DE3918246A1

DE3918246A1 - Water pressure intensifier system - incorporates single pump with adjustable capacity

Info

Publication number: DE3918246A1
Application number: DE3918246A
Authority: DE
Inventors: Franz Eggs
Original assignee: EGGS ELEKTROTECHNIK
Current assignee: EGGS ELEKTROTECHNIK
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1989-06-05
Publication date: 1990-12-06

Abstract

The pressure intensifier is esp. for a drinking water supply system. It has a water tank, and feed pumps, driven by electric motors. Pressure transducers continuously detect the mains pressure, pref. at the intensifier outlet; and there is a control device for pressure-dependent switching of the pumps. A first pump (15) has adjustable capacity, dependent upon the pressure (21) in the supply system (11). A second pump (16,17) has fixed capacity. This pump is switched dependent upon the performance (27) of the first pump. USE - Pressure intensifier for drinking water supply system. Dwg.No.1/1)

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Druckerhöhungseinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Druckerhöhungseinrichtungen werden in öffentlichen Trinkwasserversorgungsnetzen eingesetzt, um den Verbrauchern Trinkwasser in ausreichender Menge und mit einem vorgegebenen Druck zuzuführen. The invention is based on a pressure booster according to the genus of the main claim. Such Booster devices are used in public Drinking water supply networks used to the Consumers of drinking water in sufficient quantities and with to supply a predetermined pressure.

An jeder Verbraucheranschlußstelle des Versorgungsnetzes soll unabhängig von der entnommenen Wassermenge, von der Höhenlage der Anschlußstelle, vom Rohrleitungswiderstand bis zum nächsten Wasserreservoir und von der Entnahme anderer Verbraucher Wasser mit ausreichendem Druck zur Verfügung stehen.At every consumer connection point in the supply network should be independent of the amount of water withdrawn from the Height of the connection point, from the pipe resistance to the next water reservoir and from the withdrawal other consumers water with sufficient pressure to To be available.

Um allen diesen Anforderungen gerecht zu werden, werden in jüngerer Zeit im wesentlichen zwei Verfahren angewandt, die im folgenden kritisch gewürdigt werden.To meet all of these requirements have recently used essentially two methods, which will be critically assessed in the following.

In einem ersten Verfahren werden Förderpumpen im Taktbetrieb eingesetzt. Ein Druckgeber ermittelt den Wasserdruck im Versorgungsnetz. Bei einem Druckabfall werden die Pumpen eingeschaltet, bei einem Druckanstieg wieder ausgeschaltet. Der Vorteil eines solchen Verfahrens ist eine robuste Betriebsweise und eine einfache Steuerung.In a first process, feed pumps are Cycle operation used. A pressure sensor determines the Water pressure in the supply network. In the event of a pressure drop the pumps are switched on when the pressure rises switched off again. The advantage of such Process is a robust mode of operation and one easy control.

Dieses erste übliche Verfahren weist jedoch eine Reihe von schwerwiegenden Nachteilen auf. Wegen des Ein-Aus- Betriebs der Gruppe der Förderpumpen treten im Versorgungsnetz große Druckschwankungen auf. Zum Verhindern schädlicher Druckstöße und zum Vermeiden von zu häufigen Schaltspielen ist ein großzügig dimensionierter Luft- Wasser-Kessel, auch Windkessel genannt, erforderlich. Auf der Verbraucherseite ergeben sich Schwierigkeiten vor allem bei Geräten, die wasserdruckempfindlich sind. So ändert sich beispielsweise die Warmwassertemperatur von Gas-Durchlauferhitzern stark mit dem schwankenden Wasserdruck.However, this first common method has a number from serious disadvantages. Because of the on-off Operation of the group of feed pumps occur in Supply network on large pressure fluctuations. To prevent harmful pressure surges and to avoid too frequent Switching operations is a generously dimensioned air Water boiler, also called wind boiler, required. Difficulties arise on the consumer side especially for devices that are sensitive to water pressure. For example, the hot water temperature changes of gas water heaters fluctuating strongly with the Water pressure.

