EP1198674A1 - Method and device for regulating the pressure in a supply line, extending from a centrifugal pump - Google Patents

Method and device for regulating the pressure in a supply line, extending from a centrifugal pump

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EP1198674A1
EP1198674A1 EP00958150A EP00958150A EP1198674A1 EP 1198674 A1 EP1198674 A1 EP 1198674A1 EP 00958150 A EP00958150 A EP 00958150A EP 00958150 A EP00958150 A EP 00958150A EP 1198674 A1 EP1198674 A1 EP 1198674A1
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EP
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centrifugal pump
pressure
throttle
feed line
pump
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EP00958150A
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Rainer Schilling
Tilman Krieger
Erwin Laurer
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
    • F04D15/0022—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening

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Abstract

The invention relates to a method for regulating the pressure in a supply line (2) extending from a centrifugal pump (1). The invention also relates to a device for regulating the pressure, in which a restrictor (14) is inserted into the supply line (2). The invention aims to regulate the pressure, using the medium which is conveyed by the centrifugal pump (1), without an external energy source and control signals. To this end, a restrictor (14) is provided. Said restrictor can have a control armature (17) which is connected to the supply line (2) via a control line (18).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Einrichtung zum Regeln des Drucks m einer von einer Kreiselpumpe ausgehenden EinspeiseleitungMethod and device for regulating the pressure in a feed line coming from a centrifugal pump
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Drucks in einer von einer Kreiselpumpe ausgehenden Einspeiseleitung. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zum Regeln des Drucks in einer von einer Kreiselpumpe ausgehenden Einspeise- leitung, m die eine Drossel eingefugt ist.The invention relates to a method for regulating the pressure in a feed line starting from a centrifugal pump. The invention also relates to a device for regulating the pressure in a feed line, starting from a centrifugal pump, into which a throttle is inserted.
Wenn mit einer Kreiselpumpe ein Medium m einen Druckbehalter gefordert wird, dann arbeitet die Kreiselpumpe auf ihrer Pum- penkennlime m dem durch den aktuellen Gegendruck im Behal- ter definierten Betriebspunkt. Das fuhrt dazu, dass die Kreiselpumpe bei geringem Gegendruck eine hohe Forderrate erzeugt. Diese ist meist mit einer Erhöhung der Pumpenantriebs- leistung verbunden, was entsprechende Anforderungen an das Antriebsaggregat und an die Energieversorgung der Kreisel- pumpe stellt. Darüber hinaus besteht die Gefahr von Kavitation an der Kreiselpumpe selbst. Das mit der Kreiselpumpe geforderte Medium kann Wasser oder eine andere Flüssigkeit sein.If a medium m is required for a pressure vessel with a centrifugal pump, then the centrifugal pump works on its pump characteristic m the operating point defined by the current back pressure in the vessel. This means that the centrifugal pump generates a high delivery rate with low back pressure. This is usually associated with an increase in the pump drive power, which places corresponding demands on the drive unit and on the energy supply of the centrifugal pump. In addition, there is a risk of cavitation on the centrifugal pump itself. The medium required with the centrifugal pump can be water or another liquid.
Damit man auch bei einem Druckabfall ohne ein entsprechend dimensioniertes Antriebsaggregat für die Kreiselpumpe auskommt und die Gefahr der Kavitation ausgeschlossen ist, wurden bisher alternativ zwei Maßnahmen ergriffen.So that one can do without a correspondingly dimensioned drive unit for the centrifugal pump even in the event of a pressure drop and the risk of cavitation is excluded, two alternative measures have been taken so far.
