DE928153C

DE928153C - Verfahren und Anlage zum hydraulischen Foerdern von festen Koerpern, insbesondere Kohle, in Fernleitungen

Info

Publication number: DE928153C
Application number: DE1952P0008117
Authority: DE
Inventors: Sam Aaron Jones; Eric Herbert Reichl
Original assignee: Consolidation Coal Co
Current assignee: Consolidation Coal Co
Priority date: 1952-08-01
Filing date: 1952-08-01
Publication date: 1955-05-26

Description

Verfahren und Anlage zum hydraulischen Fördern von festen Körpern, insbesondere Kohle, in Fernteitungen Die Erfindung bezieht sich auf das hydraulische Fördern von festen Körpern, besonders Kohle, in Fernleitungen. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Anlage zum Pumpen fester, in einem flüssigen Träger suspendierter Teilchen.
Der Transport von Kohle durch Fernleitungen wird schon seit langer Zeit vom Standpunkt der Bequemlichkeit und verringerter Betriebskosten als außerordentlich zweckmäßig angesehen. Man hat bereits wesentliche Anstrengungen zur wirtschaftlichen Verwirklichung dieser Möglichkeit unter Verwendung von Wasser als Träger für die Kohle gemacht. Es wurden auch schon einige Erfolge beim Transport von Kohle durch Fernleitungen über geringe Entfernungen erreicht. Bis heute gibt es jedoch noch keine Kohlenfernleitung, mit der die Kohle über Entfernunlgen bis zu I50 und mehr Kilometer transportiert werden kann.
Beim Studium des Standes der Technik zusammen mit durchgeführten Experimenten hat sich herausgestellt, daß zwei Probleme für die frühere Erfolglosigkeit bei der Entwicklung von Kohlenferuleitungen über weite Entfernungen verantwortlich sind. Erstens neigt die Kohle dazu, sich aus der Suspension abzusetzen. Ein merkliches Absetzen der Festkörper führt bald dazu, daß die Fernleitung unbenutzbar wird. Es gibt für jedes besondere System eine minimale Strömungsgeschwindigkeit, oberhalb der kein merkliches Absetzen der Teilchen auftritt. Es ist jedoch notwenig, daß die Strömungsgeschwindig,keit diesen Minimalwert nicht wesentlich überschreitet, da sonst die Betriebskosten für das Pumpen von Kohle und Wasser die wirtschaftlichen Vorteile der Fernleitung mindern. Darüber hinaus soll der Strom des Trägermediums über die Länge der Fernleitung im wesentlichen glatt und konstant sein, um die Absetzneigung der suspendierten Kohle herabzusetzen.
Die Erstellung und Aufrechterhaltung dieser wünschenswerten Bedingungen eines gleichmäßigen und kontinuierlichen Stromes des Trägermediums von konstanter Geschwindigkeit führt unmittelbar zum zweiten Problem, d. h.. dem einer Pumpe, die den hohen, zur Überführung der Kohle-Wasser-Suspension oder des Schlammes über weite Entfernungen notwendigen Druck entwickeln kann.
Eine solche Pumpe, von der mehrere über die Gesamtlänge der Fernleitung verteilt vorgesehen sein können, muß den Druck des flüssigen Mediums steigern, ohne die Geschwindigkeit des Flüssiglçeitsstromes in der Fernleitung so weit zu vermindern, daß ein Absetzen des geförderten Gutes. in dieser erfolgt. Ferner darf die Pumpe, und das bildet eine wichtige Einschränkung der Verwendung der üblichen mechanischen Pumpen, nicht durch den Schlamm abgeschliffen und beeinträchtigt werden.
Im anderen Fall würden die Unterhaltungskosten der Fernleitung durch das dauernde Auswechseln der Pumpen außerordentlich gesteigert werden.
Hauptziel der Erfindung ist demnach ein verbessertes Fernleitungssystem für den Transport von Festkörpern, in dem die in einer Flüssigkeit suspendierten Festkörper mit im wesentlichen über die Leitungslänge konstanter Geschwindigkeit durch die Fernleitung bewegt werden.
Die Erfindung richtet sich weiter auf eine verbesserte Pumpanlage zum Heben einer Flüssigkeit von einem Druckniveau auf ein anderes, höher liegendes Druckniveau.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Pumpanlage für Aufschwemmungen, bei der Aufschwemmungsmengen aus der Fernleitung abgezogen, mittels einer getrennten, unter Druck stehenden Rezirkulationsflüssigkeit auf ein höheres Druckniveau gehoben und wieder in die Fernleitung zurückgeführt werden.
Ferner ist die Erfindung auf ein Verfahren Pumpen von Aufschwemmungen gerichtet, bei dem kein übermäßiger Verschleiß oder Angriff der sich bewegenden Teile der Pumpanlage oder der geförderten Festkörper auftritt.
Nach der Erfindung wird ein verbessertes Fernleitungssystem zur Überführung von Festkörpern in Form einer Suspension der Festkörper in einem flüssigen Medium, im folgenden als Aufschwemmung bezeichnet, vorgeschlagen. Dieses System enthält eine Fernleitung, in die eine oder mehrere Pumpstationen oder -anlagen zum Heben des Druckes der Aufschwemmung auf ein höheres Niveau eingebaut sind. Jede Pumpstation enthält zwei Überführungsleitungen, die zur periodischen und abwechselnden Aufnahme einer bestimmten Aufschwemmungsmenge an einer Stelle niedrigeren Druckes aus der Fernleitung dienen. Zu den Überführungsleitungen jeder Pumpstation gehört ein kontinuierlich arbeitendes rezirkulierendes und druckerhöhendes System, das eine bestimmte Menge unter Druck gesetzter Flüslsigkeit der Überführungsleituneg unmittelbar nach der Aufnahme der Aufschwemmungsmenge zuführt. Die Aufschwemmung wird darauf von der Überführungsleitung der Hochdruckseite der Fernleitung zugeführt, und die Menge der unter Druck gesetzten Flüssigkeit wird danach zu einer mechanischen Drucksteigerungsaniage rezirkuliert. Die Wirkungsweise jeder Überführungsleitung wird mit der der anderen Überführungsleitung synchronisiert, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Zuführung der Aufschwemmung zur Hochdruckseite der Leitung erfolgt. Darüber hinaus wird durch Verwendung von Überführungsfeitungen mit dem Innendurchmesser der Hauptleitung die gleiche Geschwinfdigkeit der strömenden Aufschwemmung über die gesamte Länge der Fernleitung erzielt und aufrechterhalten. Die gewünschte Betriebsgeschwindigikeit läßt sich leicht durch richtigen Aufbau des rezirkulierenden und drucksteigernden Systems erreichen.
Allgemein sind bei der Erfindung zwei Hauptausführungsformen mögJiich: erstens eine hin und her gehende Bewegung der Aufschwemmung in die Überführungleitungen des Pumpsystems hinein und aus ihnen heraus, zweitens eine kontinuierliche, in einer Richtung verianfende Bewegung der Aufschwemmung durch die Überlieferungsleitungen.
