-
Rücklaufsicherung für Umlaufpumpen Die Erfindung bezieht sich auf
Rücklaufsicherungen für Umlaufpumpen, und zwar hauptsächlich auf Kreiselpumpen mit
axialem, halbaxialem und radialem Durchfluß, die unter dem Einfluß der in der. Druckleitung
befindlichen Flüssigkeitsmenge eine gegenläufige Bewegung ausführen können. Diese
Turbinenwirkung der Pumpe wird dann eintreten, wenn auf die Pumpe kein Antriebsmoment
mehr wirkt, wenn also der Antrieb abgeschaltet wird. oder die Antriebskraft aus
irgendeinem Grunde ausfällt. In beiden Fällen wird die über der Pumpe lastende Flüssigkeitsmenge
den Läufer zunächst abbremsen und dann im ;gegenläufigen Sinne mit wachsender Geschwindigkeit
antreiben, deren Endwerte sich nach der Höhe der auf der Druckseite befindlichen
Flüssigkeitssäule sowie der Flüssigkeitsmenge richten und ' zu Drehzahlen, führen
können, denen die Maschine nicht mehr ,gewachsen ist. Man könnte zwar das Rückströmen
durch in die Druckleitung eingebaute Klappen, Schieber u.dgl. behindern, welche
in die Schließstellung gebracht werden oder an der Maschine selbst Sperrmitt=el
in Form von Bremsen, Klinken, Kupplungen u. ,dgl. zum Einfallen bringen. Diese -Sperrmittel
schließen jedoch gelegentliche Versager nicht aus, außerdem können sie oft nicht
schnell genug zur Wirkung gebracht werden, und zwar besonders dann, wenn die Pumpe
durch einen unvorhergesehenen Ausfall der Antriebskraft stillgesetzt wird.
-
Die Erfindung vermeidet derartige .Gefährdungen durch eine in allen
Fällen sicher und völlig selbsttätig wirkende Rücklaufsicherung. Sie besteht in
der Anordnung einer mit einem Überlauf versehenen Vorkammer, in welche die Pumpe
fördert, in Verbindung mit der Anordnung zusätzlicher Schwungmassen an
der
Pumpe in Form eines hesonderen Schwungrades oder von verstärkten Teilen des Antriebes,
die mindestens so groß sind, daß die der Pumpe beim Ausfall des Antriebes durch
die in der Vorkammer befindliche Wassermenge erteilte Rücklaufdrehzahl in zulässigen
Grenzen bleibt.
-
Es wird hierbei bewußt in Kauf genommen, daß das Wasser infolge Anordnung
des überlaufes höher gehoben werden muß, als !eigentlich notwendig ist. Ebenso wird
in Kauf genommen, daß beim Stillsetzen eine gewisse Wassermenge zurückläuft, was
einen Verlust an Arbeit bedeutet. Bei vielen Anlagen jedoch, z. B. bei solchen zum
Leerpumpen von Hafendocks, bei denen die Erfindung in erster Linie angewendet werden
soll, kann die Menge :des zurücklaufenden Wassers gegenüber der insgesamt zu fördernden
großen Menge vernachlässigt werden. Insbesondere bei solchen Anlagen ist es als
Vorteil anzusehen, daß die Vorkammer bei Stillstand der Pumpe leerläuft und deshalb
leicht zugänglich ist; auch kann die Pumpe in einfacher Weise nach oben durch die
Vorkammer ausgebaut werden, und schließlich werden Absperrmittel aus Metall, wie
Schieber, Ventile u. dgl., vermieden, die bei längerem Aufenthalt im Wasser verrosten
und verschlicken würden.
-
Es ist bereits bekannt, Kreiselpumpen zur Verlängerung der Auslaufzeit
mit einem Schwungrad zu versehen. Es geschieht dies z. B., um zu verhindern, daß
das Wasser in der Druckleitung beim plötzlichen Aussetzen .der Pumpe abreißt und
beim darauffolgenden Zurückpendeln Wasserschläge ausführt. Eine Rücklaufsicherung
wird aber durch dieses Mittel nicht geboten.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches
mit einer zusätzlichen Schwungmasse in Form eines Schwungrades arbeitet, dargestellt,
und zwar zeigt dieses eine Pumpe i, deren Schaufeln mit axialem Durchtritt fördern.
Die Pumpe ist in einen mit einem Überlauf 2' versehenen Schacht 2 eingebaut, der
einen Teil der Druckleitung der Flüssigkeit bildet und aus dem eine Antriebswelle
herausgeführt ist, die über ein Kegelradgetriebe 3 von einem Elektromotor 4 angetrieben
wird.
-
Die Größe dieser Antriebsteile ist entsprechend den auf sie einwirkenden
Belastungen ausgeführt, und diese Teile bilden eine umlaufende Masse, die gegebenenfalls
auch geeignet ist, Ungleichförmigkeiten des Laufes der Antriebsmaschine auszugleichen.
Die Schaufeln der Pumpe i lassen auch einen Antrieb in umgekehrter Richtung zu,
wenn auf das sich selbst überlassene Laufrad die darüber lastende Flüssigkeitsmenge
einwirken kann. Bei Abschaltung des Antriebsmotors oder sonstigem Ausfall der Antriebskraft
wird also diese Flüssigkeitssäule die auslaufende Förderbewegung des Laufrades abbremsen
und dieses mit wachsender Geschwindigkeit in umgekehrter Richtung antreiben, wobei
zu berücksichtigen ist, daß gerade am Anfang dieser Bewegung große Beschleunigungskräfte
zur Verfügung stehen, die zu gefährlichen Endgeschwindigkeiten führen können. Um
diese zu vermeiden, ist über den eingangs genannten Bedarf an umlaufender Masse
eine zusätzliche Masse in Form eines auf die Antriebswelle aufgesetzten Schwungrades
5 vorgesehen, das nicht nur das durch die zurückströmende Flüssigkeitsmenge verursachte
Abbremsen der Auslaufbewegung im Fördersinne verzögert, sondern auch der Beschleunigung
im umgekehrten Drehsinne entgegenwirkt, so daß der Eintritt eines etwaigen Gefahrenpunktes
so weit verzögert wird, bis das ganze Wasser der Vorkammer zurückgelaufen ist. Die
Größe der zusätzlichen Massen wird sich nach den bei den einzelnen Pumpen erreichten
Förderhöhen, nach der Menge des durchfließenden Wassers und nach der Pumpencharakteristik
(Anstellwinkel, Lberdeckung u. dgl.) richten und muß so bemessen werden, daß sie
in der Lage ist, den ganzen Flüssigkeitsrücklauf derart abzubremsen, daß die Umlaufzahlen
des Laufrades der als Turbine laufenden Pumpe ihren gerade noch zulässigen Wert
nicht überschreiten. Man kann also bei derartigen Schwungmassen den Rücklauf unbehindert
sich auswirken lassen und benötigt keine weiteren Maschinenteile, die, wenn sie
zuverlässig wirken sollen, dauernd überwacht werden müssen.