-
Einrichtung zur Verhütung des Verdampfens der von Kreiselpumpen geförderten
Flüssigkeiten in der Pumpe bei Drosselung der Fördermenge Es ist eine bekannte Tatsache,
daß, wenn nian bei Kreiselpumpen durch Drosseln in der Druckleitung die Fördermenge
verringert, sich das von der Kreiselpumpe geförderte Mittel durch Wirbelung und
Reibung in der Pumpe erwärmt. Diese Erscheinung wirkt sich unangenehm aus, wenn
die Temperatur des zu fördernden Mittels nur wenig unter der Sattdampftemperatur
liegt, die dem Druck des zu fördernden Mittels in der Saugleitung zugeordnet ist.
Es kann dann vorkommen. daß die Sattdampftemperatur infolge der Erwärmung des Mittels
bei gedrosseltem Betrieb der Pumpe überschritten wird und innerhalb der Pumpe ein
Verdampfen eintritt. LTm diesem Übelstand aus dem Wege zu gehen, hilft man sich
meist dadurch, daf.i man, wenn die Fördermenge auf einen geringen Betrag Herabsinkt,
eine Umgehungsleitung öffnet und es dadurch ermöglicht, trotz des geringen Bedarfes
die Pumpe eine grbPere Menge fördern zu lassen. Dadurch wird verhindert, daß das
zu fördernde Mittel längere Zeit in der Pumpe verbleibt und höhere Temperaturen
annehmen kann. Um die Umgebungsleitung so rechtzeitig öffnen zu können, daß ein
Verdampfen in der Pumpe nicht eintritt, inüßte man nun gleichzeitig ständig -zwei
Instrumente, nämlich einen Druck- und einen Temperaturanzeiger, überwachen und feststellen,
wann evtl. die Temperatur des zu fördernden Mittels in der Pumpe höher ist als die
dem jeweiligen Druck in der Saugleitung zugeordnete Sattdampfteinperatur. Es ist
natürlich schwierig, z. B. in einem Betrieb, in dem die Kreiselpumpe zum Fördern
des Speisewassers für eine Kesselanlage verwendet wird, dem Bedienenden, also oft
nur dem. angelernten Heizer oder Maschinisten, diese Zusammenhänge klarzumachen
und die Forderung zu stellen, im rechten Augenblick die Umgehungsleitung zu öffnen.
Sinngemäß gilt das gleiche für das Schließen des Umgehungsventils, wenn die geforderte
Pumpenleistung höher wird und umgekehrte Verhältnisse zwischen Sattdampfdruck und
-temperatur eintreten. Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten durch die
Verwendung einer Einrichtung beseitigt, die das Verhältnis von Sattdampfdruck zu
Sattdampftemperatur in jedem Augenblick überwacht und, sobald die Sattdampftemperatur
so weit ansteigt, daß die Gefahr einer Verdampfung in der Pumpe bevorsteht, entweder
selbsttätig die Umgehungsleitung öffnet oder optische oder akustische Signale auslöst.
-
Um das Verhältnis von Flüssigkeitstemperatur zu Flüssigkeitsdruck
in der Pumpe selbsttätig zu überwachen, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen,
je ein druck- und ein temperaturempfindliches Organ auf ein Ausgleichsgetriebe einwirken
zu lassen und durch die resultierende Bewegung des Getriebes Signale oder einen
Regelvorgang auszulösen. Einen Betriebszustand durch die Überwachung zweier Zustandsgrößen
zu regeln ist bekannt. Ebenso sind in der Regeltechnik bereits Ausgleichsgetriebe
verwendet worden. Demgegenüber ist es jedoch noch neu, die Organe, die die Zustandsgrößen
überwachen, auf ein Ausgleichsgetriebe einwirken zu lassen und die resultierende
Bewegung dieses Getriebes zur Überwachung des Verhältnisses der beiden Zustandsgrößen
zueinander zu benutzen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. i bis 3 dargestellt.
Fig. i stellt die Einrichtung im Aufriß, Fig.2 eine Seitenansicht dar, in Pfeilrichtung,
gesehen, während Fig.3 einen Schnitt an der Stelle a-b der F ig. i bedeutet.
-
Die wesentlichen Bestandteile dieser Einrichtung sind ein Differentialgetriebe
und zwei Bourdonfedern, die jeweils in Abhängigkeit von dem zu überwachenden Druck
und der zu überwachenden Temperatur über das Differentialgetriebe auf ein Anzeigeinstrument
oder einen Kontaktapparat einwirken. Die vom Druck beeinflußte Feder sei mit i bezeichnet,
die von der Temperatur beeinflußte Feder mit 2. Die Torsion der Feder i wird über
den Zapfen 3 und die Stirnräder 4. und 5 auf das Kegelrad 6 übertragen. In gleicher
Weise überträgt die Bourdonfeder 2 ihre Torsionsbewegung auf den Zapfen 7, die Zahnräder
8 und 9 und das Kegelrad io. Die Kegelräder 6 und io sitzen lose auf einer gemeinsamen
Welle i i, auf der ein Zeiger 12 befestigt ist. Zugleich sitzt auf der Welle ein
Lagerkörper 13, der einen Zapfen trägt, uni den sich das Differentialrad 14 drehen
kann.
-
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Solange Druck und
Temperatur so ansteigen, daß die dem Druck zugeordnete Sattdampfteinperatur oder
eine um ein festgesetztes Maß geringere Temperatur nicht überschritten wird, drehen
die beiden Bourdonfedern i und 2 die Kegelräder 6 und io um den gleichen Winkel,
und zwar in entgegengesetztem Drehsinn. Infolgedessen ändert der auf der Welle i
i sitzende Körper 13 seine Lage nicht. Der Zeiger 12 bleibt also in Ruhe. Sobald
dieses Verhältnis gestört wird, schlagen die beiden Kegelräder 6 und io nicht mehr
um den gleichen Winkel aus, und der Körper 13, also auch die Welle ii und der Zeiger
12, ändern ihre Lage. Man kann nun entweder anläßlich des Ausschlagens des Zeigers
von Hand aus das Ventil der Umgehungsleitung öffnen oder schließen, oder man kann
auch hierdurch eine akustische Signaleinrichtung in Betrieb setzen, die den Bedienenden
auf die Notwendigkeit, dieses Ventil zu öffnen oder zu schließen aufmerksam macht.
Schließlich kann man auch die resultierende- Bewegung des Ausgleichsgetriebes in
einen etwa mit einer isodrom wirkenden Rückführungseinrichtung versehenen Impulsgeber
einleiten, so daß durch einen Steuermotor ein selbsttätiges Öffnen bzw. Schließen
des Ventils stattfindet.
-
Zweckmäßig wird man bei Verwendung der vorstehend beschriebenen Einrichtung
die Verhältnisse so wählen, daß die Umgehungsleitung bereits selbsttätig geöffnet
wird, bevor die Temperatur den Wert angenommen hat, bei dem bereits das Verdampfen
in der Pumpe eintritt, und selbsttätig erst wieder geschlossen wird, nachdem der
kritische Zustand mit Sicherheit beseitigt ist.