Nach der Erfindung wird eine Pumpe zum Transport von Fesiliörpern, beispielsweise Kohle, in flüssiger Suspension durch eine Fernleitung vorgesehen, die eine drucksteigernde Anlage enthält, welche über zwei Überfahrungsleitungen, deren Durchmesser nicht wesentlich kleiner als der der Fernleitungen ist, mit den Fernleitungseinlaß-und -auslaßleitungen in Verbindung steht und die den Überführungsleitungen kontinuierlich und abwechselnd, aber in gleichen Mengen ein flüssiges Pumpmedium zu- und dann wieder in die drucksteigernde Anlage zurückführt, wobei die Überführungsleitungen einmal a'ls Niederdrudczone und einmal als Hochdruckzone arbeiten und Strömungsregler zum A;bleiten einer bestimmten Menge der flüssigen Suspension von der Einlaßleitung in die Überfüthrungsleitung, wenn diese als Niederdruckzone arbeitet, und von der Überführungsleitung in die AuslaßLeitung dienen, wenn diese als Hochdruckzone arbeitet.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann dem Zirkulationsisystem eine Menge Pumpflüssigkeit, die dem Teil der in die Auslaßleitung abgegebenen Pumpflüssigkeit entspricht, zugesetzt werden.
Zum besseren Verständnis soll die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden.
Diese zeigen in Fig. I ein Fluß schema eines Systems zum Transport einer Kohle-Wasser-Aufschwemmung nach der Erfindung, Fig. 2 eine teilweise schematisch und teilweise i.m Querschnitt gezeichnete Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Pump station zur Drucksteigerung der Kohle-Wasser-Aufschwemmung, Fig. 3 eine teilweise schematisch und teilweise im Querschnitt gezeichnete Darstellung der Pumpe nach Fig. 2 in einer anderen Betriebs stufe, Fig. 4 eine teilweise schematisch und teilweise im Querschnitt gezeichnete Darstellung einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung, Fig. 5 eine Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 4 in einer anderen Betriebs stufe, Fig. 6 eine Abänderung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 2 und 3, Fig. 7 eine weitere Abänderung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 2 und 3, Fig. 8 eine Abänderung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 4 und 5 und Fig. 9 eine weitere Abänderung des Ausführnngsbeispiels nach den Fig. 4 und 5.
In Fig. I ist ein Fernleitungssystem zum Transport von Kohle in Form einer Wasseraufschwemmung über Entfernungen bis zu I60 km und darüber dargestellt. Bei diesem System werden Kohle und Wasser einem Aufschwemmungsbereitungstank 10 zugeführt, in dem sie gemischt werden, so daß eine Aufschwemmung von gleichmäßiger Konsistenz entsteht. Vom Bereitungstank wird die Aufschwemmung über eine Fernleitung 12 der Einlaß-oder Niederdruckseite einer Pumpstation 14 zugeführt. Der notwendige Druck zur Beförderung der Aufschwemmung mrt der gewünschten Geschwindigkeit wird durch diese Pumpstation erzeugt, wie im folgenden noch beschrieben werden soll.
Von der Hochdruckseite der Pumpstation 14 wird die Aufschwemmung über eine Fernleitung I6 einer zweiten Pumpstation I8 zugeführt, die in Aufbau und Betriebsweise der ersten Pumpstation I4 entspricht. Die Kohlle-Wasser-Aufschwemmung wird von der zweiten Pumpstation I8 über eine Fernleitung 20 einem Aufschwemmungstrenntank 22 zugeführt, aus dem die abgetrennte Kohle gewonnen wird.
Die Größe der Kohle, die Konzentration der Aufschwemmung, der Durchmesser der Leitung und die Geschwindigkeit der Aufschwemmung durch die Fernleitung werden in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt, um eine kontinuierliche Bewegung der Kohle über die ganze Länge der Fernleitung sicherzustellen und die gewünschte Kapazität der Fernleitung zu erzielen. Für den wirtschaftlichen Betrieb liegt die Größe der Kohle im allgemeinen zwischen 40 Maschen und I cm im Durchmesser. Die Konzentration der Aufschwemmung liegt vorzugsweise zwischen 40 und 80 Gewichtsp rozent Festkörper. Im allgemeinen beträgt der Durchmesser der Fernleitung 12 bis 38 cm. Die Strömungsgeschwindigkeit durch das System ist derart, daß sich nur wenige oder keine Festkörper ab setzen, und liegt im allgemeinen unter den gegebenen Bedingungen oberhalb des Bereiches von o,g bis 3 m/Sek.
Beispielsweise kann bei einer Kohlengröße von 1 cm Durchmesser und einer Aufschwemmungskonzentration von 50°/o in einer Fernleitung von etwa 30 cm Durchmesser eine Geschwindigkeit von etwa I,8 m/Sek. aufrechterhalten werden. Ein solches System liefert annähernd 7000 Tonnen pro Tag. Der Transport einer solchen Menge Kohle über eine Entfernung von etwa I60 km unter Verwendung zweier identischer Pumpstationen erfordert die Entwicklung eines Druckes von etwa go kg/cm2 an jeder Pumpstation.
Im folgenden soll an Hand der Fig. 2 und 3 die Wirkungsweise der Pumpstation näher beschrieben werden. Die durch eine Fernleitung 30 beförderte Kohleaufschwemmung wird nach der Erfindung unter Druck gesetzt und unter Druck in die Fortsetzung der Fernleitung 31 zum Weitertransport wieder eingeführt. Vom Aufschwemmungseinlaßrohr 30 zweigen zwei Rohrteile 33 und 34 ab, die mit zwei Überführungsleitungen 35 bzw. 36 in Verbindung stehen. Zwei andere Leitungszweige 37 und 38 stehen ebenfalls mit den beiden tSberführungsleitungen 35 und 36 in Verbindung und schließen an die Auslaßfernleitung 31 an. In den Leitungszweigen 33,34,37 und 38 sind Rückschlagventile 39, 40, 4I und 42 angeordnet, so daß die Flüssigkeit nur in einer Richtung durch die Leitungszweige strömen kann. Die Flüssigkeit strömt demnach durch die Leitungszweige 33 und 34 nur in der von der Leitung 30 abgewandten Richtung, und ähnlich strömt die Flüssigkeit durch die Leitungszweige 37 und 38 nur in Richtung der Fern leitung 31. Diese Rückschlagventile lassen die Flüssigkeit ferner nur von der Hochdruckseite des Ventils zur Niederdruckseite strömen. Die Auslaßleitung 31 steht demnach immer unter hohem Druck, während die Einlaßleitung 30 immer unter Niederdruck steht. Die Überführungsleitungen 35 und 36 stehen abwechselnd erstens unter einem Druck, der größer als der in der Austrittsfernleitung 3I ist, und zweitens unter einem Druck, der kleiner als der in der Feiruleitung 30 ist. Steht die Überführungsleitung 35 unter Hochdruck, so steht die Überführungsleitung 36 unter Niederdruck, und die Flüssiglseit strömt durch die Rückschlagventile 40 und 4I, nicht jedoch durch die Rückschlagventile 39 und 42. Während der anderen Hälfte des Arbeitstaktes der Pumpe, wenn die Überführungsleitung 35 unter Niederdruck und die Überführungsleitung 36 unter Hochdruck stehen, strömt die Flüssigkeit durch die Rückschlagventile 39 und 42, aber nicht durch die Rückschlagventile 40 und 41. Die Leitungszweige 33, 34, 37 und 38 haben im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die eigentliche Fernleitung 30 undi 31.
