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Kolbenpumpe für Flüssigkeiten hoher Temperatur. Es ist bekannt, daß
Pumpen für Flüssigkeiten von hoher Temperatur und im besonderen für Heißwasser aus
dem Grunde in mangelhafter Weise arbeiten, weil während der Saugperiode der über
der Flüssigkeit auftretende Unterdruck eine mehr oder weniger starke Dampfentwicklung
veranlaßt. Dieser Dampf wird zwar während der Druckperiode ausgestoßen, jedoch bleibt
eine genügende Menge zurück, um in den Leitungen sogenannte Dampfsäcke zu hinterlassen,
deren schädliche Wirkungen bekannt sind. Zur Beseitigung dieses Übelstandes sind
schon Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Köndensierung des durch
die Saugung der Pumpe erzeugten Dampfes gegen das Ende des Kolbenhubes hin durch
Einführung von Flüssigkeit niedrigerer Temperatur erzielt wird.
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Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an Pumpen für Flüssigkeiten
von hoher Temperatur, im besonderen an Pumpen, welche synchron mit einer zweiten
Pumpe arbeiten, welche dieselbe Flüssigkeit, jedoch von niedrigerer Temperatur fördert.
Die Verbesserung besteht darin, beide Kammern dur Pumpe, welche Flüssigkeit von
hoher Temperatur fördert, mit der entsprechenden Kammer der synchron arbeitenden
Pumpe für die Flüssigkeit von niedrigerer Temperatur zu verbinden und auf jeder
der Verbindungsleitungen zwei Klappenventile anzuordnen, die sich in entgegengesetzter
Richtung öffnen. Infolge dieser Anordnung kann der während der Saugperiode der Pumpe
für die Flüssigkeit von hoher Temperatur in dieser erzeugte Dampf in der Flüssigkeit
von niedrigerer Temperatur, die durch die zweite Pumpe gefördert wird, sich kondensieren,
und zwar bei Beginn des Kolbenhubes, so daß die Pumpe auch bei Flüssigkeiten sehr
hoher Temperaturen einen regelmäßigen Gang beibehält. Die Anordnung ermöglicht außerdem
die Vermeidung eines Sinkens der Temperatur der Flüssigkeit, was unfehlbar eintreten
wird, wenn zur Erzielung der Füllung des Zylinders für die Flüssigkeit von sehr
hoher Temperatur Anordnungen verwendet werden, die die Kondensierung des durch die
Saugung des Kolbens erzeugten Dampfes dadurch bewirken, daß in diesen Zylinder eine
Flüssigkeit von niedriger Temperatur eingeführt wird.
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Auf beiliegender Zeichnung ist schematisch und im Schnitt eine derartige
Doppel- oder Tandempumpe dargestellt. Der eine Pumpenzylinder ist für Flüssigkeit
sehr hoher, in iihe des Siedepunktes befindlicher Temperatur, der ändere für dieselbe
Flüssigkeit wesentlich niedrigerer Temperatur bestimmt. Durch strichpunktierteLinien
ist die äußerste Stellung der beiden mit einander gekuppelten Kolben angedeutet.
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Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel dient der
Zylinder r als Saug- und Druckzylinder für die Flüssigkeit
hoher
Temperatur, z. B. für Heißwasser, und ` der Zylinder 2, welcher dem ersteren in
Bau und Größe entspricht, für dieselbe Flüssigkeit verhältnismäßig niedriger Temperatur,
zur Verhinderung der Dampfentwicklung infolge auftretenden schwachen Unterdruckes.
Bei Förderung von Heißwasser im Zylinder i verwendet man in dem zweiten Zylinder
kaltes Wasser. Ein Kolben 3 bewegt sich in dem Zylinder i und ein entsprechender
Kolben . in dem Zylinder z. Beide Kolben sitzen auf ein und derselben Stange 5 auf
und werden durch die gemeinschaftliche Stange 6 bewegt. Der Zylinder i trägt Saugöffnungen
7 und 7a für das Heißwasser und Ausstoßöffnungen 8 und 8a, und entsprechend besitzt
der Zylinder zwei Saugöffnungen g und 9a und Ausstoßöffnungen io und ioa für das
kalte Wasser.
