DE4331815C2 - Pumpenprüfstand für Feuerwehrkreiselpumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Pumpenprüfstand gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Gesetzgeber schreibt die regelmäßige Überprüfung der bei den Feuerwehren einge­ setzten Kreiselpumpen vor. Es wird dabei seit vielen Jahren so verfahren, daß ein Pum­ penprüfgerät in Verbindung mit 10 m, bzw. 5 m tiefen Brunnen eingesetzt wird. Aus den Brunnen führen Steigleitungen an die zu prüfende Pumpe. Hinter der Pumpe ist austritt­ seitig eine Düsenverstelleinrichtung angeordnet, mit der unterschiedliche Querschnitte eingestellt werden können, um die Durchflußmenge einzustellen. Die Anordnung der Brunnen ist erforderlich, da für die Prüfung der Funktionssicherheit der Kreiselpumpen eine Saughöhe von 7,50 m, bzw. 3 m erzeugt werden müssen. Das große Wasservolumen der Brunnen stellt einen Puffer für das rückströmende Wasser dar. Hier ist es jedoch von großem Nachteil, daß die Anlage der Brunnen einen sehr hohen Aufwand erfordert und daß die Anlage derartiger Brunnen zum Teil überhaupt nicht möglich ist. In derartigen Fällen hat man sich bisher damit beholfen, daß man die Überprüfung der Feuerwehrkreiselpumpen beispielsweise auf Brücken mit der erforderlichen Höhe vorgenommen hat.

Auch bei einem durch die Literaturstelle (Kreiselpumpenlexikon der Firma KSB, 1974) bekannt gewordenen Pumpenprüfstand ist ist die zu prüfende Pumpe an einem größeren Becken angeordnet, das zur Vermeidung einer Gefährdung zu prüfender Kreiselpumpen ein großes pufferndes Wasservolumen aufweisen muß. Irgendwelche Mittel zur Beruhigung des einströmenden Wassers sind nicht erkennbar und auch nicht nahegelegt.

Durch die DE 41 04 708 A1 ist es auch bereits bekannt geworden, die fehlende Saughöhe mittels einer an einem geschlossenen Vorratsbehälter angeschlossenen Vakuumpumpe zu erzeugen. Die Vakuumpumpe stellt im Vorratsbehälter einen Unterdruck her, der die fehlende Saughöhe simuliert. Derartige Anlagen weisen den Nachteil auf, daß als Unterdruckbehälter ausgelegte Vorratsbehälter sehr teuer sind. Die erhebliche Belastung durch den Unterdruck erfordert eine sehr stabile Ausbildung der Wandungen. Außerdem stellt die erforderliche Vakuumpumpe einen zusätzlichen Aufwand dar. Nicht zuletzt ist die Handhabung derartiger Prüfeinrichtungen aufwendig, da für genaue Meßergebnisse - genau wie bei den vorstehend beschriebenen Brunnen - der Pegelstand der Wasserfüllung des Vorratsbehälters ständig dem Ausgangswert angeglichen werden muß. Der Pegelstand gibt auch hier die tatsächliche Saughöhe vor, d. h. den Anteil der Saughöhe, der nicht mittels der Vakuumpumpe simuliert wird. Grundsätzlich weist im übrigen der Vorratstank derartiger An lagen eine erhebliche Größe auf, da das über die Rücklaufleitung einströmende Wasser im Tank starke Druckwellen erzeugt, die durch ein ausreichend großes Wasservolumen ausgeglichen werden müssen, auch um eine ungestörte Entnahme von Wasser über das mit der zu prüfenden Kreiselpumpe verbundene Ansaugrohr sicherzustellen. Letzlich führt eine Verkleinerung des Volumens bei geschlossenen Unterdruckbehältern aber auch dazu, daß die Belastung der Behälterwandungen stark ansteigt, da die Druckwellen schlechter abgepuffert werden. Wie es sich gezeigt hat, sind einer Verkleinerung des Behältervolumens Grenzen gesetzt, die insbesondere auch die Transportmöglichkeiten derartiger Behälter zumindest stark einschränken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und einen kostengünstig zu erstellenden Pumpenprüfstand zu schaffen, der sich durch eine leichte Bedienbarkeit und durch universelle Einsatzmöglichkeiten auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die wei­ tere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.