Der Durchmesser der Einlaßfernleitung 30 und der der Auslaßfernleitung 3I im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist auch im wesentlichen der gleiche wie der der Überführungsleitungen 35 und 36 und soll in jedem Fall nicht wesentlich kleiner als der Durchmesser dieser Überführungsleitungen sein. Vorzugsweise haben die beiden Überführungsleitungen die gleiche Länge. Die Überführungsleitungen können eine Länge bis etwa I,6 km und darüber hinaus haben. Am anderen Ende stehen sie mit einem von einem Motor betriebenen Vierwegventil 43 mit diametral gegenüberliegenden Ventilbohrungen in Verbindung. Mit den beiden anderen Bohrungen des Vierwegventils 43 ist ein Wasserpumpsystem über eine Niederdruckwasserrückleitung 44 und eine Hochdruckwasserleitung 45 angeschlossen. Eine Hochdruckwasserpumpe 46 für kontinuierlichen Betrieb in einer Richtung zieht von der Niederdruckwasserleitung 44 Wasser an, setzt das Wasser unter Druck und gibt dieses Wasser in die Hochdruckwasserleitung 45 ab. Dieses Wasserpumpsystem ist ferner mit einem Auffüllsystem verbunden, das eine Leitung 47 enthält, welche von einer üblichen Quelle für Klarwasser zur Niederdruckwasserrückleitung 44 führt. Eine kleine Wasserpumpe 48 in der Leitung 47 pumpt das Ergänzungswasser unter Steuerung durch ein Ventil 49 ein.
In Fig. 2 ist das Pumpsystem schematisch am Ende der einen Hälfte des Pumpenarbeitstaktes dargestellt. Die Pumpenstation ist über das von einem Motor betätigte Ventil 43 in die dargestellte Lage für ungefähr einen vollständigen halben Arbeitstakt eingestellt. Das Hochdruckwasser von der Hochdruckwasserleitung 45 strömt durch das Ventil 43 in die Überführungsleitung 36, welche nun unter erhöhtem Druck steht. Gleichzeitig strömt das Niederdruckwasser durch das Ventil 43 von der Überführungsleitung 35 in die Niederdruckwasserrückleitung 45. Dabei werden die Rückschlagventile 40 und 41 automatisch geschlossen, und es kann keine Flüssigkeit durch die Leitungszweige 34 oder 37 strömen. In ähnlicher Weise werden die Rückschlagventile 39 und 42 automatisch geöffnet, und die Flüssigkeit kann durch die Leitungszweige 33 und 38 strömen.
Während des -in Fig. z dargestellten halben Arbeitstaktes kann eine bestimmte Menge 50 der Aufschwemmung in die Überführungsleitung 35 durch den Leitungszweig 33 und das offene Rückschlagventil 39 eintreten. Diese Aufschwemmungsmenge 50 wurde in der Überführungsleitung, wie aus der Fig. z hervorgeht, bis kurz vor das Idurch einen Motor Ibetätigte Vierwegventil 43 gefördert.
Gleichzeitig ist während dieses halben Arbeitstaktes Hochdruckwasser von der Hochdruckwasserleitung 45 Idurch das Ventil 43 ein die andere Überführungsleitung 36 eingetreten und drückt eine Menge 51 der Aufschwemmung, die in die Überführungsleitung 36 während des vorhergehenden halben Arbeitstaktes eingeführt wurde, in die eigentliche Aufschwemmungsferuleitung 3I durch den Leitungszweig 38 und das offene Rückschlagventil 42 aus.
ÄVenn der letzte Teil der Aufschwemmungsmenge.
51 durch den Leitungszweig 38 hinter dem Rückschlagventil 42 ausgetreten ist, wird das Ventil 43 in seine andere, in Fig. 3 dargestellte Stellung umgeschaltet, in der sich die Pumpstation während ,der anderen Hälfte ihres Arbeitstaktes befindet.
Befindet sich das Ventil 43 in der Stellung nach Fig. 3, in der der Zustand unmittelbar nach wider Umschaltung des Ventils dargestellt ist, so strömt Hochdruckwasser von der Hochdruckwasserleitung 45 durch das Ventil 43 in die Überfülirungsleitung 35, in der sich die Aufschwemmung befindet. Das Niederdruckwasser von der Überführungsleitung 36 strömt durch das Ventil 43 zur Niederdruckwasserrückführungsleitung 44. Infolgedessen sind die Ventile 39 und 42 geschlossen, und es kann keine Aufschwemmung durch die Leitungszweige 33 und 38 strömen. Stehen die Rückschlagventile 40 und 4I offen, kann die Aufschwemmung durch 1die Leitungszweige 34 und 37 strömen. Die von der Einlaßleitung 31 kommende Aufschwemmung strömt durch den Leitungszweig 34 und das Rückschlagventil 40 in die Überführungsleitung 36, die jetzt als Niederdruckzone arbeitet. Die eintretende Aufschwemmunggelangt in die Überführungsleitung in Form einer Menge 52, die unter der zweifachen Wirkung, nämlich der Saugwirkung der Pumpensaugleitung 44 und der statischen Druckhöhe in ader eigentchen Fernleitung, steht. Hochdruckwasser aus der Wasserleitung 45 verschiebt die Aufschwemmungsmenge 50, die in die Überführungsleitung 35 während des vorhergehenden halben Arbeitstaktes eingeführt wurde, und drängt diese Menge unter einem hohen Druck in. die Fernleitung 31.
Der Pumpvorgang, wie er sich in Fig. 3 darstellt, dauert so lange an, bis die neu eingeführte Aufschwemmungsmenge 52 eine Stelle in der Nähe des Ventils 43 erreicht hat. Der Pumpvorgang hört auf, wenn das Ventil 43 in seine Stellung nach Fig.2 zurückkehrt, und unmittelbar darauf beginnt der nächste Pumpvorgang. Für die richtige zeitliche Steuerung des Systems ist es nur notwendig, daß tdie beiden Pumpvorgänge gleich lang dauern. Die erforderliche Zeit ist so gewählt, daßl sich die Niederdrucküberführungsleitung mit Aufschwemmung bis kurz vor das Ventil 43 füllt. Selbstverständlich arbeitet das System auch dann noch wirksam, wenn die unter niedrigem Druck stehende Aufschwemmung nur bis zur Mitte der Niederdrucküberführungsleitung eingeführt wird, vorausgesetzt, daß die beim nächsten Pumpvorgang in die andere Überführungsleitung eingeführte Aufschwemmung nur bis zu einer entsprechenden Stelle ,der Überführungsleitung kommt. Durch diese einfache zeitliche Regelung ist es nach der Erfindung möglich, die Bedingungen im Fernleitungssystem, beispielsweise die IDurchschnittsgeschwindigkeit des Transportes der Aufschwemmung, zu ändern, ohne daß man eine besondere Steuerung der zeitlichen Regelung jeder Pumpstation benötigt.
