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Pumpwerk für Gleichdruckregelung Zur Versorgung von Wasserleitungsnetzen
werden verschiedene Verfahren angewendet. Am einfachsten ist es, den Pumpenmotor
und damit die Pumpe ständig laufen zu lassen. Bei geringem Wasserverbrauch und Erreichung
des zulässigen Höchstdruckes wird das Wasser entweder durch ein Sicherheitsventil
abgelassen, oder es wird beim Überschreiten des Höchstdruckes die Zuführungsleitung
des Wasserleitungsnetzes nach er Pumpe hin abgesperrt, so daß die Pumpe gegen geschlossene
Schieber arbeitet. In dem einen Fall wird Gebrauchswasser unnötig vergeudet, in
dem andern tritt ein hoher Stromverbrauch ein. Beide Verfahren arbeiten also unwirtschaftlich.
Um einen ständig durchlaufenden Motor zu vermeiden, werden Speicheranlagen in Form
von Hochbehältern oder von großen Windkesseln vorgesehen. Ist die Speicheranlage
voll und der höchstzulässige Leitungsdruck erreicht, so wird durch einen Druckschalter
der Motor ausgeschaltet und erst beim Erreichen eines bestimmten Mindestdruckes
der Motor selbsttätig wieder angerissen. Solche Anlagen sind außerordentlich teuer
und haben den Nachteil, daß der Wasserdruck im Verbrauchsnetz starken Druckschwankungen
unterworfen ist.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, den Pumpenanlasser nicht in Abhängigkeit
vom Druck der Verbrauchswasserleitung, sondern von der Strömungsgeschwindigkeit
in ihr mittels eines Venturirohres ein- und auszuschalten. Auch bei dieser Anlage
ist ein umfangreicher Windkessel notwendig, um ein zu häufiges Schalteai des Motoranlassers
zu vermeiden.
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Einem weiteren Vorschlag entsprechend, soll bei Wasserversorgungsanlagen
mit einem Hochbehälter, die den Behälter versorgende
Pumpe in Abhängigkeit
vom Druck im Leitungsnetz abgeschaltet und in Abhängigkeit von einem regelbaren
Zeitrelais eine bestimmbare Zeit nach dem Abschalten wieder eingeschaltet werden.
Auch diese Anordnung bedingt eine umfangreiche und damit teuere Speicheranlage.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß eine Wasserversorgungsanlage
nur dann für alle Anwendungsfälle brauchbar ist, wenn sie einerseits ohne umfangreiche
und kostspielige Speicheranlagen ausk-)mmt und wenn andererseits der Pumpenmotor
nur so lange zu arbeiten braucht, so lange dem Wasserleitungsnetz Wasser entnommen
wird, daß aber der Motor selbsttätig stillgesetzt wird, wenn der Wasserverbrauch
ganz oder nahezu aufhört.
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U m diesen Forderungen zu genügen und außerdem im Wasserleitungsnetz
einen praktisch gleichbleibenden Druck zu erhalten, erfolgt erfindungsgemäß das
Einschalten des Pumpenmotors in Abhängigkeit von kleinen Druckschwankungen eines
unmittelbar mit der Hauptverbrauchswasserlcitung in Verbindung stehenden kleinen
Steuerwindkessels über einen Differenzdruckschalter und einen Zeitschalter, während
das Ausschalten des Pumpenmotors in Abhängigkeit von einer durch die Strömungsgeschwindigkeit
des Verbrauchswassers gesteuerten Schalteinrichtung. z. B. ein Kontaktmanometer,
und den Zeitschalter erfolgt, derart, daß der Zeitschalter erst in Tätigkeit tritt,
wenn die Strömungsgeschwindigkeit unter einen einstellbaren Mindestwert gesunken
ist.
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Um ohne Speichemvinkel auszukommenund stark schwankendem Wasserverbrauch
im Leitungsnetz gewachsen zu sein, muC> die Anlage mit einem in seiner Drehzahl
in weiten Grenzen regelbaren Pumpenmotor ausgerüstet sein. Falls nicht ein Motor
verwendet werden kann, welcher ohne weiteres in Abhängigkeit von der Pumpenleistung
seine Drehzahl ändert, ist es zweckmäßig, den Motor als Drehstromnebenschlußkollektormotor
auszubilden. Zur Regelung dieses Motors, entsprechend dem Wasserverbrauch, wird
ihm ein Drehtransfol-mator vorgeschaltet, welcher die Motordrehzahl mittels eines
durch den Windkesseldruck gesteuerten Hilfsdruckluftmotors ändert.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs-Beispiel schematisch dargestellt.
j Das Anlaßschütz i des Motors 2, welcher die in die Hauptwasserleitung 3 fördernde
Pumpe .1 antreibt, wird beim Unterschreiten eines bestimmten Druckes im Steuerwindkessel
5 durch Einrücken des Differenzdruckschalters 6 über den Zeitschalter; eingerückt.
