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Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeit mittels Druckluft aus periodisch
gefüllten Behältern. Die bekannten Vorrichtungen zur Förderung von Flüssigkeiten
mittels Druckluft, bei welchen :die Flüssigkeit aus einem nach der Entleerung sich
wieder füllenden Gefäß in ein Steigrohr gedrückt wird, haben den Nachteil, .daß
mit der ausblasenden Druckluft ein großer Teil der aufgewendeten Arbeitsmenge verlorengeht,
da bei ihnen eine Expansion der Druckluft höchstens bis zu dem zur Förderung erforderlichen
Druck vorhanden ist. Dieser Nachteil ist besonders da von großer Bedeutung, wo,
wie heute in den Bergwerken, Preßluft von hoher Spannung zur Verfügung steht und
zum Heben von Wasser Verwendung finden könnte.
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Man hat vorgeschlagen, den Energieverlust dadurch zu verhindern, daß
man die im Fördergefäß zurückbleibende Druckluft in die Saugseite des Verdichters
zurückführt, anstatt sie ins Freie ausblasen zu lassen, aber diese Verwendungsmöglichkeit
ist nur da gegeben, wo Verdichfer und Flüssigkeitsheber eine zusammengehörige Anlage
bilden.
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Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsheber, bei welchem die Energie
der in dem Gefäß verbleibenden Druckluft weiter zur Förderung ausgenutzt wird. Zu
Odem Zweck wird die Expansion der Druckluft nach dem Herausdrücken der Flüssigkeit
dadurch ermöglicht, daß in an sich bekannter Weise Druckluft in das Steigrohr eingeführt
wird.
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Wenn man die Vorrichtung so einrichtet, daß nach teilweiser Entleerung
:des Behälters die Druckluftzüleitung abgesperrt und die im Behälter befindliche
Druckluft teilweise in das Steigrohr geleitet wird, so wirkt sowohl die in das Rohr
eingeführte Druckluft als auch der im Behälter zurückbleibende Rest unter Expansion
fördernd auf .die Flüssigkeit.
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Man kann auch das Steigrohr mehrfach anordnen, beispielsweise es gabelförmig
gestalten. Stellt man in diesem Fall nach der Entleerung des Behälters und bei Absperrung
der Drudkluftzuleitung eine Verbindng zwischen den Druckluftraum des, Behälters
und einem Zweige .der Steigleitung her und sperrt ferner das Steigrohr am unteren
Ende ab, so wird das: Wasser aus dem Schenkel der Steigleitung, welchem Druckluft
zugeführt wird, unter dem Druck des Wassers, in den anderen Schenkel ausströmen,
so daß also auch in dieseln Fall die in der Druckluft enthaltene Expansionsarbeit
teilweise ausgenutzt wird.
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Zweckmäßig ist es, mehrere, beispielsweise drei, Förderbehälter zu
verwenden, welche sämtlich an .ein Steigrohr angeschlossen und finit Druckluftzuleitungen
versehen sind. Man kann dann aus den Behältern .die Flüssigkeit unter Volldruck
in das Steigrohr pressen und gleichzeitig die Förderung -dadurch unterstützen, daß
man die Druckluft aus dem vorher entleerten Behälter in das Steigrohr einleitet.
Indem man nacheinander die Drucklufträume der Behälter mit der Druckluftzuleitung
bzw. mit dem Steigrohr bzw. mit der Außenluft in Verbindung bringt, `.erden nacheinander
die einzelnen Behälter geleert und wieder gefüllt.
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In der Zeichnung ist in Abb. z eine Vorrichtung mit drei Behältern
a, b, c dargestellt worden, deren Wasseräume sämtlich an das Steigrohr d
angeschlossen sind. Die Behälter sind :finit den Druckluftleitungen e, f, g
versehen,
welche sowohl mit der Druckluftzuleitung h als auch mit einem Jn die Steigleitung
eingeführten Rohr i verbunden werden können In die Einströnileitungen der Behälter
sind die Ventile k'-, k2, k3 eingebaut. In die Steigleitung sind die Ventile
h, l2, l3 eingebaut. Die Behälter stehen in dem mit Flüssigkeit gefüllten
Becken m.
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Verbindet man das Rohr c mit der Druckluftleitung 1z und- das Rohr
f ,mit dem Rohr i,
so wird die Flüssigkeit aus dem Behälter a in das:
Steigrohr d gedrückt, während gleichzeitig die in :dem .entleerten Behälter b noch
befindliche Druckluft in das Rohr d einströmt. Die Druckluft steigt expandierend
in dem Rohr d auf und wirkt dabei fördernd auf die Wassersäule. Die Wassersäule
im Rohr d wird nämlich, wie bei den bekannten Mischluftwasserhebern, spezifisch
leichter, so das ihr Gegendruck geringer wird und durch einen geringeren Druck der
Luft im Behälter a überwunden werden kann.