Vorzugsweise macht man natürlich von der Gesamtlänge Ider Überführungsleitungen Gebrauch, indem man diese bei jedem Pumpvorgang soweit wie möglich füllt. Arbeitet man nach diesem System, so ist nur eine minimale Anzahl von Schaltungen ,des Ventils 43 nötig, wodurch man den Verschleiß der beweglichen Teile der Anlage herabsetzt und die Lebensdauer der Ventile erhöht.
Die maximaleAufschwemmunigsmenge, die in eine der Überführungsleitungen eingeführt werden kann, ist begrenzt, damit keine festen Teilchen,das Ventil 43 erreichen und die beweglichen Teile zerstören können. Somit sind die einzigen empfindlichen beweglichen Teile der Anlage, d. h. die Hochdruckwasserpumpe und das Vierwegventil, vor der Berührung mit Festteilchen jederzeit geschützt.
Eine geringe Menge Klarwasser findet Idazu Verwendung, die Rückschlagventile am Ende jedes Pumpenhubes auszuspülen. So wird beispielsweise bei dem in Fig. 2 dargestellten Pumpenhub das Ventil 43 so lange nicht betätigt, bis eine geringe Wassermenge hinter der Aufschwemmungsmenge 5I durch das Rückschlagventil gelangt ist. Diese geringe Wassermenge tritt in der Auslaßleitung 3I aus, d.h., das Pumpsystem gibt etwas mehr Flüssigkeit ab, als an der Einlaßseite der Aufschwemmung dem System zugeführt wurde. Somit überschreitet die Transportgeschwinflitgkeit der Aufschwemmung in der Fernleitung nach dem Pumpsystem die in der Fernleitung vor dem Pumpsystem, da Idie Einlaß-und Auslaßleitungen den gleichen Durchmesser haben. Da jedoch die nach der Erfindung verwendeten Überführungsleitungen ziemlich lang sind, sind diese Wassermengen verhältnismäßig klein, und der Geschwindigke,itsunterschield kann vernachlässigt werden. Von der Leitung 47 strömt dem Wasserpumpsystem Zusatzwasser zu, so daß dauernd die geringen Wassermengen ausgeglichen werden, die bei jedem Pumpenhub durch die Rückschlagventile fließen.
Es hat sich herausgestellt, daß diese geringen, der Fernleitung nach jedem Pumpenhub zugeführten Wassermengen nicht nur zum Ausspülen der Rückschlagventile, sondern auch zum Ausbalancieren des ganzen Pumpsystems dienen. Ohne die zusätzliche Wasserzuführung nach jeder Aufschwemmungsmenge in der Austrittsfernleitung würde trotz der gleichmäßigen zeitlichen Abstimmung der Ventilschaltung bei jedem folgenden Pumpenhub die Aufschwemmungsmenge in der Niederdruckleitung etwas näher an das Vierwegventil heranrücken und in die beweglichen Teile der Anlage eindringen und deren Lebensdauer verkürzen.
Die verwendete Aufschwemmung enthält Festteilchen mit einem weiten Bereich in ihrer Teilchengröße. Beispielsweise können Teilchen von 2 mm Durchmesser bis zur kolloidalen Größe in einer normalen Kohlenaufschwemmung Verwendung finden. Es ist bekannt, daß diese Festteilchen hinter dem flüssigen Aufschwemmungsträger, z. B. Wasser, während des Hindurchströmens durch eine Fernleitung zurückbleiben. Wahrscheinlich zeigen manche kolloidale Teilchen nicht den Effekt des Zurückbleibens.
Wegen des hin und her gehenden Arbeitsvorganges des Systems wird das Zurückbleiben der Festlcörper während jedes Pumpvorganges ausgeglichen. Wenn eine Aufschwemmung in eine der Überführungsleitungen,des Systems eingeführt wird, wandern die sehr feinen Festteilchen durch die tTberführungsleitungen mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Aufschwemmungsträger. Die größeren Teilchen bleiben jedoch hinter dem Träger ein beträchtliches Stück zurück, sodaß sich aus der Aufschwemmungsmenge beträchtliche Mengen von Festkörper ausscheiden. Wird das Pumpsystem geschaltet, so ergibt der Rückbleibfaktor jedes Teilchens in der Aufsoliwemmung eine Umkehrung des Auseinanderziehens, und die Aufschwemmungsmenge verläßt die Überführungsleitung im wesentlichen mit der gleichn linearen Teilchenverteilung, mit der sie in das System während des vorhergehenden halben Arbeitstaktes eingetreten ist. Die Auseinanderziehung der Festteilchen, die in die Fernleitung zurückke'hren, ist deshalb praktisch Null.
Ein Verfahren zur Regelung der zeitlichen Folge des Pumpentaktes besteht in der Verwendung einer üblichen Zeitschaltvorrichtung. Die Frequenz ,der Ventilumschaltungen hängt von der Länge der Aufschwemmungsüb erführungsleitungen 35 und 36 sowie von der Geschwindigkeit feder zu befördernden Aufschwemmung ab. Vorzugsweise arbeitet ,das System mit einer geringen Frequenz Ider Ventilschaltungen, um den Verschleiß des Ventils herabzusetzen. Als Beispiel soll angegeben werden, daß man eine Strömungszeit durch jede der Überführungsleitungen zwischen 2 und 5 Minuten mit einer durchschnittlichen Aufschwemmungsgeschwindigkeit von o,g bis 3 m/Sek. wählt, wobei die-Länge ,der Überführungsleitungen 35, 36 zwischen annähernd So m und I,6 km liegt.
Die in der Anlage verwendete Pumpe kann von üblicher Bauart sein. Beispielsweise kann eine übliche Schleuderpumpe Verwendung finden, wobei die zeitliche Aufeinanderfolge der Ventilschaltungen durch eine beliebige Zeitschaltvorrichtung bewirkt wird. Andererseits kann die Ventilschaltung mit einer Volumenabmeßvorrichtung für den,Wasseraustritt in Beziehung gebracht sein. Das Wasserpumpensystem kann auch aus einer hin und her gehenden Pumpe zur Lieferung konstanter Mengen bestehen, wobei dann die Ventilschaltung dadurch gesteuert wird, daß man die Anzahl der Pumpenhübe dieser Kolbenpumpe mit dem Volumen der zu füllenden Überführungsleitungen in Beziehung bringt. Ist beispielsweise bekannt, daß mit 500 Hüben der Wasserpumpe genügend Hochdruckwasser in die Uberführungsleitungen eingefüllt wird, so daß das Auspressen der Aufschwemmung und ebenso das Ausspülen der Rückschlagventile richtig erfolgt, dann soll die Pumpschaltvorrichtung bei jedem 500. Pumpenhub arbeiten.
Die tSberführungsleitungen 35 und 36 können aus parallelen Rohrleitungen bestehen, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Sie können jedoch auch aus mehreren Spiralen bestehen, wobei das Vierwegventil 43 in der Nähe der Rückschlagventile und der Leitungsansatzteile sitzt. Sie können auch in Form von Wendeln, je nach zudem vorhandenen Platz, ausgeführt werden.