Dadurch, daß die Rücklaufleitung in einen in dem Vorratsbehälter angeordneten Druckwellenabsorber einmündet, der mit einem Einströmtopf mit einer als Prallfläche dienenden Bodenfläche und mit wenigstens einem Absorberraum mit Abflußöffnungen versehen ist und daß das im Ansaugrohr angeordnete Ventil als Saughöheneinsteller ausgebildet ist, über den dessen Querschnitt zur Simulation einer Saughöhe verkleinern werden kann, wird erreicht, daß der Vorratsbehälter transportabel ist und in den Pumpenprüfstand integriert werden kann. Es ergibt sich eine hohe Mobilität des Pumpenprüfstandes, so daß Prüfungen, unabhängig von den jeweiligen örtlichen Bedingungen, an jedem Ort möglich sind. Es erübrigt sich die Anschaffung stationärer Pumpenprüfstände, deren Einsatzbereich stark eingeschränkt ist. Da die Rücklaufleitung des Pumpenprüfstandes in einem in den Vorratsbehälter angeordneten Druckwellenabsorber mündet, kann das Volumen des Vorratsbehälters auf ca. 1.000-3.500 ltr. verkleinert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Druckwellenabsorber einen Einströmtopf aufweist, dessen Bodenfläche eine Prallfläche für das einströmende Wasser darstellt. Das Wasser wird im Einströmtopf um 180° umgelenkt und fließt dann über einströmseitig angeordnete Abflußöffnungen ab und gelangt in einen Absorberraum, der mit weiteren Prallflächen und Durchtrittsöffnungen für das Wasser versehen ist. Wie sich gezeigt hat, ist es aufgrund der Anordnung der Prallflächen und der Umlenkungen möglich, das durch die Rücklaufleitung in den Vorratsbehälter einströmende Wasser zu beruhigen, so daß das im Vorratsbehälter befindliche Wasser letztlich nur noch als Vorrat für den Prüfvorgang zur Verfügung stehen muß. Eine Dämpfungsfunktion führt das im Vorratsbehälter befindliche Wasser bei richtiger Gestaltung des Druckwellenab­ sorbers nur noch in einem äußerst geringen Umfang aus. Es ist also nicht mehr erforder­ lich, im Vorratsbehälter Raum für zusätzliches Wasser zur Abpufferung der Druckwellen des einströmenden Wassers vorzusehen. Hieraus ergibt sich der bereits beschriebene Vor­ teil, daß der Vorratsbehälter überraschend klein gehalten werden kann.

Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn der Druckwellenabsorber einen Einströmtopf aufweist, dessen Bodenfläche eine Prallfläche für das einströmende Wasser darstellt, wenn das Wasser im Einströmtopf um 180° umgelenkt wird und über die ein­ strömseitig angeordneten Abflußöffnungen abfließt, wobei der Einströmtopf von einem Ab­ sorberraum umschlossen ist, der in der Nähe seines den Abflußöffnungen entgegengesetzten Endes mit Ausflußöffnungen für das Wasser versehen ist. Die Wirkung des erfindungsge­ mäßen Druckwellenabsorbers ist dann besonders ausgeprägt, wenn die Abflußöffnungen des Einströmtopfes unterhalb des Wasserspiegels des Vorratsbehälters angeordnet sind.

