ITMI982628A1

ITMI982628A1 - THERMOSTATICALLY MOBILE WASHING VALVE

Info

Publication number: ITMI982628A1
Application number: IT1998MI002628A
Authority: IT
Inventors: Behrends Horst; Heinrich Strub Hans
Original assignee: Ksb Ag
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 1999-06-10
Also published as: DE19754751C1; IT1303642B1

Description

Riassunto del trovato Summary of the finding

L'invenzione si riferisce ad una valvola di lavaggio per gruppi di pompe, la quale, in stazioni di pompaggio di acque di rifiuto, provvede ad una circolazione dell'acqua di rifiuto da trasportare. Per l'azionamento della valvola di lavaggio viene impiegato un elemento di lavoro termostatico. Sotto l'influenza della temperatura un elemento di regolazione collegato con esso viene variato nella sua posizione e serve all'azionamento della valvola di lavaggio. The invention relates to a washing valve for groups of pumps which, in waste water pumping stations, circulates the waste water to be transported. A thermostatic working element is used to operate the rinsing valve. Under the influence of the temperature, a control element connected to it is changed in its position and serves to operate the flushing valve.

(Unica figura) (Single figure)

Descrizione del trovato Description of the finding

L'invenzione concerne un dispositivo secondo il preambolo della rivendicazione 1. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

In pompe centrifughe, impiegate in stazioni di pompaggio di acque di rifiuto, sono note diverse soluzioni con le quali un mezzo o fluido di trasporto insudiciato può essere miscelato dalla corrente di trasporto, ovvero alimentazione, della pompa. Così il documento EP-A-0 623 713 Al mostra una valvola di non ritorno a sfera controllata dalla pressione della pompa, la quale valvola scarica, in modo periodico, una corrente parziale della quantità di trasporto o convogliamento della pompa nell'ambiente circostante la pompa. Questa corrente di liquido fuoriuscente a guisa di getto dalla cassa della pompa mescola la zona del terreno nella zona della pompa e mette in turbolenza depositi o sedimentazioni e incrostazioni ivi trovantisi. Ciò evita la formazione di sedimentazioni e di strati di affondamento e le particelle di sostanze solide messe in turbolenza vengono aspirate, e convogliate via, dalla pompa con la corrente di liquido restante. In centrifugal pumps, used in waste water pumping stations, various solutions are known with which a soiled transport medium or fluid can be mixed by the transport current, or feed, of the pump. Thus, document EP-A-0 623 713 A1 shows a pump pressure-controlled ball check valve, which valve periodically discharges a partial current of the amount of transport of the pump into the surrounding environment. pump. This stream of liquid coming out like a jet from the pump casing mixes the soil area in the pump area and causes deposits or sedimentations and encrustations to be found therein turbulence. This avoids the formation of sedimentations and sinking layers and the particles of solid substances put into turbulence are sucked in, and conveyed away, by the pump with the remaining liquid stream.

In modo analogo funziona l'oggetto secondo EP-0472 509 Al, nel quale con l'ausilio di una valvola di non ritorno a sfera comandata a membrana, e la quale mediante condutture di collegamento si trova in collegamento con il lato di pressione o mandata della pompa, viene realizzato un comando e liberazione periodici di una corrente di lavaggio. The object according to EP-0472 509 A1 works in the same way, in which with the aid of a diaphragm-controlled ball check valve and which is connected to the pressure or discharge side by means of connecting pipes of the pump, a periodic control and release of a washing current is carried out.

Poiché però le condutture in pressione di siffatte pompe contengono un mezzo o fluido caricato da sostanze solide, in siffatti sistemi di comando sussiste il problema che, in seguito ad insudiciamenti nelle condutture, la valvola di comando possa guastarsi. However, since the pressurized lines of such pumps contain a medium or fluid loaded with solid substances, in such control systems there is the problem that, following fouling in the pipelines, the control valve can fail.

Alla base dell'invenzione è posto il compito di sviluppare un sistema di comando, meno dispendioso ed affidabile, per una valvola di lavaggio in una pompa ad immersione. The invention is based on the task of developing a control system, less expensive and reliable, for a washing valve in an immersion pump.

La soluzione di questo compito ha luogo con le caratteristiche della rivendicazione 1. The solution of this task takes place with the characteristics of claim 1.

