DE3705840C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tauchmotorpumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Derartige Tauchmotorpumpenaggregate, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 14 53 799 bekannt sind, dienen überwiegend zur Förderung von Medien aus Bohrlöchern und dergleichen. Entsprechend der unterschiedlichen Einbauorte und des zu fördernden Mediums ist das Kühlsystem eines Tauchmotor­ pumpenaggregates an die Verhältnisse im Aufstellort anzupassen. Dies erfordert die Bereithaltung verschiedenster Motoren mit entsprechendem Kühlsystem, um somit bei den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen ein Überhitzen des Motors ausschließen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für derartige Tauchmotorpumpenaggregate eine Kühleinrichtung zu entwickeln, die auf einfache Weise an die unterschiedlichsten Bedarfsfälle angepaßt werden kann und die über einen langen Zeitraum eine gleichmäßige Wärmeabfuhr gewährleistet. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Die Verwendung eines derartigen als separates Bauteil ausgebildeten Kühlers mit darin gelagerter Zwischenwelle erlaubt in einfachster Weise eine Anpassung des Kühlsystems an die unterschiedlichsten Verwendungsfälle. Für den Regelfall wird der Motor des Tauchpumpenaggregates direkt mit dem Pumpenteil verbunden, wobei der im Einlaufbereich angeordnete Kühler direkt mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Für diejenigen Anwendungsfälle, bei denen z. B. aufgrund der Temperatur des Fördermediums mit einer ungünstigeren Wärmeabgabe gerechnet werden muß, wird zwischen Pumpen- und Motorflansch der Kühler mit der darin gelagerten Zwischenwelle sowie daran angebrachten Kupplungen angeordnet. Mit diesem separaten Bauteil kann die wärmeabstrahlende Fläche um ein Vielfaches vergrößert werden. Entsprechend dem Bedarf an Wärmetauscherfläche können Kühler bevorratet werden, die unterschiedliche Baulängen aufweisen. Somit ist in einfachster Weise eine Anpassung an bereits bestehende oder auszuführende Tauch­ pumpenaggregate möglich.

Im Fördermedium gelöste Mineralien bzw. darin befindliche Sedimente sowie sonstige Abscheidungen können sich bei höheren Temperaturen am Wärmetauscher ablagern, wodurch die Leistung des Wärmetauschers im Laufe der Zeit schlechter wird. Infolgedessen kann die Isolation des Motors durch eine zu hohe Betriebstemperatur zerstört werden. Mit Hilfe der am Kühler angebrachten Reinigungseinrichtung kann die Oberfläche der Kühleinrichtung von irgendwelchen Ablagerungen befreit werden. Damit wird, ohne einen Ausbau der Pumpe sowie der zugehörigen Leitungen vorzunehmen, eine zuver­ lässige Funktion des Kühlers beibehalten.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß die Reinigungsvorrichtung fernbedienbar ist. Ohne einen Ausbau des Tauchmotorpumpenaggregates lassen sich an der Oberfläche des Kühlers haftende Ablagerungen entfernen. Die Reinigung kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen erfolgen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Reinigungsvorrichtung mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch fernbedienbar ist. Für die verschiedensten Anwendungsfälle kann die jeweils geeignetste Fernbedienung ausgewählt werden.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Reinigungsvorrichtung aus einer den Kühler umgebenden Buchse mit daran angebrachten Abstreifelementen besteht.

Bei einer Bewegung entlang der Kühleroberfläche entfernen die Abstreifelemente die anhaftenden Ablagerungen. Als Abstreifelemente können hierbei Ringe, Bürsten, Schaber und dergleichen Verwendung finden. Für diejenigen Anwendungs­ fälle, bei denen der die Zwischenwelle aufnehmende Kühler­ raum mit Fördermedium beaufschlagt ist, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß die Innenwand des Kühlers mit einer Reinigungsvorrichtung versehen ist. Damit wird eine bessere Wärmeabgabe in denjenigen Fällen sichergestellt, in denen das Fördermedium den Kühler innen durchströmt.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kühler aus ineinandergeschobenen, unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Rohren besteht. Zwischen den einzelnen Rohren ist somit ein Spalt ausbildbar, durch den das zu kühlende Medium zirkuliert. Mittels in den Spalt einbringbare Leiteinrichtungen ist der Kühlmittelfluß regulierbar. Diese Ausbildung ermöglicht eine Kühlerform, dessen Oberfläche leicht zu reinigen ist. Die Reinigungsvorrichtung kann dann als einfache zylindrische Buchse ausgebildet werden.

