PL32479B1 - Urzadzenie do samoczynnego rozrzadu zespolu kilku pomp odsrodkowych - Google Patents

Description

Gdy w sieci wodociagowej o zmiennym zuzyciu wody chce sie uniknac 'zbiornika wysokiego i zastosowac mozliwie maly po- wetrznik, w wiekszych zakladach stosuje sie kilka pomp o tej samej wysokosci tlo¬ czenia, które pracuja równolegle, tak ze ilosci doprowadzanej przez nie wody do¬ daja sie. Przewaznie dotychczas stosowa¬ ne sposoby rozrzadzania takich pomp sa nastepujace. a) Wlaczanie i wylaczanie poszczegól¬ nych pomp nastepuje we wszystkich przy¬ padkach w zaleznosci od ilosci wody, od¬ plywajacej do sieci odbiorczej. Zmienna ilosc zuzywanej wody wytwarza w rurce Venturiego nieznaczna róznice cisnien, w zaleznosci od ilosci przeplywajacej wody.Ta róznica cisnienia uruchomia odpowied¬ nie przyrzady rozdzielcze, które ze swej strony wykonywuja rózne czynosci roz¬ dzielcze odpowiednio do wielkosci róznicy cisnien.Najmniejsza pompa pracuje przy tym wedlug znanego normalnego rozdzialu cis¬ nienia przy najmniejszej ilosci zuzywanej wody i najmniejszej wysokosci oporu. Gdy zuzycie wzrasta, dolacza sie przy osiagnie¬ ciu pewnych ilosci zuzywanej wody dal¬ sze pompy. Dolaczanie to moze nastepo¬ wac badz równolegle do pierwszej pompy, badz tez moze nastepowac przelaczanie w ten sposób, ze pierwsza pompe sie wy¬ lacza, a druga sie wlacza. Ta ostatnia po¬ siada wówczas zadany wiekszy wydateki wieksza wysokosc tloczenia. W przypad¬ ku takiego przelaczania pracuje zawsze tylko jedna pompa, natomiast wieksze wzglednie mniejsze pompy sa nieczynne.Jezeli wiec ta jedna pompa zawodzi, wów¬ czas przy dalszym odbiorze wody, a wiec przy dalszym spadku cisnienia, mozna po¬ bierac tylko te najwieksza ilosc wody, ja¬ ka daje nastepna z kolei niniejsza pompa przy jej samoczynnym wlaczeniu. Przy tym jest rzecza wykluczona, aby wieksza pompa mogla sie samoczynnie wlaczyc, azeby wypelnic przerwe w ruchu, spowo¬ dowana przez pompe, która przestala dzia¬ lac. Przeszkadza to prawidlowemu dostar¬ czaniu wody, poniewaz odbiór wody nie moze przekroczyc wydatku mniejszej pom¬ py, znajdujacej sie wtedy w ruchu. b) Kazda z pomp jest rozrzadzana przez zwykly przelacznik cisnieniowy, przy czym przelaczniki te sa tak nastawia¬ ne, ze cisnienie wlaczeniowe i wylaczenio¬ we kazdego nastepnego przelacznika jest nieco nizsze od cisnienia poprzedniego przelacznika. Gdy wiec pracujace w da¬ nej chwili pompy nie moga juz pokryc wzrastajacego zapotrzebowania wody, to cisnienie w powietrzniku spada i zostaje wlaczona nastepna pompa. Ta pompa zo¬ staje jednak wlaczana i wylaczana przez swe przelaczniki cisnieniowe, podczas gdy wszystkie poprzednie pompy nadal pracu¬ ja, poniewaz nie zostaly osiagniete cisnie¬ nia wylaczeniowe ich przelaczników cis¬ nieniowych. Ten sposób rozrzadu posiada co prawda te zalete, ze przy zatrzymaniu sie jednej pompy zamiast niej zaczyna sa¬ moczynnie dzialac nastepna pompa wsku¬ tek powstalego spadku cisnienia, lecz jed¬ noczesnie i te wade, ze pompy musza pra¬ cowac w sposób wymuszony przy tym wiekszej wysokosci tloczenia, im mniejsze jest zuzycie wody, podczas gdy w rzeczy¬ wistosci wysokosc tloczenia moglaby byc znacznie mniejsza wskutek zmniejszenia oporu tarcia w rurach, niz wysokosc