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Druckleitung für Pumpwerke Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckleitung
für Pumpwerke, in welche in unmittelbarer Nähe der Pumpe vor einem Absperrschieber
(im normalen Strömungssinn betrachtet) eine selbsttätig wirkende Absperrvorrichtung
vorgesehen ist. Zweck der Erfindung ist, Mittel zu schaffen, die in einer solchen
-Druckleitung das Auftreten von sie gefährdenden Wasserschlägen verhindern. Bekanntlich
besitzt das Wasser in den Druckleitungen für Pumpwerke eine bestimmte lebendige
Kraft. Hört - dann aus irgendeinem Grunde ' die Förderung plötzlich auf, oder wird
die Druckleitung hinter der Pumpe abgesperrt, so tritt ein Wasserrückschlag auf,
der im Verhältnis steht zu der vorherigen lebendigen Kraft der bewegten Wassersäule.
Es ist einleuchtend und durch die Erfahrung bewiesen, daß bei langen Rohrleitungen,
wenn also die Wassermasse groß ist, außerordentlich gefährliche Wasserschläge auftreten
können. Diese Gefahr wird erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß in die Druckleitung
hinter dem Absperrschieber (wiederum im normalen Strömungssinn betrachtet) an bestimmten
Stellen Rückschlagventile eingebaut sind. In einem solchen Falle kann dann immer
nur ein Wasserschlag auftreten im Verhältnis der lebendigen Kraft der Teilwassersäule.
Die genannten, hinter der Absperrvorrichtung vorgesehenen Rückschlagventile sind
nicht mit bekannten Vorrichtungen zu verwechseln, die lediglich dazu dienen, ein
Absperrorgan oder Druckventil zugänglich zu machen, ohne die gesamte Druckleitung
entleeren zu müssen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungen der Erfindung beispielsweise
-und zum Teil schematisch veranschaulicht.
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Abb. i zeigt ein Pumpwerk, während Abb.2 eine Wasserkraftanlage mit
Hochbehälter veranschaulicht.
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Abb. 3 zeigt eine Abänderung einer Einzelheit.
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In Abb. i bezeichnet i eine Pumpe, an die eine Druckleitung 2 angeschossen
ist. Das durch diese Leitung 2 hindurchgeförderte Wasser ergießt sich in einen Hochbehälter
3. Ein von Hand einstellbarer Schieber ¢ ermöglicht, die Leitung 2 nahe ihrem unteren
Erde abzuschließen. Vor dem Schieber 4 (im normalen Strömungssinn betrachtet) ist
in die Druckleitung 2 in bekannter Weise eine als Rückschlagventil i g ausgebildete,
selbsttätig
wirkende Absperrvorrichtung -.eingebaut. Außerdem sind in die Druckleitung 2 hinter
dem Absperrschieber q. eine Anzahl in bestimmten Abständen voneinander angeordnete
Rückschlagv entile 5 so eingebaut, daß sie sich selbsttä;ig schließen, sobald die
in der Druckleitung 2 enthaltene Wassersäule von oben nach unten sich zu verschieben
trachtet. Dies ist z. B. bei einer plötzlichen Unterbrechung-in der Pumpenförderung
der Fall. Durch die sich selbsttätig schließenden Rückschlagventile 5 wird dann
die Druckleitung 2 in einzelne Abschnitte von verhältnismäßig kurzer Länge unterteilt.
Auf diese Weise wird auch die in der Leitung 2 befindliche Wassersäule, die unmittelbar
nach der Unterbrechung in der Pumpenförderung vorerst ihre Aufwärtsbewegung fortsetzt,
bald darauf jedoch eine rückläufige Bewegung auszuführen trachtet, in mehrere Teilwassersäulen
unterteilt, sobald jene rückläufige Bewegung einsetzt. Eine solche Unterteilung
der in der Leitung 2 enthaltenen Wassersäule verhindert das Entstehen von zu großen
überdrücken, wodurch einer Gefährdung der Druckleitung 2 durch Wasserschläge vorgebeugt
ist.