Die Prüfungen werden stark vereinfacht, da der Querschnitt des Ansaugrohres mittels des Saughöheneinstellers zur Durchführung der Trockensaugprobe an der angeschlossenen Feu­ erwehrkreiselpumpe geschlossen werden kann. Außerdem kann die Druckseite der ange­ schlossenen Feuerwehrkreiselpumpe mittels des Druckverstellers zur Erzeugung des für die Prüfung erforderlichen Schließdruckes geschlossen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und wird im fol­ genden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Pumpenprüfstandes in der Seitenansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Pumpenprüfstand gemäß Fig. 1 von der Anschlußseite der zu prüfenden Kreiselpumpe.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Pumpenprüfstand bezeichnet, der mit einem Anschluß 2 für die Druckseite einer Feuerwehrkreiselpumpe 3 und einem Anschluß 4 für die Saugseite der Feuerwehrkreiselpumpe 3 versehen ist. Im Pumpenprüfstand 1 ist vom Anschluß 2 für die zu prüfende Feuerwehrkreiselpumpe 3 eine Rohrleitung an einen Flansch 6 geführt, an den ein Durchflußmengenmesser 7 angeflanscht ist. In der Rohrleitung 5 ist ein Druckmesser 8 angeordnet, dem ein in einer Konsole 9 angeordnetes Druckanzeigeinstrument 10 zugeordnet ist. Dem Durchflußmengenmesser 7 ist ein in der Konsole 9 angeordnetes Durchfluß­ mengenanzeigegerät 11 zugeordnet.

Mittels eines Flansches 12 ist am Durchflußmengenmesser 7 eine Rohrleitung 13 ver­ bunden, die an einen Druckversteller 14 geführt ist. Der Druckversteller 14 weist einen Stellhebel 15 auf, der es ermöglicht, den Querschnitt der Rohrleitung 13 zur Druckein­ stellung zu verändern.

An den Druckversteller 14 schließt sich eine Rücklaufleitung 16 an, die in einen in einem Vorratsbehälter 17 für das bei der Prüfung benötigte Wasser angeordneten Druckwellen­ absorber 18 einmündet. Der Druckwellenabsorber 18 weist einen Einströmtopf 19 auf, der an die Rücklaufleitung 16 über einen Flansch 20 angeschlossen ist. Der Einströmtopf 19 weist eine Bodenfläche 21 auf, die als Prallfläche für das einströmende Wasser ausgebildet ist und das Wasser im Einströmtopf 19 um 180° umlenkt. Der Einströmtopf 19 weist au­ ßerdem einströmseitig angeordnete Abflußöffnungen 33 für das Wasser auf, die am Umfang verteilt angeordnet sind. Der Einströmtopf 19 ist von einem Absorberraum 22 umschlossen, der in der Nähe seines den Abflußöffnungen 33 des Einströmtopfes 19 entgegengesetzten Bodens 23 mit Abflußöffnungen 24 für das Wasser versehen ist. Die Abflußöffnungen 24 sind am Außenumfang des Absorberraumes 22 verteilt angeordnet. Auch der Boden 23 des Absorberraumes 22 bildet für das einströmende Wasser eine Prallfläche. Im übrigen ist der Querschnitt des Einströmtopfes 19 so gewählt, daß er stets größer bzw. allenfalls gleich dem größten Querschnitt des Druckverstellers 14 ist. Es wird so ein Rückstau vermieden und ein optimaler Wirkungsgrad des Einströmtopfes 19 sichergestellt.

Der Pumpenprüfstand 1 weist ein Gestell 25 auf, in das auch der Vorratsbehälter 17 inte­ griert ist, so daß der Pumpenprüfstand mit dem Vorratsbehälter 17 eine Einheit bildet. An den Anschluß 4 der Saugseite der zu prüfenden Feuerwehrkreiselpumpen 3 schließt sich ein im Inneren des Pumpenprüfstandes 1 angeordnetes Ansaugrohr 26 an, in dem ein als Ku­ gelhahn ausgebildeter Saughöheneinsteller 27 angeordnet ist, an den sich in Durchfluß­ richtung ein Unterdruckmesser 28 anschließt. Der Saughöheneinsteller 27 ist mit einem Stellhebel 29 versehen, über den der Öffnungsquerschnitt zur Simulation der Saughöhe verstellt werden kann. Der Unterdruckmesser 28 steht im übrigen mit einem in der Konsole 9 des Pumpenprüfstandes 1 angeordneten Saughöhenanzeigeinstrument 30 in Wirkverbin­ dung. Desweiteren ist in der Konsole 9 ein Drehzahlmesser 31 angeordnet, der die jeweilige Drehzahl der zu prüfenden Feuerwehrkreiselpumpe 3 anzeigt. Das Ansaugrohr 26 ist im übrigen in den Wasservorrat des Vorratsbehälters 17 derart eingeführt, daß die Eintritts­ öffnung 32 dicht oberhalb des Bodens des Vorratsbehälters 17 liegt.