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Während dieser Zeit ist das Rohr g mit der Außenluft verbunden. Der
Rest der im Behälter ca zurückgebliebenen Druckluft kann daher entweichen, und der
Behälter c füllt sich mit Flüssigkeit. Nach dessen Füllung und nach der Entleerung
des Behälters ca wird
das Rohr g an die Druckluftleitung, das Rohrfan
die Außenluft und das Rohre an das Rohr i angeschlossen, so .daß sich nunmehr
der Behälter c leert, während der Behälter b .gefüllt wird und so fort.
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Die Verbindung der verschiedenen Druckluftleitungen e, f, g
mit den Leitungen h -und i
sowie derAußenluft kann beispielsweise durch
die in Aden Abb. 2 bis 6 dargestellte Steuervorrichtung erfolgen. Diese besteht
aus einem Gehäuse n, in welchem ein Rundschieher oder Hahn o drehbar angeordnet
ist. An das Gehäuse sind die Rohre e, f, g sowie die Druckluftzuleitung
h, .das Rohr i und ein in .die Außenluft führender Stutzen p angeschlossen,
und zwar enden die Leitungen lt, i
und p in Ringnuten im Gehäuse.
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Der Rundschieber o ist in Abb-. 2 im Querschnitt und in den Abb. 3,
q. und 5 in den Längsschnitten nach A-B bzw. C-D bz«-. E-F dargestellt. Er enthält
drei Bohrungen q, r und s. Bei seiner in den Abb. 2 bis 5 gezeichneten Stellung
wird die Leitung e durch fdie Bohrung q mit der Leitung h, die Leitung
f durch ,die Bohrung r mit der Leitung i und endlich die Leitung g
durch die Bohrung s mit dem Stutzen p verbunden, so daß die oben erwähnten Verbindungen
hergestellt sind. Bei einer Drehung des Rundschiebers tun i--,o' und um 2q.0° werden
nacheinander die für die Entleerung und die Füllung ,der Behälter notwendigen Verbindungen
hergestellt.
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Die Drehung des Rundschiebers o kann beispielsweise durch ein Schaltwerk
geschehen, welches in Abh.6 dargestellt ist. Der Zylinder t ist an das Rohr i angeschlossen
und enthält einen Kolben u, welcher unter der Wirkung der Feder v steht. Wenn bei
der Expansion der Druckluft der Druck im Rohr i auf einbestimmtes Maß' gefallen
ist, drückt die Feder v den Kolben u zurück, und es wird dabei durch die
Sperrklinke w das Sperrad x bewegt. Von der Achse y .dieses Sperrades wird, gegebenenfalls
unter Anwendung einer Zahnradübersetzung z, der Rundschieber o in Umdrehungen versetzt.
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Abb. 7 zeigt die Vorrichtung, bei welcher die expandierende Luft sowohl
im Gefäß als auch im Steigrohr wirkt. Wenn die Flüssigkeit im Gefäß i so weit .gefallen
ist, daß Druckluft in das Rohr 2 eintreten dann, wird nach Absperung der Druckluftzuleitung
3, die z. B. in bekannter Weise durch den Spannungsabfall erfolgen kann, die expandierende
Luft in das Steigrohr eintreten und dadurch ermöglichen, daß durch d en geringeren
Druck
| .der im Behälter i verbleibenden Druckluft |
| noch eine bestimmte Menge Wasser gehoben |
| «-erden kann. Die Weite ides Rohres 2 muß |
| ,dabei natürlich genau bestimmt und geregelt |
| werden. Ebenso kann die Einführungsstelle |
| der Druckluft am Steigrohr verschieden ge- |
| wählt "erden, und es müssen gegebenenfalls |
| wie bei den anderen hier beschriebenen Vor- |
| richtungen mehrere Einströmstellen angeord- |
| net werden. |
| In Abb. 8 ist eine Vorrichtung dargestellt, |
| bei welcher das Steigrohr 4 in zwei Zweige 5 |
| und 6 gegabelt ist. In dem gemeinsamen un- |
| teren Ende ist ein Verschlußventil 7 ange- |
| braeht. Wenn nach Entleerung des. Behäl- |
| ters 8 die Druckluftzuleitung 9 allgesperrt und |
| durch das Rohr io eine Versbindung des |
| Druckluftraumes des Bahälters 8 mit dem |
| Zweig 5,des Steigrohres (hergestellt wird, wird |
| die in diesem Rohr befindliche Flüssigkeits- |
| Säule durch die expandierende Luft leichter |
| gemacht, und die in der Zweigleitung 6 be- |
| findliche Flüssigkeit wird die im Zweig 5 'be- |
| findliche Flüssigkeit teilweise aus dem Rohr |
| herausdrücken, während das Ventil 7 die |
| Steigleitung unten abschließt. |