Bei einem zweiten bekannten Verfahren werden zur Druckerhöhung drehzahlgeregelte Pumpen eingesetzt. Dabei wird die Pumpenleistung entsprechend dem Wasserverbrauch gesteuert. Meist wird die Drehzahl aller Pumpen parallel verstellt, bei höherem Bedarf also erhöht. Die Steuerung der Drehzahl erfolgt entsprechend dem Wasserdruck und dem Wasserdurchfluß im Versorgungsnetz. Die Drehzahlsteuerung der Pumpenmotoren erfolgt über Frequenzumrichter, die Thyristorsätze umfassen und aus der konstanten Netzfrequenz des elektrischen Versorgungs netzes eine steuerbare variable Frequenz für die Speisespannung der Motoren herstellen.In a second known method for Pressure increase in speed-controlled pumps used. The pump output is according to the Controlled water consumption. Usually the speed of all Pumps adjusted in parallel, so when there is a higher demand elevated. The speed is controlled accordingly the water pressure and the water flow in the supply network. The speed control of the pump motors takes place via Frequency converters that include thyristor sets and off the constant mains frequency of the electrical supply a controllable variable frequency for the network Establish the supply voltage for the motors.

Mit einem solchen Verfahren kann - wenn alle Pumpen drehzahlgeregelt sind - eine gute Wasserversorgung bei praktisch konstantem Wasserdruck erreicht werden. With such a procedure - if all pumps are speed controlled - a good water supply at practically constant water pressure can be achieved.

Aber auch das zweite bekannte Verfahren zur Druckerhöhung in Trinkwasser-Versorgungsnetzen ist mit erheblichen Nachteilen behaftet. Da für jeden drehzahlgeregelten Motor ein eigener Thyristorsatz erforderlich ist, sind die Kosten allein der Frequenz umrichter sehr hoch. Des weiteren entstehen im Umrichterbetrieb hohe Energieverluste. Die Umrichter liefern auf ihrer Sekundärseite nicht etwa eine Sinusspannung variabler Frequenz, sondern eine Spannung mit einem eher stufenförmigen Verlauf, die außer einer Grundschwingung eine Vielzahl von Oberschwingungen aufweist. Damit treten nicht nur in den Umrichtern selbst, sondern auch in den Pumpenmotoren kostspielige Verluste auf.But also the second known method for Pressure increase in drinking water supply networks is included considerable disadvantages. Therefore each speed-controlled motor has its own set of thyristors what is required is the cost of frequency alone converter very high. Furthermore arise in Inverter operation high energy losses. The converter do not provide about one on their secondary side Sine voltage of variable frequency, but a voltage with a rather stepped course, which except one Fundamental harmonic a variety of harmonics having. This not only occurs in the converters themselves, but also expensive losses in the pump motors on.

Nachteilig ist weiter der hohe erforderliche Aufwand für die Erfassung von Wasserdruck und Durchfluß. Werden alle Pumpen drehzahlgeregelt, muß, um einen Gleichlauf zu garantieren, für jede einzelne Pumpe ein Durchflußgeber vorgesehen werden. Zusätzliche Kosten entstehen durch die Störanfälligkeit der Wasserzähler und Strömungswächter.Another disadvantage is the high effort required for the detection of water pressure and flow. Everyone will Pumps are speed-controlled, in order to synchronize guarantee a flow sensor for each individual pump be provided. Additional costs arise from the susceptibility of water meters and flow monitors to failure.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nur eine einzige Pumpe mit verstellbarer Leistung vorgesehen ist und damit nur ein einziger Umrichter erforderlich ist. Diese erste Pumpe kann Druckschwankungen innerhalb eines bestimmten Bereichs selbständig ausregeln. Es ist lediglich ein Druckgeber, nicht aber ein Durchflußgeber zur Steuerung der ersten Pumpe erforderlich.The device according to the invention with the characteristic In contrast, features of the main claim have the advantage that only a single pump with adjustable output is provided and thus only a single converter is required. This first pump can fluctuate in pressure self-regulate within a certain range. It is only a pressure transmitter, but not a Flow sensor required to control the first pump.

Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß eine zweite Pumpe oder mehrere davon mit fest vorgegebener Förderleistung vorgesehen ist und im Ein-Aus-Betrieb arbeitet. Diese zweite Pumpe wird nicht etwa abhängig vom Druck im Versorgungsnetz oder von der Durchflußmenge zu- und abgeschaltet, sondern erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise abhängig von der Leistung der ersten Pumpe.Another advantage is that a second pump or more of them with a fixed delivery rate is provided and works in the on-off mode. These second pump is not dependent on the pressure in the Supply network or from the flow rate to and switched off, but according to the invention in an advantageous Way depending on the performance of the first pump.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. By the measures listed in the subclaims are advantageous further developments and improvements the facility specified in the main claim possible.

