DE623567C

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Info

Publication number: DE623567C
Application number: DE1933I0047898
Authority: DE
Priority date: 1933-07-11
Filing date: 1933-09-05
Publication date: 1935-12-28
Also published as: US2015240A; GB417217A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Pumpen zum Fördern von Flüssigkeiten und betrifft insbesondere eine Pumpe, bei welcher durch periodische Druckschwankungen von einer Flüssigkeit in einem dauernd beheizten Behälter Dampf abgeleitet und hierdurch Flüssigkeit durch ein Rückschlagauslaßventil hindurchgedrückt und alsdann kalte Flüssigkeit über ein Rückschlageinlaßventil angesaugt wird.The invention relates to pumps for pumping liquids and relates to in particular a pump, in which by periodic pressure fluctuations of a Liquid in a continuously heated container, vapor and thereby liquid pushed through a check outlet valve and then cold liquid is sucked in via a check inlet valve.

Pumpen dieser Art haben den Nachteil, daß eine beträchtlich größere Menge Flüssigkeit erhitzt werden muß, als zur Erzeugung des zur Durchführung eines Hubes er-■ 15 forderlichen Dampfes notwendig ist, weil oberhalb des Wärmezufuhrpunktes Flüssigkeit sich befindet, die bekanntlich auf eine dem Siedepunkt entsprechende Temperatur erhitzt werden muß, bevor oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, Dampf erzeugt werden kann. Die ganze Anlage arbeitet mithin unter viel höherer Temperatur, als zum ordnungsgemäßen Betrieb notwendig ist, wodurch wiederum die zuverlässige und dauernde Wirkung der Pumpe in Frage gestellt wird.Pumps of this type have the disadvantage that a considerably larger amount of liquid must be heated than to generate the necessary to carry out a stroke ■ 15 necessary steam is necessary because liquid is above the heat supply point is located, which, as is known, must be heated to a temperature corresponding to the boiling point before above the Liquid level, steam can be generated. The whole system is therefore under-working much higher temperature than is necessary for proper operation, which in turn results in a reliable and lasting effect the pump is in question.

Der Zweck der Erfindung ist nun, diesen Nachteil zu beseitigen, und zwar dadurch, daß der beheizte Behälter an dem kürzeren Schenkel eines U-förmigen Rohres vorgesehen ist und aus einem beheizten Teil mit verhältnismäßig großer Heizfläche und aus einem unbeheizten Teil besteht, der durch unverengte, parallel zueinander verlaufende Kanäle mit dem beheizten Teil verbunden ist, und daß an das obere Ende des unbeheizten Teiles ein nach unten bis zur Höhe des unteren Verbindungskanals reichendes knieförmig abgebogenes Rohr angeschlossen ist, dessen unteres Ende durch ein Rohr geringer lichter Weite an das obere Ende des langen Schenkels unterhalb des Rückschlagauslaßventils angeschlossen ist.The purpose of the invention is now to eliminate this disadvantage, namely by that the heated container is provided on the shorter leg of a U-shaped tube is and from a heated part with a relatively large heating surface and from an unheated part consists of unconstricted, parallel to each other Channels connected to the heated part, and that to the upper end of the unheated Part of a knee-shaped bent pipe reaching down to the level of the lower connecting channel is connected is, the lower end of which through a tube of narrow internal width to the upper end of the long leg is connected below the check outlet valve.

Auf den Zeichnungen sind in den Fig. 1 bis 5 schematische Ansichten des Erfindungsgegenstandes als Beispiel in fünf Ausfüh- rungsformen dargestellt.In the drawings, in FIGS. 1 to 5, schematic views of the subject matter of the invention are shown as an example in five embodiments. forms shown.

Bei der Pumpe nach Fig. 1 ist an dem längeren Schenkel α eines U-förmig gebogenen Rohres ein einen Kondensator bildendes Rückschlagauslaßventil c und an dem kürzeren Schenkel ein aus einem unbeheizten Teil& und einem beheizten Teil f bestehender Behälter vorgesehen. An das obere Ende des unbeheizten Teiles b des Behälters ist ein abwärts sich erstreckendes knieförmig abgebogenes Rohr d angeschlossen, dessen unteres Ende durch ein Rohr e geringer lichter Weite mit dem oberen Ende des langen Schenkels a' unterhalb des Rückschlagauslaßventils c verbunden ist.In the pump of Fig. 1, a condenser-forming non-return outlet valve c is provided on the longer leg α of a U-shaped bent tube and a container consisting of an unheated part & and a heated part f is provided on the shorter leg. At the upper end of the unheated part b of the container, a downwardly extending knee-shaped bent tube d is connected, the lower end of which is connected by a tube e of small internal width to the upper end of the long leg a ' below the check outlet valve c .

Der unbeheizte Teil b des Behälters steht oben und unten durch· un verengte, parallel zueinander verlaufende Kanäle mit dem beheizten Teil/ geringen Rauminhaltes in Verbindung. In das U-förmig gebogene Rohr mündet ein Einlaßstutzeng mit einem Rückschkgeinlaßventil h. The unheated part b of the container is connected to the heated part / small volume at the top and bottom through unconstricted channels running parallel to one another. In the U-shaped bent tube opens an inlet connection g with a return valve h.

