-
Mit Druckluft betriebene Fördereinrichtung für Flüssigkeiten Die Erfindung
betrifft eine mit Druckluft betriebene Fördereinrichtung für Flüssigkeiten aus tiefen
Bohrlöchern oder Brunnen, bei der in der Nähe der Schachtsohle ein sich abwechselnd
über ein Rückschlagventil füllender und über ein in der Steigleitung der Flüssigkeit
angeordnetes Rückschlagventil entleerender Förderbehälter vorgesehen ist.
-
Bei den mit Preßluft arbeitenden Fördervorrichtungen wird die Flüssigkeit
aus einer im Brunnenloch befindlichen Glocke durch Preßluft verdrängt und durch
ein Steigrohr über Tage gefördert. Derartige Vorrichtungen besitzen aber viele Nachteile.
Zunächst haben sie einen schlechten Wirkungsgrad. Außerdem erfahren bei ihnen die
zu fördernden Flüssigkeiten durch das schnelle Einströmen in die Glocke und die
dadurch bewirkte plötzliche Druckentlastung Änderungen in ihrer Zusammensetzung.
Dies geschieht insbesondere dann, wenn es sich um die Förderung von gashaltigen
Flüssigkeiten, z. B. Thermalwasser, handelt. Weiterhin kommt bei der Förderung mittels
einer Glocke bei den bekannten Vorrichtungen die fördernde Flüssigkeit in Berührung
mit der Preßluft, was sich unter Umständen sehr nachteilig auswirken kann.
-
Alle diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden.
Gemäß derselben ist der in der Nähe der Schachtsohle angeordnete Förderbehälter
über eine Leitung mit einem unter dem Einfluß der Druckluft stehenden, in geringem
Abstand von der Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Behälter verbunden. Dieser weist
ungefähr den gleichen Rauminhalt wie die Förderglocke auf, und aus ihm wird die
Flüssigkeit durch die Preßluft verdrängt. Die erstere verdrängt ihrerseits die zu
fördernde Flüssigkeit in das Steigrohr. Erfindungsgemäß können zur Hebung der Wirkungsweise
zwei Behälter vorgesehen sein, die in eine gemeinsame Steigleitung fördern. Bei
dieser Anordnung ist zweckmäßig in die Preßluftleitung ein an sich bekannter Umsteuerapparat
eingeschaltet, der die Preßluft abwechselnd auf eine der beiden Leitungen wirken
läßt.
-
In den Figuren ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:
Fig. i die bisherige Art und Weise der Förderung, Fig. a die Förderung gemäß der
Erfindung, Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Förderung.
-
Soll beispielsweise eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, aus einem Bohrloch
gefördert werden, wobei die Entnahmestelle ioo Meter unter dem tiefsten Wasserspiegel
liegt, der sich selbst 5o Meter unter Flur befindet, so braucht bei Verwendung einer
Gestängekolbenpumpe die zu fördernde Flüssigkeit nur 5o Meter hochgehoben zu werden.
Wird jedoch, wie in
Fig. i angegeben, an Stelle einer Kolbenpunipe
im Schacht i eine Glocke 2 vorgesehen,,.,
| der durch die Leitung 6 Preßluft zugef- |
| wird, so nitiß mittels der 1'reßluft die Flü |
| keit i 5o Meter gehoben werden. Ihr stati " ., |
| .ltiftrieb ist niiinlich bei dieser Art Fördera@. |
unwirksam, (1a sich beim Zuführen der Preß=` ltift unter Öffnen des Ventils .1 das
Zitflußventil 3 zur (locke schließt, so (laß eine Verbindung zwischen der ini Bohrloch
i befindlichen Flüssigkeit und derjenigen in der Glocke 2 nicht mehr vorhanden ist.
Die Förderung wiirde also, wenn von den Reibungsverlusten abgesehen wird, einen
Druck von 15 A.tnt. benötigen, uni <las Wasser durch die Druckleitung nur 5o
Meter zu lieben.
-
Wird nach Entleerung (per Glocke 2 über (las Steigrohr 5 die unter
15 Atin. stehende Druckluft in der (,locke 2 plötzlich entspannt, so strömt
(las Wasser aus dein Bohrloch i mit großer Geschwindigkeit durch (las Einlaßventil
3 in die (locke 2 ein. Hierdurch wird aber bei stark gashaltigen Flüssigkeiten,
beispielsweise bei kohlensäurehaltigem Therntalwasser, eine starke Gasabgabe auftreten.