La valvola di lavaggio può essere pertanto disposta nel punto più adatto della stazione di pompaggio, poiché per il suo azionamento non è necessario alcun collegamento coercitivo nella carcassa della pompa. L'elemento di lavoro termostatico sfrutta una sorgente di calore per produrre forze di impostazione, ovvero regolazione, per l'azionamento di una valvola di lavaggio. Poiché i gruppi di pompe vengono abitualmente azionati elettricamente, può essere sfruttato un calore di perdita originantesi in questa correlazione. È anche possibile che venga impiegata una sorgente di calore elettrica · azionata direttamente. In tal modo si può influenzare in modo semplice un'operazione o processo di lavaggio, in modo comandato relativamente alle necessità o ad un programma. The flushing valve can therefore be arranged at the most suitable point of the pumping station, since no coercive connection in the pump casing is required for its actuation. The thermostatic working element uses a heat source to produce setting forces, i.e. regulation, for the actuation of a flushing valve. Since the pump sets are usually operated electrically, a heat loss originating in this correlation can be exploited. It is also possible that a directly operated electrical heat source is used. In this way it is possible to influence a washing operation or process in a simple way, in a controlled manner relative to the needs or to a program.

L'elemento di lavoro termostatico presenta il vantaggio che lo stesso, in presenza di piccole dimensioni, produce grandi percorsi di regolazione con grande velocità. Gli elementi di lavoro termostatici, denominati anche elementi di lavoro di materiale dilatabile, sono formati da un contenitore resistente alla pressione con una sostanza dilatabile trovantesi in esso, come pure da un elemento di pistone. Nel caso di un aumento della temperatura si verifica un aumento di volume della sostanza dilatabile e, in tal modo, l'elemento a pistone viene premuto fuori dal contenitore. Per la trasmissione dell'aumento di volume all'interno del contenitore sull'elemento a pistone sono abituali diversi principi di costruzione. The thermostatic working element has the advantage that, in the presence of small dimensions, it produces large adjustment paths with great speed. The thermostatic working elements, also called expanding material working elements, are formed by a pressure resistant container with an expansible substance found therein, as well as a piston element. In the event of an increase in temperature, an increase in the volume of the expandable substance occurs and, in this way, the piston element is pressed out of the container. Various construction principles are common for the transmission of the volume increase within the container to the piston element.

L'elemento di lavoro termostatico è di durata molto lunga e richiede pochissima manutenzione. In tal modo non possono pertanto verificarsi delle pregiudicazioni del funzionamento tramite mezzi di comando caricati dalla sostanza solida. In effetti la sostanza dilatabile è chiusa a tenuta nel suo contenitore in modo ermetico rispetto all'ambiente e non perviene pertanto in contatto. Per il funzionamento è necessaria solamente un'azione di temperatura. Un riposizionamento dell'elemento di pistone, a temperatura decrescente, può avere luogo, a seconda dell'esecuzione dell'elemento di lavoro termostatico, mediante mezzi ausiliari interni oppure mediante elementi addizionali esterni. Abitualmente in tal caso si tratta di semplici molle di riposizionamento. Con l'ausilio del percorso di lavoro dell'elemento a pistone si possono azionare le modalità di costruzione più diverse di una valvola di lavaggio. The thermostatic working element is very long lasting and requires very little maintenance. In this way, no impairments in operation can therefore occur by means of control means loaded with the solid substance. In fact, the expandable substance is sealed in its container in a hermetic way with respect to the environment and therefore does not come into contact. For operation, only a temperature action is required. A repositioning of the piston element, at a decreasing temperature, can take place, depending on the construction of the thermostatic working element, by means of internal auxiliary means or by means of additional external elements. Usually in this case they are simple repositioning springs. With the aid of the working path of the piston element, the most diverse construction methods of a flushing valve can be operated.

Una conformazione dell'invenzione prevede che l'elemento di lavoro termostatico sia munito di un dispositivo di riscaldamento e/oppure di raffreddamento. Ciò offre il vantaggio che, per esempio con un dispositivo di variazione di temperatura, in modo semplicissimo mediante influenzamento di un circuito di corrente, in caso di necessità l'elemento di lavoro termostatico possa essere esposto ad una variazione di temperatura. La valvola di lavaggio può essere pertanto influenzata, rispettivamente regolata, mediante una variazione di temperatura comandabile oppure regolabile. One embodiment of the invention provides that the thermostatic working element is equipped with a heating and / or cooling device. This offers the advantage that, for example with a temperature change device, the thermostatic working element can be exposed to a temperature change in a very simple way by influencing a current circuit if required. The rinsing valve can therefore be influenced, respectively controlled, by means of a controllable or adjustable temperature variation.