Die erste Losung sieht vor, in die Einspeiseleitung eine feststehende mechanische Drossel einzubauen (passive Losung) . Damit wird die Leistung der Kreiselpumpe begrenzt und es kann nicht zur Kavitation kommen. Die Kreiselpumpe muss jedoch standig auch bei hohem Gegendruck eine höhere Leistung er- bringen als bei einer Anordnung ohne Drossel. Die zweite Variante sieht in der Einspeiseleitung ein elektrisch angetriebenes und angesteuertes Regelventil vor (aktive Losung) . Im Vergleich zur passiven Losung zeichnet sich die aktive Losung dadurch aus, dass beim üblichen Druck in der Einspeiseleitung keine Drosselung m der Einspeiseleitung erfolgt und daher keine erhöhte Pumpenleistung notwendig ist, wahrend bei einem Druckabfall in der Einspeiseleitung die aktivierte Drossel die Pumpenleistung begrenzt und die Kavitation verhindert. Die aktive Losung benotigt dazu aber eine Fremdenergieversorgung kombiniert mit Sensorik und Signalver- arbeitung.The first solution is to install a fixed mechanical throttle in the feed line (passive solution). This limits the performance of the centrifugal pump and prevents cavitation. However, the centrifugal pump must constantly perform better even with a high back pressure than with an arrangement without a throttle. The second variant provides an electrically driven and controlled control valve in the feed line (active solution). Compared to the passive solution, the active solution is characterized by the fact that at the usual pressure in the feed line there is no throttling in the feed line and therefore no increased pump output is necessary, whereas if the pressure in the feed line drops, the activated throttle limits the pump output and cavitation prevented. However, the active solution requires an external energy supply combined with sensors and signal processing.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Regeln des Drucks m einer von einer Kreiselpumpe ausgehenden Einspeiseleitung anzugeben, die keine Überdimensionierung der Kreiselpumpe, sowie der dazugehörigen Antriebseinheit und der Energiequelle erforderlich werden lassen und trotzdem ohne eine Drosseleinrichtung auskommen, zu deren Betrieb eine Fremdenergieversorgung und das Verarbeiten elektrischer Signale gehören. Die Einrichtung soll weitgehend verzogerungsfrei auf Druckanderungen reagieren.The invention is based on the object of specifying a method and a device for regulating the pressure m of a feed line emanating from a centrifugal pump, which do not necessitate overdimensioning of the centrifugal pump and the associated drive unit and the energy source and nevertheless manage without a throttling device Operation of an external energy supply and processing of electrical signals are part of it. The facility is expected to respond to pressure changes largely without delay.
Der Betriebspunkt der Kreiselpumpe soll auf der Pumpenkennli- nie auch bei einem Druckabfall m der Einspeiseleitung möglichst unverändert bleiben.The operating point of the centrifugal pump should remain as unchanged as possible on the pump curve, even if there is a pressure drop in the feed line.
Die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, wird nach der Erfindung dadurch gelost, dass der Druck durch das mit der Kreiselpumpe geforderte Medium ohne externe Energiequelle und ohne Steuersignale geregelt wird.The object of specifying a method is achieved according to the invention in that the pressure is regulated by the medium required by the centrifugal pump without an external energy source and without control signals.
Damit wird der Vorteil erzielt, daß der apparative Aufwand gegenüber der aktiven Losung minimiert ist, aber die Vorteile der aktiven Losung gegenüber der passiven Losung erhalten bleiben. Es muss keine leistungsstarke Kreiselpumpe nur wegen eines möglichen Druckabfalls m der Einspeiseleitung bereit- gehalten werden. Trotzdem kann es nicht zu einer Kavitation kommen .This has the advantage that the outlay on equipment is minimized compared to the active solution, but the advantages of the active solution compared to the passive solution are retained. A powerful centrifugal pump does not have to be ready just because of a possible pressure drop in the feed line. being held. Nevertheless, cavitation cannot occur.
Ein vollständiges Schließen der Einspeiseleitung kann durch eine ergänzende Maßnahme verhindert werden. Damit w rd der Vorteil erzielt, dass selbst bei fehlerhafter Regelung der Mediumstrom nicht ganz unterbunden wird. Bei hohem Gegendruck ist stets ein gewisser Forderstrom gewährleistet. Bei sehr niedrigem Gegendruck m der Einspeiseleitung kann die Forder- leistung der Kreiselpumpe einen Maximalwert nicht übersteigen.Completely closing the feed line can be prevented by a supplementary measure. This has the advantage that the medium flow is not completely prevented even if the regulation is incorrect. With a high back pressure, a certain flow of demand is always guaranteed. With a very low back pressure m in the feed line, the demand of the centrifugal pump cannot exceed a maximum value.
