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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, mit einer Pumpe, deren Eingang und Ausgang mittels Rohrleitungen jeweils mit einem Speicher für die zu fördernde Flüssigkeit und mit einem Verbraucher verbunden sind, und einem mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe gefüllten Behälter, welcher in seinem Ober- und Unterteil mit der den Pumpeneingang mit dem Speicher verbindenden Rohrleitung verbunden ist, einem Rohr zum Absaugen des gasförmigen Mediums aus dem Hohlraum des Behälters, das mit dem einen Ende mit der höchsten Stelle des Behälters verbunden ist.
Solche Einrichtungen werden insbesondere in Industriebetrieben zum Füllen der Behälter von Hydrauliksystemen, Werkzeugmaschinen, technologischen Prüfständen usw. verwendet.
Ausserdem werden diese Einrichtungen zum Auftanken der Behälter von Transportfahrzeugen mit Kraftstoff eingesetzt.
Die Einrichtungen können auch in der Landwirtschaft zum Fördern von Flüssigkeiten aus den Wasserbecken zu den Berieselungsobjekten in Bewässerungssystemen verwendet werden.
Bekannt ist eine Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, die eine Pumpe, einen Behälter, der mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe gefüllt ist und einen Speicher mit Flüssigkeit enthält. Die Pumpe ist mit dem Verbraucher durch eine Druckleitung, mit dem Speicher aber durch eine Saugleitung verbunden, die aus zwei Rohrleitungen besteht. Die eine dieser Rohrleitungen ist an den Eingang der Pumpe und an den unteren Teil des Behälters angeschlossen, der mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe gefüllt ist, während die andere Rohrleitung an den oberen Teil dieses Behälters und an den Speicher angeschlossen ist.
Es ist auch ein Mittel zum Entfernen des gasförmigen Mediums aus dem Innenraum des Behälters vorhanden, das eine Rohrleitung, die an einem Ende an die Druckleitung, an dem andern aber an den Speicher angeschlossen ist, sowie ein Rohr enthält, das an einem Ende an die höchste Stelle im Behälter angeschlossen und an dem andern in die Rohrleitung eingeführt ist, die die Druckleitung mit dem Speicher in Verbindung setzt.
In den vorstehend beschriebenen Einrichtungen beginnt beim Einschalten der Pumpe das Absaugen der Flüssigkeit aus dem zuvor gefüllten Behälter. Beim Sinken des Flüssigkeitsstandes im Behälter tritt in seinen oberen Hohlraum die Luft über, die sich in der Rohrleitung befindet, welche den oberen Teil des Behälters mit dem Speicher verbindet. Beim weiteren Sinken des Flüssigkeitsstandes im Behälter erreicht der Vakuumgrad in demselben eine Grösse, die zum Ansaugen der Flüssigkeit aus dem Speicher in den Behälter ausreichend ist.
Im Behälter entstehen zwei Zonen : im unteren Teil eine Flüssigkeitszone und im oberen Teil eine gasförmige Dämpfungszone, die die Ganzheit des geförderten Flüssigkeitsstroms unterbricht. Auf die erwähnte gasförmige Zone wirken zwei Faktoren : erstens das Entfernen des gasförmigen Mediums aus dem Innenraum des Behälters, d. h. die Evakuierung des Gases aus dem Behälter in die Rohrleitung, die die Druckleitung mit dem Speicher in Verbindung setzt ; zweitens ständiges Nachfüllen von Gasen, die sich von der Grenzfläche der gasförmigen und der Flüssigkeitszone des Behälters abscheiden.
Offensichtlich kann der Pumpenförderstrom erst dann seinen Nennwert erreichen, wenn aus dem oberen Teil des Behälters das gasförmige Gemisch vollständig entfernt und er mit der zu fördernden Flüssigkeit gefüllt ist, was die Unterbrechung der Gesamtheit des Flüssigkeitsstromes in der Saugleitung beseitigt.
Jedoch kann in der beschriebenen Einrichtung kein vollständiges Entfernen des gasförmigen Gemisches aus dem oberen Teil des Behälters erfolgen, einerseits wegen intensiven Nachfüllens der gasförmigen Zone mit den Gasen, die sich von der Grenzfläche abscheiden und anderseits wegen wenig effektiver Arbeit des Mittels zur Entfernung des gasförmigen Mediums aus dem Innenraum des Behälters.
Dies erklärt sich durch folgende Ursachen : a) das Nachfüllen der gasförmigen Zone mit den sich aus der Flüssigkeit abscheidenden Gasen erfolgt intensiv auf Grund der relativ grossen Querschnittsfläche des Behälters (Abscheidungs- oberfläche) ; und b) die Absauggeschwindigkeit des gasförmigen Mediums ist verhältnismässig gering, da das andere
Rohrende in die Rohrleitung eingeführt ist, durch welche nur ein Teil (und nicht das ganze
Volumen) der von der Pumpe geförderten Flüssigkeit strömt.
