DE1056252B - Heizvorrichtung fuer elektrisch angetriebene stopfbuechslose Pumpen - Google Patents

Description

• Heizvorrichtung für elektrisch angetriebene stopfbüchslose Pumpen Pumpen, die keine während des Betriebes leckenden und undichten Abdichtungen, beispielsweise Stopfbüchsen od. dgl., haben dürfen, werden meist durch nasse oder halbnasse Elektromotoren angetrieben und zur Förderung von Flüssigkeiten aller Art als Tauchpumpen oder auch als Umwälzpumpen benutzt.
• Hierbei wird die Pumpe mit dem stopfbüchslosen Elektromotor zu einer Einheit zusammengebaut, so daß ein völlig geschlossenes Aggregat entsteht. Sollen jedoch mit einem Aggregat dieser Bauart nur in heißem Zustand flüssige Medien gefördert werden, so ergeben sich nach Stillstand erhebliche Schwierigkeiten, wenn beim Wiederanfahren nicht für. eine Beheizung während des Stillstandes gesorgt ist.
• Es darf also wegen der großen Viskosität des Fördermediums keine Abkühlung weder im Läuferraum, noch in der Pumpe eintreten, um eine Erstarrung zu verhindern. Dies gilt insbesondere für die Förderung flüssiger Metalle, z. B. bei der Umwälzung von zur Wärmeerzeugung verwandten Schmelzen, z. B. Natrium- oder Kaliummetallen, oder in der Erdölindustrie zur Umwälzung flüssigen Asphaltes bzw. erhärtbarer Destillate. Es ist daher im Stillstand eine Heizung des vom Fördermedium erfüllten Motorraumes durch äußere Hilfsmittel erforderlich, sobald der Motor steht. Bei Wiedereinschaltung des Aggregates muß stets eine flüssige Füllung des Läuferraumes vorhanden sein, um das sofortige Anlaufen des Motors zu gewährleisten.
• Bekannte Bauarten benutzen hierzu, um Motor und Pumpe herum angeordnet, eine Fremdheizung mit Dampf oder elektrischer Energie. Hierbei muß allerdings eine erhebliche Wärmemenge aufgewendet werden, um die Bedingung erfüllen zu können, den inneren Läuferraum unter der Arbeitstemperatur halten zu können. Bei der von außen angewandten Heizung ist es also erforderlich, wegen der Wärmeverluste erheblich mehr Wärmeenergien aufzuwenden, als zur Aufrechterhaltung der Temperatur im Läuferraum notwendig wäre. Außerdem ist diese Art der Heizung gemäß Obenstehendem unwirtschaftlich und umständlich, da die für die Aufheizung des Läuferraumes notwendigen Wärmemengen getrennt herangeführt werden müssen.
• Weiterhin ist auch bekannt, zum Feuchtigkeitsschutz von Maschinen und Apparaten die Durchzugkühlluft im Inneren des Gehäuses so zu führen, daß diese sich an den warmen Wicklungen und Eisenteilen erwärmt, wobei die Innentemperatur über der Temperatur der Außenluft liegt. Dieser Schutz erstreckt sich auch auf den Ruhezustand, wo eine sich selbsttätig einschaltende zusätzliche Heizwicklung die Innentemperatur der Apparate und Isolationsteile über derjenigen der Außenluft hält. Selbsttätige in der Zugluft liegende Luftklappen sorgen für den Lufteintritt, während sie im Ruhezustand das Gehäuseinnere gegenüber der Außenluft abschließen. Es benötigen somit die obengenannten Anordnungen zusätzliche Armaturen und Leitungen nebst Heizwicklungen mit automatischen Schaltern und verstärkten Isolierungen, was die Maschinen vergrößert und unhandlich macht.