Die Aufgabe, eine geeignete Einrichtung anzugeben, wird nach der Erfindung dadurch gelost, dass die Drossel abhangig vom Druck in der Einspeiseleitung durch das mit der Kreiselpumpe geforderte Medium ohne externe Energiequelle und ohne Steuersignale regelbar ist.The object of specifying a suitable device is achieved according to the invention in that the throttle can be regulated as a function of the pressure in the feed line by the medium required by the centrifugal pump without an external energy source and without control signals.
Mit dem Einsatz einer solchen Drossel wird die Zuverlassig- keit der Einrichtung gesteigert bei gleichzeitiger Minimie- rung des Aufwandes, insbesondere gegenüber der aktiven Losung. Die Vorteile der aktiven Losung bleiben jedoch erhalten. Man benotigt weder eine überdimensionierte Kreiselpumpe oder ein überdimensioniertes Antriebsaggregat, noch eine auf- wendige Drossel, die mit einer externen Energieversorgung und mit einer elektronischen Regeleinrichtung ausgerüstet sein muss. Trotzdem kann es nicht zu einer Kavitation m der Kreiselpumpe kommen. Die hydraulische Regelung mittels Eigenme- dium ermöglicht darüber hinaus eine vorteilhafte, fast verzo- gerungsfreie Reaktion der Armatur.With the use of such a throttle, the reliability of the device is increased while at the same time minimizing the effort, in particular compared to the active solution. However, the advantages of the active solution remain. You do not need an oversized centrifugal pump or an oversized drive unit, nor an elaborate throttle, which must be equipped with an external energy supply and with an electronic control device. Nevertheless, the centrifugal pump cannot cavitate. The hydraulic control by means of its own medium also enables an advantageous, almost instantaneous reaction of the valve.
Beispielsweise hat die Drossel ein m der Einspeiseleitung angeordnetes und deren Querschnitt verkleinerndes Verschluss- teil, z.B. einen Ventilkegel oder eine Schieberplatte, das mechanisch in einem Teilraum einer Steuerarmatur mit einemFor example, the throttle has a closure part arranged in the feed line and reducing its cross section, e.g. a valve cone or a slide plate, which is mechanically in a part of a control valve with a
Steuerkolben verbunden ist, der den Teilraum begrenzt. In den Teilraum mundet eine Steuerleitung ein, die zwischen der Kreiselpumpe und der Drossel von der Einspeiseleitung ausgeht. An seiner vom Teilraum abgewandten Seite ist der Steuerkolben von einer Kraft beaufschlagt. Diese Kraft kann durch ein zugeführtes Medium, z.B. Druckluft, aber auch durch eine mechanische Feder erzeugt sein.Control piston is connected, which delimits the subspace. In the sub-area, a control line flows between the Centrifugal pump and the throttle from the feed line. A force acts on the control piston on its side facing away from the partial space. This force can be generated by a supplied medium, for example compressed air, but also by a mechanical spring.
Je höher der Druck in der Einspeiseleitung ist, um so höher ist auch der Druck im Teilraum der Steuerarmatur unterhalb des Steuerkolbens. Der Steuerkolben wird dann gegen die Kraft, die von der gegenüberliegenden Seite auf ihn wirkt, angehoben, wodurch die Drossel weiter öffnet. Bei einem Absinken des Drucks in der Einspeiseleitung überwiegt wieder die in Richtung auf die Drossel wirkende Kraft auf den Steuerkolben und die Drossel wird in Richtung der Schließstellung bewegt.The higher the pressure in the feed line, the higher the pressure in the compartment of the control valve below the control piston. The spool is then raised against the force acting on it from the opposite side, causing the throttle to open further. When the pressure in the feed line drops, the force acting on the control piston in the direction of the throttle predominates again and the throttle is moved in the direction of the closed position.
