EP2243956A2 - Schlauchmembran-Prozeßpumpe - Google Patents

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EP2243956A2
EP2243956A2 EP10158306A EP10158306A EP2243956A2 EP 2243956 A2 EP2243956 A2 EP 2243956A2 EP 10158306 A EP10158306 A EP 10158306A EP 10158306 A EP10158306 A EP 10158306A EP 2243956 A2 EP2243956 A2 EP 2243956A2
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EP
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clamping
region
tubular membrane
membrane
pressure detector
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EP2243956B1 (de
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Heinz Nägel
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Feluwa Pumpen GmbH
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Feluwa Pumpen GmbH
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    • F04B43/08—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members
    • F04B43/082—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having tubular flexible members the tubular flexible member being pressed against a wall by a number of elements, each having an alternating movement in a direction perpendicular to the axes of the tubular member and each having its own driving mechanism
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04C5/00—Rotary-piston machines or pumps with the working-chamber walls at least partly resiliently deformable
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    • F04C2270/00—Control; Monitoring or safety arrangements
    • F04C2270/86—Detection

Definitions

  • the invention relates to a tubular membrane process pump.
  • Schlauchmembran process pumps are for example from the DE 20 2006 011 928 U1 known.
  • a double-tube piston pump with a double tube filled with liquid in its interspace, which forms the displacement chamber together with two check valves and which is completely compressible, wherein the space surrounding the double tube of a pump housing contains a master liquid moved by a driven piston is known from US Pat DE 34 43 768 C2 known.
  • the DE 603 04 656 T2 describes a liquid-cooled membrane for membrane compressors having a multilayer structure having at least an upper layer and a lower layer, wherein at least one of the layers has at least one groove and the grooved layer has inlet and outlet cooling ports and a source a coolant is connected to the inlet port to provide coolant for circulating through the groove and out of the coolant outlet port.
  • hermetically sealed pumps are the MULTISAFE double-tube diaphragm process pumps from Feluwa Pumpen GmbH, Mürlenbach, Germany. With these pumps, condition monitoring of the hose diaphragm is reliably carried out via a pressure sensor.
  • the space between the two tube membranes is normally depressurized.
  • a pressure builds up in the space between the two membranes up to the level of the operating pressure.
  • this pressure increase can be detected and triggered when reaching a threshold value of usually 25 to 50% of the operating pressure an alarm.
  • the object of the invention is to further improve the reliability of such tubular membrane process pumps.
  • This object is achieved in that means are provided for monitoring the correct clamping of the tube membrane.
  • the invention is based on the finding that, in particular when transporting highly toxic liquids, a condition monitoring of the tube membrane is not sufficient, but in addition the area of the clamping of the tube membrane must be monitored in order to ensure maximum process reliability.
  • the device according to the invention allows beyond the condition monitoring of the hose membrane, a monitoring of the membrane clamping, which is particularly important after repairs, such as a membrane change, of utmost importance for operational safety.
  • a first fluid channel from the region between the medium side seal and the upper further seal to a first pressure detector and a second fluid channel from the region between the hydraulic side seal and the lower further seal to a second pressure detector is provided.
  • first and the second pressure detector are arranged outside the clamping of the tubular membrane.
  • first and the second fluid channel terminate at the outside of the clamping of the tube membrane and each connects a pressure line to the fluid channels to the respective pressure detector.
  • a first fluid channel 6 extends from the region between the medium-side seal 3 and the upper further seal 5a toward a first pressure detector
  • a second fluid channel 7 extends from the region between the hydraulic-side seal 4 and the lower further seal 5b to a second pressure detector
  • a third fluid channel 8 is provided which extends from the region between the two tube membranes 2a, 2b through the clamping 1 to a third pressure sensor.
  • This third fluid channel 8 can be detected in a known manner via a pressure increase in the region between the two tube membranes 2a, 2b, a leakage of the tube membrane 2a, 2b.
  • the pressure detectors 12, 12 are disposed outside the restraint 1 of the tube membranes 2a, 2b and a pressure line of each of the fluid passages 6, 7, 8 with the corresponding pressure detector,.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlauchmembran-Prozeßpumpe. Um die Betriebssicherheit solcher Schlauchmembran-Prozeßpumpen weiter zu verbessern, wird im Rahmen der Erfindung vorgeschlagen, daß Mittel zum Überwachen der korrekten Einspannung der Schlauchmembran vorgesehen sind. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß insbesondere beim Transport hoch toxischer Flüssigkeiten eine Zustandsüberwachung der Schlauchmembran nicht ausreichend ist, sondern zusätzlich der Bereich der Einspannung der Schlauchmembran überwacht werden muß, um eine maximale Prozeßsicherheit zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt über die Zustandsüberwachung der Schlauchmembrane hinaus eine Überwachung der Membraneinspannung, was insbesondere nach Reparaturarbeiten, wie einem Membranwechsel, von höchster Bedeutung für die Betriebssicherheit ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schlauchmembran-Prozeßpumpe.
  • Schlauchmembran-Prozeßpumpen sind beispielsweise aus der DE 20 2006 011 928 U1 bekannt.
  • Eine Doppelschlauch-Kolbenpumpe mit einem in seinem Zwischenraum mit Flüssigkeit gefüllten Doppelschlauch, der zusammen mit zwei Rückschlagventilen den Verdrängungsraum bildet und der vollständig zusammendrückbar ist, wobei der den Doppelschlauch umgebende Raum eines Pumpengehäuses eine von einem angetriebenen Kolben bewegte Vorlagenflüssigkeit enthält, ist aus der DE 34 43 768 C2 bekannt.