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Die Kammer i i des Zylinders i steht mit ', der entsprechenden Kammer
12 des Zylinders 2 durch das Leitungsrohr 13 in Verbindung. In gleicher Weise
sind die entsprechenden Kammern 14 und 15 beider Zylinder durch eine zweite Rohrleitung
16 unter sich verbunden.
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Auf die Leitung 13 ist ein Kasten 17 aufgesetzt mit zwei Klappenventilen
18 und 1g, welche in entgegengesetzter Richtung zu einander sich öffnen und sich
beim Schließen abwechselnd auf die Sitze i8a und iga auflegen. Ein dem Kasten 17
entsprechender Kasten 2o ist in die Leitung 16 eingesetzt mit zwei Ventilen 21 und
22, die sich ebenfalls in umgekehrter Richtung öffnen und durch Auflegen auf ihre
Sitze Zia und 22a sich schließen.
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Die Arbeitsweise der Tandempumpe ist folgende Bewegen sich, von der
in ausgezogenen Linien der Zeichnung dargestellten Totpunktlage ausgehend, die Kolben
3. und 4 nach rechts im Sinne des Pfeiles 23, so wird Heißwasser in die Kammer i
i durch die Öffnung 7 und in die Kammer 12 des Zylinders 2 gleichzeitig kaltes Wasser
durch die Öffnung g eingesaugt, während die Kammern 14 und 15 in . der Druckperiode
sich befinden. Infolge der durch die Saugwirkung in der Kammer i i auftretenden
Verdünnung fällt das Ventil i g infolge seines Eigengewichtes nach unten, hebt sich
also von dem Sitze iga ab. Die Einsaugung des Heißwassers hat eine gewisse Verdampfung
zur Folge, und die Spannung des im Entstehen befindlichen Dampfes zusammen mit der
Saugwirkung in der Kammer 12 bewirkt den Hub des Ventils 18 von seinem Sitz i8a.
Der entwickelte Dampf tritt durch die Leitung 13 und kommt in Berührung mit dem
kalten Wasser, welches im Begriff steht, in die Kammer 12 des Zylinders 2 einzutreten,
und verdichtet sich. Die Kammer i i wird sich demnach lediglich mit heißem Wasser
füllen, da der gesamte Dampf nach Maßgabe seiner Entstehung sich, wie soeben ausgeführt
wurde, kondensiert. Der infolgedessen auftretende Unterdruck in der Kammer i i erhöht
die Eintrittsgeschwindigkeit des Heißwassers in die Kammer i i und die vollkommene
Füllung dieser.
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Während dieser Bewegung der Kolben 3 und 4 in Richtung des Pfeiles
23 wird das vorher in die Kammer 14 eingetretene Heißwasser und das in die Kammer
15 eingetretene kalte Wasser durch dieÖffnungen 8a und ioa ausgestoßen. Infolge
des in diesen Kammern herrschenden Druckes werden die Ventile 21 und 22 auf ihre
Sitze Zia und 22a gepreßt und sperren demnach jede Verbindung zwischen den Kammern
ab.
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Bei Umkehr der Kolben 3 und 4 dagegen lassen die Ventile 2i und 22
den während des Einsaugens des Heißwassers in der Kammer 14 gebildeten Dampf übertreten,
und dieser verdichtet sich in der Kammer 15. Die Ventile 18 und ig legen sich dagegen
auf ihre Sitze und sperren jede Verbindung zwischen den Kammern i i und 12, die
in diesemAugenblicke in der Druckperiode sich befinden.
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Die erwähnten Erscheinungen wiederholen sich in der gleichen Weise
ohne Unterbrechung.
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Man kann selbstverständlich bei der beschriebenen Einrichtung bauliche
Änderungen verschiedenster Art treffen,, ohne aus dem Rahmen der Erfindung herauszutreten.
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Man hat im vorstehenden wesentlich die Verwendung der Pumpe für Heißwasser
im Auge, aber selbstverständlich kann die Verbesserung auch für Pumpen verwendet
werden zurFörderung beliebiger anderer Flüssigkeiten hoher Temperatur.