DEP0002728BA - Anschaltverfahren für Kreiselpumpen - Google Patents

Description

Friedrich Blitthner
Berlin-Spandau

Ausschaltverfahren für Kreiselpumpen

Kreiselpumpen, die mit gleichbleibender Drehzahl fordern und mit Druckspeicherkesseln zusammenarbeiten, um sich den VerbrauchsSchwankungen anzupassen, können sehr kleine Druckspeicherkessel erhalten, ohne dass die Zahl der Bin-und Ausschaltungen zu gross wird, wenn raan die Zuführung des Druckwassers in den Druckspeicherkessel drosselt, um so zu verhindern, dass die Pumpe während des Füllens längere Zeit mit grösserer Fördermenge als nötig erscheint, arbeitet· Diese Drosselung kann variabel sein»

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Schaltung, bei welcher ein Strömungsmesser die Ausschaltung der Pumpe nach^fullung des essels bei grösserem Verbrauch verhindert und nur bei kleinerem Verbrauch gestattet, wobei die Ausschaltung nach Füllen des

auf beliebige Weise erfolgen kann, beispielsweise durch Zeitschalter oder Strömungsschalter, Ferner ist Gegenstand der Erfindung die Beeinflussung der Drosselung durch einen Strömungsmesser.

In der Abbildung 1 sind die Kennlinien einer Kreiselpumpe dargestellte Kurve 1 ist die Förderhöhen-Fördermengenkurve, 2 die Wirkungsgradkurve und 3 stellt den Verlauf des Arbeitsbedarfs pro Fördermengeneinheit und 4 pro Verbrauchsmengeneinheit dar. Abbildung 2 zeigt schematisch die Schaltgeräte ο 5 ist der Druckspeicherkessel, welcher durch den Abzweig 6 mit der Druckrohrleitung 7 verbunden ist. In den Leitungen 6 und 7 sind Klappen mit Aussenhebeln

angeordnet. Klappe 8 hat eine verkürzte Klappenhälfte und am Aussenhebel ein Gewicht 9 und stellt sich Aoamaiph je nach der Strömungsrichtung und Strömungsstärke verschieden ein. Bei füllung des Kessels schliesst sie sich und lässt nur den durch die verkürzte Klappenhälfte bedingten Querschnitt frei, bei Kesselentleerung öffnet sie sich ganz» Dadurch, dass sie sich während der Kesselfüllung schliesst, tritt das Wasser nur unter Drosselung in den Kessel. Das Gewiehtmm Aussenhebel öffnet die Klappe, sobald die Strömungsstärke gegen Ende der Füllung zurückgeht, wobei das Gestänge 10 des Ausschalters 11 betätigt wird, der die Pumpe stillsetzt. Die Klappe 8 ist also nicht nur Drosselorgan, sondern auch ein Ausschaltorgan, welches nach erfolgter Kesselfüllung die Pumpe stillsetzt, wenn die Klappe 12, welche einen Strömungsmesser darstellt, es erlaubt. Klappe 12 ist der Strömung der Pumpenfördermenge ausgesetzt und hat ebenfalls einen Aussenhebel mit Gewicht 13, welches bestrebt ist, die Klappe zu schliessen, während die Strömung bestrebt ist, die Klappe zu öffnen. Der Schalter 15, welcher vom Aussenhebel der Klappe 12 bewegt wird, unterbricht bei höherer Stellung der Klappe 12, also bei grosserer Förder-bezw. Verbrauchsmenge, die Schaltimpulse des Schalters 11, die über ihn geleitet werden und beschränkt somit die Entnahme aus dem Kessel auf die Intervalle Verbrauchs. Ist dagegen die Verbrauchsmenge auf ein gewisses Mass zurückgegangen und hat die Klappe 12 dadurch eine sehr tiefe Stellung eingenommen, so öffnet sie über das Gestänge 14 die Klappe 8 auch während der Kesselfüllperiode mehr oder weniger, wodurch die Drosselung kleiner wird. Die dadurch bedingte grössere Füllmenge je Sekunde für den Kessel verhindert, dass bei kleinem Verbrauch die sekundliche Fördermenge der Pumpe unter einen bestimmten Mindestbetrag

fällt, lim beispielsweise zu verhüten, dass bei unstabilen Kennlinien die Pumpe im labilen Bereich arbeitet. Die Füllzeit wird dabei allerdings kürzer, was in diesem B&riebsbereich, in dem andererseits die Entleerungszeit am längsten ist, nicht viel bedeutet, da beide sich mehr oder weniger ausgleichen. Bei grösserem Verbrauch dagegen kann die Klappe 12 die Klappe 8 nicht öffnen, da die Klappe 12 und damit das Gestänge 14 zu hoch steht. Der Drosselquersehnitt der Klappe 8 entspricht dann dem Querschnitt, der bei geschlossener Klappe 8 verbleibt. Bei grösserera Verbrauch ist daher die Füllzeit länger und hängt nur noch vom Fülldruck ab, der mit steigendem Verbrauch fällt.