Infolgedessen findet kein vollständiges Entfernen des Gases aus dem Behälter statt, und es stellt sich ein Gleichgewichtsniveau ein, d. h. die Menge der entfernten Gase entspricht der Menge der ange-
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kommenen Gase bei Vorhandensein eines gewissen konstanten Gasvolumens im oberen Teil des Behälters. Dadurch ist der stationäre Pumpenförderstrom erheblich geringer als der Nennwert. Ausserdem ist infolge der Unterbrechung der Gesamtheit des Flüssigkeitsstromes im Behälter durch die gasförmige Zone die Arbeit der Pumpe unstabil, d. h. pulsierend.
Ferner sind Einrichtungen zum Fördern von Flüssigkeiten bekannt, die eine Pumpe, einen Behälter, der mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe gefüllt ist, und einen Speicher mit der Flüssigkeit enthält, die zum Fördern bestimmt ist.
Die Pumpe ist mit dem Verbraucher durch eine Druckleitung, mit dem Speicher aber durch eine Saugleitung verbunden. Die Saugleitung, die durch den Behälter verläuft, der mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe gefüllt ist, steht mit dessen Innenraum durch Bohrungen in Verbindung, welche in dieser Rohrleitung solcherweise ausgeführt sind, dass sich eine von ihnen im oberen Teil des Behälters und die andere im unteren Teil des Behälters befindet.
Beim Anlassen der Pumpe der erwähnten Einrichtung beginnt das Absaugen der Flüssigkeit aus dem zuvor gefüllten Behälter durch die Bohrung, die im unteren Teil des Behälters liegt und ihn mit der Saugleitung in Verbindung setzt.
Beim weiteren Sinken des Flüssigkeitsstandes im Behälter erreicht der Vakuumgrad in ihm sowie in der mit ihm in Verbindung stehenden Saugleitung eine Grösse, die zum Ansaugen der Flüssigkeit aus dem Speicher durch die Saugleitung an die Pumpe ausreichend ist. Es bildet sich ein kontinuierlicher (als eine Gesamtheit bestehender) Flüssigkeitsstrom in der Saugleitung, und die gasförmige Zone, die im oberen Teil des Behälters infolge des Übertrittes in denselben der Luft aus der Saugleitung gebildet ist, kontaktiert mit dem Flüssigkeitsstrom in der Saugleitung nur durch die Bohrung, die den oberen Teil des Behälters mit der Saugleitung verbindet.
Dadurch, dass in der Saugleitung ein kontinuierlicher Strom der geförderten Flüssigkeit entsteht, wird in diesem Fall eine stabile bzw. pulsationsfreie Arbeit der Pumpe mit einem Förderstrom erreicht, der dem Nennförderstrom nahekommt.
Jedoch tritt in die gasförmige Zone, die sich im oberen Teil des Behälters befindet, ein gewisser Teil der Flüssigkeit sowie der in dieser enthaltenen Gase durch die Bohrung über, die den oberen Teil des Behälters mit der Saugleitung in Verbindung setzt. Dadurch, dass keine Absaugung der Gase aus dem oberen Teil des Behälters stattfindet, geht in ihm und in der mit ihm in Verbindung stehenden Rohrleitung allmähliche Volumenzunahme der gasförmigen Zone, d. h. Senkung des Flüssigkeitsstandes im Behälter bis zur vollkommenen Entleerung desselben vor sich. In diesem Fall gelangt das gasförmige Medium durch die untere Bohrung in die Saugleitung, wodurch die Pumpe stillgesetzt wird. Zur Wiederaufnahme der Pumpenfunktion muss der Behälter sowie der nach dem Behälter gelegene Abschnitt der Saugleitung aufs neue gefüllt werden.
Dies erniedrigt die Arbeitsleistung der Einrichtung und erschwert den Betrieb derselben.
Die Erfindung geht von der zweiten der vorstehend beschriebenen Einrichtungen zum Fördern von Flüssigkeiten aus.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der vorerwähnten Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten zu schaffen, in der ein Mittel zum Entfernen des gasförmigen Mediums aus dem Behälter mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe vorgesehen ist, welches eine stabile Arbeit der Pumpe mit maximalem Förderstrom gewährleistet.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das andere Ende des Rohres in der Rohrleitung an einem Abschnitt eingeführt ist, der nach dem Behälter in der Bewegungsrichtung der Flüssigkeit liegt, so dass das gasförmige Medium aus dem Hohlraum des Behälters in die Rohrleitung gelangt und zusammen mit dem Flüssigkeitsstrom fortgeführt wird.