Zur Steigerung der Saugkraft auf die in die Überführungsleitungen eingeführte Aufschwemmung können diese Leitungen schwach gegen die Horizontale geneigt sein, so daß ein zwangläufiges Abwärtsströmen der Aufschwemmung eintritt.
Die vorhergehende Beschreibung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, bei dem die Aufschwemmung in die Überführungs- leitungen an deren einem Ende eingeführt und am gleichen Ende abgenommen wird. So erhält Idie Aufwemmung während des Pumpvorganges eine hin und he gehende Bewegung.
Eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Bei ihr erfolgt das Pumpen der Aufschwemmung in einer Richtung, d. h., die Aufschwemmung wird in die Überführungsleitungen am einen Ende zugeführt und am anderen Ende entnommen.
Im folgenden soll an Hand der Fig. 4 und 5 die Wirkungsweise dieser Pumpstation beschrieben werden. Die Figuren zeigen eine Pumpstation in Verbindung mit einer Fernleitung, die einen Niederdruckteil 60 und einen Hochdruckteil 6I aufweist.
Es sind zwei Vierwegventile vorgesehen. Der Nieder,druckleitungsteil steht mit einer Ventilbohrung indes einen Ventils 62 und der Hochdruckleitungsteil mit einer Bohrung (des anderen Ventils 63 in Verbindung. Eine Hochdruckwasserpumpe 64 dient zur Steigerung des Druckes des von der Niederdruckwasserleitung 65 kommenden Wassers und drückt dieses Wasser unter Druck durch die Hoch'druckwasserleitung 66. Die Hochdruckwasserleitung steht mit einer Bohrung des Vierwegventils 62 in Verbindung, die gegenüber der der Niederdruckfernleitung 60 liegt. Die Niederdruckwasserleitung 65 steht mit einer Bohrung des Vierwegventils 63 in Verbindung, die gegenüber Ider Bohrung für die Hochdruckfernleitung 6I liegt.
Die beiden Überführungsleitungen 67 und 68 weisen im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die eigentliche Fernleitung auf. Diese Überführungsleitungen haben die gleiche Länge und stehen am einen Ende mit den beiden verbleibenden Ventilbohrungen des Vierwegventils 62 in Verbindung. An den anderen Enden sind sie an die beiden verbleibenden Bohrungen des Vierwegventils 63 angeschlossen. Eine Zeitschaltvorrichtung dient zur gleichzeitigen Betätigung der beiden Vierwegventile 62 und 63 in bestimmten Zeitintervallen.
Befinden sich die Ventile in Ider in Fig. 4 dargestellten Stellung, so tritt die Aufschwemmung vom Niederdruckteil der Fernleitung 60 durch das Ventil 62 in die Überführungsleitung 67 ein. Das Wasser von der Überführungsleitung 67 gelangt durch das Ventil 62 in die Niederdruckwasserleitung 6. Die Pumpe 64 saugt das Wasser von Ider Leitung 65 an, setzt es unter Druck und gibt es in die Hochdruckwasserleitung 66 ab. Das Hochdruckwasser strömt durch das Vierwegventil 62 in Idie Zwischen leitung 68, wo es Idurch Idas Ventil 63 eine vorher eingeführte Menge der Aufschwemmung in die eigentliche Fernleitung 6I drückt. Der in Fig. 4 dargestellte Halbtakt ist fast beendet. Die Aufschwemmungsmenge 70, die in die Überführungsleitung 67 eingeführt wurde, hat fast ,das Vierwegventil 63 erreicht. Ähnlich wurde die Aufschwemmungsmenge 7I, die während indes vorhergehenden Halbtaktes eingeführt wurde, fast vollständig aus der Überführungsleitung verdrängt. Die Ventile 63 und 62 werden gleichzeitig betätigt, wenn die Aufschwemmungsmenge 70 eine bestimmte Stelle kurz vor dem Ventil 63 in der Leitung 67 erreicht hat.
Gleichzeitig ist die gesamte Aufschwemmungsmenge 7I, gefolgt von eienr geringen Menge zusätzlichen Klarwassers, durch das Ventil 62 ausgetreten.
Werden numehr die Ventile betätigt, so nehmen sie die in Fig.5 dargestellte Lage ein. Fig. 5 zeigt die Bedigungen während des anderen Halbtaktes des Betriebes der Pumpstation. Die Aufschwemmung steht dabei ungefähr in der Mitte während des zweiten Halbtaktes.
Während des Halbtaktes nach Big. 5 wird die Aufschwemmung von der Fernleitung 60 in Idie Überführungsleitung 68 durch das Vierwegventil 62 eingeführt. Von der Überführungsleitung 68 strömt Wasser durch das Vierwegventil 63 in die Niedendruckwasserleitung 65 zur Pumpe 64, wo es unter Druck gesetzt und in die Hochdruckwasserleitung 66 abgegeben wird. Das Hochdruckwasser strömt durch ,das Vierwegventil 62 in die Überführungsleitung 67, wo es idie darin befindliche Aufschwemmung unter Druck setzt. Die Aufschwemmung 70 wird nunmehr unter Druck in die eigentliche Fernleitung 6I abgegeben. Der Halbtakt nach Fig. 5 dauert so lange an, bis die neu eingeführte Aufschwemmungsmenge 75 eine Stelle kurz vor dem Vierwegventil 63 erreicht. Im gleichen Augenblick ist Idie gesamte Aufschwemmungsmenge 70, gefolgt von einer geringen Menge Klarwasser, durch das Ventil 63 ausgetreten. Darauf werden die Ventile in die Stellung nach Fig. 4 zurückgeschaltet, und der erste Halbtakt wiederholt sich.
Um das Fördersystem für die geringe, hinter jeder Aufschwemmungsmenge austretende Klarwassermenge auszugleichen, ist ein Wasserauffüllsystem vorgesehen. Das Klarwasser wird von der Leitung 72 in die Niederdruckwasserleitung 65 kontinuierlich unter Steuerung durch das Ventil 73 eingeführt. Eine Pumpe 74 in der Leitung 72 dient zur Erzeugung des notwendigen Druckes.
Das Schalten wider Ventile erfolgt bei dieser Ausführungsform der Pumpstation mittels einer automatischen Zeitschaltvorrichtung 69, durch Idee die Ventilschaltvorrichtung in genau bestimmten Zeitabständen betätigt wird. Die erforderlicheZelit, eine Funktion der Strömungsgeschwindigkeit der Aufschwemmung in der eingentlichen Fernleitung, ist durch Idie für die Füllung einer der Überführungsleitungen mit einer Aufschwemmungsmenge benötigt Zeit gegeben.
Auch bei Ider Pumpstation nach den Fig. 4 und 5 aht es sich heraussgestellt, daß der Zusatz einer geringen Klarwassermenge in die Austrittsleitung sicherstellt, daß das Vierwegventil 63 nur mit Klarwasser arbeitet wodurch eine Beschädigung der Ventilteile dadurch Festkörper in Ider Aufschwemmung vermieden wird.