Das Wiedereinschalten der Pumpe kann beliebig erfolgen, beispielsweise durch ein Kontaktmanometer am Druckspeicherkessel. Der Pumpendruck steigt infolge der Drosselung mittels der Klappe 8 sofort auf den Druck an, der einer sekundlichen Fördermenge entspricht, die gleich der Summe aus der sekundlichen Verbrauchsmenge und der sekundlichen Kesselfüllmenge ist. Würde der Wasserzutritt zum Kessel nicht gedrosselt, so würde sich gleich nach dem Einschalten ein Pumpendruck einstellen, der lediglich etwa dem Kesseldruck entspricht und sich mit dem Kesseldruck alsdann erhöht. Fördermenge und Verbrauchsmenge nähern sich mit fortschreitender Füllung des Kessels. Ist die Füllung beendet, so wird die Pumpe stillgesetzt, wenn der Strömungsmesser 12 es zulässt, ^each der Entleerung des Kessels schaltet das Kontaktmanometer wieder ein. Das Ausschalten kann also bei beliebigen Drücken erfolgen, während das Einschalten der Pumpe nach Entleerung des Kessels bei einem bestimmten Druck mittels Kontaktmanometers erfolgt. Bei Mitarbeit des Kessels entspricht der Arbeitsbedarf der Pumpe der Kurve 4 in Abbildung 1, ohne Mitwirkung des Kessels der Kurve 3. Ist der

Arbeitsbedarf ohne Mitwirkung des Kessels bei grösserem Verbrauch günstig, so ist es zweckmässig durch den Strömungsmesser IE die Ausschaltimpulse zu unterbrechen zumal kleine Kessel bei grossem Verbrauch sehr kurze Entleerungszeiten haben, was zu hohen Schaltzahlen führt.

Die Drosselstellung der Klappe 8 ist, gemäss Abbildung 2 abhängig von der Summe von Verbrauchsmenge und Füllmenge, also von der sekundlichen Fördermenge. Es wäre weniger zweckraässig, sie nur von der Verbrauchsmenge abhängig zu machen, was dann der Fall wäre, wenn die Klappe 12 in Abbildung 2 sich nicht vor dem Abzweig zum Kessel , sondern dahinter befinden würde. Bei gleichbleibender Verbrauchsmenge wäre dann die Drosselung auch während der ganzen Füllperiode gleichbleibend. Es ist aber zweckmässiger, zu Beginn der Füllung, also bei grosser Druckdifferenz gegenüber dem Kessel, stärker zu drosseln, als am Ende der Füllung, wo die Druckdifferenz nur noch klein ist. Ist die Klaxope 12 (&akz so angebracht, wie in der Zeichnung dargestellt, so ist bei Füllbeginn die Drosselung grosser als am Ende der Füllung. Die Fördermenge verändert sich dann während des Füllvorgangs nicht zu sehr»

Wäre die Drosselung nicht variabel, so nähme der Kessel am Ende der Füllung wegen des zurückgehenden Unterschieds zwischen Förderdruck der Pumpe und Druck im Kessel weniger Wasser auf, sodass sich die Fördermenge mehr der Verbrauchsmenge nähern würde. Bei kleinem Bedarf würde dann die Pumpe mit sehr kleiner Fördermenge arbeiten, was bei 3-aJajJLs.r! ηηΑ. stabilen Kennlinien bedeutet, dass sie bei äehr schlechtem Wirkungsgrad arbeitet.

Die Pumpen arbeiten jedoch in diesen. Bereichen so selten, dass dies ohne Bedeutung ist. Wesentlich ist aber,

Claims (1)

1. dass "bei Verwendung kleiner Druckkessel diese nur im Bereich kleinen Verbrauchs mitwirken und durch Drosselung vor zu grossen sekundlichen Püllmengen, welche die Füllzeiten verkürzen, bewahrt werden. Pumpen mit nicht zu steilen Kennlinien, deren Wirkungsgradkurve ihren Scheitelpunkt bei mittleren Leistungen und nicht bei höheren Leistungen hat, haben bei grösserem Verbrauch einen günstigen Arbeitsbedarf auch ohne Mitwirkung*«· von Druckspeicherkesseln. Da bei kleinem Verbrauch der Pumpendruck sich wenig ändert, ist es zweckmässig durch einen Strömungsmesser die Mitwirkung des Druckkessels auf dfesen Bereich zu beschränken, zumal dann Druckschwankungen durch Saug-oder ZulaufSchwankungen keinen Einfluss haben.

   Anstelle der gezeichneten Klappen können auch andere Strömungsmesser und Drosselorgane verwendet werden. Patentanspruch 1): Avis schalt verfahr en für Kreiselpumpen, welche mit Druckspeicherkesseln zusammenarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausschaltimpuls von der gegen Ende der Füllung sich vermindernden Strömungsgeschwindigkeit des Kesselfüllwassers ausgeht ( Strömungsmesser (8) in der Abzweigleitung zum Druckspeieherkessel) und dass durch einen weiteren Strömungsmesser (12), der in der Druckleitung der Pumpe vor der Abzweigung zum Kessel angeordnet ist, der Ausschalteimpuls im Bereiche grösseren Verbrauchs unterbrochen, also eine Stillsetzungker Pumpe verhindert wird, auch wenn der Druckspeicherkessel ganz oder teilweise gefüllt ist.

   Patentanspruch 2) : Aussehaltverfahren für. Kreiselpumpen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des Kesselfüllwassers von dem in der Abzweigleitung zum Druckspeicherkessel angeordneten Strömungsmesser (8) automatisch um so mehr gedrosselt wird, je stärker das Druckgefälle ist, und dass diese Drosselung von dem in der Förderleistung angeordneten Strö-

   mungsmesser (IE) umso mehr vermindert wird, je geringer die Verbrauchsmenge der Anlage ist.