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Entlüftungsvorrichtung für Kreiselpumpen. Beim Inbetriebsetzen von
Kreiselpumpen (Schleuder- oder Schraubenpumpen) für Wasser muß zunächst die Luft
aus der Saugleitung und aus -der Kreiselpumpe entfernt werden. Man hat dafür besondere
Luftpumpen angeordnet, die meist an der Druckseite der Kreiselpumpe angeschlossen
werden und die angesaugte -Luft ins Freie ausstoßen, bis die Förderung der Kreiselpumpe
einsetzt. Bei dieser Art der Anordnung der Luftpumpe ist es notwendig, am Austrittsstutzen
der Wasserpumpe ein Ventil anzuordnen und dieses während des Luftabsaugens abzusperren,
da es sonst naturgemäß nicht möglich ist, in der Wasserpumpe und in der Saugleitung
einen Unterdruck zu erzeugen.
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Nach der Erfindung werden Luftpumpe und Kreiselpumpe während des Ansaugens
und auch bei noch geringerer Wasserförderung hintereinander geschaltet, und zwar
ist im besonderen als Luftpumpe ein Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung gewählt,
dessen Wirkung bekanntlich darauf beruht, daß ein in einem Gghäuse exzentrisch gelagertes
Flügelrad in einen kreisenden Flüssigkeitsring eintaucht und durch Vergrößern und
Verkleinern derdürch"die Flügel und den Wasserring gebildeten Kammern die Luft einerseits
ansaugt, andererseits ausstößt.
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Diese Anordnung der beiden Pumpen hat folgende Vorteile Die Kreiselpumpe
kann gegen offene Druckseite anlaufen, es wird also ein Absperrventil am Druckstutzen
der Kreiselpumpe und damit auch dessen Bedienung ganz überflüssig gemacht. Dieser
Vorteil ist in der Eigenschaft des Flügelradgebläses mit Wasserringdichtung begründet,
nicht nur Luft, sondern auch Wasser fördern zu können.
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Ferner bietet dieReihenschaltung der Pumpen Sicherheit des Betriebes
auch bei Förderung sehr kleiner Wassermengen und bei großen Saughöhen, während bei
den bisherigen Anordnungen in diesem Falle sehr leicht ein Abreißen der Wassersäule
eintritt.
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Weiterhin läßt die neue Anordnung bei kleinen Fördermengen eine größere
Förderhöhe erreichen, was sich aus den Kurven der Fig. z erkennen läßt. Die Kurve
I ist die Kurve der Förderhöhe H in Abhängigkeit von der Fördermenge Q, welche für
die meisten Kreiselpumpen charakteristisch ist, die, konstante Drehzahl vorausgesetzt,
bei kleiner Fördermenge eine niedrigere Förderhöhe haben als bei normaler Fördermenge.
Durch Hinzufügen der Kurve des Flügelradgebläses mit Wasserringdichtung erhält man
die Kurve II. Bei Hintereinanderschaltung der beiden Pumpen erhält man also eine
resultierende Kurve, bei welcher die Förderhöhe H für die Fördermenge Q gleich Null
- am größten ist, d. h. also, daß man Kreiselpumpen, die bei kleiner Fördermenge
eine niedrigere Förderhöhe haben als bei normaler Fördermenge, durch Hinzufügung
des Flügelradgebläses mit Wasserringdichtung ohne Erhöhung der Drehzahl gegen die
große Förderhöhe anlaufen lassen kann, weil eben die Förderhöhen der beiden Pumpen
sich addieren.
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Ferner hat die Reihenschaltung der Pumpen
auch eine
Begrenzung der Fördermenge der Kreiselpumpe und damit der Leistung des Antriebmotörs
zur Folge, weil alles geförderte Wasser durch das Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung
fließt und diese im Gegensatz zur Kreiselpumpe nur eine ganz bestimmte Wassermenge
fördern kann.
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Das Flügelradgebläse mitWasserringdichtung kann hinter der Kreiselpumpe
angeordnet sein, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Man kann sie aber auch
zwischen Saugleitung und Kreiselpumpe anordnen. Die Wirkungsweise der beiden Anordnungen
wird später erläutert.
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Die beiden hintereinander geschalteten Pumpen können gemäß der Anordnung
nach Fig. 2 getrennt voneinander betrieben werden. Sie können auch mit einer gemeinsamen
Welle versehen sein. Besonders zweckmäßig ist es für den Aufbau, die beiden Pumpenräder
in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen. Eine solche Anordnung, bei der im besonderen
das Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung zwischen Saugrohr und Kreiselpumpe angeordnet
ist, ist in der Fig. 3 im Schnitt dargestellt. Die Lager und Stopfbuchsen der Pumpe
sind der Übersichtlichkeit wegen weggelassen.
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Das Gehäuse ist dreiteilig angeordnet. Im mittleren Teil
a, der mit dem Fuß b versehen ist, ist das Rad c des Flügelradgebläses
mit Wasserringdichtung gelagert, und zwar exzentrisch zu der Bohrung des Pumpengehäuses
d. e ist --die Eintrittsöffnung des Flügelradgebläses mit Wasserringdichtung, f
ihre Austrittsöffnung. Das Saugrohr wird am Stutzen g des Seitenteiles A angeschlossen.
Der Seitenteil k enthält das Schaufelrad m
der Kreiselpumpe. Mit n
ist der Druckstutzen der Kreiselpumpe beze?chnet.
