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Einrichtung zur druck-, druckstufen- oder mengenabhängigen Zu- und
Abschaltung von Pumpen in Wasserversorgungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zur druck-, druckstufen- oder mengenabhängigen Zu- und Abschaltung
von Pumpen in Wasserversorgungsanlagen.
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Bekanntlich treten infolge des Reibungswiderstandes in der Leitung
zwischen Pumpwerk und Verbrauchsstellen (Verbrauchsleitung) bei gleichbleibendem
Druck im Pumpwerk an-den Verbrauchsstellen Druckschwankungen auf; die von der Verbrauchsmenge
abhängen. ' Diese Druckschwankungen lassen sich am einfachsten dadurch vermeiden,
daß man die Pumpen des Lieferwerkes von den Verbrauchsstellen aus druckabhängig,
also mittels eines Druckschalters und Kontaktmanometers steuert, so daß sich der
Auslaufdruck nur zwischen den eingestellten Schaltgrenzen (Ein- und Ausschaltdruck)
verändern kann, die Pumpen dabei aber mit Förderhöhen arbeiten, die um den jeweiligen
Rohrwiderstand höher liegen als der Auslaufdruck. Dieses Mittel zur Vermeidung der
Druckseh-vankungen äst aber nur ausnahmsweise praktisch: durchführbar und ergibt
unerwünscht lange Steuerleitungen. Es wurde darum bereits vorgeschlagen, durch Einbau
eines Venturirohres in die vom Pumpwerk abgehende Leitung im Pumpwerk selbst künstlich
eine Stelle zu schaffen, an der der gleiche Druck herrscht wie an den Verbrauchsstellen
(Auslaufdruck). Zu diesem Zwecke sollte das Venturirohr für einen Druckabfall an
der engsten Stelle bemessen sein, der dem durch den Rohrwiderstand in der Verbrauchsleitung
entstehenden Druckverlust gleichkommt, und @es sollten an das Venturirohr die die
Pumpen betätigenden Druckschalter angeschlossen werden. Es können dann die Pumpen
unabhängig vom Roh nviderstand nur in Abhängigkeit vom gewünschten Auslaufdruck
gesteuert werden, dabei aber hei den um den Rohrwiderstand höheren Mindestdrücken
arbeiten. Die Ausführung dieses Vorschlages ist bisher prak-
Lisch
daran gescheitert, daß das "in die abgehende Verbrauchsleitung eingebaute Venturirohr
einen viel zu hohen Druck- bzw. Leistungsverlust ergibt. Denn dieser Drti(;kä. verlust
würde etwa 25 bis 300'o des ,Druckabfalles , für den das Venturirohr bemessen ist,
betragen, also etwa 25 bis 3o0,1o des Widerstandes der Verbrauchsleitung. Ist letzterer
z. B. S m und die mittlere Pumpenförderhöhe 5o m, so würde ein Enddruckverhist im
Venturirohr von 2 m bereits einem Leistungsverlust von 4.0`o entsprechen.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß zum Zwecke der druck-, druckstufen-
oder mengenabhängigen Zu- und Abschaltung von Pumpen in Wasserversorgungsanlagen
unter Verwendung hydraulischer Schalter in die zur Steuerung der Pumpe dienende
Leitung, vorzugsweise in die abgehende Verbrauchsleitung im Pumpwerk, eine an sich
zu lleßztt-ekken bekannte Vorrichtung eingebaut ist, welche aus einem nur .äne vorzugsweise
kleine Teilmenge der gesamten Strömungsmenge aufnehmenden, zweckmäßig im Innern
eines diese Gesamtmenge fassenden größeren @Venturirohres angeordneten kleinen Venturir
ohr besteht, daß die zur Steuerung der Pumpen dienenden hydraulischen Schalter an
dieses kleine Venturirohr angeschlossen sind und daß die Bemessung der genannten
Vorrichtung so erfolgt, daß das kleine Venturirohr einen, zu nutzenden Druckabfall
erzeugt, welcher gleich oder annähernd gleich dem in der Verbrauchsleitung durch
Reibung (entstehenden Druckverlust ist, während das die ganze Strömungsmenge fassende
Rohr höchstens für einen Teilbetrag dieser Druckdifferenz bemessen ist.
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Auf diese Weise ergibt sich eine Anordnung, welche die Pumpen nur
in Abhängigkeit von dem an den Verbrauchsstellen herrschenden Auslaufdruck zu- und
abschaltet, außerdem aber den großen Vorteil aufweist, daß die zur Erzeugung des
Druckabfalles verwendete Vorrichtung nur einen unerheblichen Leistungs- bzw. Druckverlust
verursacht.
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Eine solche Anordnung ergibt also ohne wesentliche Verlusterhöhung
eine «reitgehende Vermeidung von Druckschwankungen an den Verbrauchsstellen und
außerdem einen Betrieb der Pumpen bei den durch den Verbrauch bedingten Mindestför
derhöhen, d. h. es wird das wirtschaftlichste Arbeiten der Anlage erzielt. Dies
ist ohne weiteres verständlich, wenn man bedenkt, daß der Arbeitsaufwand der Kreiselpumpe,
bezogen auf jeden m, geförderten Wassers, größer wird, wenn die Pumpe bei einem
höheren Druck als notwendig arbeitet, und daß daher die Betriebskosten bedeutend
verringert werden, wenn die durch die Erfindung ermöglichte Auslaufdruckschaltung
angewendet wird, bei welcher die Pumpen jeweils nur bei den not-1. `vendigen Förderhöhen
und daher mit dem geringstmöglichen Arbeitsaufwand betrieben ;@crden. _ Die Abbildungen
der Zeichnung zeigen zwei Ausführungsbeispiele der in die abgehende Verbrauchsleitung
im Pumpwerk einzubauenden, an sich bekannten Vorrichtung.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. i ist in die Rohrleitung i ein kleines
Venturirolir 2 konasial eingesetzt, dessen engster Querschnitt durch ein Anzapfröhrchen
3 mit den zti betätigenden Schaltern hydraulisch verbunden ist. Das Venturirohr
2, durch welches nur ein kleiner Teil der Gesamtwassermenge fließt, ist so bemessen,
daß zwischen seiner Einströmöffnung und seinem engsten: Querschnitt der für den
Schaltdruck benötigte Druckabfall zustande kommt, also ein Druckabfall, der dem
in der @'erbrauclisleitung durch Reibung entstehenden Drtickv:#rltisr gleic:.h oder
annähernd gleich ist.
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Während sich in dem eben beschriebene n Beispiel das kleine Venturirolir
selbst die Druckdifferenz zwischen seiner Ein- und -Xusströniöffnung erzeugt (Auftreten
eines Stau-bzw. Sangdruckes;, wird gemäß dein Ausfü.lirungsbeispiel der Abb.2 diese
Druckdiiierenz auf andere Weise erzeugt, indem das kleine Venturirohr 2 innerhalb
eines großen, in die Leitung i eingebauten Venturirohres a angeordnet ist, durch
welches die besamte Wassermenge fließt. Dieses Venturirohr 4. wird nur für einen
Teilbetrag des für die Schaltdruckerzeugung benötigten, durch den Rcibungswiderstand
der Verbrauchsleitung festgelegten Druckabfalles bemessen, vorzugsweise für einen
Betrag, der gleich dem Druckverlust ist, der im kleinen Venturirohr infolge ungenügender
Energierückgewinnung entsteht. Der Leistungsverlust dieser Ausführungsform ist viel
kleiner als bei anderen Vorrichtungen.