Von besonderem Vorteil ist, daß die Förderleistung der ersten Pumpe mit Hilfe der Pumpendrehzahl verstellbar und diese Drehzahl über die Frequenz der Speisespannung des Pumpenmotors steuerbar ist.It is particularly advantageous that the delivery rate the first pump adjustable with the help of the pump speed and this speed over the frequency of the supply voltage the pump motor is controllable.

Gemäß der Erfindung liegt der Motor der zweiten Pumpe an der festen elektrischen Netzfrequenz, der Motor der ersten Pumpe jedoch wird mit einer Frequenz betrieben, die von einem niedrigen Wert bis über die Netzfrequenz hinaus verstellbar ist. Die erste Pumpe kann also eine höhere Drehzahl und damit eine höhere Leistung erreichen als die zweite Pumpe. Dies ergibt den Vorteil, daß sich das Leistungsangebot der Pumpen im Augenblick des Zuschaltens der zweiten Pumpe überlappt und daß im Wasserversorgungsnetz keine Druckschwankungen auftreten. Dies ergibt aber noch den weiteren Vorteil, daß für die erste Pumpe die gleiche Baugröße verwendet werden kann wie für die zweite Pumpe, daß die erste Pumpe also ohne weiteres mit der zweiten Pumpe austauschbar ist. Als zusätzliche Vorteile werden damit eine vereinfachte Lagerhaltung, eine vereinfachte Wartung und eine vereinfachte Beschaffung von Ersatzteilen erzielt. Erfindungsgemäß ist die erste Pumpe oder der zugehörige Pumpenmotor oder der zugehörige Umrichter mit einem Drehzahlgeber oder/und einem Drehzahlgeber versehen. Statt dessen oder zusätzlich kann die erste Pumpe, der erste Pumpenmotor oder der Umrichter mit einem Drehmomentgeber ausgerüstet sein. Diese Maßnahmen bringen den Vorteil mit sich, daß die zweite Pumpe und gegebenenfalls die weiteren Pumpen nach Maßgabe der Drehzahl oder der Speisespannungsfrequenz der ersten Pumpe oder des Drehmoments der ersten Pumpe zu- und abgeschaltet werden können. Einerseits erlaubt dies eine wesentlich genauere und schnellere Steuerung des Drucks im Wasserversorgungssystem, andererseits wird ein weiterer Druckgeber oder gar ein weiterer Durchflußzähler nicht benötigt.According to the invention, the motor of the second pump is located at the fixed electrical network frequency, the motor of the first pump, however, is operated at a frequency those from a low value to above the mains frequency is adjustable. So the first pump can achieve higher speed and thus higher performance than the second pump. This gives the advantage that the range of services of the pumps at the moment of Switching the second pump overlaps and that in Water supply network no pressure fluctuations occur. But this gives the further advantage that for the first pump the same size can be used as for the second pump, that the first pump without is further interchangeable with the second pump. As additional advantages are simplified Warehousing, simplified maintenance and one simplified procurement of spare parts achieved. According to the invention, the first pump or the associated one Pump motor or the associated converter with one Provide speed sensor or / and a speed sensor. Instead or in addition can the first pump, the first pump motor or the The converter must be equipped with a torque sensor. These Measures have the advantage that the second Pump and possibly the other pumps Specification of the speed or the supply voltage frequency of the first pump or the torque the first pump can be switched on and off. On the one hand, this allows a much more accurate and faster control of pressure in the water supply system, on the other hand, another pressure transmitter or even one additional flow meter not required.

In vorteilhafter Weise wird eine hohe Sicherheit der Einrichtung dadurch erreicht, daß ein zweiter Druckgeber vorgesehen ist, der mit Minimal- und Maximal-Kontakten ausgerüstet ist und unabhängig vom sonstigen Steuersystem einige oder alle Pumpen dann ein- oder ausschaltet, wenn die entsprechende Kontaktstellung erreicht wird. Die Zu- oder Abschaltung kann in einem Notfall über das Steuergerät oder unmittelbar an den Pumpen erfolgen.A high level of security is advantageously provided Device achieved in that a second pressure sensor is provided with the minimum and maximum contacts is equipped and independent of the other tax system some or all pumps turn on or off when the corresponding contact position is reached. The Switching on or off in an emergency can be done via the Control unit or directly on the pumps.