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Bei der in Abb. ? gezeigten Anlage bezeichnet 6 eine Pumpe, 7 eine
Wasserturbine und 8 ein Speicherbecken. Die Rohrleitung 'dieser Anlage weist einen
der -Pumpe 6 und der Turbine 7 gemeinsamen Teil 9 auf, der über einen mit einem
Absperrschieber io- und einem diesem vorgebauten Rückschlagventil 20 versehenen
Rohrstutzen 12 mit der Pumpe 6 und über einen mit einem Absperrschieber i i versehenen
Rohrstutzen i_3 mit der Turbine 7 verbunden ist. In den Teil 9 der _ Rohrleitung
sind auch in diesem Falle eine Anzahl Rückschlagventile 14 so -eingebaut, daß sie
sich selbsttätig schließen, sobald die Wassersäule in der Druckleitung anfängt von
oben nach unten zu fließen. Ein solches Ventil 14 ist auch noch in den Stutzen 12
hinter dem Absperrschieber io (in der normalen Strömungsrichtung des Wassers betrachtet)
eingebaut. 1.5 bezeichnet Umführungsleitungen, von denen jede mit einem Absperrorgan
16 versehen ist.
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Hat von diesem vereinigten -Pump- und Turbinenwerk die Pumpe 6 zu
arbeiten, so ist der Schieber i o offen, während der Schieber i i und die Absperrorgane
16 geschlossen sind. Tritt dann eine Unterbrechung in der Pumpenförderung ein.,
so werden die Rückschlagventile 14 selbsttätig in ihre Schließlage bewegt, sobald
das Wasser in der Druckleitung anfängt von oben nach unten zu fließen. Auf diese
Weise wird die Leitung durch die Ventile 14 in einzelne Teilstücke unterteilt, die
verhältnismäßig kurz ,sind, so daß in. ihnen keine die Rohrleitung gefährdenden
Wasserschläge entstehen können. Beim Arbeiten der Wasserturbine 7 ist der Schieber
i o zu; der Schieber i i und die Absperrorgane 16 sind dagegen offen. Das Wasser
strömt alsdann aus dem Speicher 8 durch die Druckleitung und die Umführungsleitungen
15 zur Turbine 7, wobei es die Rückschlagventile 1¢ gegen ihre Sitze anpreßt.
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An Stelle von Rückschlagventilen 5 bzw. 14 können auch andere, unter
dem Einflusse eines in bestimmter Richtung wirkenden Druckes selbsttätig wirkende
Abschlußorgane zur Verwendung kommen.
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Bei einer Wasserkraftanlage mit Hochbehälter läßt sich eine wesentliche
Vereinfachung erzielen, wenn in die Druckleitung in der in Abb.3 gezeigten Weise
nach Art von Tellerventilen ausgebildete Absperrorgane 17 eingebaut werden und die
Anordnung so getroffen wird, daß sich diese Organe 17 üinerhalb gewisser Grenzen
frei einstellen können. In Verbindung mit jedem dieser Absperrorgane 17 ist jedoch
noch eine Einstellvorrichtung (nicht gezeigt) vorzusehen, damit sie in der in gestrichelten
Linien angedeuteten Lage festgehalten werden, wenn das Wasser während des Arbeitens
der Turbine 7 in der Druckleitung nach abwärts strömt. Dabei kann die Anordnung
so sein, daß sich die genannten Einstellvorrichtungen einzeln oder alle gemeinsam
von einer einzigen Stelle aus betätigen lassen. Umführungsleitungen werden beim
Vorsehen solcher tellerartigen Organe 17 nichtbenötigt.
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Die in Abb.2 gezeigte Anordnung läßt sich übrigens auch dadurch vereinfachen,
daß die Teile 14 und 16 zu einem einzigen Körper vereinigt werden und dieser so
ausgebildet wird, daß er in einer bestimmten -Stellung während des Arbeitens der
-Pumpe 6 selbsttätig eine rückläufige Wasserbewegung verhindert und in einer zweiten
Stellung während des Arbeitens der Turbine 7 einen ungehinderten Durchtritt des
in der Rohrleitung abwärts fließenden Wassers gestattet. Auch in diesem Falle kann
die Anordnung- so sein, daß die genannten Körper alle gleichzeitig durch Betätigung
einer einzigen Einstellvorrichtung, was z. B. von Hand, mechanisch oder elektrisch
geschehen kann, verstellt werden.
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Unter Umständen kann jede -Gefährdung einer Druckleitung durch Wasserschläge
.bereits verhindert werden, wenn in die Leitung außer der in bekannter Weise inunmittelbarer
Nähe der Pumpe anzuordnenden Absperrvorrichtung hinter dieser (im nomalen Strömungssinn
des Wassers betrachtet) nur noch ein während des Pumpbetriebes selbsttätig wirkendes
Absperrorgan eingebaut wird. -