DE4341456A1 - Leitungsnetz, insbesondere Frisch- oder Reinwasserrohrleitungsnetz - Google Patents
Leitungsnetz, insbesondere Frisch- oder ReinwasserrohrleitungsnetzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Leitungsnetz, insbesondere ein
Frisch- oder Reinwasser-Rohrleitungsnetz, mit einer Haupt- und/oder
Ringleitung, die von einem Medium durchströmt ist,
und mit zumindest einer davon abgezweigten, einen Bypass bil
denden Nebenleitung, an die wenigstens eine Entnahmestelle an
geschlossen ist, wobei die Nebenleitung mit ihrem zu- oder ab
strömseitigen Leitungsabschnitt oder -ende in einem Bereich
der Haupt- oder Ringleitung mit verändertem lichten Leitungs
querschnitt mündet.
Um beispielsweise qualitativ hochwertiges Reinwasser an ver
schiedenen Entnahmestellen bereitstellen zu können, ist es be
reits bekannt, ein Rohrleitungsnetz mit einer Haupt-Ringlei
tung vorzusehen, die ständig von einem Wasserstrom durchspült
wird. Durch diesen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom wird
solchen Verunreinigungen entgegengewirkt, die sich bei einem
Stehen des Wassers im Leitungssystem bilden oder ansammeln
könnten. Aus demselben Grund sind die Entnahmestellen mit der
Hauptleitung jeweils über eine Nebenleitung verbunden, die
praktisch als Bypass ausgebildet ist und einen zu- und ab
strömseitigen Leitungsabschnitt hat.
Um auch in diesen zu einer Entnahmestelle führenden Nebenlei
tungen das Wasser selbst bei diskontinuierlicher Entnahme in
einem kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom durchfließen zu las
sen, sind in die Haupt-Ringleitung des vorbekannten Rohrlei
tungsnetzes im Bereich jeder Entnahmestelle Rohrabschnitte
zwischengeschaltet, in denen sich die Ringleitung konisch oder
düsenförmig verengt, um sich anschließend wieder diffusorför
mig zu erweitern. Dabei ist der zuströmseitige Leitungsab
schnitt jeder Nebenleitung außerhalb der ihr zugeordneten
Rohrverengung angeordnet, während der abströmseitige Leitungs
abschnitt in dem Bereich der Rohrverengung mündet, der den ge
ringsten lichten Durchmesser hat.
Im Bereich dieser Rohrverengung wird die Fließgeschwindigkeit
des in der Haupt-Ringleitung fließenden Flüssigkeitsstromes
erhöht und gleichzeitig auch der Wasserdruck in diesem Bereich
reduziert. Die von veränderten lichten Querschnitten der Rohr
leitung abhängige Druckdifferenz bewirkt den erwünschten kon
tinuierlichen Flüssigkeitsstrom auch in der Nebenleitung.
Nachteilig bei diesem vorbekannten Leitungssystem ist jedoch,
daß mit jeder dieser Rohrverengungen ein hydraulischer Verlust
verbunden ist, der bei einer Vielzahl von Entnahmestellen und
einer entsprechenden Anzahl von Rohrverengungen dazu führen
kann, daß bei den in Strömungsrichtung letzten Entnahmestellen
nur noch ein unzureichender Flüssigkeitsdruck zur Verfügung
steht. Darüber hinaus können diese Rohrverengungen auch dazu
führen, daß selbst in der Hauptleitung praktisch nur noch ein
laminarer Flüssigkeitsstrom fließt, der nur unvollkommen even
tuellen Verunreinigungen entgegenwirken kann.
Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, ein Leitungssystem
zu schaffen, das derartigen Verunreinigungen wirkungsvoll ent
gegenwirkt und sich auch bei einer Vielzahl von Entnahmestel
len durch einen vergleichsweise geringen hydraulischen Verlust
auszeichnet.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem
Leitungsnetz der eingangs erwähnten Art insbesondere darin,
daß zumindest einer Nebenleitung eine in die Haupt- und/oder
Ringleitung zwischengeschaltete Rohrerweiterung zugeordnet
ist, die einen erweiterten lichten Leitungsquerschnitt hat,
daß der zuströmseitige Leitungsabschnitt der Nebenleitung an
die Hauptleitung im Bereich ihrer Rohrerweiterung
angeschlossen ist und daß der abströmseitige Leitungsabschnitt
der Nebenleitung in einem Bereich der Hauptleitung mit
demgegenüber reduziertem Leitungsquerschnitt mündet.