Um einen gleichmäßigen Verschleiß sämtlicher Pumpen zu erreichen, können die Pumpen von Zeit zu Zeit gegeneinander ausgetauscht werden, da sie ja erfindungsgemäß alle gleich dimensioniert sind. Dieses Austauschen erfolgt in vorteilhafter Weise automatisch mit Hilfe des Steuergeräts in fest vorgegebenen verhältnismäßig kleinen zeitlichen Abständen.To ensure even wear on all pumps can reach each other from time to time are exchanged, since they are all according to the invention are dimensioned the same. This exchange takes place advantageously automatically with the help of Control unit in fixed predetermined proportions small intervals.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist. Die Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht und/oder erfindungswesentlich sein.Further features and advantages result from the Description of the embodiment in context with the drawing in which an embodiment is shown schematically. The characteristics can realized individually or in any combination and / or be essential to the invention.

Die Erfindung soll nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sie soll sich vielmehr auf alle Abänderungen und Ausgestaltungen, die durch die Ansprüche und die offenbarten Merkmale abgedeckt sind, erstrecken.The invention is not intended to be based on the exemplary embodiment be limited, it should rather apply to everyone Changes and refinements by the Claims and the disclosed features are covered, extend.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the represented and in the single drawing figure following description explained in more detail.

Description of the preferred embodiment

An ein Trinkwasser-Versorgungsnetz 11 ist ein Verbraucher 12 angeschlossen. Das Versorgungsnetz 11 wird aus einem Vorratsbehälter 13 mit Trinkwasser versorgt. Der Vorratsbehälter 13 kann auch ein weiträumiges vorgeschaltetes Versorgungsnetz sein. Vom Vorratsbehälter 13 führt eine Leitung 14 zu einzelnen Förderpumpen 15, 16, 17. Mit ihren Ausgängen sind die Pumpen 15, 16, 17 über eine Verbindungsleitung 18 an das Versorgungsnetz 11 angeschlossen. Mit der Verbindungsleitung 18 steht außerdem ein Membrankessel 19 in Wirkungsverbindung. Weiter liegt an der Verbindungsleitung 18 zum Versorgungs netz 11 ein erster Druckgeber 21 und ein zweiter Druck geber 22. Der zweite Druckgeber 22 ist mit Minimal- und Maximal-Kontakten ausgestattet. A consumer 12 is connected to a drinking water supply network 11 . The supply network 11 is supplied with drinking water from a reservoir 13 . The storage container 13 can also be a large upstream supply network. A line 14 leads from the storage container 13 to individual feed pumps 15 , 16 , 17 . With their outputs, the pumps 15 , 16 , 17 are connected to the supply network 11 via a connecting line 18 . A membrane vessel 19 is also operatively connected to the connecting line 18 . Next is on the connecting line 18 to the supply network 11, a first pressure transmitter 21 and a second pressure transmitter 22nd The second pressure transmitter 22 is equipped with minimum and maximum contacts.

Die Förderpumpen 15, 16, 17 sind jeweils mit einem Pumpenmotor ausgestattet, der mit den Pumpen eine Einheit bildet und daher ebenfalls mit dem jeweiligen Bezugszeichen 15, 16, 17 versehen ist. Die Pumpenmotoren 15, 16, 17 werden im Ausführungsbeispiel aus dem Drehstromnetz 23 betrieben. Die zweiten Pumpen 16, 17 sind über zugehörige Schaltschütze 24, 25 einschaltbar. Der erste Pumpenmotor 15 dagegen wird aus einem als Thyristorsatz ausgebildeten Frequenzumrichter 26 mit einer Spannung variabler Frequenz gespeist. Die zweiten Pumpenmotoren 16, 17 liegen damit an der festen Frequenz des Netzes 23, der erste Pumpenmotor 15 dagegen liegt über eine Verbindungsleitung 27 an der variablen Frequenz der vom Umrichter 26 abgegebenen Speisespannung.The feed pumps 15 , 16 , 17 are each equipped with a pump motor which forms a unit with the pumps and is therefore also provided with the respective reference numerals 15 , 16 , 17 . The pump motors 15 , 16 , 17 are operated in the exemplary embodiment from the three-phase network 23 . The second pumps 16 , 17 can be switched on via associated contactors 24 , 25 . The first pump motor 15, on the other hand, is supplied with a voltage of variable frequency from a frequency converter 26 designed as a thyristor set. The second pump motors 16 , 17 are thus at the fixed frequency of the network 23 , the first pump motor 15, on the other hand, is via a connecting line 27 at the variable frequency of the supply voltage output by the converter 26 .