  • Die DE 603 04 656 T2 beschreibt eine flüssigkeitsgekühlte Membran für Membrankompressoren, die einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, der wenigstens eine obere Schicht und eine untere Schicht besitzt, wobei wenigstens eine der Schichten wenigstens eine Nut besitzt und die mit der Nut versehene Schicht Eintritts- und Austritts-Kühlanschlüsse besitzt und eine Quelle eines Kühlmittels mit dem Eintrittsanschluß verbunden ist, um Kühlmittel zum Zirkulieren durch die Nut und aus dem Kühlmittelaustrittsanschluß heraus zur Verfügung zu stellen.
  • Es ist bekannt, Pumpen konstruktiv so zu gestalten, daß sie hermetisch dicht und somit zum Transport toxischer bzw. hoch toxischer Medien geeignet sind. Bei oszillierenden Verdrängerpumpen wird die hermetische Dichtheit dadurch erreicht, daß das Förderfluid durch eine Flachmembrane vom Antriebselement, der oszillierenden Verdrängerpumpe, getrennt wird. Je nach Bauart und Hersteller gibt es Pumpen mit Einfach-, Doppel- oder Dreifachmembrane mit oder ohne Zustandsüberwachung des hermetisch dichten Trennelementes zwischen der Hydraulik und dem Förderfluid. Dem Einsatz von Membranpumpen sind bei der Förderung von Chemikalien und hoch aggressiven Medien jedoch Grenzen gesetzt. Medien, die zum Auskristallisieren neigen, sind mit diesem Pumpentyp besonders schwer zu fördern. Beispielsweise neigen Feststoffe dazu, sich in dem unteren Teil der Pumpe zwischen Membrane und Membranhaltering abzusetzen. Dies führt zu einer frühzeitigen Zerstörung der Membrane. Konstruktionsbedingt wird das Medium bei diesem Pumpentyp nach einem Membranbruch unweigerlich in das Hydrauliksystem gelangen und dort mit gleitenden Abdichtungen sowie der Zylinderfläche in Berührung kommen, was wiederum zu erheblichen Zerstörungen führen kann.
  • Ein weiteres Beispiel für hermetisch dichte Pumpen sind die MULTISAFE Doppel-Schlauchmembran-Prozeßpumpen der Feluwa Pumpen GmbH, Mürlenbach, Deutschland. Bei diesen Pumpen erfolgt die Zustandsüberwachung der Schlauchmembrane zuverlässig über einen Drucksensor. Der Raum zwischen den beiden Schlauchmembranen ist im Normalzustand drucklos. Bei einer schleichenden Undichtigkeit einer der beiden Schlauchmembranen baut sich in dem Raum zwischen den beiden Membranen ein Druck bis zur Höhe des Betriebsdrucks auf. Mittels eines Drucksensors kann dieser Druckanstieg detektiert und bei Erreichen eines Schwellenwertes von in der Regel 25 bis 50 % des Betriebsdrucks ein Alarm ausgelöst werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Betriebssicherheit solcher Schlauchmembran-Prozeßpumpen weiter zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zum Überwachen der korrekten Einspannung der Schlauchmembran vorgesehen sind.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß insbesondere beim Transport hoch toxischer Flüssigkeiten eine Zustandsüberwachung der Schlauchmembran nicht ausreichend ist, sondern zusätzlich der Bereich der Einspannung der Schlauchmembran überwacht werden muß, um eine maximale Prozeßsicherheit zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt über die Zustandsüberwachung der Schlauchmembrane hinaus eine Überwachung der Membraneinspannung, was insbesondere nach Reparaturarbeiten, wie einem Membranwechsel, von höchster Bedeutung für die Betriebssicherheit ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Bereich der Einspannung der Schlauchmembrane je eine mediumseitige Abdichtung und eine hydraulikseitige Abdichtung vorgesehen ist und daß weiter von dem Medium und der Hydraulikflüssigkeit abgewandt eine obere und eine untere weitere Abdichtung vorgesehen sind, wobei ein erster Fluidkanal von dem Bereich zwischen der mediumseitigen Abdichtung und der oberen weiteren Abdichtung zu einem ersten Druckdetektor und ein zweiter Fluidkanal von dem Bereich zwischen der hydraulikseitigen Abdichtung und der unteren weiteren Abdichtung zu einem zweiten Druckdetektor vorgesehen ist.
  • Auf diese Weise ist es möglich, sowohl mediumseitige als auch hydraulikseitige Undichtigkeiten im Bereich der Einspannung der Schlauchmembran zu detektieren und jeweils zu erkennen, in welchem Bereich eine Undichtigkeit vorliegt. In Kombination mit der bereits bekannten Schlauchmembran-Bruchanzeige wird somit eine größtmögliche Betriebssicherheit gewährleistet.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der erste und der zweite Druckdetektor außerhalb der Einspannung der Schlauchmembran angeordnet sind.
  • In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, daß der erste und der zweite Fluidkanal an der Außenseite der Einspannung der Schlauchmembran enden und sich jeweils eine Druckleitung an die Fluidkanäle bis zum jeweiligen Druckdetektor anschließt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Fig. 1
    eine leckagefreie Einspannung einer Schlauchmembran,
    Fig. 2
    eine Einspannung einer Schlauchmembran mit einer mediumseitigen Leckage und
    Fig.3
    eine Einspannung einer Schlauchmembran mit einer hydraulikseitigen Leckage.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in dem Bereich der Einspannung 1 der Schlauchmembrane 2a, 2b je eine mediumseitige Abdichtung 3 und eine hydraulikseitige Abdichtung 4 vorgesehen. Weiter von dem Medium und der Hydraulikflüssigkeit abgewandt (zur Außenseite der Einspannung hin) sind je eine obere und eine untere weitere Abdichtung 5a, 5b vorgesehen. Ein erster Fluidkanal 6 erstreckt sich von dem Bereich zwischen der mediumseitigen Abdichtung 3 und der oberen weiteren Abdichtung 5a zu einem ersten Druckdetektor hin und ein zweiter Fluidkanal 7 erstreckt sich von dem Bereich zwischen der hydraulikseitigen Abdichtung 4 und der unteren weiteren Abdichtung 5b zu einem zweiten Druckdetektor .
  • Es ist ein dritter Fluidkanal 8 vorgesehen, der sich von dem Bereich zwischen den beiden Schlauchmembrane 2a, 2b durch die Einspannung 1 hindurch zu einem dritten Drucksensor erstreckt. Mittels dieses dritten Fluidkanals 8 kann in bereits bekannter Weise über einen Druckanstieg im Bereich zwischen den beiden Schlauchmembranen 2a, 2b eine Undichtigkeit der Schlauchmembrane 2a, 2b detektiert werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es möglich, daß die Druckdetektoren, , außerhalb der Einspannung 1 der Schlauchmembrane 2a, 2b angeordnet sind und eine Druckleitung jeden der Fluidkanäle 6, 7, 8 mit dem entsprechenden Druckdetektor, , .