Man kommt vorteilhafter Weise ohne eine externe Energieversorgung für die Steuerarmatur und ohne eine aufwendige elektronische Regelung aus.One advantageously manages without an external energy supply for the control valve and without a complex electronic control.
Beispielsweise weist die Drossel eine mechanische Schließbegrenzung auf. Damit wird der Vorteil erzielt, dass selbst bei einer fehlerhaften Regelung stets noch ein Mediumstrom durch die Drossel möglich ist.For example, the throttle has a mechanical closing limitation. This has the advantage that a medium flow through the throttle is still possible even with faulty control.
Das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert:The method and the device according to the invention are explained in more detail with reference to the drawing:
FIG 1 zeigt eine bekannte Einrichtung zum Begrenzen eines Drucks (passive Lösung) und dazugehörige Kennlinien,1 shows a known device for limiting a pressure (passive solution) and associated characteristic curves,
FIG 2 zeigt eine andere bekannte Einrichtung zum Regeln eines Drucks (aktive Lösung) und dazugehörige Kennlinien,2 shows another known device for regulating a pressure (active solution) and associated characteristic curves,
FIG 3 zeigt die Einrichtung nach der Erfindung und dazugehörige Kennlinien, FIG 4 zeigt als Ausschnitt aus der Figur 3 die wesentlichen Bestandteile der Einrichtung nach der Erfindung.3 shows the device according to the invention and associated characteristic curves, 4 shows a detail from FIG. 3 the essential components of the device according to the invention.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils eine mit einem Motor M an- getriebene Kreiselpumpe 1. Diese ist eingebunden m eine Einspeiseleitung 2, die von einem Vorratsbehalter 3 zu einem Druckbehalter 4 fuhrt. In den Diagrammen sind Pumpenkennli- nien 5, 7, 8 und Anlagenkennlimen 12a, b, 13a, b als Relationen zwischen dem Druck P m der Einspeiseleitung 2, m Stro- mungsπchtung gesehen hinter der Kreiselpumpe 1, und dem Volumenstrom Q durch die Kreiselpumpe 1 dargestellt. Der Betriebspunkt der Kreiselpumpe 1 ist ein Schnittpunkt von Pum- penkennlinien 5, 8 und Anlagenkennlimen 12a, b, 13a, b.FIGS. 1 to 3 each show a centrifugal pump 1 which is driven by a motor M. This is integrated in a feed line 2, which leads from a storage container 3 to a pressure container 4. In the diagrams, pump characteristics 5, 7, 8 and plant characteristics 12a, b, 13a, b are seen as relations between the pressure P m of the feed line 2, m flow direction behind the centrifugal pump 1, and the volume flow Q through the centrifugal pump 1 shown. The operating point of the centrifugal pump 1 is an intersection of pump characteristics 5, 8 and system characteristics 12a, b, 13a, b.
Die bekannte Einrichtung, die m Figur 1 gezeigt ist, enthalt eine unveränderliche Drossel 6, die m Stromungsrichtung hinter der Kreiselpumpe 1 m die Einspeiseleitung 2 eingebunden ist. Aufgrund der Drossel 6 erhalt man statt der Pumpenkenn- linie 7 (ohne Drossel 6) die bei niedrigerem Druck P verlau- fende Pumpenkennlime 8. Der Betriebspunkt der Kreiselpumpe 1 ist der Schnittpunkt der Anlagenkennlime 12a bzw. 13a und der Pumpenkennlinie 8. Er ergibt einen Volumenstrom Ql-^ bei hohem Druck Pl bzw. einen größeren Volumenstrom Q2 bei niedrigem Druck P2. Auch ohne Drossel 6 wurde sich bei hohem Druck Pl ein akzeptabler Volumenstrom (Q-Wert des Schnittpunktes von Anlagenkennlime 12a und Pumpenkennlinie 7) ergeben. Bei niedrigem Druck P2 erzielt man jedoch einen geeigneten, nicht zu großen Volumenstrom Q2 und damit einen kavitationsfreien Betrieb der Kreiselpumpe 1 nur, wenn wegen der Drossel 6 die Pumpenkennlime 8 statt der Pumpenkennlinie 7 relevant ist.The known device, which is shown in FIG. 1, contains an unchangeable throttle 6, which is integrated in the flow direction behind the centrifugal pump 1 m in the feed line 2. Because of the throttle 6, instead of the pump characteristic 7 (without throttle 6) the pump characteristics 8 running at a lower pressure P are obtained. The operating point of the centrifugal pump 1 is the intersection of the system characteristics 12a or 13a and the pump characteristic 8. It gives one Volume flow Ql- ^ at high pressure Pl or a larger volume flow Q2 at low pressure P2. Even without throttle 6, an acceptable volume flow (Q value of the intersection of system characteristics 12a and pump characteristic curve 7) would result at high pressure Pl. At low pressure P2, however, a suitable, not too large volume flow Q2 and thus cavitation-free operation of the centrifugal pump 1 can only be achieved if the pump characteristic 8 instead of the pump characteristic 7 is relevant because of the throttle 6.