Schließlich ist zum Steuern der Einrichtung ein Steuergerät 28 vorgesehen. Dieses Steuergerät 28 ist vorzugsweise als speicherprogrammierte Steuerung ausgebildet. Über Steuerleitungen 31, 32 ist das Steuergerät 28 mit den Schaltschützen 24, 25 verbunden. Der Umrichter 26 ist über eine Steuerleitung 33 an das Steuergerät 28 angeschlossen. Der Ausgang des ersten Druckgebers 21 ist über eine Ausgangsleitung 34, der zweite Druckgeber 22 über eine Ausgangsleitung 35 mit einem jeweils zugehörigen Eingang des Steuergeräts 28 verbunden. Im Ausführungsbeispiel weist der Umrichter noch zwei weitere Ausgangsleitungen auf; eine Ausgangsleitung 36 gibt ein der Frequenz der Speisespannung 27 proportionales Signal, eine Ausgangsleitung 37 ein dem Drehmoment der Pumpe 15 proportionales Signal an das Steuergerät 28 ab. Das dem Drehmoment der ersten Pumpe 15 entsprechende Signal kann entweder aus dem Umrichter 26 selbst oder über eine Leitung 38 aus dem Pumpenmotor 15 gewonnen werden.Finally, a control device 28 is provided for controlling the device. This control unit 28 is preferably designed as a programmable logic controller. The control unit 28 is connected to the contactors 24 , 25 via control lines 31 , 32 . The converter 26 is connected to the control unit 28 via a control line 33 . The output of the first pressure transmitter 21 is connected via an output line 34 , the second pressure transmitter 22 via an output line 35 to an associated input of the control unit 28 . In the exemplary embodiment, the converter has two further output lines; an output line 36 outputs a signal proportional to the frequency of the supply voltage 27 , an output line 37 outputs a signal proportional to the torque of the pump 15 to the control unit 28 . The signal corresponding to the torque of the first pump 15 can be obtained either from the converter 26 itself or via a line 38 from the pump motor 15 .

Mit der erfindungsgemäßen Druckerhöhungseinrichtung können einerseits in einem Trinkwasser-Versorgungsnetz hervorragende Betriebsverhältnisse sichergestellt und andererseits die zahlreichen Nachteile der heute üblichen Druckerhöhungsanlagen vermieden werden.With the pressure booster device according to the invention can on the one hand in a drinking water supply network excellent operating conditions ensured and on the other hand the numerous disadvantages of today usual pressure booster systems can be avoided.

Die erste Pumpe 15 dient jeweils abschnittsweise als Grundlastpumpe und regelt im jeweiligen Bereich sämtliche Druckschwankungen aus. Sie wird aus dem Frequenzumrichter 26 mit einer Speisespannung von veränderbarer Frequenz betrieben. Die Leistung der ersten Pumpe 15 ist abhängig von der Speisefrequenz der über die Leitung 27 zugeführten Speisespannung. Durch die Steuerung der Leistung der ersten Pumpe 15 in begrenzten Abschnitten läßt sich der Betriebsdruck im Versorgungsnetz 11 exakt regeln. Der Druck wird mit Hilfe des ersten Druckgebers 21 gemessen, der Druckwert wird über die Leitung 34 an das Steuergerät 28 weitergegeben. Das Steuergerät 28 gibt über die Steuerleitung 33 an den Umrichter 26 ein dem Druck entsprechendes Steuersignal, der Umrichter 26 stellt aus der Netzspannung 23 eine dem mit dem ersten Druckgeber 21 gemessenen Druck entsprechende Speisespannung mit einer bestimmten Frequenz her.The first pump 15 serves as a base load pump in sections and regulates all pressure fluctuations in the respective area. It is operated from the frequency converter 26 with a supply voltage of variable frequency. The output of the first pump 15 is dependent on the supply frequency of the supply voltage supplied via line 27 . By controlling the power of the first pump 15 in limited sections, the operating pressure in the supply network 11 can be regulated exactly. The pressure is measured with the aid of the first pressure transmitter 21 , the pressure value is passed on to the control unit 28 via the line 34 . The control unit 28 sends a control signal corresponding to the pressure to the converter 26 via the control line 33 , the converter 26 uses the mains voltage 23 to produce a supply voltage with a specific frequency that corresponds to the pressure measured with the first pressure transmitter 21 .