Die zu prüfende Feuerwehrkreiselpumpe 3 wird druckseitig an den Anschluß 2 des Pum­ penprüfstandes 1 und saugseitig an den Anschluß 4 angeschlossen. Sodann wird die Feuer­ wehrkreiselpumpe 3 in Betrieb gesetzt und die für die Prüfung erforderliche Pumpen­ drehzahl eingestellt. Diese Drehzahl wird beispielsweise vom Drehzahlmesser 31 der Kon­ sole 9 des Pumpenprüfstandes angezeigt. Anschließend wird der im Ansaugrohr 26 des Pumpenprüfstandes 1 angeordnete Saughöheneinsteller 27 über seinen Stellhebel 29 derart betätigt, daß sich hinter dem Saughöheneinsteller 27 ein Unterdruck einstellt, der der geforderten Saughöhe entspricht. Bei einer Saughöhe von 7,50 m beträgt der erforderliche Unterdruck 0,75 bar. Als weiterer Schritt wird der Querschnitt der Druckleitung, d. h. der Querschnitt der Rohrleitungen 5 und 13, entsprechend der Prüfvorschrift der jeweiligen Pumpe, eingestellt. Am Durchflußmengenanzeigegerät 11 der Konsole 9 ist jetzt die Durchflußmenge ablesbar, die den für die jeweilige Pumpe bekannten Prüfwerten ent­ sprechen muß.

Die Betätigung des Druckverstellers 14 und des Saughöheneinstellers 27 kann zur weiteren Vereinfachung der Bedienung des Pumpenprüfstandes 1 über in der Zeichnung nicht darge­ stellte Stellmotoren erfolgen. Hierzu sind dann an der Konsole 9 beispielsweise in der Zeichnung gleichfalls nicht dargestellte Bedienungstaster vorgesehen.

Der Prüfvorgang mittels des erfindungsgemäßen Pumpenprüfstandes 1 gestaltet sich auf­ grund der Simulation der Saughöhe allein über den Saughöheneinsteller 27 sehr einfach. Es ist z. B. nicht erforderlich, im Vorratsbehälter 17 einen Abgleich des Pegels des Wasser­ standes im Vorratsbehälter 17 durchzuführen, da dieser Pegel hier keinen Einfluß auf die Meßgenauigkeit hat. Bei allen herkömmlichen Prüfverfahren erfordert der Pegelabgleich bekanntlich einen erheblichen Zeitaufwand. Von großer Bedeutung ist es weiterhin, daß es aufgrund der erheblichen Reduzierung des Volumens des Vorratsbehälters 15 gelungen ist, den Pumpenprüfstand 1 als Einheit zu gestalten, in die sämtliche zur Pumpenprüfung erfor­ derliche Ausrüstungsteile integriert sind. Aufwendige Baumaßnahmen zur Ermöglichung der Pumpenprüfungen vor Ort, wie z. B. die Anlage von tiefen Brunnen, ist nicht mehr erfor­ derlich. Der erfindungsgemäße Pumpenprüfstand 1 kann vielmehr z. B. in ein Fahrzeug eingebaut werden, so daß die Prüfungen mittels eines einzigen Pumpenprüfstandes 1 an allen denkbaren Orten vorgenommen werden können. Hieraus resultiert eine erhebliche Redu­ zierung der Prüfkosten.