Der Nachteil dieser Ausfuhrungsform liegt darin, dass die Kreiselpumpe 1 entsprechend der Pumpenkennlime 7 uberdimen- sioniert werden muss, um bei hohem Gegendruck Pl und bei Vorhandensein der Drossel 6 überhaupt noch einen geeigneten Volumenstrom Ql zu erzielen. Die Drossel 6 ist notig, um bei niedrigem Gegendruck P2 den Volumenstrom Q2 so zu begrenzen, dass keine Kavitationsgefahr an der Kreiselpumpe 1 entstehen kann. Es müssen also eine Kreiselpumpe 1 und ein dazugehöriger Motor M mit sehr hoher Leistung bereitgehalten werden. Auch die Einrichtungen zur Energieversorgung müssen entsprechend dimensioniert sein. Obwohl die Leistung der Kreiselpumpe 1 entsprechend der Pumpenkennlime 7 zu dimensionieren ist, ist die effektiv zur Verfugung stehende Pumpenleistung beim Bekannten nur durch die bei niedrigerem Druck P verlau- fende Pumpenkennlime 8 repräsentiert.The disadvantage of this embodiment lies in the fact that the centrifugal pump 1 must be overdimensioned in accordance with the pump characteristics 7 in order to achieve a suitable volume flow Q1 at high counterpressure Pl and if the throttle 6 is present. The throttle 6 is necessary to low back pressure P2 to limit the volume flow Q2 so that there is no risk of cavitation on the centrifugal pump 1. A centrifugal pump 1 and an associated motor M with very high power must therefore be kept ready. The facilities for energy supply must also be dimensioned accordingly. Although the power of the centrifugal pump 1 is to be dimensioned in accordance with the pump characteristics 7, the pump power effectively available is known in the known only by the pump characteristics 8 running at a lower pressure P.
Figur 2 zeigt eine andere bekannte Einrichtung, mit der Kavitation m der Kreiselpumpe 1 zu vermeiden ist. Hierzu ist m der Einspeiseleitung 2 m Stromungsrichtung hinter der Krei- seipumpe 1 eine aktiv regelbare Drossel 9 angeordnet. Zu dieser Drossel 9 gehören ein Stellmotor 10, der externe Energie benotigt, sowie ein Drucksensor 11 mit Auswerteeinheit. Diese bekannte Einricncung ist apparativ aufwendig. Die Regelung der Drossel 9 kann so erfolgen, αass bei einem ausreichend hohen Gegendruck Pl, der keine Kavitation befurchten laßt, die Anlagenkennlime 12b weitgehend unverändert gegenüber einer Kennlinie ohne Drossel 9 verlauft. Wenn jedoch der Gegendruck auf einen niedrigen Wert P2 abfallt, wird die Drossel 9 aktiviert und soweit verschlossen, dass sich eine neue Anla- genkennlime 13b ergibt, die den Betriebspunkt der Kreiselpumpe 1 auf der Pumpenkennlime 5 als Schnittpunkt beim gleichen Volumenstrom Q1/Q2 wie die Anlagenkennlime 12b ohne Drossel 9 definiert.FIG. 2 shows another known device with which cavitation m of the centrifugal pump 1 can be avoided. For this purpose, an actively controllable throttle 9 is arranged in the feed line 2 in the flow direction behind the circulating pump 1. This throttle 9 includes a servomotor 10, which requires external energy, and a pressure sensor 11 with an evaluation unit. This known device is complex in terms of equipment. The regulation of the throttle 9 can take place in such a way that the system characteristics 12b run largely unchanged with respect to a characteristic curve without a throttle 9 at a sufficiently high counterpressure Pl which does not fear cavitation. If, however, the back pressure drops to a low value P2, the throttle 9 is activated and closed to such an extent that a new system characteristic 13b results, which shows the operating point of the centrifugal pump 1 on the pump characteristic 5 as an intersection at the same volume flow Q1 / Q2 as that Plant characteristics 12b without throttle 9 defined.