• Gegenstand und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine Direktheizung des vom Fördermedium erfüllten Motorraumes mit einer dem Motor aufgedrückten verringerten Hilfsspannung zu erzielen, wobei der Läufer als Stromverdrängungsläufer mit starker Stromverdrängung derart ausgebildet ist, daß beim Umschalten auf Stillstand zwei bzw. drei Motorphasen mit einer einphasigen bzw. dreiphasigen, von einem Transformator gelieferten kleineren, unter der Betriebsspannung liegenden Hilfsspannung gespeist werden. Zweckmäßigerweise wird hierbei die für die Wärmeleistung erforderliche Hilfsspannung durch einen mit dem Umschaltschütz gekoppelten Transformator erzeugt, welcher beim Ausschalten des Motors durch Umschaltkontakte eingeschaltet wird. Als Hilfsspannung wird eine entsprechend der gewünschten Wärmemenge eingestellte, vorzugsweise einphasige Spannung an zwei Motorphasen zur Speisung des Motors angelegt, um ein eventuelles Hochlaufen des Motors in jedem Falle zu verhindern. Außerdem muß der Motor bei dieser Anordnung in der Läuferwicklung als Stromverdrängungsläufer ausgeführt werden, um ein Überwiegen der Kurzschlußleistung des Läufers gegenüber den Ständerkurzschlußverlusten zu erzwingen. Die Läufererwärmung wirkt hierbei unmittelbar auf den Läuferraum, wogegen die Ständerwicklung über den Umweg der Ständerisolation und des Blechpaketes auf die Erwärmung des Läuferraumes kaum Einfluß hat.
• Bei der Anwendung der Erfindung werden somit keine von außen anwendbaren Hilfsmittel für die Warmhaltung des Motorinneren benötigt, wobei zu berücksichtigen ist, daß durch die elektrische Heizung des Läuferraumes im Motorinnern bei Stillstand praktisch die gleichen Ausdehnungs- und Betriebsverhältnisse wie während des Betriebes erhalten bleiben. Die Umschaltung auf den vorzugsweise einphasigen Kurzschlußbetrieb erfolgt beim Abschalten der Hauptspannung selbsttätig durch das Umschaltschütz. An Stelle der Handschaltung laut Abbildung kann auch eine in bekannter Weise aus zwei Stufen bestehende Umschaltkombination mit gegenseitiger Verriegelung angewendet werden.
• Die Vorteile und Einzelheiten der Heizung nach der Erfindung sind an Hand des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
• Der Elektromotor 1 der Pumpe 2 erhält von den hinter den Sicherungen liegenden Umschaltkontakten R, S, T des Umschaltschützes über die Klemmen U, V, W die volle Nennspannung. Die Umschaltkontakte R, S, T des Umschaltschützes sind mittig gelagert und auf der Kontaktseite r, s, t mit den Einschaltkontakten R' und T' für den Transformator 8 miteinander verbunden und betätigbar. Beim Ausschalten der Nennspannung wird die Verbindung R, S, T mit der Motorwicklung U, Il, W unterbrochen und gleichzeitig die Primärseite des Transformators 8 mit den Klemmen r', t' an das Netz gelegt. Nach -der Durchschaltung der Sekundärseite mit den Klemmen r, t des Transformators 8 zum Elektromotor 1 und dessen Klemmen U, W heizt die Hilfsspannung infolge Kurzschluß in der Läuferwicklung den Läuferraum 6 innerhalb des Spaltrohres 3 auf, welches die Ständerwicklung 4 und das Blechpaket 5 von dem Fördermedium trennt. Das Fördermedium dringt über den Spalt 7 der Pumpe 2 in den Läuferraum 6 ein, den es dabei ganz ausfüllt. Durch Aufheizung des Läuferraumes 6 bleibt das Fördermedium in dünnflüssigem Zustand, so daß beim Aufschalten der Nennspannung ein sofortiges Anlaufen des Elektromotors gewährleistet ist. Der Transformator 8 wird in diesem Augenblick primärseitig sofort vom Netz getrennt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Während des Stillstandes beheizte, durch Elektromotor nasser oder halbnasser Bauart angetriebene stopfbüchslose Pumpe zur Förderung von nur in heißem Zustand flüssigen Medien, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer als Stromverdrängungsläufer mit starker Stromverdrängung derart ausgebildet ist, daß beim Umschalten auf Stillstand zwei bzw. drei Motorphasen mit einer einphasigen bzw. dreiphasigen, von einem Transformator gelieferten kleineren, unter der Betriebsspannung liegenden Hilfsspannung gespeist werden.
2. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umschaltung auf Stillstand eine den Transformator unter Spannung setzende Verriegelung der Schaltkontakte desselben mit denen des Motors erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 447 624.