DE4028765C2

DE4028765C2 -

Info

Publication number: DE4028765C2
Application number: DE4028765A
Authority: DE
Inventors: Ernst 8570 Pegnitz De Roth; Wilhelm 8585 Speichersdorf De Blank
Original assignee: KSB AG
Current assignee: KSB AG
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1993-03-04
Also published as: DE4028765A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits bekannt, Pumpen, die mit einer Betriebstemperatur oberhalb von 80°C arbeiten, durch einen das Pumpengehäuse umschließenden Mantel elektrisch zu beheizen (Zeitschrift "Pumps-Pompes-Pumpen" 1972-75, Seiten 540-542). Derartige Heizmäntel können aus unterschiedlichen, aus der Art der Umgebung oder des Fördermediums resultierenden Gründen verwendet werden. Sie sind vor allem dort sinnvoll, wo Medien mit hohem Schmelzpunkt, wie Bitumen oder Wachs, gefördert werden müssen. Die während einer Förderpause im Pumpengehäuse verbleibenden Reste sollen so vor einer bei der Abkühlung entstehenden Verklumpung bewahrt werden, da im Förderstrom enthaltene Klumpen vor allem Filtereinrichtungen gefährden würden.

Bei einer Kreiselpumpe, die durch einen Spaltrohrmotor angetrieben wird, ergibt sich bei einem heißen Fördermedium, das während der im Pumpenstillstand erfolgenden Abkühlungsphase erstarrt, ein komplexeres Problem. Einerseits macht das Erstarren des Fördermaterials, das beispielsweise ein Wärmeträgeröl sein kann, eine Wärmezufuhr zum Rotorraum des Spaltrohrmotors notwendig, um ein Wiederanfahren des Motors zu ermöglichen. Andererseits besteht die Gefahr einer Überhitzung des Motors, da die Temperatur des Fördermediums die Abführung der Wärmeverluste des Motors in das Medium erheblich erschwert, wenn nicht sogar unmöglich macht.

Die bisher bekannten Lösungen beschäftigen sich vornehmlich mit nur einer Seite des Problems und/oder sie nehmen Risiken in Kauf:

So ist es beispielsweise bekannt, Spaltrohrmotoren der in Rede stehenden Art vor dem ersten Anfahren bzw. in Betriebspausen durch eine Mantelheizung zu wärmen und damit das im Spaltrohrmotor befindlichen Medium flüssig zu machen bzw. zu halten. Durch die DE-PS 23 15 191 ist auch bereits eine Stillstandsheizung für Spaltrohrmotoren bekannt, bei der im Bereich der Wickelköpfe der Motorwicklung elektrische Heizelemente angebracht sind.

Es ist weiterhin bekannt, bei Spaltrohrmotoren von Pumpen, welche ein Medium mit einer Temperatur oberhalb der zulässigen Motortemperatur fördern, eine Kühlung durch einen Wassermantel oder einen separat angeordneten Wärmetauscher vorzunehmen.

Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht darin, durch Erhöhung der zulässigen Wicklungstemperatur die Motorverluste direkt an die Umgebung abzuführen.

Alle genannten Lösungen sind mit Nachteilen verbunden, sei es, daß bei der Kombination zwischen Mantelheizung und Mantelkühlung beim Übergang zwischen Stillstand und Betrieb eine durch eine Störung verursachte Weiterfunktion der Heizung zur Explosionsgefahr führt, sei es, daß die bei Ausführungen mit separatem Wärmetauscher oder mit einer erhöhten zulässigen Wicklungstemperatur durch einen Heizmantel verursachte verminderte Wärmeabgabe an die Umgebung zu Problemen führt, sei es, daß bei einer elektrischen Stillstandsheizung eine aufwendige elektrische Verriegelung nötig ist, um eine Heizung bei Motorbetrieb zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heiz- und Kühleinrichtung für Spaltrohrmotoren zu schaffen, welche einen geringen Aufwand, insbesondere für die Überwachung, erfordert und somit im Hinblick auf einen eventuell notwendigen Explosionsschutz des Spaltrohrmotors keine Probleme aufwirft.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit einem längsverrippten Ständergehäuse ausgestattete Spaltrohrmotor von einem der Wärmezufuhr bei Motorstillstand dienenden Heizmantel umgeben ist, während ein von einem zusätzlichen Elektromotor angetriebener Lüfter für eine beim Betrieb des Spaltrohrmotors erfolgende Zufuhr eines über die Rippen des Ständergehäuses geleiteten Kühlluftstromes vorgesehen ist.