Das erfindungsgemäße Leitungsnetz weist mindestens eine
Rohrerweiterung auf, die einen erweiterten Leitungsquerschnitt
hat und in die Hauptleitung zwischengeschaltet ist. Diese
Rohrerweiterung ist mit einer Nebenleitung verbunden. Dabei
ist der zuströmseitige Leitungsabschnitt oder das zuströmsei
tige Leitungsende der Nebenleitung an die Hauptleitung im Be
reich der ihr zugeordneten Rohrerweiterung angeschlossen, wäh
rend das abströmseitige Leitungsende der Nebenleitung in einen
Bereich der Hauptleitung mit demgegenüber reduziertem Lei
tungsquerschnitt mündet. Die Nebenleitung ist mit ihren Lei
tungsenden also in zwei Bereichen der Hauptleitung angeschlos
sen, die einen unterschiedlichen lichten Durchmesser aufwei
sen. Die Fließgeschwindigkeit oder Strömungsgeschwindigkeit
des kontinuierlich in der Hauptleitung strömenden Reinwassers
oder dergleichen Mediums nimmt im Bereich jeder Rohrerweite
rung ab, wodurch gleichzeitig auch der dynamische Druck in
diesem Bereich absinkt. Gemäß der Gleichung von Bernoulli
nimmt der statische Druck in diesem Bereich zu. Da in dem Be
reich mit einem demgegenüber reduzierten Leitungsquerschnitt
das im Leitungsnetz geführte Medium eine höhere Strömungsge
schwindigkeit hat und hier daher ein geringerer statischer
Druck vorhanden ist, wird auch das Medium von dem
zuströmseitigen Leitungsende zum abströmseitigen Leitungsende
der Nebenleitung gedrückt oder geführt.
Empfehlenswert ist es, wenn jeder Nebenleitung eine solche
Rohrerweiterung zugeordnet ist. Wo es die Lage der
Hauptleitung zuläßt, ist es jedoch auch möglich, wenigstens
eine zusätzliche Entnahme-Stelle unmittelbar an die
Hauptleitung anzuschließen. Auch können weitere Nebenleitungen
ohne eine solche Rohrerweiterung an die Hauptleitung
angeschlossen werden, wenn dort beispielsweise nur geringere
Anforderungen an die Wasserqualität erforderlich sind.
Durch die kontinuierliche Strömung des in der Hauptleitung so
wie den Nebenleitungen geführten Reinwassers oder dergleichen
Mediums wird einer Keimbildung und einem Ansammeln von Verun
reinigungen im Leitungsnetz entgegengewirkt. Diese Reinigungs
wirkung läßt sich durch eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit
des in das erfindungsgemäße Leitungsnetz eingespeisten Rein
wassers noch zusätzlich wesentlich verstärken. Einer solchen
erhöhten Fließgeschwindigkeit kommt entgegen, daß das erfin
dungsgemäße Leitungsnetz in seiner Hauptleitung keine düsen
förmigen Rohrverengungen - , sondern vielmehr Rohrerweiterun
gen aufweist. Durch diese Rohrerweiterungen können auch die
hydraulischen Verluste bei dem erfindungsgemäßen Leitungsnetz
gering gehalten werden, so daß auch an der in Strömungsrich
tung letzten Nebenleitung ein ausreichender Flüssigkeitsdruck
zur Verfügung steht.
Grundsätzlich können sowohl der zuströmseitige Leitungsab
schnitt wie auch das abströmseitige Leitungsende der Nebenlei
tung im Bereich der Rohrerweiterung an die Hauptleitung ange
schlossen sein, wenn die Rohrerweiterung an diesen Anschluß
stellen einen unterschiedlichen lichten Durchmesser hat. Um
die Nebenleitung jedoch gut durchspülen zu können und um dazu
einen ausreichenden Druckunterschied zwischen dem zuströmsei
tigen und dem abströmseitigen Leitungsende der Nebenleitung zu
erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn der zuströmseitige Lei
tungsabschnitt der Nebenleitung im Bereich des größten lichten
Querschnittes der Rohr- oder Querschnittserweiterung der
Hauptleitung an dieser angeschlossen ist und wenn der abström
seitige Leitungsabschnitt der Nebenleitung in einem Bereich
außerhalb der Rohr- oder Querschnittserweiterung in der Haupt
leitung mündet.