tlo¬ czenia, która jest potrzebna przy najwiek¬ szym zuzyciu wody.Sposób dzialania tego znanego rozrza¬ du jest objasniony na fig. 1, gdy natomiast fig. 2 wyjasnia nizej- opisany sposób dzia¬ lania rozrzadu wedlug wynalazku.Na obydwóch wykresach przedstawio¬ no u góry wysokosci tloczenia wody, w srodku — wystepujace stopnie sprawno¬ sci, a u dolu — uzyta moc elektryczna w kWh na 1 m's dostarczanej wody w zalez¬ nosci od wydatku pompy.Na wykresach oznaczaja: H(l) H (1+2+3+4) — krzywe wysokosci tloczenia. (1) (1 + 2+3+4) — krzywe sprawnosci.A(l) A (1 + 2+3 +4) — krzywe zuzycia mocy.Ha1 Ha 4 — krzywe cisnienia wylaczeniowego dla pomp 1—4.He1 He 4 — krzywe cisnienia wylaczeniowego dla pomp 1—4.W — lak zwana charakterystyke rurociagu.Grubo wyciagniete linie przedstawiaja cha¬ rakterystyki calego zakladu wodociagowego.Charakterystyka rurociagu W podaje, jakie cisnienie musi byc wytworzone przez zaklad wodociagowy przy kazdym zuzyciu wody, aby mozna bylo pokonac róznice wysokosci miedzy zwierciadlem wody ssa¬ nej i wyplywem, wlacznie z koniecznym cisnieniem wyplywu i wystepujacymi w danej chwili oporami tarcia w rurach. Jak widac na fig. 1, przy znanym urzadzeniu 0 zwyklych przelacznikach cisnieniowych przy malym i srednim zuzyciu wody wy¬ twarzane sa cisnienia znacznie wyzsze od cisnienia niezbednego, wskutek czego mu¬ si sie zuzywac nadmiernie wielka moc na 1 m; dostarczanej wody, poniewaz pompy — 2 —pracuja na bardzo niepomyslnie polozonym odcinku swych krzywych zuzycia mocy.Urzadzenie wedlug wynalazku usuwa te niedogodnosc znanego urzadzenia o zwyklych przelacznikach cisnieniowych, zachowujac jego zalety. W tym celu za¬ miast zwyklych przelaczników cisnienio¬ wych stosuje sie tak zwane wydatkowe przelaczniki cisnieniowe, które posiadaja te wlasnosc, ze ich cisnienia rozrzadcze wzrastaja wraz z iloscia dostarczanej wo¬ dy, odplywajacej do sieci rur. Te wlasnosc wydatkowego przelacznika cisnieniowego osiaga sie przez przylaczenie do rurki Venturiego, przez która przeplywa zuzy¬ wana woda. Otóz w mysl wynalazku kazda poszczególna pompa jest rozrzadzana przez taki wydatkowy przelacznik cisnieniowy, przy czym cisnienie wlaczeniowe i wyla¬ czeniowe kazdego nastepnego przelaczni¬ ka, tak samo, jak przy sposobie pracy ze zwyklymi przelacznikami cisnieniowymi, jest nastawione nieco nizej od cisnienia poprzedniego przelacznika. Same jednak cisnienia rozrzadcze nie sa juz stale, lecz wzrastaja wraz z iloscia zuzywanej wody, i przeto przedstawiaja sie na fig. 2 jako krzywe o przebiegu parabolicznym, w przeciwienstwie do cisnien rozrzadczych zwyklych przelaczników cisnieniowych, które to cisnienia przedstawiaja sie na fig. 1, jako prosta pozioma. Wydatkowe przelaczniki cisnieniowe sa przy tym tak wykonane, ze parabolicznie przebiegajace krzywe cisnien wlaczeniowych i wylacze¬ niowych wznosza sie bardziej stromo, niz równiez parabolicznie biegnaca charakte¬ rystyka rurociagu. Dzieki tym srodkom w zwiazku z odpowiednim nastawieniem bez¬ wzglednej wysokosci cisnien wlaczenio¬ wych mozna osiagnac to, ze wytworzone w ukladzie pompowym cisnienie nigdy nie spada ponizej charakterystyki rurociagu, chociaz cisnienie wlaczeniowe kazdej na¬ stepnej pompy przy takiej samej ilosci zu¬ zywanej wody jest