-
Diese Nachteile «-erden nun bei einer erfindungsgemäßen Förderung
der Flüssigkeit vollkommen vermieden. Die (locke 2, die sich in denn Bohrloch i
befindet, weist ein Bodenventil 3 und ein in der Förderleitung 5 angebrachtes Abschlußventil
.I auf. Außerdem befindet sich unterhalb des tiefsten Wasserspiegels io ein Behälter
7, der durch das Rohr 8 finit dem Behälter 2 in ),-erbindung steht. Die Druckluft
wird durch (las Rohr 6, das an die Pumpe angeschlossen ist, zugefüFIrt.
-
Vor dein Beginn des Förderns stehen infolge des offenen Linlaßventils
3 die Glocke 2, der Behälter 7, die Rohre 5, S und 6 bis zur Höhe des Flüssigkeitsspiegels
io voller Flüssigkeit. Wird nun durch das Rohr 6 Druckluft zugeführt, so wird durch
diese der Behälter 7 entleert. Die aus ihm verdrängte Flüssigkeit fließt durch (las
Rohr 8 in den Behälter 2. Durch den entstehenden Druck schließt sich das Einlaßventil
3. Die im Behälter befindliche Flüssigkeit wird unter Öffnen des Austrittsventils
.4 durch (las Rohr 5 Tiber Tage gefördert. Auf diese Weise braucht nicht die gesamte
Förderhöhe von i ,3o 1leter, sondern nur eine solche von ;o --#- a Meter überwunden
ztt «-erden, wobei a die tiefste Lage des Flüssigkeitsspiegels iirt Behälter 7 unter:
dem tiefsten Wasserspiegel io angibt.
-
Wenn aus dem Behälter 7 so viel Flüssigkeit verdrängt ist, wie die
Glocke 2 aufnehmen kann, wird die Druckluft umgesteuert, so daß sie aus dein Rohr
7 wieder entweicht. Hierdurch öffnet sich das Bodenventil 3, und die beiden Behälter
2 und 7 sowie die Rohre 5, 9 und G füllen sich bis zur Höhe des Flüssigkeitsspiegels
i o wieder mit Flüssigkeit, worauf (las Förderspiel wieder von neuem beginnt.
-
#j In Fig. 3 ist eine Doppelanlage nach der äg. 2 angegeben. Die Kessel
2 und 7 sind in oppelter Ausführung vorhanden, wobei die Kessel 2, 2' auf eine gemeinsame
Förderleitung 5 arbeiten. Mit der in dieser Figur angegebenen Anlage wird ihre Wirkungsweise,
die grundsätzlich die gleiche wie diejenige der in Fig. 2 angegebenen Anlage ist,
erheblich erhöht.
-
Die Rohre 6,6' werden durch einen Umschalteapparat (9, der
von der Preßluftpumpe gespeist wird, miteinander verbunden. Dieser läßt die Preßluft
einmal über das Rohr 6 auf die Kessel 2, 7 und einmal über das Rohr 6'
auf
die Kessel 2', 7' wirken.
-
Beim Einströmen der Luft durch das Rohr 6 wird die Flüssigkeit aus
dem Behälter 7 in den Behälter 2 verdrängt, wodurch sich das Ventil .4 öffnet und
das Ventil 3 schließt. Das aus der Glocke 2 verdrängte Wasser wird durch (las Rohr
5 über Tage gefördert. Bei der Umschaltung der Preßluft entweicht durch (las Rohr
6 die Luft aus den Behältern 2 und 7, so daß sich das Ventil 3 öffnet und das Ventil
4 durch den Druck der Flüssigkeitssäule schließt. Auf diese Weise wird der Behälter
7 wieder mit Flüssigkeit angefüllt. Zu derselben Zeit verdrängt die Preßluft durch
das Rohr 6' die im Behälter 7' befindliche Flüssigkeit durch (las Rohr 8' in dem
Behälter 2'. Hierdurch wird in gleicher Weise, wie es für die Behälter 2 und 7 beschrieben
wurde, die Flüssigkeit durch das Rohr 5 über Tage gefördert.