Die Rohrerweiterungen der Hauptleitung können praktisch belie
big ausgestaltet sein. Jedoch ist eine in ihrem Rohrinneren
strömungstechnisch günstig ausgebildete Rohrerweiterung vorzu
ziehen. Dabei sieht eine vorteilhafte und mit geringem Aufwand
herzustellende Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, daß
die Rohr- oder Querschnittserweiterung zwei, vorzugsweise etwa
gleich große Erweiterungsabschnitte hat, die jeweils trichter- oder
kegelstumpfförmig ausgebildet sind und sich zu ihren ein
ander abgewandten Enden hin verjüngen.
Bei einem Leitungsnetz, das nur eine vergleichsweise geringe
Anzahl von Entnahmestellen aufweist und bei dem deshalb auch
ein höherer hydraulischer Verlust in Kauf genommen werden
kann, kann es vorteilhaft sein, wenn der abströmseitige Lei
tungsabschnitt der Nebenleitung im Bereich einer Rohrverengung
der Hauptleitung mündet, wobei jeder Nebenleitung vorzugsweise
eine Rohrverengung zugeordnet ist. Da bei dem
erfindungsgemäßen Leitungsnetz der zuströmseitige Leitungsab
schnitt der Nebenleitung im Bereich einer Rohrerweiterung an
die Hauptleitung angeschlossen ist, besteht bei dieser Ausfüh
rungsform gemäß der Erfindung eine besonders hohe Druckdiffe
renz zwischen dem zuströmseitigen und dem abströmseitigen Lei
tungsende der Nebenleitung.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieles in
Verbindung mit den Ansprüchen sowie der Zeichnung. Die einzel
nen Merkmale können je für sich oder zu mehreren bei einer
Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.
Es zeigt in unterschiedlichen Maßstäben:
Fig. 1 ein Leitungsnetz mit einer Haupt-Ringleitung in einer
schematischen Darstellung, wobei drei Entnahmestellen
über jeweils eine Nebenleitung mit der Haupt-Ringlei
tung verbunden sind und
Fig. 2 das Leitungsnetz aus Fig. 1 in einer Teilansicht im
Bereich einer ihrer Entnahmestellen.
In Fig. 1 ist ein Leitungsnetz 1 dargestellt, wie es beispiels
weise zur Reinwasserversorgung etwa im Klinikbereich oder bei
Industrieanlagen eingesetzt werden kann. Das Leitungsnetz 1
weist eine Hauptleitung 2 auf, die zur Erzeugung eines konti
nuierlichen Flüssigkeitsstromes als Ringleitung ausgebildet
ist. Durch den kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom wird einer
Keimbildung und einem Ansammeln von Verunreinigungen im Lei
tungsnetz 1 entgegengewirkt.
Die Hauptleitung ist zu- und abströmseitig mit einer Aufberei
tungsanlage 3 verbunden, die das Reinwasser erzeugt, dieses in
das Leitungsnetz einspeist und das ihr anschließend wieder zu
geführte Reinwasser erneut aufbereitet und gegebenenfalls er
gänzt, um es - praktisch in einem Wasser-Kreislauf - wiederum
in das Leitungsnetz einzupumpen.
Statt einer Ringleitung sind auch andere Ausführungsformen
denkbar, die einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom in der
Hauptleitung 2 sicherstellen.
Das in Fig. 1 dargestellte Leitungsnetz 1 hat drei als Ventile
5 ausgebildete Entnahmestellen 4, die über jeweils eine Neben
leitung 6 mit der Hauptleitung 2 verbunden sind. Die Nebenlei
tungen 6 sind von der Hauptleitung 2 abgezweigt und praktisch
als Bypass ausgebildet. Jeder Nebenleitung 6 ist eine Rohrer
weiterung 7 zugeordnet, die einen erweiterten lichten Lei
tungsquerschnitt hat und in die Hauptleitung 2 zwischenge
schaltet ist. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, ist der zuströmsei
tige Leitungsabschnitt der Nebenleitung 6 an die Hauptleitung
2 im Bereich ihrer Rohrerweiterung 7 angeschlossen, während
der abströmseitige Leitungsabschnitt 9 der Nebenleitung 6 in
Strömungsrichtung Pf1 der Hauptleitung hinter der Rohrerwei
terung 7 in einem Bereich der Hauptleitung mit einem demgegen
über reduzierten Leitungsquerschnitt mündet.