Die beiden beschriebenen Pumpsysteme, nämlich erstens das in den Fig. 2 und 3 dargestellte hin und her gehende oder Wechselstromsystem und zweitens das in den Fig. 4 und 5 dargestellte Gleichstromsystem, weisen gemeinsam folgende Stufen auf: Entnahme gleicher Aufschwemmungsmengen aus der Fernleitung, Überführung dieser Mengen in eine Überführungszone, Unterdrucksetzen der Aufschwemmungsmengen mittels einer Hochdruckflüssigkeit, Rückleitung der Aufschwemmungsmengen in die Fernleitung mittels der Hochdruckflüssigkeit, Wiedergewinnung der Pumpflüssigkeit, erneutes Unterdrucksetzen der Pumpflüssigkeit und ihre Zurückleitung zur Weiterverwendung als Druckmedium.
Im folgenden sollen Abänderungsmöglichkeiten dieser beiden Systeme beschrieben werden. Die Fig. 6 und 7 zeigen Abänderungen des Wechselstrompumpsvstems, während die Fig. 8 und 9 Abänderungen des Gleichstrompumpsystems darstellen.
Bei dem Wechselstrompumpsystem gemäß Fig. 6 sind zwei Dreiwegventile an Stelle des einen Vierwegventils nach den Fig. 2 und 3 vorgesehen. Die beiden Dreiwegventile So und 8i sind so aufeinander abgestimmt, daß sie gleichzeitig arbeiten. In der in Fig. 6 dargestellten Stellung stellt das Niederdruckventil So die Verbindung zwischen der Überführungsleitung 82 und der Niederdruckwasserrückleitung 83 her. Durch das HochdruckventilSI steht die Hochdruckwasserleitung84 mit der Hochdrucküberführungsleitung 85 in Verbindung. Die Rückschlagventile 86 und 87 sind geschlossen, während die Rückschlagventile 88 und 89 offenstehen.
Während des in Fig. 6 dargestellten Halbtaktes strömt die Aufschwemmung von der Fernleitung in die Überführungsleitung 82. Das Niederdruckwasser strömt von der Überführungsleitung 82 durch das Niederdruckventil 80 zur Niederdruckwasserrückleitung 83. Das Hochdruckwasser strömt von der Leitung 84 durch das Hochdruckventil 8I in die Überführungsleitung 85, mo es die Aufschwemmung unter Druck setzt und durch das Rückschlagventil 89 zum Weitertransport in die Fernleitung drückt.
Am Ende des in Fig. 6 dargestellten Arbeitstaktes werden die Ventile 80 und 8I gleichzeitig geschaltet, so daß über das Niederdruckventil 80 die Überführungsleitung 85 mit der Niederdruckwasserrückleitung 83 in Verbindung steht. Über das Hochdruckventil 81 steht gleichzeitig damit die Hochdruckwasserleitung 84 mit der Überführungsleitung 82 in Verbindung. Die Rückschlagventile 86 und 87 stehen offen. Im übrigen arbeitet die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform ähnlich wie die Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3.
Die in Fig. 7 dargestellte weitere, abgeänderte Ausführungsform des Wechselstrompumpsystem nach der Erfindung enthält vier Ein- und Ausschaltventile, die miteinander koordiniert sind. In der in Fig. 7 dargestellten Stellung arbeitet die Überführungsleitung go als Hochdruckzone und gibt unter Druck gesetzte Aufschwemmung in die eigentliche Fernleitung ab. Die Überführungsleitung 91 arbeitet dabei als Niederdruckzone und nimmt die Aufschwemmung von der Fernleitung auf. Somit sind die Rüchschlagventile 104 und 106 geschlossen, während die Rückschlaventile 105 und 107 offenstehen. das Niederdruckventil 92 und das Hochdruckventil 95 stehen offen, so daß die Flüssigkeiten durch die Leitungen 98 und IOI strömen können. Die Ventile 93 und 94 sind geschlossen, und es kann keine Flüssigkeit durch die Leitungen 99 und 100 strömen. Infolgedessen gelangt Hochdruckwasser von der HochdrucKwasserleitung 102 in die Überführungsleitung go. Das Niederdruckwasser von der Überführungsleitung 91 tritt durch die Leitung 98 in die Niederdruclisvassserrückleitung 103 ein.
Am Ende des in Fig. 7 dargestellten Pumpenhubes werden alle Ventile 92, 93, 94 und 95 gleichzeitig geschaltet, so daß das Niederdruc'kventil 92 und das Hochdruckventil 95 geschlossen sind, während das Hochdruckventil 93 und das Niederdruckventil 94 offenstehen. Die Rückschlagventile 104 und 106 öffnen sich. während sich die Rückschlagventile 105 und 107 schließen. Infolgedessen tritt Hochdruckwasser von der Hochdruckwasserleitung 102 in; die Überführungsleitung gI ein, während Niederdruckwasser durch die Leitung 100 von der Überführungsleitung 90 in die Niederdruckleitung 103 fließt.
Die vier Ventile 90, 93, 94 und 95 arbeiten gleichzeitig und werden durch eine Zeitschaltvorrichtung gesteuert. Ansonsten entspricht die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform vollständig der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3.
Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform einer Gleichstrompumpanlage nach den Fig. 4 und 5. Für jedes Vierwegventil nach den Fig. 4 und 5 sind bei dieser Ausführumgsform zwei Dreiwegventile vorgesehen. Außerdem kann man in der Niederdruckwassrrückleitung des Gleichstromsystem ein Filter vorsehen.
Die auf diese Weise abgeänderte Pumpstation enthält eine Niederdruckeinlaßleitung IIO, durch die die Aufschwemmung bei Betätigung des Ventils III entweder der Überführungsleitung 112 oder der Überführungsleitung 113 zugeführt wird. Von den Überführungsleitungen 112 oder 113 gelangt die Aufschwlemmung bei richtiger Einstellung des Ventils 115 in eine Hochdruckleitung 114. Das Hochdruckwasser wird von einer Pumpe 116, abhängig von der Einstellung des Ventils 119, in eine der Überführungsleitungen 112 oder 113 gedrückt. Aus den Überführungsleitungen 112 und 113 kehrt das Niederdruckwasser über das Ventil 120 und die Niederdruckwasserrückleitung 118 zur Pumpe 116 zurück. Ein Filter 121 in der Niederdruckwasserrückleitung verhindert das Eindrigen von Festkörpern in die Wasserpumpe 116 über das Wasserzirkulationssystem. Die Ventile werden alle durch eine nicht gezeichnete Zeitschaltvorrichtung gesteuert, so daß sie ihre Stellung gemeinsam in bestimmten Zeitintervallen einnehmen. Diese Zeitintervalle werden durch die Zeit bestimmt die die Aufschwemmung zur Füllung der Überführungsleitung 112 oder 113 braucht. An Stelle des Filters kann auch ein einfacher Abstztank od. dgl.Verwendung finden.
Fig. g zeigt eine weitere Ausführungsform eines Gleichstrompsytems nach den Fig. 4 ud 5.