Claims (4)

  1. Schlauchmembran-Prozeßpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (6, 7, ,) zum Überwachen der korrekten Einspannung der Schlauchmembran (2a, 2b) vorgesehen sind.
  2. Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der Einspannung (1) der Schlauchmembrane (2a 2b) je eine mediumseitige Abdichtung (3) und eine hydraulikseitige Abdichtung (4) vorgesehen ist und daß weiter von dem Medium und der Hydraulikflüssigkeit abgewandt eine obere und eine untere weitere Abdichtung (5a, 5b) vorgesehen sind, wobei ein erster Fluidkanal (6) von dem Bereich zwischen der mediumseitigen Abdichtung (3) und der oberen weiteren Abdichtung (5a) zu einem ersten Druckdetektor () und ein zweiter Fluidkanal (7) von dem Bereich zwischen der hydraulikseitigen Abdichtung (4) und der unteren weiteren Abdichtung (5b) zu einem zweiten Druckdetektor () vorgesehen ist.
  3. Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Druckdetektor (, ) außerhalb der Einspannung (1) der Schlauchmembrane (2a, 2b) angeordnet sind.
  4. Schlauchmembran-Prozeßpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Fluidkanal (6, 7) an der Außenseite der Einspannung (1) der Schlauchmembrane (2a, 2b) enden und sich jeweils eine Druckleitung an die Fluidkanäle (6, 7) bis zum jeweiligen Druckdetektor (, ) anschließt.
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