mniejsze, niz cisnienie wlaczeniowe poprzedniej pompy. W tym celu cisnienia wlaczeniowe poszczegól¬ nych wydatkowych przelaczników cisnie¬ niowych nastawia sie w przyblizeniu tak, ze wlaczenie dalszej pompy nastepuje przy tym cisnieniu, przy którym krzywa suma¬ rycznej wysokosci tloczenia pompy, znaj¬ dujacej sie w danej chwili w ruchu, prze¬ cina charakterystyke rurociagu.Przypuszcza sie, ze z sieci wodociago¬ wej (fig. 2), pobiera sie stosunkowo malo wody, np. 500 l/min, oraz ze wszystkie pompy sa nieczynne, tak ze powietrznik oddaje sieci te ilosc wody. Cisnienie w po- wietrzniku bedzie wtedy spadac, a miano¬ wicie tak dlugo, dopóki nie osiagnie cisnie¬ nia wlaczeniowego pierwszego wydatko¬ wego przelacznika cisnieniowego. Wynosi ono odpowiedruio do krzywej He 1 przy ilo¬ sci zuzywanej wody 500 l/min 40,5 m. Przy tym cisnieniu pompa / zostaje wlaczona przez wydatkowy przelacznik cisnienio¬ wy / i dostarcza odpowiednio do swej cha¬ rakterystyki H(l) ilosc wody 1600 l/min.Z tej ilosci oddane zoistaje do sieci 500 l/min, podczas gdy reszta, wynoszaca 1100 l/min, wypelnia powietrznik. Cisnie¬ nie wzrasta wiec w powietrzniku, a mia¬ nowicie tak dlugo, az zostanie osiagniete cisnienie wylaczeniowe wydatkowego przelacznika cisnieniowego 1, które, od¬ powiednio do krzywej Ha 1 przy przeply¬ wajacej przez rurke Venturiego ilosci wo¬ dy 500 l/min, wynosi 50,5 m. Przy osiag¬ nieciu tego cisnienia pompa 1 zostaje za¬ trzymana przez wydatkowy przelacznik cisnieniowy 1, a powietrznik przejmuje znowu dostarczanie wody do sieci. Cisnie¬ nie spada i caly proces powtarza sie. Do¬ póki ilosc zuzywanej wody wynosi 500 l/min, cisnienie w ukladzie pompowym waha sie wiec odpowiednio do grubo na¬ kreslonych krzywych miedzy 40,5 i 50,5 m, przy czym czynna jest tylko jedna pom¬ pa. Pozostale trzy pompy nigdy nie moga byc uruchomione, poniewaz cisnienie ni- - 3 —gdy nie moze spasc ponizej 40,5 m, podczas gdy cisnienia wlaczeniowe pozostalych pompy wynosilyby odpowiednio do krzy¬ wych He 2, He 3 i He 4, przy ilosci zuzy¬ wanej wody 500 l/min, 38,5 m, 36,5 m i 34,5 m.Jezeli teraz ilosc zuzywanej wody wzrasta, to z poczatku nic sie nie zmieni w sposobie pracy i bedzie pracowac zaw¬ sze tylko pompa 1, przy czym jedynie cis¬ nienia nieco wzrosna. Przy ilosci zuzywa¬ nej wody 1000 l/min pompa / zostaje wla¬ czana, np. przy 42 m, a wylaczana przy 52 m, przy czym ijednak wciaz jeszcze od¬ bywa sie poprzednio opisany sposób pracy przelaczników cisnieniowych. Jezeli jed¬ nak ilosc zuzywanej wody wzrasta nieco ponad te wartosc, przy której charaktery¬ styka H (1) pompy przecina krzywa cisnie¬ nia wylaczeniowego przynaleznego wydat¬ kowego przelacznika cisnieniowego Ha U a wiec np. nieco ponad 1250 l/min, wów¬ czas pompa 1 nie moze juz osiagnac cis¬ nienia wylaczeniowego. Wskutek tego pracuje ona ciagle i wytwarza przy tym cisnienia odpowiednio do swej charakte¬ rystyki H (1), a wiec np. przy ilosci zuzy¬ wanej wody 1350 l/min cisnienie 50 m. Ten ciagly bieg pompy 1 odbywa sie az do tej ilosci zuzywanej wody, przy której cha¬ rakterystyka H (1) przecina krzywa cisnie¬ nia wlaczeniowego drugiego.wydatkowe¬ go przelacznika cisnieniowego He 2, a wiec az do ilosci zuzywanej wody 1550 l/min.Odcinek charakterystyki, odpowiadajacy