PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004038909A1 09.06.2005
Titel Pumpvorrichtung für feststoffbeladene Flüssigkeiten
Anmelder Hugo Vogelsang Maschinenbau GmbH, 49632 Essen, DE
Erfinder Verhülsdonk, Burkhard, 49624 Löningen, DE
Vertreter Glaeser, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 22767 Hamburg
DE-Anmeldedatum 11.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004038909
Offenlegungstag 09.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.2005
IPC-Hauptklasse F04C 2/18
IPC-Nebenklasse F04C 15/00   B01D 36/00   
Zusammenfassung Vorrichtung zum Pumpen von feststoffbeladenen Flüssigkeiten, aufweisend einen Behälter (4), der über eine Feststoffabscheideeinrichtung (1, 2) mit einer Drehkolbenpumpe (3) verbunden ist, die ihrerseits die Flüssigkeit in eine Druckleitung (8) abgibt. Die Drehkolbenpumpe (3) wird in ihrer Drehrichtung umsteuerbar angetrieben. Die Drehkolbenpumpe (3) ist mit den Zyklonabscheidern (1, 2) verbunden. Die Zuläufe (1A und 2A) und die Abläufe (1C und 2C) der Zyklonabscheider (1, 2) weisen Rückschlagorgane (11, 21, 12, 22) auf.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Pumpen von feststoffbeladenen Flüssigkeiten, aufweisend einen Behälter, der über eine Feststoffabscheideeinrichtung mit einer Drehkolbenpumpe verbunden ist, die ihrerseits die Flüssigkeit in eine Druckleitung abgibt.

Drehkolbenpumpen werden oft bei Flüssigkeiten mit Feststoffen und insbesondere auch abrasiven Feststoffen eingesetzt, was unter anderem auf die steile Druck-Volumen-Kennlinie, auf das geringe Bauvolumen und die gute Regelbarkeit zurückzuführen ist. Außerdem sind Drehkolbenpumpen gut geeignet, für einen hohen Druckaufbau zu sorgen, so dass eine Drehkolbenpumpe auch an relativ lange Rohrleitungen angeschlossen werden kann.

Andererseits sind Drehkolbenpumpen empfindlich gegenüber Fremdkörpern in der zu fördernden Flüssigkeit. Hier führen besonders sandartige und steinige Feststoffe zu einem hohen Verschleiß der vom Medium berührten Pumpenteile, so dass ein häufiger Wechsel der Verschleißteile erforderlich ist.

Zu den zu pumpenden Flüssigkeiten im Sinne dieser Anmeldung gehören z. B. Gülle mit Feststoffteilchen, aber auch Küchenabfälle, die Knochen und durchaus auch Bestecke enthalten können. Ein Abscheiden der Feststoffe durch Aussieben beispielsweise ist deshalb nicht sinnvoll, wenn die Feststoffe mit der Flüssigkeit transportiert werden müssen, was z. B. bei Tunnelbohrgut, bei der Teichsäuberung und beim Abpumpen von Schlamm aus Reinigungsanlagen der Fall ist. Dort wird ein kontinuierlicher Pumpvorgang erwartet und Wartungsarbeiten und Filterreinigungsprozeduren sind höchst unerwünscht.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Vorrichtung und auch ein Verfahren zum Pumpen von feststoffbeladenen Flüssigkeiten geschaffen werden, die einerseits kontinuierlich und über längere Betriebszeiten arbeiten können und dennoch gegenüber Feststoffteilen in der zu fördernden Flüssigkeit unempfindlich ist.

Dies wird erreicht durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, welche dadurch charakterisiert ist, dass die Drehkolbenpumpe in ihrer Drehrichtung umsteuerbar ist; die Drehkolbenpumpe mit den oberen Ausgängen von Zyklonabscheidern verbunden und in den Zuläufen und Abläufen der Zyklonabscheider von Rückschlagorganen angeordnet sind.

Wesentliches Merkmal der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist zunächst einmal der Antrieb der Drehkolbenpumpe, nämlich derart, dass die Pumpe reversierbar, also in der Drehrichtung umkehrbar, angetrieben wird. In den beiden Leitungen, die mit der Drehkolbenpumpe verbunden sind, befinden sich Zyklonabscheider oder ähnliche Abscheideorgane. Ein Zyklonabscheider basiert in seinem Wirkungsprinzip auf dem Dichteunterschied zwischen der zu fördernden Flüssigkeit und den Partikeln, die in der Flüssigkeit enthalten sind.

Das Zusammenwirken der Drehkolbenpumpe mit den beiden Zyklonabscheidern ist nun derart, dass – unabhängig von der Drehrichtung – die Drehkolbenpumpe Flüssigkeit ansaugt, in der nur noch wenige Feststoffteile enthalten sind, da diese über den entsprechenden Zyklon von der feststoffbeladenen Flüssigkeit separiert werden. Diese Flüssigkeit, die relativ wenig Feststoffteile enthält, wird aus dem einen Zyklon abgesaugt und in den anderen hineingedrückt, so dass quasi eine vorübergehende Trennung von Feststoffteilen und Flüssigkeit bewerkstelligt und die Pumpe mit relativ wenig beladenen Feststoffen beaufschlagt wird.