Andererseits kann der erfindungsgemäße Pumpenprüfstand 1 selbstverständlich gegebenen­ falls auch stationär eingesetzt werden. Auch in diesem Fall bleibt die leichte Handhabung der Pumpenprüfung voll erhalten. Außerdem können die bei herkömmlichen Anlagen erheblichen Kosten für die aufwendigen Brunnen, bzw. geschlossenen Unterdruckbehälter erheblicher Größe, eingespart werden. Dieses schließt natürlich nicht aus, daß der erfindungsgemäße Pumpenprüfstand 1 gegebenenfalls auch aus einem bereits vorhandenen Teich o. ä. mit dem für die Prüfung erforderlichen Wasser versorgt wird.

Claims (9)

1. Pumpenprüfstand (1) für Feuerwehrkreiselpumpen (3) der ein in einen unter Atmosphärendruck stehenden Vorratsbehälter (17) geführtes Ansaugrohr (26) aufweist, in dem ein Ventil angeordnet ist, über den der Querschnitt des Ansaugrohres (26) verändert werden kann und an den sich in Durchflußrichtung ein Unterdruckmesser (28) und ein Anschluß (4) für die Saugseite der zu prüfenden Feuerwehrkreiselpumpe (3) anschließen sowie mit einem Anschluß (2) für die Druckseite der zu prüfenden Feuerwehrkreiselpumpe (3), an den sich in Durchflußrichtung ein Druckmesser (8), ein Durchflußmengenmesser (7) und ein Druckversteller (14) sowie eine Rücklaufleitung (16) anschließen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (16) in einen in dem Vorratsbehälter (17) angeordneten Druckwellenabsorber (18) einmündet, der mit einem Einströmtopf (19) mit einer als Prallfläche dienenden Bodenfläche (21) und mit wenigstens einem Absorberraum (22) mit Abflußöffnungen (24) versehen ist, daß das i m Ansaugrohr (26) angeordnete Ventil als Saughöheneinsteller (27) ausgebildet ist, über den dessen Querschnitt zur Simulation einer Saughöhe verkleinert werden kann und daß der Vorratsbehälter (17) in den Pumpenprüfstand (1) integriert ist und mit diesem eine transportable Einheit bildet.

2. Pumpenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser im Einströmtopf (19) an dessen Bodenfläche (21) um 180° umgelenkt wird und über einströmseitig angeordnete Abflußöffnungen (33) abfließt und daß der dem Einströmtopf (19) zugeordnete wenigstens eine Absorberraum (22) mit weiteren Prallflächen und Abflußöffnungen (24) für das Wasser versehen ist.

3. Pumpenprüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, daß der Einströmtopf (19) von einem Absorberraum (22) umschlossen ist, der in der Nähe seines den Abflußöffnungen (33) entgegengesetzten Bodens (23) mit Abflußöffnungen (24) für das Wasser versehen ist.

4. Pumpenprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ein­ strömtopfes (19) gleich oder größer ist als der größte im Druckversteller (14) einstellbare Querschnitt.

5. Pumpenprüfstand nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnungen (33) des Einströmtopfes unterhalb des Wasserspiegels des Vorratsbehälters (17) angeordnet sind.

6. Pumpenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Ansaugrohres (26) mittels des Saughöheneinsteller (27) zur Durchführung der Trockensaugprobe an der angeschlossenen Feuerwehrkreiselpumpe (3) geschlossen werden kann.

7. Pumpenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der ange­ schlossenen Feuerwehrkreiselpumpe (3) mittels des Druckverstellers (14) zur Erzeugung des für die Prüfung erforderlichen Schließdruckes geschlossen werden kann.

8. Pumpenprüfstand (1) nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Saughöheneinsteller (27) als Kugelhahn ausgebildet ist.

9. Pumpenprüfstand nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckversteller (14) als Kugelhahn ausgebildet ist.