temu biegowi ciaglemu, jest na fig. 2 na¬ kreslony giruba linia, poniewaz w tym za¬ kresie nie ma dzialania przelaczników cis¬ nieniowych, a wiec przy pewnej okreslo¬ nej ilosci zuzywanej wody nie ma wahania cisnienia, lecz ustala sie cisnienie, odpo¬ wiadajace charakterystyce.Gdyby teraz ilosc zuzywanej wody wzrosla ponad te wartosc, przy której cha¬ rakterystyka H (1) pomp przecina krzywa cisnienia wlaczeniowego drugiego wydat¬ kowego przelacznika cisnieniowego He 2, a wiec ponad 1550 l/min, to cisnienie w powietrzniku spadloby ponizej charakte¬ rystyki W rurociagów. Cisnienie wlaczenio¬ we wydatkowego przelacznika cisnienio¬ wego 2 dla pompy 2 jest jednak tak nasta¬ wione, ze wlacza on druga pompe prawie przy tym cisnieniu, pirzy którym charak¬ terystyka H (1) przecina charakterystyke W rurociagu. Jezeli wiec ilosc zuzywanej wody przekroczy 1550 l/min, to nastepuje wlaczenie pompy 2. Jezeli nastepnie ilosc zuzywanej wody nastawia sie na 2000 l/min i pozostaje przez pewien czas bez zmiany, to wówczas z poczatku dzialac bedzie pompa 1 i pompa 2, przy czym pompy te beda dostarczac ilosci wody odpowied¬ nio do ich sumarycznej charakterystyki H (1 + 2). Przy ilosci zuzywanej wody 2000 l/min cisnienie wlaczeniowe wydat¬ kowego przelacznika cisnieniowego 2 zgodnie z krzywa He 2 wynosi 45 m. Przy tym cisnieniu obie pompy dostarczaja ra¬ zem odpowiednio do charakterystyki H (1 + 2) 3000 l/min, z czego 2000 l/min zostaje oddane do sieci, a pozostale 1000 l/min jest doprowadzane do powietrznika.Cisnienie wzrasta wiec ponownie i przy osiagnieciu cisnienia wylaczeniowego pom¬ py 2, które odpowiednio do krzywej Ha 2 przy przeplywajacych przez rurke Ventu- riego 2000 l/min wynosi 55 m, pompa 2 zostaje wylaczona. Pompa 1 pracuje na¬ dal, poniewaz jej cisnienie wylaczeniowe przy oddawanej ilosci wody 2000 l/min wynosiloby 57 m, a cisnienie takie nie mo¬ ze byc osiagniete. Natychmiast bowiem po zatrzymaniu pompy 2 wode doprowadza tylko pompa 1, a mianowicie przy cisnie¬ niu wylaczeniowym 55 m, w ilosci 1200 l/min, odpowiednio do charakterystyki H (1). Poniewaz zuzywa sie 2000 l/min wody, przeto powietrznik musi pokryc po¬ zostale 800 l/min, wskutek czego musi na¬ stapic spadek cisnienia az do cisnienia wlaczeniowego pompy 2. Jezeli cisnienie ^ 4 —w powietrzniku spada ponownie do 45 m, wówczas zostaje znowu wlaczona pompa 2 odpowiednio do krzywej He 2 i obie pom¬ py ponownie napelniaja powietrznik. Opi¬ sany powyzej proces powtarza sie dopóty, dopóki ilosc zuzywanej wody jest wieksza od ilosci, odpowiadajacej punktowi prze¬ ciecia charakterystyki H (1) z krzywa ci¬ snienia wlaczeniowego drugiego wydatko¬ wego przelacznika cisnieniowego He 2, i jest mniejsza od ilosci, odpowiadajacej punktowi przeciecia sumarycznej charak¬ terystyki H (1 + 2) z krzywa cisnienia wy¬ laczeniowego drugiego wydatkowego prze¬ lacznika cisnieniowego Ha 2. W przykla¬ dzie na fig. 2 wspomniany proces odbywa sie wiec dopóty, dopóki ilosc zuzywanej wody waha sie w granicach 1550 i 2250 l/min. W tym wiec zakresie pompa 1 pra¬ cuje ciagle, poniewaz jej cisnienie wyla¬ czeniowe nie moze byc osiagniete, a pom¬ pa 2 zostaje wlaczana i wylaczana przez wydatkowy przelacznik cisnieniowy 2. Ci¬ snienie w ukladzie