Die Fließgeschwindigkeit der im Leitungsnetz 1 strömenden
Flüssigkeit nimmt im Bereich der Rohrerweiterungen 7 ab. Mit
der Abnahme des dynamischen Flüssigkeitsdruckes ist gleichzei
tig eine Zunahme des statischen Wasserdruckes verbunden. Da
das abströmseitige Leitungsende 9 der Nebenleitung 6 in einem
Bereich der Hauptleitung 2 mit einem demgegenüber reduzierten
lichten Durchmesser mündet, besteht zwischen den zuströmseiti
gen und den abströmseitigen Leitungsenden 8,9 der Nebenleitun
gen 6 jeweils eine Druckdifferenz, die das durch die Hauptlei
tung 2 geführte Reinwasser selbst bei geschlossenen Ventilen 5
auch durch die Nebenleitungen 6 strömen läßt. Auf diese Weise
fließt auch bei gesperrten Ventilen 5 - ebenso wie in der
Hauptleitung 2 - ein kontinuierlicher Flüssigkeitsstrom, der
einer Keimbildung und einem Ansammeln von Verunreinigungen in
den Nebenleitungen 6 entgegenwirkt.
Da die zum Durchspülen der Nebenleitungen 6 erforderliche
Druckdifferenz bei dem hier dargestellten Leitungsnetz 1 nicht
über Rohrverengungen -, sondern über Rohrerweiterungen gebil
det wird, kann das Reinwasser oder dergleichen Medium auch mit
hoher Geschwindigkeit in das Leitungsnetz 1 eingespeist wer
den, was das Durchspülen der Hauptleitung 2 sowie der Neben
leitungen 6 wesentlich begünstigt.
Wie in Fig. 1 angedeutet ist, weist das Leitungsnetz 1 im Be
reich der Hauptleitung 2 mit Ausnahme der Rohrerweiterungen 7
in etwa denselben lichten Durchmesser auf. Demgegenüber haben
die Nebenleitungen 6 zweckmäßigerweise einen geringeren Durch
messer, um das Leitungsnetz 1 zu den einzelnen Entnahmestellen
4 führen zu können. Dabei können an jede der Nebenleitungen 6
auch mehrere Entnahmestellen 4 angeschlossen werden, wobei der
zwischen der Entnahmestelle 4 und der ihr zugeordneten Neben
leitung 6 vorgesehene Leitungsabschnitt 10 möglichst kurz
ausgestaltet werden sollte.
Während der zuströmseitige Leitungsabschnitt 8 der Nebenlei
tungen 6 jeweils im Bereich der zugeordneten Rohrerweiterung 7
anzuschließen ist, kann das abströmseitige Leitungsende 9 der
Nebenleitung auch im Bereich einer der Rohrerweiterung 7 in
Strömungsrichtung vorzugsweise nachgeschalteten Rohrverengung
der Hauptleitung in diese einmünden. Eine solche
Flüssigkeitsführung, bei der das zuströmseitige Leitungsende 8
an eine Rohrerweiterung 7 und das abströmseitige Leitungsende
9 der Nebenleitung 6 an eine Rohrverengung angeschlossen ist,
zeichnet sich durch eine besonders hohe Druckdifferenz aus.
Um die hydraulischen Verluste im Leitungsnetz 1 möglichst ge
ring zu halten, wird jedoch die in den Fig. 1 und 2 darge
stellte Ausführungsform bevorzugt, bei dem das abströmseitige
Leitungsende der Nebenleitung 6 etwa im Bereich des üblichen
Rohrdurchmessers in die Hauptleitung 2 mündet. Da bei einer
solchen Ausgestaltung der Hauptleitung 2 in dieser praktisch
keine Rohrverengungen vorgesehen sind, können die hydrauli
schen Verluste auch bei einer Vielzahl von Entnahmestellen
vergleichsweise geringgehalten werden, so daß auch bei der in
Strömungsrichtung letzten Entnahmestelle 4 ein ausreichender
Flüssigkeitsdruck zur Verfügung steht.
In Fig. 2 ist das Leitungsnetz 1 im Bereich A aus Fig. 1 darge
stellt. Deutlich zu erkennen ist, daß die Rohrerweiterung 7
zwei etwa gleich große kegelstumpfförmige Erweiterungsab
schnitte 11, 12 hat, die sich zu ihren einander abgewandten En
den hin verjüngen und in die angrenzenden Leitungsabschnitte
der Hauptleitung 2 übergehen. Um eine möglichst hohe Druckdif
ferenz zwischen dem zuströmseitigen Leitungsabschnitt und dem
abströmseitigen Leitungsende der Nebenleitungen 6 zu erzielen,
ist der zuströmseitige Leitungsabschnitt 8 jeder Nebenleitung
im Bereich des größten lichten Querschnittes der ihr zugeord
neten Rohrerweiterung 7 an die Hauptleitung 2 angeschlossen,
während der abströmseitige Leitungsabschnitt 9 der Nebenlei
tungen 6 weitgehend in einem Bereich außerhalb der Rohr- oder
Querschnittserweiterung 7 in die Hauptleitung 2 mündet.