Die beim Erfindungsgegenstand für die Funktionen Heizen und Kühlen vorgesehenen Mittel unterstützen teilweise beide Funktionen. So dienen die Längsrippen des Ständergehäuses sowohl der Wärmeübertragung vom Heizmantel zum Spaltrohrmotor als auch der Kühlung durch den Kühlluftstrom. Der Heizmantel wiederum fungiert als Leitwand für den Kühlluftstrom. Die Funktionen selbst laufen aber unabhängig voneinander ab.

Um bei entsprechender Anforderung eine erhöhte Sicherheit gegen Explosionsgefahr zu erreichen, kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung das dem Heizmantel zugeführte flüssige oder dampfförmige Medium eine Temperatur besitzen, die unterhalb der für eine explosionsgefährdete Umgebung zulässigen Oberflächentemperatur des Spaltrohrmotors liegt.

Um die Wärmeverluste der der Umgebung zugewandten Oberfläche des Heizmantels stark zu verringern, wird außerdem vorgeschlagen, daß der Heizmantel von einem Isoliermantel umgeben ist.

Nach dem Anfahren des Spaltrohrmotors ist der Kühlluftstrom in der Lage, sowohl die im abgeschalteten Heizmantel verbleibende Restwärme als auch die jetzt entstehende Motorverlustwärme abzuführen, so daß ein für einen Explosionsschutz unzulässiges Überschießen der Motoroberflächentemperatur beim Übergang von Heizen auf Kühlen verhindert wird.

Anhand zweier Ausführungabeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt die

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Heiz- und Kühleinrichtung an einem im Ausschnitt dargestellten Spaltrohrmotor, die

Fig. 2 eine der Linie A-B folgende Schnittdarstellung der Fig. 1, die

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Einrichtung mit einem zusätzlichen Isoliermantel, und die

Fig. 4 eine der Linie C-D folgende Schnittdarstellung der Fig. 3.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Heiz- und Kühleinrichtung ist außerhalb eines Spaltrohrmotors (1) angeordnet. Sie besteht zum einen aus einem Heizmantel (2), der Längsrippen (3) des Ständergehäuses (4) des Spaltrohrmotors (1) umschließt. Zum anderen umfaßt sie einen von einem Elektromotor (5) angetriebenen Lüfter (6), dessen Kühlluftstrom über einen zwischen der Wand des Ständergehäuses (4), den Längsrippen (3) und dem Heizmantel (2) gebildeten Raum (7) geführt wird. Die in die Zeichnung eingefügten Pfeile verdeutlichen den Weg des Kühlluftstroms.

Das vor dem ersten Anfahren und während des Stillstands des Spaltrohrmotors (1) zugeführte Heizmedium tritt über einen Einlaß (8) in den Heizmantel (2) ein, über einen Auslaß (9) verläßt es den Heizmantel (2).

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführung besitzt über die bereits genannten Komponenten hinaus noch einen Isoliermantel (10), der die über die Außenwand des Heizmantels (2) erfolgenden Wärmeverluste stark vermindert.

Claims

1. Heiz- und Kühleinrichtung für den Spaltrohrmotor einer Kreiselpumpe zur Förderung eines heißen, bei Abkühlung erstarrenden Mediums, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem längsverrippten Ständergehäuse (4) ausgestattete Spaltrohrmotor (1) von einem der Wärmezufuhr bei Motor stillstand dienenden Heizmantel (2) umgeben ist, während ein von einem zusätzlichen Elektromotor (5) angetriebener Lüfter (6) für eine beim Betrieb des Spaltrohrmotors (1) erfolgende Zufuhr eines über die Rippen (3) des Ständer gehäuses (4) geleiteten Kühlluftstromes vorgesehen ist.

2. Heiz- und Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizmantel (2) von einem flüssigen oder dampfförmigen Heizmedium beaufschlagt ist, dessen Temperatur unter der für eine explosionsgefährdete Umgebung zulässigen Oberflächentemperatur des Spaltrohrmotors (1) liegt.

3. Heiz- und Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizmantel (2) von einem Isoliermantel (10) umgeben ist.