DE1909890U

DE1909890U - FREE-RUNNING CHECK VALVE FOR PRESSURE LIMITATION IN CENTRIFUGAL PUMPS.

Info

Publication number: DE1909890U
Application number: DE1964K0049515
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl Ing Kishauer; Wilhelm Odendahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-11-06
Filing date: 1964-11-06
Publication date: 1965-02-11

Description

Amtl. Aktenzeichen: K 49 515/59b Gbm Freilaufrückschlagventil zur Druckbegrenzung bei KreiselpumpenOfficial File number: K 49 515 / 59b Gbm Free-wheeling check valve for pressure limitation in centrifugal pumps

Die Neuerung betrifft ein Freilaufrucksohlagventil, das selbsttätig den maximalen Förderdruck einer mit konstanter Drehzahl arbeitenden Kreiselpumpe begrenzt und gleichzeitig bei Schwachlastbetrieb der Pumpe die darin durch die Verlustleistung entstehende Wärme abführt.The innovation concerns a free-running back solenoid valve that automatically maximum delivery pressure of a centrifugal pump working at constant speed and, at the same time, that of the pump in low-load operation dissipates the heat generated by the power loss.

Die Steigung einer Kreiselpumpenkennlinie muß mindestens 15 bis 20 fo betragen, wenn die Kennlinie vollkommen stabil sein soll, was die Voraussetzung für ein einwandfreies Arbeiten insbesondere im Parallelbetrieb ist. Das bedeutet aber, daß bei Feuerlöschpumpen, die zur Erzeugung eines bestgeeigneten Löschschaumes mit 9 atü betrieben werden müssen, der NuIlförderdruck oberhalb von 10 atü liegt und deshalb der druckseitige Teil der Anlage nicht mehr in der Nenndruckstufe 10 ausgeführt sein darf, sondern für Nenndruck 25 gebaut sein muß. Außer den daraus resultierenden Mehrkosten ergeben sich erhebliche Gewichtserhöhungen, die ganz besonders für die Ausrüstung von Schiffen sehr nachteilig sind. Ähnliche Nachteile ergeben sich für Preßwasseranlagen, da deren Akku-Flaschen für den maximal möglichen Förderdruck berechnet und zugelassen sein müssen. In solchen Anlagen ist der flachere Teil der Pumpenkennlinie im Teillastbereich sowieso ohne wirtschaftliche Bedeutung, weil die Wasseraufnahme der Akku-Flaschen annähernd proportional dem jeweiligen Druckanstieg ist. Deshalb ist die zeitliche Fördermengenänderung der Kreiselpumpe im Teillastbereich umso größer, je mehr sich der Akku-Druck dem NullförderdruckThe gradient of a centrifugal pump curve must be at least 15 to 20 fo if the curve is to be completely stable, which is the prerequisite for perfect operation, especially in parallel operation. However, this means that in the case of fire extinguishing pumps that have to be operated at 9 atmospheres in order to generate the most suitable extinguishing foam, the zero delivery pressure is above 10 atmospheres and therefore the pressure-side part of the system may no longer be designed in nominal pressure level 10, but built for nominal pressure 25 have to be. In addition to the additional costs resulting therefrom, there are considerable increases in weight, which are very disadvantageous in particular for equipping ships. Similar disadvantages arise for pressurized water systems, since their battery bottles must be calculated and approved for the maximum possible delivery pressure. In such systems, the flatter part of the pump characteristic curve in the partial load range is of no economic importance anyway, because the water absorption of the battery bottles is approximately proportional to the respective pressure increase. Therefore, the change in delivery rate of the centrifugal pump over time in the partial load range is greater, the closer the battery pressure is to the zero delivery pressure

Dipl.-Ing. H.-J. Kishauer
undDipl.-Ing. H.-J. Kishauer
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W. ODENDAHL Blatt 2 zum Schreiben vom 25 ,NovemberW. ODENDAHL sheet 2 for letter dated November 25

der Pumpe nähert. Das bedeutet aber, daß die Pumpenfördermenge sich im letzten Moment des Füllvorganges praktisch schlagartig von einer mittleren Fördermenge auf Null ändert. Derart plötzliche Mengenänderungen sind für Hochdruckanlagen wegen des damit verbundenen Wasserschlages äußerst schädlich.approaching the pump. But this means that the pump delivery rate is in last moment of the filling process practically suddenly changes from an average flow rate to zero. Such sudden changes in quantity are extremely harmful for high pressure systems because of the associated water hammer.