Damit die Zyklonabscheider in der angegebenen Art und Weise je nach Drehrichtung der Pumpe wirksam sein können, müssen die anderen beiden Verbindungen zu dem Zyklonabscheider, nämlich der Zulauf und der Ablauf entsprechend über Rückschlagorgane gesichert sein. Derartige Rückschlagorgane stehen zur Verfügung. Es ist im vorliegenden Fall jedoch darauf abzustellen, dass diese gegenüber den Feststoffteilen oder Fremdkörpern beständig oder tolerant sein müssen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer grundsätzlichen Darstellung. Mit 1 ist ein Zyklonabscheider bezeichnet, dessen oberer Ausgang 1B mit einer Drehkolbenpumpe 3 verbunden ist. Die andere Leitung der Drehkolbenpumpe 3 ist mit dem oberen Ausgang 2B eines zweiten Zyklonabscheiders 2 verbunden. Der obere Ausgang eines Zyklonabscheiders gibt eine Flüssigkeit ab, die weniger mit Feststoffteilen beladen ist, da diese Feststoffteile über den unteren Ablauf 1C bzw. 2C die Zyklonabscheider verlassen.

Die beiden Zyklonabscheider 1 und 2 werden über Zulaufleitungen 1A bzw. 2A mit der zu fördernden feststoffbeladenen Flüssigkeit versorgt, die über entsprechende Leitungen aus einem Behälter 4 in die Zyklonabscheider 1 und 2 gelangt. Die beiden Eingänge der Zyklonabscheider 1 und 2 sind mit Rückschlagsorganen 11 und 21 versehen, so dass unabhängig von der Dreh- und Arbeitsrichtung der Pumpe 3 lediglich Flüssigkeit über den Zulauf 1A bzw. 2A in den zugehörigen Zyklon 1 bzw. 2 hineingelangen kann.

Die unteren Abläufe 1C und 2C der Zyklonabscheider 1 und 2 sind mit Rückschlagsorganen 12 und 22 versehen, so dass über die unteren Abläufe 1C und 2C lediglich Flüssigkeit und Feststoffteile heraus können, nicht jedoch hineingelangen können.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, und zwar unter der Annahme, dass die Drehkolbenpumpe 3 so angesteuert wird, dass sie aus de Zyklon 1 über den Zulauf 1B Flüssigkeit ansaugt und unter Druck über den Zulauf 2B in den zweiten Zyklon 2 abgibt. Auf diese Art und Weise kann der Zyklonabscheider 2 sozusagen gereinigt werden, wobei in der Druckleitung 8 die Flüssigkeit mit de Feststoffteilen unter Druck zur gewünschten Stelle gefördert wird.

Wird die Arbeitsrichtung der Drehkolbenpumpe 3 umgekehrt, so wird aus dem Zyklonabscheider 2 Flüssigkeit über den Ablauf 2B angesaugt und in den ersten Zyklonabscheider 1 gegeben, so dass nunmehr dieser gereinigt werden kann.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird der Größe der Zyklone und der Menge an mitgeführten Fremdstoffen in der zu fördernden Flüssigkeit entsprechend die Pumpe reversiert. Die Umsteuerfrequenz lässt sich im Hinblick auf die Größe der Zyklone und auf die Menge der mitgeführten Feststoffe in ihrer Frequenz optimieren.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Pumpen von feststoffbeladenen Flüssigkeiten, aufweisend einen Behälter (4), der über eine Feststoffabscheideeinrichtung (1, 2) mit einer Drehkolbenpumpe (3) verbunden ist, die ihrerseits die Flüssigkeit in eine Druckleitung (8) abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkolbenpumpe (3) in ihrer Drehrichtung umsteuerbar angetrieben ist; die Saugleitung (1B) der Drehkolbenpumpe (3) mit dem oberen Ausgang eines ersten Zyklonabscheiders (1) und die Druckleitung (2B) der Drehkolbenpumpe (3) mit dem oberen Ausgang eines zweiten Zyklonabscheiders (2) verbunden ist; die beiden Zuläufe (1A und 2A) der Zyklonabscheider (1, 2) vermittels von Rückschlagorganen (11, 21) lediglich als Zuläufe für die feststoffbeladene Flüssigkeit wirksam sind; die beiden Abläufe (1C und 2C) der Zyklonabscheider (1, 2) vermittels von Rückschlagorganen (12, 22) lediglich als Abläufe für die feststoffbeladene Flüssigkeiten wirksam sind und dass die Abläufe (1C und 2C) der Zyklonabscheider (1, 2) mit der Druckleitung (8) verbunden sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com