pomp waha sie przy tym zaleznie od ilosci zuzywanej wody miedzy wartosciami, odpowiadajacymi gru¬ bo nakreslonym odcinkiem obu krzywych He 2 i Ha 2.Jezeli ilosc zuzywanej wody jest wiek¬ sza od ilosci, odpowiadajacej punktowi przeciecia sumarycznej charakterystyki H(l+2) z krzywa Ha 2, a wiec przekra¬ cza 2250 l/min, to wówczas obie pompy razem nie moga juz osiagnac cisnienia wy¬ laczeniowego odpowiednio do krzywej Ha2t i obie pompy biegna ciagle, przy czym wytwarzane sa cisnienia odpowiednio do sumarycznej charakterystyki H (1 + 2).Obie pompy biegna stale dopóty, dopóki ilosc zuzywanej wody przekracza wartosc, odpowiadajaca punktowi przeciecia suma¬ rycznej charakterystyki H (1 +2) z krzy¬ wa He 3.Gdy ilosc zuzywanej wody przekracza te wartosc, wówczas wydatkowy przelacz¬ nik cisnieniowy 3, którego cisnienie wla- czeniowe przedstawione jest krzywa He 3. wlacza pompe 3, przy czym to cisnienie wlaczeniowe jest tak nastawione, ze przy¬ laczanie nastepuje przy tym cisnieniu, przy którym sumaryczna charakterystyka H (1 +2) przecina charakterystyke W ru¬ rociagu. W przykladzie wedlug fig. 2 przy¬ laczenie pompy 3 nastepuje przy ilosci zu¬ zywanej wody 2750 l/min. Teraz wiec pra¬ cuja wszystkie trzy pompy i dostarczaja przy cisnieniu wlaczeniowym np. 50 m ilosc 4100 l/min. 2750 l/min zuzywa sie do sieci, pozostale 1350 l/min wypelniaja powietrznik, wskutek czego cisnienie wzrasta dotad, az zostanie osiagniete cis¬ nienie wylaczeniowe pompy 3, które przy przeplywajacej przez rurke Venturiego ilo¬ sci 2800 l/min odpowiednio do charakte¬ rystyki Ha 3 wynosi 60 m. Po zatrzymaniu pompy 3 obie pracujace jeszcze pompy 1 i 2 doprowadzaja znacznie mniej wody, niz s^e zuzywa, i dlatego cisnienie musi spasc.Dzieki temu nie moga jednak byc osiag¬ niete cisnienia wylaczeniowe pomp 1 i 2, wskutek czego obie pompy nadal pracu¬ ja. Przy stosunkowo malym zakresie zuzy¬ cia od 2750 l/min do 2900 l/min pompy 1 i 2 biegna wiec stale, podczas gdy pom¬ pa 3 jest wlaczana i wylaczana przez do¬ datkowy przelacznik cisnieniowy o odpo¬ wiednich cisnieniach.Gdy zuzycie wzrasta powyzej 2900 l/min, wówczas wszystkie trzy pompy razem nie moga juz osiagnac cisnienia wylaczeniowe¬ go pompy 3 odpowiednio do krzywej Ha 3, i wszystkie trzy pompy biegna stale. Wy¬ twarzaja one przy tym cisnienia odpo¬ wiednio do sumarycznej charakterystyki H (1+2+3), a wiec przy ilosci zuzywanej wody 3000 l/min, cisnienie 60 m. Przy dalszym wzroscie ilosci zuzywanej wod/ cisnienie spada odpowiednio do sumarycz¬ nej charakterystyki H (1 -f2+3) i przy przekroczeniu 3500 l/min spadloby ponizej charakterystyki W rurociagu. Zapobiega sie temu jednak dzieki temu, ze wydaLko- — 5 —wy przelacznik cisnieniowy 4 tak sie na¬ stawia, ze wylacza on pompe 4 akurat przy tym cisnieniu, przy którym suma¬ ryczna charakterystyka H (1 + 2+3) prze¬ cina charakterystyke rurociagu. W przy¬ kladzie na fig. 2 to wlaczenie pompy 4 nastepuje przy cisnieniu 56 m, odpowiednio do krzywej He 4, przy ilosci zuzywanej wody 3500 l/min. Jezeli ilosc zuzywanej wody wzrasta powyzej tej wartosci, wów¬ czas zostaje dolaczona pompa 4, i wszyst¬ kie cztery pompy biegna stale, wytwarza¬ jac cisnienia, odpowiednie do sumarycznej charakterystyki H (1 -\- 2 -\- 3 + 4). Przy