Wenn nun zu viele Verbraucher 12 Wasser aus dem Versorgungsnetz 11 entnehmen und der Druck dort entsprechend sinkt, kann die Pumpe 15 trotz höchster Drehzahl und damit trotz höchster Leistung den Betriebsdruck nicht mehr aufrecht erhalten. Dann wird über den Schaltschütz 24 die zweite Pumpe 16 zugeschaltet. Die Entscheidung aber, wann die zweite Pumpe 16 zugeschaltet wird, wird nicht aufgrund eines vom Druckgeber 21 an das Steuergerät 28 abgegebenen Signals getroffen, sondern aufgrund der Drehzahl der ersten Pumpe 15. Der Umrichter 26 gibt dazu über die Verbindungsleitung 36 ein der Frequenz der Speisespannung 27 entsprechendes Signal an das Steuergerät 28 ab, dieses bringt über die Leitung 31 den Schaltschütz 24 zum Anziehen und schaltet so die zweite Pumpe 16 ein.If too many consumers 12 now take water from the supply network 11 and the pressure there correspondingly drops, the pump 15 can no longer maintain the operating pressure despite the highest speed and thus despite the highest output. Then the second pump 16 is switched on via the contactor 24 . However, the decision as to when the second pump 16 is switched on is not made on the basis of a signal output by the pressure transmitter 21 to the control unit 28 , but on the basis of the speed of the first pump 15 . For this purpose, the converter 26 outputs a signal corresponding to the frequency of the supply voltage 27 to the control unit 28 via the connecting line 36 , this causes the contactor 24 to be energized via the line 31 and thus switches on the second pump 16 .

Die Frequenz der Speisespannung 27 für die erste Pumpe 15 wird vor dem Umschalten über die Netzfrequenz 23 hinausgefahren. Beträgt die Netzfrequenz 23 beispielsweise 50 Hertz, so wird die Speisespannungsfrequenz 27 bis hinauf zu 60 Hertz gesteigert. Entsprechend hoch ist dann auch die Leistung der ersten Pumpe 15. Die zweite Pumpe 16 erbringt, wenn sie an das Netz 23 geht, eine etwas geringere Leistung, da sie ja nur mit 50 Hertz betrieben wird. Sobald die zweite Pumpe 16 am Netz liegt und ihre Leistung abgibt, wird die erste Pumpe 15 über das Steuergerät 28 auf eine geringe Leistung zurückgefahren, so daß im Versorgungsnetz 11 der geforderte vorgegebene Betriebsdruck bestehen bleibt. Durch die höhere Leistung der ersten Pumpe 15 zum Umschaltzeitpunkt gibt es keinerlei Schwierigkeiten beim Übergang im Augenblick des Zuschaltens der nächsten Pumpe 16, der geforderte Betriebsdruck kann völlig konstant gehalten werden.The frequency of the supply voltage 27 for the first pump 15 is moved beyond the mains frequency 23 before switching. If the network frequency 23 is 50 Hertz, for example, the supply voltage frequency 27 is increased up to 60 Hertz. The output of the first pump 15 is then correspondingly high. The second pump 16 , when it is connected to the network 23 , has a somewhat lower output, since it is only operated at 50 Hertz. As soon as the second pump 16 is connected to the network and outputs its power, the first pump 15 is reduced to a low power via the control unit 28 , so that the required predetermined operating pressure remains in the supply network 11 . Due to the higher output of the first pump 15 at the changeover time, there are no difficulties in the transition at the moment when the next pump 16 is switched on , the required operating pressure can be kept completely constant.