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Die Einrichtung wirkt in folgender Weise Sobald die. Pumpenwelle i
angetrieben wird, fördert das Flügekadgebläse mit Wasserringdichtung die Luft aus
dem Saugrohr durch die Öffnungen e und f in den Rauni q des mittleren
Gehäuseteiles a; von wo sie über das Kreiselpumpenrad m durch den Druckstutzen n
entweicht. Wenn die Luft aus dem Saugrohr entfernt ist, füllt sich der Raum y des
Seitenteiles A reit Wasser, und das Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung fördert
das Wasser in den Raum q des mittleren Gehäuseteiles a und füllt diesen zum größten
Teil mit Wasser. Dadurch wird auch das Kreiselpumpenrad mit Wasser gefüllt und beginnt
Wasser zu fördern.
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Bei der beschriebenen Anordnung ist die Förderung der Kreiselpumpe
an die Leistung des Flügelradgebläses.mit Wasserringdichtung gebunden. Wenn es sich
um die Bewältigung größerer Fördermengen handelt, so ist es zweckmäßig, das Flügelradgehläse
mit Wasserringdichtung kleiner . zu bemessen als die Kreiselpumpe. Dann ist aber
Vorsorge zu treffen, daß, sobald die Kreiselpumpe die Förderung übernommen hat,
das Wasser einen bequemen Weg parallel zum Flügelradgebläse mit V6'asserringdichtung
findet. Zu diesem Zweck werden parallel zum Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung
c, d in der Wandung des Gehäuseteiles a ein oder mehrere Umlaufventile-o
angeordnet, die als Rückschlagventil ausgebildet sind.
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Wenn sich bei dieser Anordnung der Raum q des mittleren Gehäuseteiles
und die Kreiselpumpe mit Wasser gefüllt haben und nun die Kreiselpumpe an der Wasserförderung
teilnimmt, so wird, weil die Kreiselpumpe eine größere Wassermenge zu fördern vermag
als das Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung, bald an der Austrittsöffnung
f im Raum q
ein niedrigerer Druck herrschen, als an der Eintrittsöffnung
e des Flügelradgebläses mit Wasserringdichtung im Raum r. Dies hat zur Folge, daß
sich nunmehr die Umlaufventile o selbsttätig nach dem Raum q hin öffnen und also
das Wasser unmittelbar durch die Ventile o gefördert wird.
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Falls der Betrieb es nicht zuläßt, daß die angesaugte Luft durch den
Druckstutzen x der Kreiselpumpe entweicht, so wird nach der Erfindung in dem Gehäuseteil
a ein nach außen öffnendes Entlüftungsrückschlagventil p. angebracht. Sobald sich
der Raum q des mittleren Gehäuseteiles und die Kreiselpumpe mit Wasser füllen, "wird
die Luft durch das Ventil p ins. Freie ausgestoßen.
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Wenn das Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung gemäß Fig. 2 hinter
der Kreiselpumpe angeordnet ist, so saugt sie nach der Inbetriebsetzung die Luft
aus der Saugleitung und der Kreiselpumpe, bis, diese mit der Förderung des Wassers
begint.
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Mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad der Einrichtung ist es zweckmäßig,
die Luftpumpe ganz oder teilweise außer Wirkung zu setzen. sobald das Wasserrad
die Förderung des Wassers übernommen hat. Wenn die Kreiselpumpe und das Flügelradgebläse
mit Wasserringdichtung selbständige Maschinen sind, wie in der Anordnung nach Fig.
2, kann man das Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung ganz stillsetzen. Bei der
in Fig.3 .dargestellten Anordnung kann die Eintrittsöffnung e des Flügelradgebläses
mit Wasserringdichtung mit einem Absperrorgan versehen werden, welches bei steigender
Wasserförderung geschlossen wird. Nach der Erfindung kann die Steuerung des Absperrorganes
auch selbsttätig erfolgen, und zwar in Abhängigkeit vom Druckunterschied vor und
hinter dem Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung. Das kann dadurch geschehen,-
daß man gemäß Fig. 4 das Absperrörgan
t abhängig von der Bewegung
des Umlaufventiles o steuert. Es ist auch möglich, die Steuerung des Absperrorganes
von dem Druck der Kreiselpumpe abhängig zu machen.
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Damit das Rad des Flügelradgebläses mit Wasserringdichtung bei steigender
-Wasserförderung nicht fortwährend in den Wasserring eintaucht, wird das Flügelradgebläse
mit Wasserringdichtung erfindungsgemäß mit einem Entleerungsorgan versehen, durch
welches das in ihr enthaltene Wasser abgelassen werdenkann. In der Fig. 3 ist nur
die Bohrung s des Entleerungsorganes angedeutet. Auch das Entleerungsorgan kann
erfindungsgemäß bei steigender Wasserförderung selbsttätig in Abhängigkeit vom Druckunterschied
vor und hinter dem Flügelradgebläse mit Wasserringdiehtung, oder abhängig vom Druck
in der Kreiselpumpe, geöffnet werden. Das Entleerungsorgan kann beispielsweise in
Abhängigkeit von der Bewegung der parallel zum Flügelradgebläse mit Wasserringdichtung
angeordneten Rückschlagventile gesteuert werden,. indem auf der Rippe u des Ventils
o ein Absperrorgan v angeordnet ist, welches die Bohrung s freigibt, wenn das Ventil
o geöffnet ist.