Die Einrichtung nach der Erfindung, die m Figur 3 gezeigt ist, ermöglicht die gleichen Anlagenkennlimen 12b, 13b wie die Einrichtung der Figur 2. Auch der Betriebspunkt der Kreiselpumpe 1 auf der Pumpenkennlime 5 ist gleich. Um dieses Ziel zu erreichen, das einen Betrieb der Kreiselpumpe 1 ohne Kavitation gestattet, ist jedoch keine aufwendige Regelung einer Drossel 9 erforderlich. Die Drossel 14, die nach der Erfindung an die Stelle der Drossel 9 aus Figur 2 tritt, zeichnet sich vielmehr dadurch aus, dass der Druck m der Kreiselpumpe 1 nur durch das mit der Kreiselpumpe 1 geforderte Medium ohne externe Energiequelle und ohne Steuersignale passiv geregelt wird. Die Leistung der Kreiselpumpe 1 ist für den hohen Druck Pl in der bespeisten Leitung ausgelegt. Falls der Druck m der bespeisten Leitung abfallt, käme es der Pumpenkennlime 5 folgend bei einer nur verschobenen Anlagenkennlime 12b zu einem Anstieg des Volumenstroms Q in der Einspeiseleitung 2 und damit auch zu einem Anstieg der Förderleistung der Kreiselpumpe 1. Das konnte zur Kavitation an der Kreiselpumpe 1, wie auch zur erhöhten Leistungsaufnahme am Antriebsaggregat fuhren. Damit bei einem niedrigeren Gegendruck P2 die Kreiselpumpe 1 den gleichen Volumenstrom Q1/Q2 wie bei dem höheren Gegendruck Pl erzeugt, ist m der Einspeiseleitung 2 die passiv regelbare Drossel 14 eingefugt. Diese variable Drossel 14 kommt ohne externe Energieversorgung, ohne Drucksensor und ohne Auswerteeinheit aus.The device according to the invention, which is shown in FIG. 3, enables the same system characteristics 12b, 13b as the device in FIG. 2. The operating point of the centrifugal pump 1 on the pump characteristic 5 is also the same. In order to achieve this goal, which allows the centrifugal pump 1 to operate without cavitation, no complex regulation of a throttle 9 is required. The throttle 14, which takes the place of the throttle 9 from FIG. 2 according to the invention, Rather, it is characterized in that the pressure m of the centrifugal pump 1 is passively regulated only by the medium required by the centrifugal pump 1 without an external energy source and without control signals. The performance of the centrifugal pump 1 is designed for the high pressure Pl in the fed line. If the pressure m of the fed line drops, the pump characteristic 5 would result in an increase in the volume flow Q in the feed line 2 and thus in an increase in the delivery capacity of the centrifugal pump 1 with only a shifted system characteristic 12b, and thus also an increase in the delivery capacity of the centrifugal pump 1. This could lead to cavitation in the centrifugal pump 1, as well as lead to increased power consumption on the drive unit. So that the centrifugal pump 1 generates the same volume flow Q1 / Q2 as at the higher back pressure Pl at a lower back pressure P2, the passively controllable throttle 14 is inserted into the feed line 2. This variable throttle 14 does not need an external energy supply, without a pressure sensor and without an evaluation unit.