Es ist naheliegend, eine FörderdruckabSenkung durch die bekannten Freilauf -Rückschlagventile, die bei Schwachlastbetrieb der Kreiselpumpe selbsttätig durch Öffnen eines Nebenauslasses die Fördermenge nach unten hin begrenzen, zu versuchen. Zur Abführung der innerhalb der Pumpe entwickelten Verlustwärme reichen i. a. 10 bis 20 $ der Nennfördermenge völlig aus. Zu einer Druckabsenkung, die einer Änderung der Kennliniensteigung auf nur 10 °jo entsprechen würde, wäre jedoch wegen des parabolischen Verlaufs der Pumpenkennlinie eine Menge von 60 bis 70 fo der Nennf©rdermenge durch den Nebenauslaß abzuführen. Die dafür notwendigen Rohrleitungsabmessungen sind so aufwendig, daß ein Vorteil nicht mehr zu erwarten ist.It makes sense to try to lower the delivery pressure using the well-known free-wheeling check valves, which automatically limit the delivery rate downwards by opening a secondary outlet when the centrifugal pump is in low-load operation. To dissipate the heat loss developed within the pump, 10 to 20 $ of the nominal delivery rate is generally sufficient. At a pressure drop, which would correspond to a change in the characteristic curve slope to only 10 ° jo, but would be because of the parabolic curve of the pump curve a lot of 60 to 70 fo the Nennf © rdermenge dissipate through the auxiliary outlet. The pipeline dimensions required for this are so complex that an advantage can no longer be expected.

Die Neuerung besteht darin, die zur Kennlinienabsenkung erforderliche Menge derart aufzuteilen, daß ein geringer, zum Abführen der Verlustwärme gerade ausreichender Teil durch eine Freilaufleitung kleiner Nennweite abströmt und die übrige weit überwiegende Menge durch eine kurze Umlaufleitung sofort wieder in die Saugleitung kurz vor der Pumpe oder sogar in den Saugstutzen der Pumpe selbst zurückgeleitet wird. Die Teilung der Ströme geschieht nach der Neuerung dadurch, daß in der Freilauf-und der Umlaufleitung Drosseln angeordnet sind.The innovation is the one required to lower the characteristic Divide the amount in such a way that a small part, which is just sufficient to dissipate the heat loss, through a free-running line of small nominal size flows off and the remaining by far predominant amount through a short circulation line immediately back into the suction line just before the pump or even in the suction port of the pump itself is fed back. The division of the currents is done according to the innovation in that in the free-wheeling and the bypass line Chokes are arranged.

Die Neuerung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Die Fig. 1 zeigt schematisch die Kreiselpumpe 1, auf deren Druckstutzen 2 das neue Ventil 3 montiert ist. Der Rückschlagkegel 4 betätigt mit dem Hebel 5 den Drehschieber β des Nebenauslasses 7, der den Umlaufstutzen 8 und den Freilaufstutzen 9 besitzt. Die Umlaufleitung 10 mit der Drossel 11führt zurück zum Saugstutzen 12 der Kreiselpumpe 1. Die Freilaufleitung 13 mit der Drossel Η führt ins Freie oder in den Wasservorratsbehälter. Der Rückschlagkegel 4 is* so ausgebildet, daß er mit fallendem Durchfluß durch die Druckleitung 15 abwärts sinkt und dabei den Drehschieber 6 von einer vorberechneten Hubhöhe ab mehr und mehr öffnet. Dadurch strömt Wasser in den Nebenauslaß 7 und durch den Umlaufstutzen 8 in die Kreiselpumpe 1 zurück. Je nach der Stärke des Umlaufstromes baut sich wegen der Drossel 11 im Nebenauslaß 7 ein Druck auf, der zur Folge hat, daß auch durch den Freilauf-The innovation is explained using the drawings. Fig. 1 shows schematically the centrifugal pump 1, on the pressure port 2 of which the new valve 3 is mounted. The non-return cone 4 actuates the rotary valve with the lever 5 β of the secondary outlet 7, the circulation connection 8 and the free-wheel connection 9 owns. The circulation line 10 with the throttle 11 leads back to the suction port 12 of the centrifugal pump 1. The freewheel line 13 with the Throttle Η leads outside or into the water storage tank. The check cone 4 is * designed so that with falling flow through the Pressure line 15 sinks downwards and thereby the rotary valve 6 of a precalculated Lifting height from more and more opens. As a result, water flows into the secondary outlet 7 and back through the circulation nozzle 8 into the centrifugal pump 1. Depending on the strength of the circulating flow, the throttle 11 builds up in the secondary outlet 7 a pressure, which has the consequence that the freewheel