Für Kühler, die im Bereich der Zwischenwelle vom Förder­ medium durchströmt werden, sieht eine andere Ausgestaltung vor, daß auf der Zwischenwelle eine Umwälzeinrichtung angeordnet ist. Damit lassen sich eventuelle Strömungsverluste innerhalb des Kühlers ausgleichen.

Und nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Kühler als separates Bauteil mit unterschiedlicher Baulänge ausgebildet. Beispielsweise kann durch die Bereithaltung von Kühlern in verschiedenen Baulängen für jeden Anwendungsfall eine ausreichende Kühlung sichergestellt werden. Sollte mit einem dieser Kühler eine ausreichende Wärmeabfuhr nicht sichergestellt werden können, dann besteht immer noch die Möglichkeit zur Hintereinander­ schaltung von zwei oder mehreren Kühlern. Aufgrund der innerhalb des Kühlers angeordneten Zwischenwelle ergeben sich bei eventuellen Kombinationen keine Probleme mit den Antriebswellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt die

Fig. 1 ein Tauchmotorpumpenaggregat im Einbauzustand und die

Fig. 2 einen Kühler im Schnitt.

In der Fig. 1 ist ein Brunnenschacht (1) mit einem darin abgesenkten Tauchmotorpumpenaggregat (2) gezeigt. Dies besteht aus einer an eine Rohrleitung (3) angeflanschten mehrstufigen Kreiselpumpe (4) und einem unterhalb derselben angebrachten Motor (5). Im Einlaufbereich (6) der Kreisel­ pumpe (4) ist ein Wärmetauscher (7) des Motorkühlsystems angeordnet. Das durch den Motor zirkulierende Kühlmedium gibt die aufgenommene Wärme mit Hilfe des Wärmetauschers (7) direkt an das in die Kreiselpumpe (4) einströmende Förder­ mediums ab.

Zur Verbesserung der Kühlwirkung ist zwischen dem Pumpen­ flansch (8) und dem Motorflansch (9) ein Kühler (10) zwischengeflanscht, innerhalb dessen eine von Lagerträgern (11) gehaltene Zwischenwelle (12) mit Kupplungselementen (14) angeordnet ist. Diese stellt die Kräfteübertragung vom Motor (5) auf die Kreiselpumpe (4) sicher.

Der Kühler (10) leitet zum einen das im Motor (5) befindliche Kühlmedium zu dem im Einlaufbereich (6) der Kreiselpumpe (4) angeordneten Wärmetauscher (7) und zum anderen wird aufgrund der großen Oberfläche des Kühlers Wärme auf die außen am Tauchmotorpumpenaggregat entlangströmende Förder­ flüssigkeit abgegeben.

An der Außenseite des Kühlers (10), der in diesem Beispiel rohrförmig ausgebildet ist, ist eine Reinigungs­ vorrichtung in Form einer Büchse (13) verschiebbar angebracht. Die Büchse (13) weist auf der der Kühleraußen­ fläche gegenüberliegenden Innenfläche mehrere Bürsten (15) auf, welche reinigend an der Kühleraußenfläche entlang­ gleiten. Mittels einer hier mechanisch gestalteten Fern­ bedienung (16) ergibt sich folgender Reinigungsvorgang. In periodischen Abständen wird durch Betätigen eines Kurbeltriebes (17) ein Seil (18) aufgerollt, welches parallel zur Förderleitung (3) angeordnet ist. Diese bewegt einen auf der Förderleitung (3) gleitenden Korb (19) nach oben, wodurch die daran ebenfalls mit Seilen (20) befestigte Reinigungsvorrichtung nach oben bewegt wird und deren Bürsten (15) die am Kühler (10) befindlichen Ablagerungen abstreifen. Bei Erreichen einer oberen Endlage wird durch Entsperren des Kurbeltriebes eine Bewegungs­ umkehr erlangt. Das Gewicht der Reinigungsvorrichtung wurde so groß gewählt, daß die Büchse (13) infolge ihres Eigengewichtes in die untere Endlage gleitet. Eine mehrmalige Wiederholung dieses Vorganges reinigt in zuverlässiger Weise die Kühleroberfläche und gewährleistet somit eine gleichbleibende Wärmeabgabe. Die Kühlleistung des Kühlers kann hierbei durch die Baulänge beeinflußt werden. Durch unterschiedlich lange Kühler ist hier in einfachster Weise eine Anpassung an die jeweiligen Betriebs­ verhältnisse möglich. Aufgrund der in ihrer Länge entsprechend abgestimmten Zwischenwelle (12) kann dieser Kühler problemlos in ein zu fertigendes oder bereits existierendes Aggregat eingebaut werden. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlers ist die Tatsache, daß sein Außendurchmesser inclusive der Reinigungsvorrichtung gleich oder kleiner als der größte Durchmesser des Tauchmotor­ pumpenaggregates ausgebildet ist. Somit kann er ohne Einschränkungen Verwendung finden.