Außer hinsichtlich der Drosseln 6, 9, 14, stimmen die Em- πchtungen nach den Figuren 1, 2 und 3 uberein.Except for the chokes 6, 9, 14, the emotions according to FIGS. 1, 2 and 3 are the same.
Der Aufbau der Drossel 14 nach der Erfindung, sowie ihre Funktionsweise werden im folgenden anhand der Figur 4 erläutert, die ein Ausschnitt aus der Figur 3 ist.The structure of the throttle 14 according to the invention and its mode of operation are explained below with reference to FIG. 4, which is a detail from FIG. 3.
Figur 4 zeigt die Kreiselpumpe 1 und die Drossel 14 m der Einspeiseleitung 2. Ein den Querschnitt der Einspeiseleitung 2 veränderndes Verschlussteil 15 der Drossel 14, das in der Regel ein Schieber ist, ist mechanisch, z.B. über eine Stange, mit einem Steuerkolben 16 m einer Steuerarmatur 17 verbunden. Eine Steuerleitung 18, die von der Einspeiseleitung 2 in Stromungsrichtung hinter der Kreiselpumpe 1 und vor der Drossel 14 ausgeht, mundet m die Steuerarmatur 17, und zwar in deren Teilraum 19, der durch den Steuerkolben 16 be- grenzt dem Verschlussteil 15 zugewandt ist. Eine Gegenkraft auf den Steuerkolben 16 an seiner gegenüberliegenden Seite wird m der Steuerarmatur 17 durch eine mechanische Feder 20 erzeugt. Die Feder 20 ist am Gehäuse der Steuerarmatur 17 und am Steuerkolben 16 abgestutzt.FIG. 4 shows the centrifugal pump 1 and the throttle 14 m of the feed line 2. A closure part 15 of the throttle 14 which changes the cross section of the feed line 2 and which is generally a slide is mechanical, for example via a rod, with a control piston 16 m Control valve 17 connected. A control line 18, which starts from the feed line 2 in the flow direction behind the centrifugal pump 1 and in front of the throttle 14, flows into the control valve 17, specifically in its subspace 19, which is delimited by the control piston 16 and faces the closure part 15. A counterforce on the control piston 16 on its opposite side is m the control valve 17 by a mechanical spring 20th generated. The spring 20 is supported on the housing of the control valve 17 and on the control piston 16.
Wenn der Druck in der Einspeiseleitung 2 absinkt, wird der Steuerkolben 16 durch die Feder 20 nach unten bewegt und das Verschlussteil 15 verringert den Stromungsquerschnitt der Drossel 14. Es kann dann, da der Druck m der Kreiselpumpe 1 nicht stark absinkt, nicht zu einer überhöhten Antπebsleis- tung der Kreiselpumpe 1 und auch nicht zur Kavitation kommen. Sobald der Druck m der Einspeiseleitung 2 wieder ansteigt, wird der Steuerkolben 16 gegen die Kraft der Feder 20 angehoben und der Drosselquerschnitt vergrößert sich. Es braucht also keine Kreiselpumpe bereitgehalten zu werden, deren Leistung auch bei einem m der Regel relativ hohen Druck m der Einspeiseleitung 2 einen engen Drosselquerschnitt überwinden muss .When the pressure in the feed line 2 drops, the control piston 16 is moved downward by the spring 20 and the closure part 15 reduces the flow cross section of the throttle 14. Since the pressure m of the centrifugal pump 1 does not drop much, it cannot become excessive Power of the centrifugal pump 1 and also do not cause cavitation. As soon as the pressure m of the feed line 2 rises again, the control piston 16 is raised against the force of the spring 20 and the throttle cross section increases. It is therefore not necessary to have a centrifugal pump available, the output of which must overcome a narrow throttle cross section even when the pressure m of the feed line 2 is relatively high.