Bei dieser Pumpstation fiden an Stelle der beiden Vierwegventile nach den Fig. 5 und 5 acht Ein- und Ausschaltventile Verwendung Eine zusätzliche Eingeschaft der in Fig. 9 dargestellen Pumpstation besteht darin, daß alle Ventile im Klarwasser arbeiten und kein Ventil in der Aufs'chwemmung betätigt wird. Diese abgeänderte Pumpstation weist eine Einlaßleitung 125 auf, von der die Aufschwemmung abhängig von der Stellung der Ventile 128 und I29 abwechselnd in die Überführungsleitungen I26 und 127 geführt wird. Die von einer der Überführungsleitungen 126 und I27 kommende Aufschwemmung gelangt je nach der Stellung der Ventile 131 bzw. 132 in eine Hochdruckleitung. Das Hochdr;uckwasser wird durch eine Pumpe I33 durch eine Hochdruckleitung I34 je nach der Stellung der Ventile 136 und I37 in eine der Überführungsleitungen I26 oder I27 geleitet Zusatzwasser wird dem Wasserrezirkulationssystem über eine mit Ventil versehene Leitung I39 mittels einer Pumpe 138 zugeführt. Der Pumpe 133 wird das Wasser von einer der Überführungsleitungen 126 oder I27 durch eine Niederdruckwasserrückleitung 135, abhängig von der Stellung der Ventile 140 und 141, wieder zugeleitet. Die acht genannten Ventile werden von einer nicht gezeichneten Zeitschaltvorrichtungperiodisch gesteurt, so daß sie gleichzeitig arbeiten und unter niedrigem Druck stehende Aufschwemmung in die eine Überführungsleitung einführen, während von der anderen Überführungsleitung Aufschwemmung in die Fernleitung I30 austritt, wobei das Wasser von der einen Fernleitung über die Niederdruckwasserleitung I35 der Pumpe 133 wieder zugeführt wiird, wie es beeits im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 beschrieben wurde.
Fig. g zeigt die entsprechenden Stellungen der acht Ventile, wobei der Strom der Niederdruckaufschwemmung in die Überführungsleitung 126 hinter dem in die Pumpe I33 durch das Ventil I40 zurückfließenden Niederdruckwasser eintritt, während Hochdruckaufschwemmung von der Überführungsleitung 127 durch das Ventil 132 mittels unter Druck stehenden Wassers gedrückt wird, das durch das Ventil 137 zuströmt. Während des anderen Halbtaktes ist jedes der acht Ventile in seiner andere ren Stellung.
Mit Ausnahme der Ventile 128 und I29, die immer in Berührung mit der Aufschwemmung stehen und dadurch erodieren, werden alle Ventile, immer umgeben von Wasser, geschaltet. Bei der dargestellten Ausführungsform wird aber ein Rückspülen der Ventile 128 und I29 mit Wasser unmittelbar vor ihrer Umschaltung von der offenen in die geschlossene Stellung vorgenommen. Die mit Ventilen versehenen Leitungen I42 und I43 führen Hochdruckwasser von der Leitung I34 in die Überführungsleitungen 126 bzw. 127. Die Ventile dieser Leitungen 142 und 143 werden von einem nicht gezeichneten Zeitschalter gesteurt und lassen zeitweiling eine geringe Wassermenge eintreten, durch die die Niederdruckaufschwemmung durch die Ventile 128 bzw. 129 zurückgeführt wird, bevor der periodische Zeitschalter das Ventil betätigt und schließt. Auf diese Weise dreht sich das Ventil im Klarwasser und bleibt darin, bis es erneut bei seiner Bewegung. in die offene Stellung gebracht wird.
Der Betrieb der erfindungsgemäßen Pumpstation wurde im Zusammenhang mit dem Transport einer Kohle-Wasser-Auf-schwemmung beschrieben; es ist aber selbstverständlich, daß eine solche Pumpe überall dort Verwendung finden kann, wo man ein Medium, sei es flüssig oder gasförmig, auf ein höheres Druckniveau heben will, ohne es wegen korrodierender, erodierender oder radioaktiver Wirkunden durch eine mechanische Pumpe zu leiten.
Mit anderen Worten eignet sich die erfindungsgemäße Pumpe zur Steigerung des Druckes eines Mediums auf einen höheren Wert mittels einer unter Druck gesetzten Flüssigkeit ohne wesentliche Änderung seiner Strümungsgeschwindigkeit. Selbstverständlich läßt sich die Pumpe auch dazu verwenden, den Druck einer Flüssigkeit mittels eines unter Druck gesetzten Gases statt mittels einer unter Druck gesetzten Flüssigkeit zu steigern.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Verfahren zum hydraulischen Fördern von festen Körpern, insbesondere Kohle, in Fernleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einer Pumpstation, welche über zwei Überführungsleitungen mit Einlaß- und Auslaß leitungen der Fernleitungen in Verbindung steht, deren Durchmesser nicht wesentlich kleiner als der der Überführungsleitungen ist, den Überführungsleitungen dauernd abwechselnd abgezweigte gleiche Mengen eines Pumpmediums zugeführt und entzogen werden,, so daß sie einmal als Niederdruckzone und einmal als Hochdruckzone arbeiten, und daß bestimmte Mengen der vorzugsweise suspendierten festen Körper von der Einlaßleitung in die als Niederdruckzone arbeitende Überführungsleitung geleitet und von der als Hochdruckzone arbeitenden Überführungsleitung gleiche Mengen von festen Körpern in die Auslaßleitung ausgestoßen werden.
2. Verfahren, nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Eintretens irgendwelcher festen Körper in die Pumpstation die Zuführung der suspendierten festen Körper von der Einlaßleitung in eine Überführungsleitung nur in solcher Menge erfolgt, daß sie die Überführungsleitung nicht völlig ausfüllen, und von der Pumpanlage in die als Hochdruckzone arbeitende Überführungsleitung die suspendierten festen Körper und etwas Pumpmediuin in die Auslaßleitung gedrückt werden, wobei der Pumpanlage gegebenenfalls von außen her eine solche MengePumpmedium zugeführt wird, die der in die Auslaßleitung abgegebenen Menge des Pumpmediums entspricht.
3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch einen Strömungsregler (43) zur Regelung der Zuführung des Pumpmediums in die Überfüh- rungsleitungen und seiner Rückführung in die Pumpanlage (Fig. 2 und 3).
4. Anlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen weiteren Strömungsregler mit vier Rückschlagventilen (39 und 42), die den Ein tritt der Festkörpersuspension von der Einlaßleitung (30) in die als Niederdruckzone arbeitende Überführungsleitung (35) und im Gegen-Strom dazu den Austritt der Festkörpersuspension aus der als Hochdruckzone arbeitenden Überführungsleitung (36) in die Auslaßleitung steuern (Fig. 2). j.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rückschlagventile (39, o) in jeder der beiden Abzweigleitungen zwischen der Einlaß leitung (30) und den Überführungsleitungen (35, 36) angeordnet sind.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Einlaßleitung (30) abgewandten Enden der Überführungsleitungen (35, 36) mit einander gegenüberliegenden Bohrungen eines Zweistellung-Vierwegventils (43) und die Saugseite (44) sowie die Druckseite (45) der Pumpanilage (46) mit den verbleibenden beiden Bohrungen dieses Ventils (43) in Verbindung stehen, das in regel.-mäßigen Zeitabständen von einer Stellung in die andere umgeschaltet wird.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführungsleitungen (82, 85) einseitig gegabelt sind und die Enden dieser Gabelungen über Zweistellung-Dreiwegventile (80, 8I) mit der Pumpanlage in Verbiiidung stehen, wobei die Saugseite (83) der Pumpanlage mit dem einen Dreiwegventil und die Druckseite (84) der Pumpanlage mit dem anderen Dreiwegventil verbunden ist und beide Ventile (80, 8I) gleichzeitig in regelmäßigen Zeitabständen derart geschaltet werden, daß die Saugseite der Pumpanlage mit einer Abzweigung einer Überführungsleitung verbunden ist, wenn die Druckseite der Pumpanlage mit einer Abzweigung der anderen Überführungsleitung in Verbindung steht (Fig. 6).
8. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Üherführungsleitungen (90, 9I) und die Saug- und Druckleitung der Pumpanlage gegabelt sind und die Gabelzweigleitungen (98, 99; 100, 101) je ein Zweiwegventil aufweisen, das jeweils einen Gabelzweig einer Überführungsleitung mit einem Gabelzweig der Saugleitung bzw. den anderen Gabelzweig der Überführungsleitung mit dem Gabelzweig der Druckleitung verbindet, wobei alle diese Ventile so aufeinander abgestimmt sind, daß die eine Überführungsleitung mit der Saugleitung verbunden ist, während die andere Überführungsleitung mit der Druckleitung in Verbindung steht, und alle gleichzeitig in regelmäßigen Zeitabständen umgeschaltet werden (Fig. 7).
9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I oder 2, gekennzeichnet durch eine Pumpanlage (64), die das Pumpmedium in einem Leitungsteil (65, 66) zwischen den beiden Überführungsleitungen (67, 68) unter Druck setzt, durch ein Ventil (62), das die Niederdrückaufschwemmung vom Fernleitungseinlaß (60) zu einer der Überführungsleitungen (67) und gleichzeitig damit die Hochdruckpumpflüssigkeit von der Zwischenleitung (65, 66) in die andere Überführungsleitung (68) leitet, durch ein zweites Ventil (63), das die Hochdruckaufschwemmung von einer Überführungsleitung (68) in die Fernleitung (ÓI) und gleichzeitig damit die Niederdruckpumflüssigkeit von der anderen Überführungsleitung in die Zwischenleitung (65, 66) leitet, wobei beide Ventile (62, 63) periodisch, und gleichzeitig gesteuert werden (69 in Fig. 4 und 5).
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile jeweils in zwei an Zweigleitungen der Überführungsleitungen (112 und 113) und der Zwischenleitung (117 und 118) angeschlossene Ventile (III, II9; 120, 115) unterteilt sind (Fig. 8).
11. Pumpanlage nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein erstes und zweites Ventil (I28 bzw. 129), die bei Offenstellung des einen und geschlessener Stellung des anderen die unter niedrigem Druck stehende Aufschwemmung von der Einlaßleitung (125) jeweils in eine der Überführungsleitungen (I26, I27) leiten, durch ein drittes und viertes Ventil (I36 bzw. I37), die bei Offenstellung des einen und geschlossener Stellung des anderen die unter Hochdruck stehende Pumpflüssigkeit von der Zwischenleitung (134) in eine der Überfährungsleitungen (126, I27) leiten, durch ein fünftes und sechstes Ventil (140 bzw. I4I), die bei Auf-bzw. Zu-Stellung Niederdrucjflüssigkeit von einer der Überführungsleitungen (126, I27) in die Zwischenleitung ( I35) leiten, durch ein siebentes bzw. achtes Ventil (I3I bzw. 132), die bei Auf- bzw. Zu-Stellung die unter hohem Druck stehende Aufschwemmung von einer der Überführungsleitungen (126, I27) in! die Auslaßleitun,g (I30) leiten, und durch zu den acht Ventilen gehörende Steuervorr,ichtungen zur periodischen und gleichzeitigen Betätigung der Ventile (Fig. 9).
I2. Anlage nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch mit Ventilen versehene Leitungen (142, I43) zur zeitweiligen Zirkulation ein;er geringen Menge Pumpflüssigkeit mit hohem Druck entweder durch das erste oder durch das zweite Ventil im Gegenstrom zu der unter niedrigem Druck stehenden Aufschwemmung, und zwar unmittelbar vor dem Umschalten dieses Ventils von der offenen in die geschlossene Stellung (Fig. 9).
13. Pumpanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (62) ein Zwe;istellung-Vierwegventil mit jet zwei gegenüblerliegenden Bohrungen ist, wobei die einen Bohrungen mit je einem Ende der Überführungs- leitungen (67, 68) verbunden sind, während die anderen Bohrungen mit dem Fernleitungseinlaß (60) bzw. der Druckseite (óó) der Pumpanlage (ó4) in Verbindung stehen, und daß das zweite Ventil (63) ebenfalls ein Zweistellung-Vierwegventil mit je zwei gegenüberliegenden Bohrungen ist, von denen die einen Bohrungen mit dem anderen Ende der Überführungsleitungen (67, 68) verbunden sind, während die anderen Bohrungen mit dem Fernleitungsauslaß (6I) bzw. der Saugseite (65) der Pumpanlage (64) in Verbindung stehen, wobei die Ventile derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Saugseite der Pumpanlage mit einer Überführungsleitung in Verbindung steht, wenn die Druckseite der Pumpanlage mit der anderen Überführungsleitung verbunden ist, und wobei ferner beide Vierwegventile in regelmäßigen Zeitabständen von einer Stellung in die andere geschaltet werden.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Überführungsleitungen im wesentlichen die gleiche Länge und den gleichen Innendurchmesser aufweisen.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 14, gekennzeichnet durch ein ReLzirkulationssystem zur Abzweigung der Aufschwemmung von einer Fernleitung und zum im wesentlichen kontinuierlichen Abzweigen bestimmter Mengen dieser Suspension von bestimmtem und gleichmäßigem Volumen unter Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit dieser Mengen, wobei jede Menge hydraulisch unter Druck gesetzt ist, die unter Druck gesetzten Mengen bei im wesentlichen konstater Geschwindigkeit in zu ihrer Bildung entgegengesetzter Richtung abgegeben und sie in einem im wesentlichen gleichmäßigen Strom zur weiteren Überführung in die Fernleitung wieder zusammengesetzt werden.

I6. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkulationssystem einen Teil einer hydraulischen Druckflüssilgkeit nach dem Austritt der unter Druck gesetzten Aufschwemmungsmengen abgibt, die unter Druck gesetzten Mengen und die Anteile der Hydraulikflüssigkeit zu einem kontinuierlich aufeinanderfolgenden Strom vereinigt und eine der abgegebenen Menge entsprechende Menge frischer Hydraulikflüssigkeit aufnimmt.

Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 485 208.