Un'ulteriore semplificazione, in presenza di un contemporaneo miglioramento della sicurezza di funzionamento, viene fornita dalle conformazioni delle rivendicazioni da 3 fino a 5. Mediante la semplice disposizione dell'elemento di lavoro termostatico su un gruppo di pompa, il riscaldamento di questo, abitualmente nella zona del motore, può essere utilizzato per il comando dell'operazione di lavaggio. Se, a titolo di esempio, il collegamento tra l'elemento di lavoro termostatico e la valvola di lavaggio è conformato in modo tale per cui nello stato freddo la pompa di lavaggio è aperta, allora, all'inizio di funzionamento del gruppo di pompa la sua portata viene convogliata nell'ambiente circostante del gruppo di pompa. A funzionamento più lungo, permanente, il gruppo di pompa si riscalderà, laddove questo aumento di calore influenza l'elemento di lavoro termostatico. A seconda del materiale dilatabile utilizzato all'interno dell'elemento di lavoro termostatico, e in funzione del comportamento di temperatura del gruppo di pompa, la valvola di lavaggio può restare aperta, nella fase iniziale, per intervalli di tempo di cinque fino a dieci minuti. Questo tempo è sufficiente per mettere in turbolenza i depositi, mantenerli nello stato turbolento e poi scaricarli in continuo per pompaggio. Dopo 1'avvenuto riscaldamento, l'elemento di lavoro termostatico chiude la valvola di lavaggio. Al termine di un'operazione o processo di lavaggio il gruppo di pompa, come pure l'elemento di lavoro termostatico, si raffredderanno e verrà nuovamente aperta la valvola di lavaggio. Con l'ausilio di un dispositivo di riscaldamento comandabile sono realizzabili anche diversi cicli di lavaggio. A further simplification, in the presence of a simultaneous improvement in operating safety, is provided by the conformations of claims 3 to 5. By simply arranging the thermostatic working element on a pump group, the heating of this usually in the engine area, it can be used to control the washing operation. If, by way of example, the connection between the thermostatic working element and the washing valve is shaped in such a way that in the cold state the washing pump is open, then, at the start of operation of the pump unit the its flow is conveyed to the surrounding environment of the pump group. With longer, permanent operation, the pump set will heat up, where this increase in heat affects the thermostatic working element. Depending on the expandable material used inside the thermostatic working element, and depending on the temperature behavior of the pump group, the flushing valve can remain open, in the initial phase, for time intervals of five to ten minutes. . This time is sufficient to put the deposits in turbulence, keep them in the turbulent state and then discharge them continuously by pumping. After the heating has taken place, the thermostatic working element closes the flushing valve. At the end of a washing operation or process the pump assembly, as well as the thermostatic working element, will cool down and the washing valve will be opened again. With the aid of a controllable heating device, various washing cycles can also be carried out.

A seconda della grandezza del gruppo di pompa l'elemento di lavoro termostatico può essere fissato su di esso come unità compatta. Nel caso di piccole unità sarebbe conveniente per questo un luogo tra la parte fredda della pompa e la parte calda del motore. Il riscaldamento crescente del motore viene utilizzato per il comando della valvola di lavaggio. Nel caso di gruppi di pompa piuttosto grandi si può dimostrare come vantaggioso il fatto di prevedere la parte di datore come unità autonoma e di fissarla alla carcassa del motore. Depending on the size of the pump set, the thermostatic working element can be attached to it as a compact unit. In the case of small units, a place between the cold part of the pump and the warm part of the motor would be convenient for this. The increasing engine heating is used to control the flush valve. In the case of rather large pump groups, it can be shown as advantageous to provide the giver part as an autonomous unit and to fix it to the motor casing.

Preferibilmente è utilizzabile la carcassa del motore, poiché in essa si deve calcolare con un riscaldamento nel modo più rapido, in seguito alla potenza elettrica dissipata. Il materiale dilatabile ingrandentesi nel volume durante il riscaldamento si trova in collegamento operativo con l'elemento di regolazione dell'elemento di lavoro termostatico. In relazione a ciò si può trattare di una conduttura tubolare. In tal modo si possono scegliere in modo semplice i luoghi di applicazione, ovvero montaggio, più favorevoli per l'azione, ovvero funzionamento, dell'elemento di lavoro. Preferably, the motor housing can be used, since in it one has to calculate with a heating in the most rapid way, due to the dissipated electrical power. The expandable material which expands in volume during heating is in operative connection with the adjusting element of the thermostatic working element. In relation to this it can be a tubular conduit. In this way it is possible to select in a simple way the places of application, or assembly, most favorable for the action, or operation, of the work element.