Damit die Drossel 14 auch bei einem sehr geringen Druck in der Einspeiseleitung 2 nicht fehlerhaft gänzlich schließen kann, wodurch sie eine Einspeisung unmöglich machen wurde, ist die Drossel 14 mit einer mechanischen Schließbegrenzung 21 ausgestattet, die das Verschlussteil 15 aufnimmt und ein völliges Schließen der Drossel 14 verhindert, da zwischen der Schließbegrenzung 21 und der Wand der Drossel 14 stets ein, wenn auch geringer, Drosselquerschnitt offen bleibt.So that the throttle 14 cannot completely close incorrectly even at a very low pressure in the feed line 2, which would make feed-in impossible, the throttle 14 is equipped with a mechanical closing limiter 21, which receives the closure part 15 and completely closes the throttle 14 prevents, since between the closing limit 21 and the wall of the throttle 14, a throttle cross-section always remains open, even if it is smaller.
Mit dem Verfahren und mit der Einrichtung nach der Erfindung wird eine Beschädigung der Kreiselpumpe 1 infolge eines Druckabfalls m der Einspeiseleitung 2 und möglicherweise nachfolgender Kavitation verhindert, ohne dass eine unnötig leistungsstarkere Kreiselpumpe mit entsprechend dimensioniertem Antriebsaggregat eingesetzt werden mußte und auch ohne aufwendige elektrische/elektronische Regeleinrichtungen.With the method and with the device according to the invention, damage to the centrifugal pump 1 as a result of a pressure drop in the feed line 2 and possibly subsequent cavitation is prevented without having to use an unnecessarily more powerful centrifugal pump with a correspondingly dimensioned drive unit and also without complex electrical / electronic control devices ,
An die Stelle der Kreiselpumpe 1 kann auch eine andere geeignete Pumpe treten. Another suitable pump can also take the place of the centrifugal pump 1.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Regeln des Drucks in einer von einer Kreiselpumpe (1) ausgehenden Einspeiseleitung (2), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Druck durch das mit der Kreiselpumpe (1) geförderte Medium ohne externe Energiequelle und ohne Steuersignale geregelt wird.1.Procedure for regulating the pressure in a feed line (2) emanating from a centrifugal pump (1), so that the pressure is regulated by the medium conveyed by the centrifugal pump (1) without an external energy source and without control signals.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein vollständiges Schließen der Einspeiseleitung (2) verhindert wird.2. The method according to claim 1, so that a complete closing of the feed line (2) is prevented.
3. Einrichtung zum Regeln des Drucks in einer von einer Kreiselpumpe (1) ausgehenden Einspeiseleitung (2), in die eine Drossel (14) eingefügt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Drossel (14) abhängig vom Druck in der Einspeiseleitung (2) durch das mit der Kreiselpumpe (1) geförderte Medium ohne externe Energiequelle und ohne Steuersignale regelbar ist.3. Device for regulating the pressure in a feed line (2) starting from a centrifugal pump (1), into which a throttle (14) is inserted, characterized in that the throttle (14) depends on the pressure in the feed line (2) medium conveyed with the centrifugal pump (1) can be regulated without an external energy source and without control signals.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Drossel (14) ein in der Einspeiseleitung (2) angeordnetes und deren Querschnitt verkleinerndes Verschlussteil (15) hat, das mechanisch in einem Teilraum (19) einer Steuerarmatur (17) mit einem Steuerkolben (16) verbunden ist, der den Teilraum (19) begrenzt, dass in den Teilraum (19) eine Steuerleitung (18) einmündet, die zwischen der Kreiselpumpe (1) und der Drossel (14) von der Einspeiseleitung (2) ausgeht, und dass der Steuerkolben (16) an seiner vom Teilraum (19) abgewandten Seite von einer Kraft beaufschlagt ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the throttle (14) has a in the feed line (2) and its cross-section-reducing closure part (15), which is mechanically in a partial space (19) of a control valve (17) with a control piston ( 16) is connected, which delimits the subspace (19), that a control line (18) opens into the subspace (19), which extends from the feed line (2) between the centrifugal pump (1) and the throttle (14), and that the control piston (16) is acted upon by a force on its side facing away from the partial space (19).
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Drossel (14) eine mechanische Schließbegrenzung (21) aufweist. 5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the Throttle (14) has a mechanical closing limitation (21).
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