In der Fig. 2 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel eines Kühlers mit einer mechanisch betätigten Reinigungsvor­ richtung gezeigt. Der Kühler (10) besteht hier aus einem rohrförmigen Außenmantel (21), der mit Abstand ein mit Lagerträgern (11) versehenes Innenrohr (22) umgibt. Durch den zwischen den beiden Rohren bestehenden Spalt (23) strömt das zu kühlende Medium und gibt seine Wärme an das außerhalb des Kühlers vorbeiströmende Fördermedium ab. In den Spalt (23) lassen sich Leiteinrichtungen vorsehen, die den Strömungsweg vom und zum Motor regeln. Die den Kühler mit dem Pumpenflansch (8) und den Motor­ flansch (9) verbindenden Flansche weisen Durchströmöffnungen (26) auf, welche den Kühlkreislauf des Motors mit dem Spalt (23) und diesen mit dem Wärmetauscher (7) verbinden.

Die Lagerträger (11) halten eine Zwischenwelle (12) mit daran angebrachten Kupplungen (14) in ihrer Position. Somit kann durch einfaches Einfügen zwischen die Flansche von Motor und Kreiselpumpe die Kühlleistung vergrößert werden. Die Reinigungsvorrichtung ist hier als Büchse (13) ausgebildet, welche mit Bürsten (15) oder anderen streifenden bzw. schabenden Elementen auf der Außenfläche des Kühlers entlanggleitet und Ablagerungen entfernt. An der Reinigungs­ vorrichtung angebrachte Anschläge (24) begrenzen deren Arbeitshub. Die Aufwärtsbewegung bewirkt ein Seilzug (20), während die Abwärtsbewegung durch das hohe Eigengewicht der Büchse sichergestellt ist. Es ist auch ohne weiteres möglich, mit Hilfe von hydraulischen, elektrischen, pneumatischen Einrichtungen oder Kombinationen davon die Reinigungsvorrichtung zu bewegen.

Claims (8)

1. Tauchmotorpumpenaggregat, bestehend aus einer Kreiselpumpe und einem Motor, wobei der Motor mit einem Kühlsystem versehen ist, dessen Wärmetauscher in dem zwischen Motor und Pumpe befindlichen Einlauf­ bereich des Tauchmotorpumpenaggregates angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Wärmetauscher (7) zwischen dem Einlaufbereich (6) und dem Motor (5) ein mit einer Zwischenwelle (12) versehener und eine Reinigungsvorrichtung aufweisender Kühler (10) angeordnet ist, der mit dem Kühlsystem des Motors (5) verbunden ist, wobei die Zwischenwelle (12) die Kraftübertragung vom Motor (5) auf die Kreiselpumpe (4) sicherstellt.

2. Tauchmotorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung durch eine Fernbedienung (16) betätigbar ist.

3. Tauchmotorpumpenaggregat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch fernbedienbar ist.

4. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung aus einer den Kühler umgebenden Büchse (13) mit daran angebrachten Abstreifelementen (15) besteht.

5. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Kühlers (10) mit einer Reinigungsvorrichtung versehen ist.

6. Tauchmotorpumpenaggregat nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (10) aus ineinandergeschobenen, unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Rohren (21, 22) besteht.

7. Zwischenkühler nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenwelle (12) eine Umwälzeinrichtung angeordnet ist.

8. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (10) als separates Bauteil in unterschiedlicher Baulänge ausgebildet ist.