Steigt der Verbrauch im Verbrauchernetz 11 nun weiter an, wird die Leistung der ersten Pumpe 15 wieder erhöht. If the consumption in the consumer network 11 now increases further, the output of the first pump 15 is increased again.

Sollte die Leistung der ersten Pumpe 15 dann wieder nicht mehr ausreichen, wird eine weitere zweite Pumpe 17 in der gleichen Weise zugeschaltet. Auch hier tritt dann kein Druckstoß und keine Druckschwankung während des Zuschaltvorgangs auf. Selbstverständlich können noch weitere Förderpumpen, die in der Zeichnungsfigur nicht eingezeichnet sind, zugeschaltet werden. Zur Sicherheit ist ein Membrankessel 19 an die Ausgangsleitung 18 der Pumpen angeschlossen. Dieser Membrankessel 19 kann jedoch verhältnismäßig sehr klein dimensioniert werden. Er dient nur zum Auffangen extrem kurzzeitiger Druckspitzen oder Druckeinbrüche.If the output of the first pump 15 is then no longer sufficient, a further second pump 17 is switched on in the same way. Here, too, there is no pressure surge and no pressure fluctuation during the connection process. Of course, other feed pumps, which are not shown in the drawing figure, can be switched on. For safety, a membrane tank 19 is connected to the output line 18 of the pumps. This membrane boiler 19 can, however, be dimensioned relatively small. It is only used to absorb extremely short-term pressure peaks or pressure drops.

Das Abregeln der Einrichtung, also das Abschalten von Folgepumpen 17, 16, und auch die Gesamtausschaltung bei fehlendem Verbrauch, beispielsweise bei Nacht, erfolgt über eine aus dem Umrichter 26 über eine der Leitungen 36 oder 37 gewonnene Information über die Drehzahl oder das Ausgangsdrehmoment der ersten Pumpe 15. Unterschreitet die erste Pumpe 15 eine vorgegebene Mindestdrehzahl oder ein vorgegebenes Mindestdrehmoment, so wird die zuletzt zugeschaltete Folgepumpe 17, 16 abgeschaltet; auch die Abschaltung der ersten Pumpe 15 erfolgt auf diese Weise. The regulation of the device, i.e. the switching off of secondary pumps 17 , 16 , and also the total switching off in the event of a lack of consumption, for example at night, is carried out via information about the speed or the output torque of the first one obtained from the converter 26 via one of the lines 36 or 37 Pump 15 . If the first pump 15 falls below a predefined minimum speed or a predefined minimum torque, the last connected follow-on pump 17 , 16 is switched off; the first pump 15 is also switched off in this way.

Sämtliche Pumpen 15, 16, 17,... sind gleich dimensioniert und gleich aufgebaut, sie sind gegeneinander austauschbar. Um die Pumpen einer gleichmäßigen Abnutzung zu unterwerfen, ist es deshalb zweckmäßig, sie von Zeit zu Zeit untereinander auszutauschen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Pumpen 15, 16, 17, ... vom Steuergerät 28 untereinander zyklisch in vorgegebenen Abständen, beispielsweise jeweils bei Nacht, ausgetauscht werden. Dies kann durch ein automatisches Umklemmen der Verbindungsleitungen 27, 41 und 42 geschehen. Die für das Umklemmen erforderliche Leitungsführung ist in der Zeichnungsfigur nicht eingezeichnet.All pumps 15 , 16 , 17, .... are of the same size and structure, they are interchangeable. In order to subject the pumps to uniform wear, it is therefore advisable to exchange them with one another from time to time. According to the invention, the pumps 15 , 16 , 17 ,... Are exchanged cyclically by the control device 28 at predetermined intervals, for example at night. This can be done by automatically reconnecting the connecting lines 27 , 41 and 42 . The cable routing required for the reclamping is not shown in the drawing.

Der zweite Druckgeber 22 mit Minimal- und Maximal-Kontakten dient zur Gesamtüberwachung und für einen Notfall. Mit Hilfe des zweiten Druckgebers 22 können die Pumpen 15, 16, 17 unter Umgehung des Umrichters 26 zu- und abgeschaltet werden.The second pressure transmitter 22 with minimum and maximum contacts is used for overall monitoring and for an emergency. With the help of the second pressure transmitter 22 , the pumps 15 , 16 , 17 can be switched on and off bypassing the converter 26 .