A seconda del luogo dell'applicazione della valvola di lavaggio e/oppure dell'elemento di lavoro termostatico, quest'ultimo, secondo ulteriori conformazioni dell'invenzione, può essere collegato, direttamente oppure indirettamente, con l'elemento di regolazione di una valvola di lavaggio. According to the place of application of the washing valve and / or of the thermostatic working element, the latter, according to further embodiments of the invention, can be connected, directly or indirectly, with the regulating element of a control valve. wash.

Un esempio di esecuzione dell'invenzione è illustrato nel disegno e viene descritto più dettagliatamente nel seguito. Nel disegno è illustrato, nella sezione, a titolo di esempio un gruppo di pompa 1 in forma di una pompa a motore ad immersione. Su una superficie di parete 2 della carcassa 3 della pompa, in corrispondenza di un'apertura 4 della carcassa è disposta, ovvero applicata, una valvola di lavaggio 5. La cassa o corpo 6 della stessa presenta uno spazio 7, nel quale un elemento di chiusura 8 trova la sua posizione di riposo al di fuori di un percorso di corrente. L'elemento di chiusura 8 è eseguito, in questo esempio di esecuzione, come sfera, sono però possibili anche altre forme di costruzione. An example of embodiment of the invention is illustrated in the drawing and is described in more detail below. The drawing shows, in the section, by way of example a pump unit 1 in the form of an immersion motor pump. On a wall surface 2 of the pump casing 3, in correspondence with an opening 4 of the casing, a washing valve 5 is arranged or applied. The casing or body 6 of the same has a space 7, in which an element of closure 8 finds its rest position outside of a current path. The closing element 8 is designed as a sphere in this embodiment, but other forms of construction are also possible.

L'elemento di lavoro termostatico 9-11 è mostrato, in questo esempio di esecuzione, con una struttura in più parti, laddove una parte di datore 9 è disposta in quel posto del gruppo di pompa 1, che irraggia il calore dissipato di un motore elettrico disposto in esso. La variazione di volume, condizionata pertanto nella parte di datore 9, della sostanza o materiale dilatabile trovantesi in essa, viene trasmessa, attraverso un collegamento operativo 10, per esempio un tubo capillare, sull'elemento di regolazione 11 dell'elemento di lavoro termostatico. La variazione di volume della sostanza dilatabile preme un elemento a pistone 12 fuori dall'elemento di regolazione il, il quale spinge l'elemento di chiusura 8 dalla sua posizione di riposo (= sfera disegnata tratteggiata) dentro nel percorso di corrente 13 della valvola di lavaggio 5. Una corrente di liquido prodotta dalla pompa, come pure la sua pressione, preme a tenuta l'elemento di chiusura 8, per cui viene terminata la funzione della valvola di lavaggio. Nell'operazione di avviamento della pompa, e quindi ad un motore ancora freddo, la valvola di lavaggio è aperta e, per mezzo della corrente di liquido scorrente, mette in turbolenza quei sedimenti, che si sono raccolti all'interno di una stazione di pompa, ovvero pompaggio, nella zona del gruppo di pompa. The thermostatic working element 9-11 is shown, in this embodiment example, with a multi-part structure, wherein a sender part 9 is arranged in that place of the pump unit 1, which radiates the dissipated heat of a motor electric placed in it. The volume variation, therefore conditioned in the giver part 9, of the expandable substance or material found therein, is transmitted, through an operative connection 10, for example a capillary tube, on the regulating element 11 of the thermostatic working element. The change in volume of the expandable substance presses a piston element 12 out of the regulating element 11, which pushes the closing element 8 from its rest position (= ball drawn in dashed line) into the current path 13 of the valve. washing 5. A stream of liquid produced by the pump, as well as its pressure, seals the closing element 8, whereby the function of the washing valve is terminated. When starting the pump, and therefore when the engine is still cold, the washing valve is open and, by means of the flowing liquid stream, turbulence those sediments, which have collected inside a pump station. , i.e. pumping, in the area of the pump group.

Un riscaldamento crescente del motore determina la dilatazione del materiale dilatabile, per cui dopo un certo tempo la valvola di lavaggio chiude, l'operazione di lavaggio viene terminata ed il gruppo di pompa 1 riceve la sua completa funzione di convogliatore. An increasing heating of the motor determines the expansion of the expandable material, so that after a certain time the washing valve closes, the washing operation is terminated and the pump unit 1 receives its complete conveyor function.