Bei einem Öffnen eines der Entnahmestellen 4 kann das in einem
Wasserkreislauf im Leitungsnetz 1 kontinuierlich strömende
Reinwasser über die Leitungsabschnitte 8 und 9 zum Ventil 5
fließen und dort entsprechend dem Reinwasser-Bedarf entnommen
werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Leitungsnetz 1 wird einer Keimbil
dung und einem Ansammeln von Verunreinigungen wirkungsvoll
entgegengewirkt, wobei sich das Leitungsnetz 1 auch bei einer
Vielzahl von Entnahmestellen 4 durch einen vergleichsweise ge
ringen hydraulischen Verlust auszeichnet. Da in der Hauptlei
tung 2 des Leitungsnetzes praktisch keine Rohrverengungen vor
gesehen sind, kann das in dessen Hauptleitung 2 geführte Me
dium auch mit einer vergleichsweise hohen Fließgeschwindigkeit
eingespeist werden, wodurch das Durchspülen sowohl der Haupt
leitung 2 wie auch der Nebenleitungen 6 noch zusätzlich begün
stigt wird. Dabei steht auch bei einer größeren Anzahl von
Entnahmestellen 4 an der in Strömungsrichtung letzten Entnah
mestelle 4 ein ausreichender Flüssigkeitsdruck zur Verfügung.
Claims (4)
1. Leitungsnetz, insbesondere Frisch- oder Reinwasser-Rohr
leitungsnetz, mit einer Haupt- und/oder Ringleitung, die
von einem Medium durchströmt ist, und mit zumindest einer
davon abgezweigten, einen Bypass bildenden Nebenleitung,
an die wenigstens eine Entnahmestelle angeschlossen ist,
wobei die Nebenleitung mit ihrem zu- oder abströmseitigen
Leitungsabschnitt oder -ende in einem Bereich der Haupt- und/oder
Ringleitung mit verändertem lichten Leitungsquer
schnitt mündet, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
einer Nebenleitung (6) eine in die Haupt- und/oder
Ringleitung zwischengeschaltete Rohrerweiterung (7)
zugeordnet ist, die (7) einen erweiterten lichten
Leitungsquerschnitt hat, daß der zuströmseitige
Leitungsabschnitt (8) der Nebenleitung(en) (6) an die
Hauptleitung (2) im Bereich ihrer Rohrerweiterung (7)
angeschlossen ist und daß der abströmseitige
Leitungsabschnitt (9) der Nebenleitung (6) in einem
Bereich der Hauptleitung (2) mit demgegenüber reduziertem
Leitungsquerschnitt mündet.
2. Leitungsnetz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der zuströmseitige Leitungsabschnitt (8) der Nebenlei
tung(en) (6) im Bereich des größten lichten Querschnittes
der Rohr- oder Querschnittserweiterung (7) der Hauptlei
tung (2) an dieser angeschlossen ist und daß der abström
seitige Leitungsabschnitt (9) der Nebenleitung(en) (6) in
einem Bereich außerhalb der Rohr- oder Querschnittserwei
terung in der Hauptleitung (2) mündet.
3. Leitungsnetz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Rohr- oder Querschnittserweiterung (7) zwei,
vorzugsweise etwa gleich große Erweiterungsabschnitte
(11, 12) hat, die jeweils trichter- oder kegelstumpfförmig
ausgebildet sind und sich zu ihren einander abgewandten
Enden hin verjüngen.
4. Leitungsnetz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der abströmseitige Leitungsabschnitt (9)
der Nebenleitung(en) (6) im Bereich einer Rohrverengung
der Hauptleitung (2) mündet, wobei jeder Nebenleitung (6)
vorzugsweise eine Rohrverengung zugeordnet ist.
Priority Applications (1)
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DE4341456A DE4341456C2 (de) | 1993-02-19 | 1993-12-06 | Leitungsnetz, insbesondere Frisch- oder Reinwasser-Rohrleitungsnetz |
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