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Pumpenanlage mit Saugbrunnen und Sammelbehälter Die Erfindung betrifft
eine Pumpenanlage mit einem oder mehreren Saugbrunnen und einem unter Minderdruck
stehenden Sammelbehälter.
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Brunnen ergeben je nach dem Grundwasserspiegel, der im wesentlichen
von der Jahreszeit abhängt, und dem Wasserspiegel im Brunnen selbst eine gewisse
Fördermenge. :Ulan hat zwar versucht, solche Brunnen ergiebiger zu machen, indem
man die Brunnenlöcher luftdicht abgeschlossen und unter Vakuum gesetzt hat. Die
Ergiebigkeit läßt sich jedoch nur um weniges erhöhen. Will man also die anfallende
Wassermenge noch weiter steigern, so muß man mehrere Brunnen anlegen, die, um reichliche
Wasserzufuhr zu sichern, auf eine größere Fläche verteilt sind. Das Wasser dieser
Brunnen wird dann mittels Heberleitung in einem Sammelbrunnen zusammengeführt, aus
welchem die Pumpen des Wasserwerks ihr Wasser entnehmen. Der Wasserspiegel des Sammelbrunnens
liegt tiefer als der der einzelnen Brunnen. Dieser Höhenunterschied ist durch den
Widerstand in den Verbindungsleitungen bedingt. Der Sammelbrunnen muß deshalb tiefer
als der Brunnen mit dem niedrigsten Wasserspiegel angelegt werden. Eine solche Anlage
wird natürlich teuer, da der Sammelbrunnen einen reichlichen Vorrat enthalten und
auch bei Wasserspiegelahsenkungen, die sich nach dem Grundwasserstand einstellen,
betriebsfähig bleiben muß. Man hat die Leistungsfähigkeit solcher Anlagen mit Sammelbrunnen
dadurch gesteigert, daß man den Sammelbrunnen durch Absaugen der Luft unter Minderdruck
setzte, so daß der Zufluß von den Brunnen her verstärkt wurde. Als Sammelbrunnen
werden Schachtbrunnen verwendet, die entsprechend dem vorher Gesagten teure Erdarbeiten,
starke Fundamente, ferner wasserdichte Auskleidung und wasserdichte Rohranschlüsse
für die verschiedenen Verbindungsleitungen erfordern. Besonders schwierig werden
-die Verhältnisse, wenn der Boden, in welchen der Sammelbrunnen versenkt wird, nicht
tragfähig ist oder den Bauarbeiten Schwierigkeiten entgegensetzt.
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Die vorliegende Erfindung umgeht die An-Iage eines Sammelbrunnens
und alle damit zusammenhängenden Schwierigkeiten durch Verwendung eines Saugkessels,
in dem durch eine Luftpumpe ein Vakuum erhalten wird, das aus den einzelnen Brunnen
das Wasser ansaugt. Dieser Saugkessel kann in beliebiger Höhe über dem Grundwasserspiegel
aufgestellt werden. Der höchste Wasserspiegel im Saugkessel kann natürlich nicht
über dem praktisch äußerst- zulässigen Maß von etwa 9 m über dem niedrigsten Wasserspiegel
in den Brunnen liegen. Über diesem Höchstwasserstand ist in dem Kessel nur ein kleiner
Raum vorgesehen, an welchen die Luftpumpe angeschlossen ist, damit diese die sich
dort ansammelnde Luft und' Gase absaugen kann. Es wird im allgemeinen nicht notwendig
sein, die Luftpumpe dauernd laufen zu lassen, cla die Gas- und Luftausscheidung
selten sehr
stark ist. Das Vakuum wird sich also, falls keine Gase
mitgeführt werden, ständig gleich halten und, - falls Gase im Wasser enthalten sind,
langsam zurückgehen und damit den Wasserspiegel zum Sinken bringen. Dien Wasserstand
kann die Luftpumpe in Abhängigkeit von dem Wasserstand im Saugkessel dadurch - regeln,
daß sie bei einem Höchstwasserstand abgestellt und bei einem Niedrigstwasserstand
wieder in Betrieb gesetzt wird. Im ersten Falle wird der Wasserspiegel je nach der
Menge der sich sammelnden Gase absinken, im letzten Falle wird er wieder ansteigen.
Die Wasserwerkspumpien müssen natürlich imstande sein, aus diesem Vakuum zu saugen.
Im allgemeinen gilt als zulässige Grenze der vakuummetrischen Saughöhe der Pumpen
6 bis 7 m. Sollten also diese Pumpen direkt aus dem Saugkessel saugen, so müssen
sie so aufgestellt werden, daß am Saugstutzen der Pumpen kein höheres Vakuum als
6 bis 7 m vorhanden ist. Sollte das nicht möglich oder zu teuer sein, so könnte
unmittelbar am Sammelkessel unter Umständen in dessen Innerem eine Pumpe angeordnet
werden, die. imstande ist, aus hohem Vakuum zu saugen und den Betriebspumpen das
Wasser zuzudrücken.
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Die schematische Zeichnung zeigt die Erfindung in einem Beispiel.
An den Saugkessel i schließen sich eine oder mehrere Saugleitungen 2 an, die mit
Gefälle zu einem oder mehreren Brunnen führen. Das Vakuum wird durch eine Luftpumpe
3 beliebiger Bauart erzeugt, welche bei q. an den Saugkessel angeschlossen ist.
Zur Regelung des Beitriebes der Luftpumpe dient in dem dargestellten Beispiel eine
Schwimmervorrichtung, welche mittels eines Schwimmers 5 über eine Drehwelle 6 und
ein Gestänge 7 die Anla.ßvorrichtung 8 des Antriebsmotors der Luftpumpe betätigt.
Der Schwimmer schaltet in der oberen ausgezogenen Lage die Luftpumpic aus, in der
punktierten unteren Lage wieder ein. Solche Pumpenschaltungen sind an sich bekannt.
Es ist aber auch ohne weiteres zulässig, andere Systeme von Anlaßvorrichtungen für
die Luftpumpe zu verwenden.
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In -den Saugkessel, und zwar unter dem untersten Wasserspiegel, ist
eine Pumpe 9 eingebaut, die so eingerichtet sein muß, daß sie den Wasserwerkspumpen
oder dem Rohrnetz das Wasser zuführt. Das Steigrohr der Pumpe 9 tritt bei i o aus
dem Kessel heraus und geht bei I I in die 'Druckleitung über. Natürlich kann die
Pumpe auch waagerecht innerhalb des Kessels und der Motor außen seitlich angeordnet
werden. Die Druckleitung kann in diesem Falle ebenfalls nach oben herausgeführt
werden.
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Die vorstehend beschriebene Einrichtung erübrigt die Anwendung von
tief angelegten Sammelbrunnen und ermöglicht bei tief unter der Erde liegenden Grundwasserspiegeln
die Beschaffung von Wasser ohne 'Verwendung von Tiefbrunnenpumpen bis zu Tiefen
von etwa 9 m unter dem Höchstwasserstand im Sammelkessel.