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Pumpenanlage mit mehreren zusammenwirkenden Umlauf-, Kolben-oder sonstigen
Pumpen Die Erfindung betrifft eine Pumpenanlage mit mehreren zusammenwirkenden Umlauf-,
Kolben-oder sonstigen Pumpen.
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Es sind bereits Pumpenanlagen, bekanntgeworden, die aus zwei oder
mehr auf die zu fördernden Stoffe gemeinsam einwirkenden, voneinander unabhängigen
Pumpen bestehen. Hierbei dient die jeweils zweite Pumpe, je nachdem, ob ihre Drehzahl
oder Leistungsmöglichkeit mit der der vorangehenden Pumpe übereinstimmt oder unter
diese absinkt, zur Aufhebung oder Beschränkung der Förderleistung dieser Pumpe.
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Weiterhin sind zusammenwirkende, voneinander unabhängig ein- oder
abschaltbare Pumpen bekannt, die über ihnen gemeinsame Saug- und Druckräume hinweg
wirken, an die beliebig viele Leitungen, wahlweise zum Saugen oder Drücken dienend,
willkürlich anschaltbar sind und die demnach eine Verteilung der Saug- und Druckleistung
zulassen.
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Ein Heben der zu fördernden Stoffe auf unterschiedliche Förderhöhen
wird mit den vorgenannten Anordnungen nicht erreicht.
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Eine andere Anlage sieht die Inbetriebnahme von zwei oder mehreren
Pumpen für verschiedene Liefermengen und Widerstandshöhen je Pumpe vor. Jede einzelne
Pumpe fördert hierbei die dem jeweiligen Wasserverbrauch entsprechende Wassermenge
unter überwindung der zugehörigen Widerstandshöhe. Wird eine bestimmte Wassermenge
mit großer Förderhöhe nicht mehr benötigt,
dann wird die liefernde
Pumpe unter gleichzeitigem Einschalten der nächsten Pumpe für größere oder geringere
Fördermenge und Förderhöhe abgeschaltet. Durch die Anordnung mehrerer einzeln wirkender
Pumpen verschiedener Leistung ergeben sich ebenso unterschiedliche Antriebsaggregate,
die in Entwurf, Bau und Unterhaltung besondere Aufwendungen verursachen.
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Weiter ist bereits eine Pumpenanlage vorgeschlagen worden, die aus
mehreren in einem gewissen Abstand übereinander angeordneten, auf einer gemeinsamen
Welle sitzenden und gleichzeitig mit dieser angetriebenen Laufrädern besteht. Hierbei
sind jedem Laufrad Ventilklappen und Druckleitungen zum Abführen des geförderten
Wassers zugeordnet, die in- den die Laufräder umfassenden Gehäuseteilen vorgesehen
sind. Mit dieser Pumpenanlage wird eine selbsttätige Anpassung des Förderspiegels
an den Wasserspiegel von wechselnder Höhe des Aufnahmebeckens bezweckt, wobei das
in dem Becken steigende oder fallende Wasser jeweils die An- oder Abschaltung des
nächstfolgenden oder des diesem vorangehenden Laufrades bewirkt. Pumpenanlagen dieser
Art haben den Nachteil, daß sie für die Füllung von voneinander unabhängigen Becken
od. dgl. unterschiedlicher Höhe nicht brauchbar sind und der Antriebsmotor der größtmöglichen
Förderhöhe entsprechend bemessen sein muß. Dadurch ergeben sich unrationelle Anlagekosten
und eine erhebliche Verschlechterung des Motorwirkungsgrades für die hauptsächlich
mit kleiner Förderhöhe arbeitende Pumpenanlage.
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Bei einer anderen Pumpenanlage ist wohl jeder einzelnen Pumpe eine
besondere Antriebsmaschine zugeordnet; alle Pumpen werden jedoch gleichzeitig angetrieben,
um die Anlage sofort jeder in deren Druckrohr auftretenden Druckänderung anpassen
zu können. Dadurch wird ein außerordentlicher Leerlauf bewirkt, der hohe Betriebskosten
bedingt.