Zweckmässigerweise ist das andere Ende des Rohres in die Rohrleitung eingeführt, die den Eingang der Pumpe mit dem Speicher verbindet.
Dieser Anschluss des andern Rohrendes erfolgt in dem Fall, wenn eine kombinierte Ausführung der Pumpe mit einem Reinigungselement, beispielsweise einer Zentrifuge (d. h. wenn die Einrichtung zum Fördern mit gleichzeitigem Reinigen dient) vorliegt, damit die Flüssigkeit, die nach Abschluss des
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Absaugvorganges des gasförmigen Mediums aus dem Behälter aus dem Rohr auszutreten beginnt, zum Eingang der Reinigungspumpe zwecks Reinigung gelangt.
In nicht minder zweckmässiger Weise ist das andere Ende des Rohres in die Rohrleitung eingeführt, die den Ausgang der Pumpe mit dem Verbraucher verbindet.
Dieser Anschluss des andern Rohrendes erfolgt in dem Fall, wenn das Fördern der Flüssigkeit ohne Reinigung derselben erforderlich ist.
Die Anlage zum Fördern von Flüssigkeiten, die gemäss der Erfindung ausgeführt ist, gewährleistet bei relativ einfacher konstruktiver Ausführung eine stabile Arbeit der Pumpe und deren maximale Leistung durch effektive und vollkommene Entfernung des gasförmigen Mediums aus dem Behälter, der mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe gefüllt ist.
Nachstehend wird ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen : Fig. 1 schematische Darstellung der Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten gemäss der Erfindung mit dem Rohr, das an seinem andern Ende in den horizontalen Abschnitt der Rohrleitung eingeführt ist, die die Pumpe mit dem Behälter verbindet ; Fig. 2 dasselbe mit dem Rohr, das an seinem andern Ende in den aufsteigenden Abschnitt der Rohrleitung eingeführt ist, die die Pumpe mit dem Verbraucher verbindet.
Die Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten umfasst eine Pumpe--1-- (Fig. l, kombiniert mit einem Reiniger), deren Eingang an ein Ende einer Rohrleitung --2-- angeschlossen ist, bei der das andere Ende in einen Speicher --3-- für die zu fördernde Flüssigkeit getaucht ist. Der Pumpenausgang ist über eine Rohrleitung --4-- mit einem Verbraucher --5-- verbunden. An die Rohrleitung --2-- ist über Stutzen--6 und 7-- ein Behälter --8-- angeschlossen, der mit der Flüssigkeit zum Anlassen der Pumpe-l--gefüllt ist. Der Stutzen --6-- ist an den Behälter --8-- in dessen oberem Teil, der Stutzen --7-- aber an dessen unteren Teil angeschlossen.
Zum Absaugen des gasförmigen Mediums aus dem Innenraum des Behälters - dient ein Rohr das an seinem einen Ende an den Behälter --8-- an dessen höchster Stelle angeschlossen ist, während es an seinem andern Ende in die Rohrleitung --2-- innerhalb eines horizontalen Abschnittes --10-- derselben eingeführt ist, der nach dem Behälter --8-- in der Bewegungsrichtung des Flüssigkeitsstromes liegt. In dieser Weise gelangt das gasförmige Medium aus dem Behälter - in die Rohrleitung --2-- und zusammen mit dem Flüssigkeitsstrom an die Pumpe --1--.
Es kann auch ein Rohr-11- (Fig. 2) mit seinem andern Ende in einen aufsteigenden Abschnitt --12-- der Rohrleitung-2-- eingeführt sein.
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des gasförmigen Mediums an einem Ende an den Behälter --13-- an dessen höchster Stelle, an dem andern Ende aber an eine Rohrleitung --17--, die an den Ausgang einer Pumpe --18-- angeschlossen ist, und an den Verbraucher --5-- (Fig. 1) angeschlossen.
An der Einführungsstelle des andern Endes des Rohres - 16- (Fig. 3) in die Rohrleitung --17-- ist eine lokale Querschnittseinschnürung --19-- der Rohrleitung - ausgeführt. Diese Einschnürung gewährleistet die Erhöhung der Ausströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit an der Einführungsstelle des andern Endes des Rohres --16--, was die Absauggeschwindigkeit des gasförmigen Mediums aus dem Behälter --13-- erhöht und folglich die Zeit verkürzt, in der die Pumpe - ihren maximalen Förderstrom erreicht.
