und das Überlaufrohr 12.

Claims

1. Pumpen- und Fördervorrichtung für grundwassergefährdende kryogene Flüssigkeiten mit einem die zu fördernde Flüssigkeit aufnehmenden, unterirdisch angeordneten Lagertank und einem hiermit in Verbindung stehenden Zwischenbehälter, in den eine Saugleitung beispielsweise einer oberirdisch angeordneten Hauptförderpumpe zur Versorgung von Zapfsäulen in Tankstellenanlagen hineinreicht und aus dem mittels einer Förderpumpe ein als Treibflüssigkeit wirkender Flüssigkeitsteilstrom zum Antrieb einer Flüssigkeitsstrahlpumpe angesaugt wird, die aus dem Lagertank Flüssigkeit ansaugt und diese zusammen mit der Treibflüssigkeit in den Zwischenbehälter fördert, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (2) im Innern des Lagertanks (1) unterhalb eines ihn obenseitig anschließenden Behälterdeckels (13), die Flüssigkeitsstrahlpumpe (6) in Bodennähe des Lagertanks (1) und die die Treibflüssigkeit ansaugende Förderpumpe (3) oberhalb des Behälterdeckels (13) angeordnet sind und daß die Druckleitung (8) der Flüssigkeitsstrahlpumpe (6) im oberen Bereich des Zwischenbehälters (2) mündet und in gleicher Höhe ein die Unterseite des Zwischenbehälters (2) durchsetzendes, mit dem Innern des Lagertanks (1) in Verbindung stehendes Überlaufrohr (12) endet, wobei die Förderpumpe (3) für die Treibflüssigkeit bei Flüssigkeitsentnahme über die Saugleitung (9, 10) einschaltbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitungen (Saugleitungen 9 und 4, Leitung 5) vom Behälterdeckel (13) lösbar an diesem befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Zwischenbehälter (2) führenden Saugleitungen (9 und 4) gemeinsam von einem Zwischenbehälterdeckel gehalten sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die vertikale Saugleitung (9) ein verschließbarer Rohrstutzen (11) für das Einfüllen und Nachfüllen des Lagertanks (1) über die Saugleitung (9), den Zwischenbehälter (2) und das Überlaufrohr (12) einmündet.