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Im Gegensatz zu den vorgenannten Pumpenanlagen liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, die Flüssigkeit, z. B. Wasser, wahlweise in verschiedene voneinander
unabhängige und im allgemeinen gleichbleibende Höhen zu fördern. Betriebsbedingungen
dieser Art sind z. B. bei Kühlwasserpumpen gegeben, die entweder einen Kondensator
oder einen Kühlturm bedienen. Kann der Kondensatorbetrieb im Sommer wegen eines
unzureichenden Flußwasserstandes nicht aufrechterhalten werden, dann ist auf Kühlturmbetrieb
umzuschalten. Dies bedingt aber eine bedeutende Steigerung der Förderhöhe, z. B.
auf das Doppelte.
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Für die Lösung dieser Aufgabe wird eine Pumpenanlage mit mehreren
zusammenwirkenden Umlauf-, Kolben- oder sonstigen Pumpen verwendet, deren unmittelbar
ansaugende Pumpe entweder allein tätig ist oder zur Erreichung einer veränderlichen
Förderhöhe bei gleichbleibender Fördermenge mit einer oder mehreren nachgeschalteten,
mit Einzelantrieb ausgerüsteten Pumpen fördernd zusammenwirkt, wobei jeweils die
vorhergehende Pumpenstufe nicht nur mit der Saugseite der nächsthöheren Stufe, sondern
auch unmittelbar mit der Druckleitung der Pumpe verbunden ist und wobei Umschaltvorrichtungen
vorhanden sind, mittels deren jede Pumpenstufe von der Druckleitung abgeschaltet
und an die Saugleitung der nächsthöheren Stufe angeschaltet werden kann. Die Erfindung
besteht darin, daß jede mit Einzelantrieb ausgerüstete Pumpe jeweils einzeln und,
aus dem Stillstand heraus wahlweise an (die vorangehende tätige Pumpe oder Pumpengruppe
fördernd anschaltbar ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i eine prinzipielle Anordnung einer Pumpenanlage, Fig.2 das
Schema einer aus mehreren Pumpen oder Pumpengruppen zusammengesetzten Pumpenanlage.
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Die mit dem in den zu fördernden Stoff hineinragenden Saugansatz i
(Fig. i, 2) versehene Pumpe 2 wird von einem Motor 3 angetrieben und ist an ein
Druckrohr 4 angeschlossen. Dieses Druckrohr gabelt sich in zwei Druckleitungen 5
und 6, die abwechselnd durch Schieber 7 und 8 absperrbar sind. Die Schieber 7, 8
sind von einer Handsteuereinrichtung 9 aus bedienbar. Die Druckleitung 6 führt zu
einem Saugstutzen 12 einer weiteren Pumpe io, deren Druckrohr 13 gleich der Druckleitung
5 zu einem Sammler 1.4 führt, in dem vorteilhaft gleichzeitig das Antriebsgestänge
der durch den Motor 311 angetriebenen Pumpe io gelagert ist. Die Motoren 3 und 311
sind gleich groß, so daß der zweite Motor auch als Ersatzmotor für denn ersten verwendet
werden kann. Die vom Sammler 14 ausgehende Druckleitung 511 ist ebenfalls, vorzugsweise
beim Stillstand der Pumpenanlage, durch einen Schieber 711 (Fig. i, 2) abschließbar.
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Das Druckrohr 13 der Pumpe io kann in Erweiterung der vorbeschriebenen
Anordnung wiederum in zwei Druckleitungen 13a und 611 (Fig. 2) unterteilt sein,
von denen die Leitung 13" zum Sammler 14. und die Leitung 611 zum Saugansatz einer
weiteren Pumpe 15 führen. Die Druckleitungen 511, 611 sind dann wahlweise durch
den vorgenannten: Schieber 711 und einen, weiteren, in der Druckleitung 611 angeordneten
Schieber 811 bei jeder Betriebslage von einer Handsteuereinrichtung 911 aus absperrbar.