Infolge der zunächst hohen Strömungsgeschwindigkeit in der Hauptspeiseleitung 3
ist vor und hinter dem Staurand 8 eine größere Druckdifferenz vorhanden,
welche auch in den beiden Verbindungsleitungen 9 und io, die das Differenzdruckschaltmanometer
i i mit der Hauptleitung 3 vor und hinter dem Staurand verbinden, auftritt.
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Das Differenzdruclananometer i i, welches zweckmäßigerweise eine Einteilung
nach in",/h entsprechend der durch die Hauptleitung 3 stündlich hindurchströmenden
Wassermenge trägt, ist mit einem Kontaktzeiger 12 ausgerüstet, welcher auf einer
Kontaktschiene 13 schleift. Der Drehpunkt 1.1 des Zeigers 12 und die Kontaktschiene
13 sind mit Leitungen 15 und 16 verbunden, welche über einen Niederspannungstransformator
17 den Haltestromkreis des Zeitschalters 7 schließen. Solange also Kontaktzeiger
und Schiene sich berühren, bleibt der Zeitschalter und damit das Anlaßschütz i für
den Pumpenmotor eingerückt.
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Die Schaltung des Zeitschalters ; ist nun so vorgesehen, daß er eingerückt
bleibt, auch wenn der Differenzdruckschalter 6 ausgeschaltet hat, solange nur das
Kontaktmanometer seinen Stromkreis geschlossen hält. Die Kontaktschiene 13 ist nun
so bemessen, daß bei einem vorher bestimmten Differenzdruck vor und hinter dem Staurand,
und zwar bei einer bestimmten Mi.ndestströmungsgesch«d.ndigkeit, in der Leitung
3 der Stromkreis zum Halten des Zeitschalters unterbrochen wird. Der Zeitschalter
bleibt dann nur noch entsprechend der an ihm eingestellten Zeitdauer geschlossen
und setzt nach deren Ablauf durch öffnen des Schützes i Motor und Pumpe still.
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Um den verschiedensten Entnahmemengen im Wasserleitungsnetz gerecht
werden zu können, ist in clean gezeichneten Beispiel der Pumpenmotor 2 als Drehstromnebenschlußkollektormotor
gedacht. Der seine Dzehzahl regelnde Drehtransformator i9 .erhält seinen Antrieb
über einen kleinen Drucklufthilfsmotor 2o, dessen Kolben 2 1 nach Maßgabe des Druckes
im Steuerwindkessel5, mit welchem der Hilfsmotor über die Leitung 22 in Verbindung
steht, verschoben wird, wodurch auch über den Seil- oder Kettentrieb 23 der Drehtransformator
i9 ,-erstellt wird. Zur Rückführung des Kolbens 21 und zur Rückstellung des Drehtransformators
dient das Gewicht 2.1.
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Die von dem Steuerwindkesseldruck abhängigen Schaltorgane, nämlich
der Differenzdruckschalter 6 und der Hilfsdruckluftmotor 2o, können ohne Schwierigkeit
so empfindlich und dennoch genügend Betriebssicher ausgebildet werden, daß Druckdiffe#
renzen voll o,2 Atm. hinreichen, um sie zum
ansprechen zu bringen.
Es ist natürlich auch möglich, mehrere solche Anlägen miteinander zu verbinden.
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Es kann vorkommen, daß bei Betriebsstörungen irgendwelcher Art der
Motor unabhängig von den gerade vorliegenden Betriebsverhältnissen sofort ausgeschaltet
werden muß. Zu diesem Zweck ist in die eine Stromleitung für das Anlaßschütz i ein
Umschalter 18 eingebaut, welcher die Schaltstellungen »selbsttätig-Hand-aus« enthält.
Die Schaltung :,Hand« wird verwendet, wenn aus irgendwelchen Gründen der 'Motor
anlaufen soll, obwohl den Betriebsverhältnissen nach die Pumpe nicht in Tätigkeit
gesetzt zu werden braucht.