wzroscie ilosci zuzywanej wody powyzej 4000 l/min cisnienie spada odpowiednio do tej sumarycznej charakterystyki ponizej charakterystyki rurociagu, przy czym jed¬ nak zostaje równoczesnie przekroczona graniczna moc zakladu wodociagowego, wskutek czego spadek cisnienia staje sie nieuchronnym.Jezeli teraz ilosc zuzycia staje sie zno¬ wu mniejsza, wówczas cisnienia najpierw wzrastaja odpowiednio do sumarycznej charakterystyki H (1 + 2A~3-\ 4), i miano¬ wicie tak dlugo, az ilosc zuzywanej wody spadnie ponizej wartosci, odpowiadajacej punktowi przeciecia sumarycznej charak¬ terystyki H (1 + 2+3+4), z krzywa Ha 4, a wiec z krzywa cisnienia wylaczeniowego wydatkowego przelacznika cisnieniowego 4.Wartosc ta w przykladzie wedlug fig. 2 wynosi 3300 l/min. Poniewaz odcinek su¬ marycznej charakterystyki H (1 +2+3+4), lezacy miedzy 3300 i 3500 l/min, bedzie przebiegany tylko przy spadku ilosci zu¬ zywanej wody, a nie przy jej wzroscie, przeto jest on nakreslony gruba linia prze¬ rywana, w przeciwienstwie do odcinka krzywej, wyciagnietego gruba linia pelna, który jest przebiegany zarówno przy wzro¬ scie, jak i przy spadku ilosci zuzywanej wody.Jezeli ilosc zuzywanej wody spada po¬ nizej 3300 l/min, wówczas wydatkowy przelacznik cisnieniowy 4 wylacza pom¬ pe 4, poniewaz cisnienie wzrosloby powy¬ zej cisnienia wylaczeniowego odpowiednio do krzywej Ha 4. Biegna teraz tylko trzy pompy, a mianowicie stale dotad, dopóki ilosc zuzywanej wody wynosi wiecej, niz 2900 l/min. Jezeli ilosc zuzywanej wody spada ponizej tej wartosci, wówczas zosta¬ je przekroczone cisnienie wylaczeniowe wydatkowego przelacznika cisnieniowego 3, odpowiednio do krzywej Ha 3, poniewaz trzy pompy wytwarzaja razem cisnienia odpowiednio do sumarycznej charaktery¬ styki H (1 +2+3). Pompa 3 zostaje wiec wylaczona przez wydatkowy przelacznik cisnieniowy 3 i nastepuje ponownie ten stan ruchu, w którym pompa 1 i 2 biegna stale, podczas gdy pompa 3 jest rozrzadza¬ na przez wydatkowy przelacznik cisnienio¬ wy 3, a mianowicie tak dlugo, dopóki zu¬ zycie wody waha sie w granicach miedzy 2750 i 2900 l/min. Pompa 4 nie moze byc przy tym zuzyciu wody ponownie dolaczo¬ na, poniewaz cisnienie nie moze nigdy spasc do wartosci, odpowiadajacej krzy¬ wej He 4.Przy dalszym spadku zuzycia wody, a mianowicie do wartosci miedzy 2250 l/min i 2750 l/min, nastepuje znowu stan, w którym pompa 1 i 2 biegna stale. Pom¬ pa 3 nie moze byc w tym zakresie zuzy¬ cia wody dolaczona, poniewaz cisnienie odpowiednio do sumarycznej charaktery¬ styki H (1 +2) nigdy nie moze spasc do ci¬ snienia wlaczeniowego wydatkowego prze¬ lacznika cisnieniowego 3 odpowiednio do krzywej He 3. Jezeli zuzycie wody spada ponizej 2250 l/min i waha sie w granicach miedzy 1550 i 2550 l/min, to wówczas — jak opisano poprzednio — pompa 1 bieg¬ nie stale, podczas gdy pompa 2 jest znowu rozrzadzana przez wydatkowy przelacznik cisnieniowy 2. Wylaczenie pompy 1 nie moze nastapic, poniewaz jak opisano po¬ przednio, nie moze byc osiagniete jej cis¬ nienie wylaczeniowe, podczas gdy wla- — 6 —czenie pompy 3 jest znowu niemozliwe, po¬ niewaz nie moze byc osiagniete jej cisnie¬ nie wlaczeniowe.Przy spadku zuzycia wody ponizej 1550 l/min :równiez nie moze juz nastapic wlaczenie pompy 2, poniewaz