Questa soluzione offre, proprio all'avviamento di un gruppo di pompa, il vantaggio decisivo di un'intensa messa in turbolenza della zona del fondo. Poiché all'avviamento del motore la sua superficie è ancora fredda, l'elemento di lavoro termostatico 9 - 11 si trova nella posizione di riposo e la valvola di lavaggio 5 è aperta. All'avviamento della pompa una parte considerevole della mandata viene ricondotta, attraverso la valvola di lavaggio, nell'ambiente circostante del gruppo di pompa; esso lavora pertanto dapprima come pompa a getto. In tal modo i depositi di materiali solidi nel pozzetto della pompa vengono messi in turbolenza e mantenuti flottanti in forma omogeneizzata nella zona della pompa. Il mezzo o fluido di trasporto omogeneizzato tramite l'operazione di lavaggio viene scaricato attraverso la conduttura in pressione, ovvero mandata. In funzione del comportamento di riscaldamento del motore di azionamento e del dimensionamento dell'elemento di lavoro termostatico, il suo elemento di regolazione 11 effettuerà, mediante la temperatura della superficie aumentante del motore, una variazione sulla valvola di lavaggio 5, ed essa chiude. This solution offers, precisely when starting a pump group, the decisive advantage of an intense turbulence of the bottom area. Since its surface is still cold when the engine is started, the thermostatic working element 9 - 11 is in the rest position and the flushing valve 5 is open. When the pump is started, a considerable part of the delivery is led back, through the washing valve, into the surrounding environment of the pump group; it therefore works first as a jet pump. In this way the solid material deposits in the pump sump are turbulent and kept floating in homogenized form in the pump area. The transport medium or fluid homogenized by the washing operation is discharged through the pipeline under pressure, or delivery. Depending on the heating behavior of the drive motor and on the dimensioning of the thermostatic working element, its regulating element 11 will effect, by means of the temperature of the rising surface of the motor, a variation on the washing valve 5, and it closes.

Dopo il termine di un operazione o processo di pompaggio, il motore si raffredda, per cui l'elemento di lavoro termostatico si raffredda parimenti e, di conseguenza, diminuisce il volume del materiale dilatabile. Come conseguenza di ciò la valvola di lavaggio 5 apre nuovamente e rimane nella sua posizione. L'operazione di lavaggio si ripete ad un susseguente avviamento della pompa. After the end of a pumping operation or process, the engine cools down, whereby the thermostatic working element cools down as well and, consequently, the volume of the expandable material decreases. As a consequence of this, the washing valve 5 opens again and remains in its position. The washing operation is repeated at a subsequent start-up of the pump.

Se per la parte di datore 9 viene impiegato un dispositivo di riscaldamento o di raffreddamento autonomo, che è dipendente dalla temperatura del fluido di convogllamento da pompare, allora con l'ausilio di un semplice programma si può avviare un'operazione di lavaggio anche in altri istanti selezionabili. If an autonomous heating or cooling device is used for the generator part 9, which is dependent on the temperature of the conveying fluid to be pumped, then with the aid of a simple program a washing operation can also be started in other selectable instants.

Claims

Claims 1. Device for producing a circulating current in a pump station, in which one or several submersible pump units are arranged, where flushing valves located in the pump station provide for temporary circulation of the pumping fluid inside the pump station, and where an inversion control device of the washing valve is in operative connection with the pump, characterized in that a thermostatic working element (9-11) composed of a regulating element ( 11) and by a part of the generator (9) which is in connection with it, activates the washing valve (5).

Device according to claim 1, characterized in that the thermostatic working element (9-11) is provided with a heating and / or cooling device.

Device according to claim 1, characterized in that the thermostatic working element (9-11) is arranged on the pump assembly (1).

Device according to claims 1, 2 or 3, characterized in that the thermostatic working element (9-11) is arranged on the pump unit (1) at a point with varying surface temperatures.

5. Device according to claim 4, characterized in that the generator part (9) of the thermostatic working element (9-11) is arranged on the motor casing.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that an adjusting element (II) of the thermostatic working element (9-11) is connected to a closing element (8), i.e. shutter, of a washing valve (5).

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the regulating element (11) of the thermostatic working element (9-11) is connected to the regulating element (8) of a valve washing (5) indirectly, by interposing transmission elements. We declare that this translation conforms to the text of the priority document to which it refers,