Dipl.-Ing. H.-J. Kishauer
undDipl.-Ing. H.-J. Kishauer
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W. ODENDAHL Blatt 3 zum Schreiben vom 25· NOVeiüberW. ODENDAHL sheet 3 for letter from November 25th

stutzen 9 Wasser abströmt. Die Drossel I4 sorgt dafür, daß der aufgebaute Druck nicht zusammenbricht. Die durch den Freilaufstutzen abströmende Freilaufmenge muß so groß sein, daß bei ganz abgesunkenem Rückschlagkegel 4 und dadurch voll geöffnetem Drehschieber 6 die in der Pumpe entstehende Wärme auch im Dauerbetrieb bei noch zulässiger Wassertemperaturerhöhung abgeführt werden kann.clip 9 water flows off. The choke I4 ensures that the built-up Pressure does not collapse. The amount of freewheel flowing through the freewheel connector must be so large that when the non-return cone is completely lowered, 4 and as a result, fully open rotary valve 6, the heat generated in the pump is dissipated even in continuous operation when the water temperature increase is still permissible can be.

Die Pig. 2 zeigt eine andere Ausführung des neuen Tentils. Der Bückschlagkegel 4 besitzt an seiner unteren Führung den Kolbenschieber 16, der unterschiedliche Kolbendurchmesser hat und durch die Differentialkolbenwirkung eine zusätzliche hydraulische Schließkraft für den Rückschlagkegel 4 erzeugt. Im unteren Hubbereich öffnen die Drosselschlitze 17 und 18, so daß das Wasser in den Entspannungsraum I9 gelangt. Von dort strömt es teils als Umlaufwasser durch die Drossel 11 in den Umlaufstutzen 8 und teils als Freilaufwasser durch die Drossel 14 in den Freilaufstutzen 9. Weil der Entspannungsraum 19 ganz vom Wasserinhalt des Yentils 3 umgeben ist, werden die Entspannungsgeräusche stark gedämpft.The Pig. Figure 2 shows another embodiment of the new valve. The non-return cone 4 has the piston valve 16 on its lower guide, the different piston diameters and by the differential piston effect an additional hydraulic closing force for the non-return cone 4 is generated. In the lower stroke range, the throttle slots 17 and 18 open, see above that the water gets into the relaxation room I9. From there it flows partly as circulating water through the throttle 11 in the circulation nozzle 8 and partly as Free-running water through the throttle 14 into the free-running connection 9. Because the relaxation space 19 is completely surrounded by the water content of the Yentils 3, the relaxation noises are strongly muffled.

Claims

Bl Mpl.-ϊη ,. K.-J. Kishauer β94 f 6i W. ODENDAHL sheet for writing 1 · 1 · 1 3EX Official file number: K 49 51 / Protection claims:

1.) Free-wheeling check valve for centrifugal pumps with depending

secondary outlet controlled by the flow rate, characterized in that that the secondary outlet has two drains.

2.) free-wheeling check valve according to claim 1, characterized in that that throttles (11 liund 14 in Fig. 2) are provided in the two outflows are.