pompa 1 za¬ pobiega sama, odpowiednio do jej charak¬ terystyki H(l), spadkowi cisnienia do cis¬ nienia wlaczeniowego pompy 2. Jezeli zu¬ zycie wody waha sie w granicach miedzy 1250 i 1550 l/min, wówczas pompa 1 zno¬ wu biegnie stale. Jezeli zuzycie wody spa¬ da, jeszcze ponizej 1250 l/min, to moze byc osiagniete cisnienie wylaczeniowe pompy 7, która wskutek tego zostaje zatrzymana, i nastepuje opisane na samym poczatku dzialanie przelacznika cisnieniowego wsku¬ tek rozrzadzania przez wydatkowy prze¬ lacznik cisnieniowy 1. Jezeli zuzycie wo¬ dy spada do wzietej za podstawe niniej¬ szego opisu wartosci wyjsciowej 500 l/min, wówczas pompa znowu pracuje w grani¬ cach cisnien 40,5 i 50,5 m, jak opisano na wstepie.Wyzej opisany sposób dzialania byl oparty na zalozeniu, ze zuzycie wody zmienia sie bardzo wolno i podczas pro¬ cesu przelaczania moze byc uwazane za niezmienne. Przy wiekszych zakladach wodociagowych to zalozenie jest po wiek¬ szej czesci istotnie spelnione. Moze sie jednak równiez zdarzyc wypadek, ze na¬ stapi gwaltowny wzrost zuzycia wody.Urzadzenie wedlug wynalazku nadaje sie równiez doskonale i do tego przypadku zapotrzebowania wody. Ponizej opisano dokladniej sposób dzialania w takim przy¬ padku.Jezeli pobierana jest np. akurat ilosc wody 500 l/min, to wszystkie pompy sa nieczynne, a powietrznik zasila siec. Cis¬ nienie wynosi wlasnie 45 m. Otóz, poczy¬ najac od tego stanu, nastepuje gwaltowny wzrost zuzycia wody do 3000 l/min, i mia¬ nowicie tak szybko, ze nie ma czasu na zmiane cisnienia w povnetrzniku. Pompy pomimo niezmienionego cisnienia zostaja szybko kolejno wlaczone, poniewaz, wsku¬ tek parabolicznego wzniosu krzywych cis¬ nien wlaczeniowych He 1 do He 4, krzywe te przecinaja sie z pozioma linia sLalego nsnienia 45 m, i nastepuje wlaczenie przy¬ naleznych wydatkowych przelaczników ci¬ snieniowych. Np. przy cisnieniu 45 m przy wzroscie zuzycia wody powyzej 1750 l/min zostaje wlaczona pompa 1, przy przekro¬ czeniu 2000 l/min — pompa 2, przy prze¬ kroczeniu 2250 l/min — pompa 3 i wresz¬ cie przy przekroczeniu 2500 l/min rów¬ niez pompa 4. Jezeli teraz zuzycie wody ustala sie na 3000 l/min, to z poczatku cisnienie staje sie nieco mniejszym, niz te¬ mu odpowiada charakterystyka rurociagu, poniewaz w powietrzniku ciagle jeszcze panuje cisnienie 45 m, podczas gdy cha- raklerystyka rurociagu wymaga cisnienia 51 m, Jednak teraz biegna wszystkie czte¬ ry pompy i dostarczaja razem, odpo¬ wiednio do sumarycznej charakterystyki H (1 +2+3 +4), ilosc 6000 l/min. Wielki nadmiar w wysokosci 3000 l/min jest do- piowadzany do powietrznika i tak szybko zwieksza cisnienie, ze krótkotrwaly spa¬ dek ponizej wartosci, wymaganej przez charakterystyke rurociagu, jest ledwie do¬ strzegalny. Cisnienie wzrasta wiec do 60 m, po czym nastepuje odlaczenie pom¬ py 4, a mianowicie dlatego, ze przy przy¬ jetej ilosci zuzycia 3000 l/min cisnienie wylaczeniowe wydatkowego przelacznika cisnieniowego 4 wynosi odpowiednio do krzywej Ha 4, 60 m. Pracuja teraz tylko 3 pompy, a poniewaz odpowiednio do su¬ marycznej charakterystyki dla trzech pomp H (1 + 2+3) przy 3000 l/min wy¬ twarzane jest przypadkowo cisnienie 60 m, nrzelo te trzy pompy pozostaja stale wla¬ czone i dalsza zmiana cisnienia nie zacho¬ dzi. Po gwaltownej zmianie zuzycia wody osiaga sie wiec dzieki rozrzadowi wedlug wynalazku to, ze zaklad wodociagowy mozliwie szybko przybiera normalny stan — 7 —ruchu, odpowiadajacy temu nowemu zuzy¬ ciu wody.Z opisanego sposobu pracy widac wiec, ze dalsza pompa jest zawsze tylko wtedy dolaczana, gdy cisnienie, wytworzone przez pracujace w danej chwili pompy, spada ponizej charakterystyki W rurociagu. Dzie¬ ki temu z jednej strony zapobiega sie wy¬ twarzaniu w zakladzie wodociagowym nie¬ dostatecznego cisnienia, a z drugiej stro¬ ny przez wzrastajacy przebieg cisnien roz- rzadczych osiaga sie to, ze w zakladzie osiaga sie tylko niezbedne cisnienia, bez potrzeby uciekania sie ze wzgledów prze- laczeniowych (jak przy zwyklym stopnio¬ wym przelaczaniu cisnienia wedlug fig. 1) do nadmiernie wysokich cisnien przy ma¬ lych ilosciach zuzywanej wody.Dzeki wiec rozrzadowi wedlug wyna¬ lazku osiaga sie to, ze przy kazdej ilosci zuzywanej wody wytwarzane sa tylko te cisnienia, które sa w danej chwili potrzeb¬ ne, wskutek czego powstaje tylko nieznacz¬ ne zuzycie mocy na 1 m* doprowadzanej wody, poniewaz przy malym i przeciet¬ nym zuzyciu wody pompy pracuja na znacznie pomyslniej polozonych odcinkach swoich charakterystyk mocy, jak to wyni¬ ka z wykresu na fig. 2. Osiagnieta oszczed¬ nosc pradu jest o tyle wieksza, o ile wie¬ cej przewazaja przecietne i male ilosci zu¬ zycia wody w zuzyciu calkowitym. W przedstawionej na wykresach instalacji na maksymalna ilosc wody 4000 l/min zuzy¬ wa sie np. przy 500 l/min przy rozrzadzie za pomoca zwyklych przelaczników cisnie¬ niowych 0,23 kWh, przy rozrzadzie zas za pomoca wydatkowych przelaczników cisnieniowych tylko 0,16 kWh. Oszczed¬ nosc na kosztach pradu wynosi zatem 30%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Urzadzenie do samoczynnego rozrza¬ dzania zespolu kilku pomp odsrodko¬ wych o jednakowej wysokosci tloczenia i, najlepiej, jednakowym wydatku wody, zna¬ mienne tym, ze jest zaopatrzone w wydat¬ kowe przelaczniki cisnieniowe, których ci¬ snienia wlaczeniowe i wylaczeniowe zwiek¬ szaja sie wraz ze wzrastajaca iloscia zu¬ zywanej wody, przy nastawieniu cisnien wlaczeniowych i wylaczeniowych drugiej, trzeciej, czwartej i dalszych pomp kazdo¬ razowo nieco nizej od tychze cisnien dla pierwszej, drugiej, trzeciej i dalszych pomp, które sa wlaczane kolejno przy wzrasta¬ jacej ilosci zuzywanej wody i przy takiej konstrukcji poszczególnych wydatkowych przelaczników cisnieniowych, iz krzywe ich cisnien rozrzadczych, majace korzystny paraboliczny przebieg, wznosza sie bar¬ dziej stromo wraz ze wzrastajaca iloscia zuzywanej wody, niz równiez parabolicznie biegnaca tak zwana charakterystyka ruro¬ ciagu, oraiz przy takim nastawieniu cisnien wlaczeniowych poszczególnych wydatko¬ wych przelaczników cisnieniowych, iz wla¬ czanie dalszej pompy nastepuje przy ci¬ snieniu, przy którym sumaryczna charak¬ terystyka wysokosci tloczenia wody dla pemp, znajdujacych sie w danej chwili w ruchu, przecina charakterystyke rurociagu. S p e z i a 1 f a b r i k moderner Pumpen Ernst Vogel Zastepca: inz. St. Pawlikowski rzecznik patentowy 40248 —100 — II 44Do opisu patentowego Nr 32479 Ark. 1 Hli Jcoo teoo ssr 0OOODo opisu patentowego Nr 32479 Ark. 2 6000 PL