Die Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten arbeitet folgenderweise :
Der Behälter-8- (Fig. l) und dementsprechend die Abschnitte --10, 12-- der Rohrleitung --2-zwischen dem Behälter --8-- und der Pumpe-l- (kombiniert mit einem Reiniger) werden mit einer Flüssigkeit gefüllt. Beim Anlassen der Pumpe-l-beginnt das Absaugen der Flüssigkeit aus dem Behälter --8-- durch den Stutzen --7--. Beim Sinken des Flüssigkeitsstandes im Behälter --8-- tritt in seinen oberen Teil die in einem Abschnitt-20- (Fig. l) der Rohrleitung --2-- enthaltene Luft durch den Stutzen --6-- über. Im Behälter --8-- und in der mit ihm in Verbindung stehenden Rohrleitung --2-entsteht ein Vakuum.
Unter der Einwirkung des Vakuums setzt das Steigen der Flüssigkeit im Abschnitt --20-- der Rohrleitung --2-- aus dem Speicher --3-- ein.
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Beim weiteren Sinken des Flüssigkeitsstandes im Behälter --8-- erreicht der Vakuumgrad in demselben sowie in der mit ihm in Verbindung stehenden Rohrleitung --2-- eine Grösse, die zum Ansaugen der Flüssigkeit aus dem Speicher --3-- über die Rohrleitung --2-- an die Pumpe--l-ausreichend ist. Es bildet sich ein kontinuierlicher (als Gesamtheit bestehender) Flüssigkeitsstrom in der Rohrleitung--2--, und die gasförmige Zone, die im oberen Teil des Behälters --8-- infolge des Übertrittes in denselben der Luft aus der Rohrleitung --2-- entstanden ist, kommt über den Stutzen --6-- mit dem Flüssigkeitsstrom in der Rohrleitung --2-- in Berührung.
Dadurch, dass sich in der Rohrleitung --2-- ein kontinuierlicher Strom der geförderten Flüssigkeit bildet, wird eine stabile bzw. pulsationsfreie Arbeit der Pumpe mit einem Förderstrom erreicht, der dem Nennförderstrom nahekommt.
Beim Strömen der Flüssigkeit durch die Einführungsstelle in den horizontalen Abschnitt --10-- des andern Endes des Rohres --9-- entsteht an dieser Stelle eine zusätzliche (relativ zu allen andern Abschnitten der Rohrleitung --2-- und des Behälters--8--) Verdünnung infolge lokaler Zunahme der Ausströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Infolgedessen wird durch das Rohr das an seinem einen Ende an die höchste Stelle des Behälters --8-- angeschlossen ist, das im oberen Teil des Behälters --8-- befindliche gasförmige Medium in den horizontalen Abschnitt --10-- der Rohrleitung --2-- abgesaugt und über die Pumpe --1-- (mit gleichzeitiger Reinigung) in die Rohrleitung --4-- an den Verbraucher--5-gefördert.
Das Nachfüllen der gasförmigen Zone im oberen Teil des Behälters --8-- mit den Gasen aus der geförderten Flüssigkeit erfolgt mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit auf Grund des geringen Querschnittes des Stutzens --6--, durch welchen das Nachfüllen erfolgt. Dadurch übersteigt die
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--8-- die- gewährleistet. Danach erreicht der Förderstrom der Pumpe-l-den Nennwert. Im weiteren findet ständiges Ausströmen durch das Rohr --9-- eines Teiles der Flüssigkeit parallel zur Rohrleitung --2-statt.
Bei konstruktiver Ausführung der Einrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten gemäss Fig. 2 ist die Wirkungsweise zur vorstehend beschriebenen analog, mit der Ausnahme, dass die anfängliche Absaugung der Flüssigkeit aus dem Behälter --13-- durch die Bohrung --15-- geschieht, die Luft aus der Rohrleitung --2-- in den Behälter --13-- durch den Stutzen --14-- übertritt und das andere Ende des Rohres --11-- im aufsteigenden Abschnitt --12-- der Rohrleitung --2-- untergebracht ist, was ebenso wie im ersten Fall die Verschiebung des abgesaugten gasförmigen Mediums mit dem Strom der geförderten Flüssigkeit durch die Rohrleitung --2-- an die Pumpe-l-gewährleistet.
Beim Fördern der Flüssigkeit mittels der Pumpe-18- (Fig. 3) durch die Rohrleitung --17-- entsteht im Abschnitt --19-- der Einführung des andern Endes des Rohres --16-- in die Rohrleitung --17-- eine höhere (gegenüber den vorhergehenden Ausführungsvarianten der Einrichtung) zusätzliche Verdünnung wegen lokaler Einschnürung der Rohrleitung --17-- im Abschnitt --19-- und dementsprechend höherer Ausströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Dies erhöht die Absauggeschwindigkeit des gasförmigen Gemisches aus dem Behälter --13-- und verkürzt somit die Zeit, in der die Pumpe --18-- ihren maximalen Förderstrom erreicht.
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