In Fortsetzung der bisher beschriebenen Gestaltungsweise kann das Druckrohr 16 der
Pumpe 15 in voneinander getrennte Druckleitungen 1611, 6b auslaufen, von
denen das erstbezeichnete an einen weiteren Sammler i411 angeschlossen ist, während
das andere zu einer zusätzlichen Pumpe 17 führt, dessen Druckrohr 18 sich wiederum
in zwei Druckleitungen 18a, 6c fortsetzt, wobei mit der Leitung 6c eine zusätzliche,
eine Druckleitung 2o aufweisende Pumpe i9 in Verbindung steht. Die Druckleitungen
18a, 20 sind dann an Sammler 14b, 14c angeschlossen. Druckleitungen 511 bis 5c verbinden
die Sammler 14, 14a bis 14c unmittelbar. Die Druckleitungen 5b-6b, 5c-6c der Pumpen
15, 17
sind durch Schieber 7b-8b 7c-8c je pumpe mit Handeinstelleinrichtungen
9b,
9c einzeln für sich und wahlweise absperrbar. Das je nach der Größe der Pumpenanlage
vom Sammler 14bis i4# ausgehende, jeweils äußerste Druckrohr kann in Höhe der jeweiligen
Förderspiegel zusätzlich mit absperrbaren Schiebern od. dgl. versehen sein, die
einzeln für sich bedienbar sind oder mittels ergänzend vorzusehender Übertragungsgestänge
von der der entsprechenden Pumpe zugeordneten Handeinstellvorrichtung 9, 9a bis
90 mit erfaßt werden können, so daß jeweils nur das dem bestimmten Förderspiegel
zugeordnete Druckrohr oder Druckrohrteil geöffnet ist. Jeder Pumpe 2,
10, 15, 17, 19 ist grundsätzlich ein besonderer Antriebsmotor 3; 3a bis 3d
zugeordnet. Die Pumpen können einzeln für sich oder zu mehreren in Gruppen aneinandergefügt
zusammengeschlossen sein.
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Soll nur auf eine Normalförderhöhe, z. B. auf io m, gefördert werden,
so genügt die Anschaltung des ersten Motors 3 (Fig. 1, 2) allein. Die Handeinstellvorrichtungen
9 (und 9a bis 9e) werden dann so betätigt, daß der Schieber 7 geöffnet und der Schieber
8 geschlossen ist. Weitere gegebenenfalls vorhandene Schieber 7a bis 7c werden dann
ebenfalls geöffnet, während die mit 8a bis 8c bezeichneten in Absperrlage treten.
Weitere Motoren stehen außer 3 still. Die Pumpe 2 fördert sodann den zu fördernden
Stoff durch die Druckleitungen q., 5 und den Sammler 14 (und 1q.a bis 14c) in die
Druckrohrleitung 511 (und 5b bis 5d) und damit mittel- oder unmittelbar an den gewünschten
Ort.
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Fordern die Betriebsbedingungen die doppelte Förderhöhe gegenüber
dem vorhergehenden beispielsweisen Fall, dann wird der in gleicher Weise abgestimmte
Motor 3a zusätzlich zur Pumpe io eingeschaltet, und die Handeinstellvorrichtung
9 wird so umgestellt, daß der Schieber 7 die Druckleitung 5 absperrt und der Schieber
8 die Druckleitung 6 öffnet. Die Pumpe 2 fördert dann gemäß dem vorliegenden Beispiel
auf etwa io m Höhe, was im vorliegenden Falle ihrem besten Wirkungsgrad entsprechen
soll, in die nachgeordnete zweite Pumpe io hinein, die hier ebenfalls bei io m ihren
bestem Wirkungsgrad haben soll und den zu fördernden Stoff durch die Druckleitung
13 und den Sammler 14 (14a bis 14d) hindurch um ein entsprechendes Maß zusätzlich
hebt. Beide Pumpen fördern sodann den zu hebenden Stoff mit bestem Wirkungsgrad
auf eine Gesamthöhe von 2o m.
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Sind außergewöhnliche Betriebsbedingungen im Hinblick auf die Förderhöhe
gegeben und ist die Pumpenanlagedementsprechendverstärktentwicke@lt, dann kann ein
weiteres Vielfaches der ursprünglichen Förderhöhe durch zusätzliche Anschaltung
einer weiteren Pumpe 3b, 15 oder weiterer Pumpen 15, 17, i9 erreicht werden, wobei
die jeweils zwischen der ersten und der letzten nachgeordnet angeschalteten Pumpe,
z. B. 3e, 17, liegenden Schieber 7, 7a, 7b geschlossen und die diesen zugeordneten
Schieber 8, 8a, 8b geöffnet sind. Der zu förderrüde Stoff gelangt sodann vom Saugansatz
i aus durch die Pumpen 2, 10, 15, 17 und die zwischen- bzw. nachgeordneten
Leitungen 6, 13, 6a, 16, 6b, 18, i8a, 14b zum Druckrohr 5c (und 5d) und damit
zu dem entsprechenden Förderhorizont.