Eine Signalleitung 38 kann, falls erforderlich, statt der Leitungen 36 und/oder 37 zum Übertragen des Drehmoment- und/oder des Drehzahlwerts der ersten Pumpe 15 vorgesehen werden.If necessary, a signal line 38 can be provided instead of the lines 36 and / or 37 for transmitting the torque and / or the speed value of the first pump 15 .

Claims

1.Device for increasing a pressure, in particular the water pressure in a drinking water supply network, with a water reservoir, with a number of feed pumps inserted between the reservoir and the supply network, the pumps being drivable with the aid of electric motors which can be connected to an electrical network, with a Number of pressure transmitters for continuously determining the pressure in the supply network, preferably at the outlet of the pressure increasing device, and with a control unit for switching the feed pumps as a function of pressure, characterized by the following features:

a first pump ( 15 ) with an adjustable delivery rate is provided,
at least one second pump ( 16 , 17 ) with a fixed delivery capacity is provided,
- The output of the first pump ( 15 ) is adjustable depending on the pressure ( 21 ) in the supply network ( 11 ),
- The second pump ( 16 , 17 ) can be switched depending on the power ( 27 ) of the first pump ( 15 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the delivery capacity of the first pump ( 15 ) with the aid of the pump speed ( 27 ) is adjustable.

3. Device according to claim 2, characterized in that the speed of the first pump ( 15 ) by means of a control of the frequency of the supply voltage ( 27 ) of the associated first pump motor ( 15 ) is adjustable.

4. Device according to claim 3, characterized by the following features:

- The pump motor ( 16 , 17 ) of the second pump ( 16 , 17 ) can be operated with the fixed electrical mains frequency ( 23 ),
- The frequency of the supply voltage ( 27 ) of the first pump motor ( 15 ) is adjustable beyond the mains frequency ( 23 ).

5. Device according to claim 4, characterized in that the frequency of the supply voltage ( 27 ) of the first pump motor ( 15 ) is adjustable in accordance with an output variable ( 34 ) of a first pressure transmitter ( 21 ).

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first pump ( 15 ) - optionally via further modules ( 26 ) - is provided with an output torque transmitter ( 37 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second pump ( 16 , 17 ) depending on the speed ( 27 ) of the first pump ( 15 ) is switchable.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the second pump ( 16 , 17 ) depending on the frequency of the supply voltage ( 27 ) of the first pump motor ( 15 ) is switchable.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the second pump ( 16 , 17 ) depending on the output torque ( 38 , 37 ) of the first pump ( 15 ) is switchable.

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the second pump ( 16 , 17 ) at a high speed ( 27 ) of the first pump ( 15 ) - optionally at a high supply voltage frequency ( 27 ) of the first pump motor ( 15th ) - can be activated.

11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the second pump ( 16 , 17 ) at a low output torque ( 38 , 37 ) of the first pump ( 15 ) can be switched off.

12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the second pump ( 16 , 17 ) at a low speed ( 27 ) of the first pump ( 15 ) - optionally at a low supply voltage frequency ( 27 ) of the first pump motor ( 15th ) - can be switched off.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a second pressure transmitter ( 22 ) is provided, that the second pressure transmitter ( 22 ) is equipped with minimum and maximum contacts and that with the aid of the second pressure transmitter ( 22 ) the pumps ( 15 ; 16 , 17 ) are directly switchable.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at the output ( 18 ) of the pumps ( 15 , 16 ) to the supply network ( 11 ) a membrane boiler ( 19 ) is provided for damping rapid pressure fluctuations.

15. Device according to one of claims 3 to 14, characterized in that a controllable frequency converter ( 26 ) is provided for generating the supply voltage ( 27 ) with a controllable frequency for the first pump motor ( 15 ).

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of second pumps ( 16 , 17 , ...) is provided.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first pump ( 15 ) and the second (n) pump (s) ( 16 , 17 , ...) are designed to be interchangeable.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first pump ( 15 ) and the second (n) pump (s) ( 16 , 17 , ...) - expediently with the aid of the control device ( 28 ) - cyclically with each other are interchangeable.

19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 28 ) comprises a programmable logic controller.

20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 28 ) is connected to the outputs of the respective sensors ( 21 , 22 , 26 ) and the control inputs of the respective working devices ( 24 , 25 , 26 ).