Wenn die Pumpe vollständig mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, gefüllt worden ist to und dem Teil/ des Behälters Wärme zugeführt wird, wird an dessen oberem. Ende Dampf gebildet, durch den die Flüssigkeit in . dem beheizten und unbeheizten Teil des Behälters sowie in dem Rohr d abwärts, gedrückt wird, wodurch gleichzeitig Flüssigkeit durch das Rohr e geringer lichter Weite hindurchgedrückt wird, welche durch das Rückschlagauslaßventil c hindurch entweicht. Die Pumpe arbeitet in dieser Weise weiter, bis der Flüssigkeitsspiegel in den verschiedenen Rohren auf die Höhe des unteren Endes des knieförmig gebogenen Rohres d gesunken ist. Sobald aus dem Rohr d Dampf in das Rohr e einströmt und dieser das obere Ende des langen Schenkels α erreicht, wird aus letzterem Flüssigkeit nach dem unbeheizten Teil b des Behälters gedrückt, so daß letzterer und das Rohr d sowie der beheizte Teil f wieder mit Flüssigkeit gefüllt werden. Hierbei strömt frische Flüssigkeit durch das Rückschlageinlaßventil h hindurch ein, so daß die Pumpe wieder vollkommen mit Flüssigkeit gefüllt ist und "der beschriebene Kreislauf sich wiederholt. When the pump is completely filled with a liquid, e.g. B. water, has been filled to and the part / the container heat is supplied to its upper. The end of vapor is formed by which the liquid enters. the heated and unheated part of the container as well as in the pipe d downwards, whereby at the same time liquid is pressed through the pipe e smaller inside diameter, which escapes through the check outlet valve c. The pump continues to operate in this way until the liquid level in the various pipes has dropped to the level of the lower end of the knee-shaped bent pipe d. As soon as steam flows from the tube d into the tube e and this reaches the upper end of the long leg α , liquid is pressed from the latter to the unheated part b of the container, so that the latter and the tube d and the heated part f again with liquid to be filled. Fresh liquid flows in through the check inlet valve h so that the pump is again completely filled with liquid and the cycle described is repeated.

Bei der Pumpe nach der Erfindung ist mithin beträchtlich weniger Wärme zur Durchführung eines vollständigen Hubes erforderlich als in einem Falle, in welchem die • Wärme dem unbeheizten Teil b zugeführt würde. Demgemäß ist die Temperatur der ganzen Pumpe geringer, und da die Druckgrenzen, zwischen welchen die Pumpe arbeitet, von der Temperatur des Kondensators und der Pumpe abhängen, ist, je geringer der Wärmeverbrauch zur Herbeiführung des Pümpenhubes ist, der Bereich des möglichen Temperaturabfalles bei der hydraulischen -Umkehr um so größer, und folglich ist die Möglichkeit des Auftretens eines das Versägen der Pumpe bedingenden Zustandes, nämlich die Möglichkeit, daß die verbleibende Flüssigkeit auf eine solche Temperatur erhitzt -wird, daß ihr Dampfdruck oberhalb des Einlaßdruckes liegt, um so geringer und der Bereich zwischen den ein Arbeiten der Pumpe zulassenden höchsten und niedrigsten Drücken um so größer.In the pump according to the invention, therefore, considerably less heat is required to carry out a complete stroke than in a case in which the heat would be supplied to the unheated part b. Accordingly, the temperature of the entire pump is lower, and since the pressure limits between which the pump operates depend on the temperature of the condenser and the pump, the lower the heat consumption to induce the pumping stroke, the range of possible temperature drop in the hydraulic The reverse is the greater, and consequently the possibility of the occurrence of a condition causing the pump to fail, namely the possibility that the remaining liquid is heated to such a temperature that its vapor pressure is above the inlet pressure, the smaller and the The greater the range between the highest and lowest pressures that allow the pump to work.

Dient die Pumpe zum Fördern von Flüssigkeiten, welche Gase absorbiert haben, z. B. Ammoniak-Wasser-Lösungen, kann die das öffnen des Einlaßventils bei jedem Hub verursachende Druckverringerung durch das Wiederabsaugen des Gases herbeigeführt werden.The pump is used to convey liquids that have absorbed gases, e.g. B. Ammonia-water solutions can cause the inlet valve to open with every stroke Pressure reduction can be brought about by sucking off the gas again.

Die Pumpe nach Fig. 2 eignet sich insbesondere zum Fördern großer Flüssigkeitsmengen pro Hub oder zum Fördern gegen einen beträchtlichen Druck. Auch bei dieser Ausführungsform finden ein U-förmig gebogenes Rohr a, b mit einem abwärts gerichteten, knieförmig gebogenen Rohr d, ein das untere Ende des Rohres d mit dem Schenkel α verbindendes Rohr'e geringer lichter Weite und ein den Verdampfungsbehälter bildender beheizter Teil / Verwendung. Letzterer ist mit dem unbeheizten Teil b verbunden, doch hat das untere Verbindungsstück/ zwischen' den Teilen / und b ein nach oben gerichtetes Ende, so daß, wenn die Flüssigkeit aufwärts durch letzteres strömt, eineEjektorwirkung erreicht wird, welche das Einströmen der Flüssigkeit in das untere Ende des beheizten Teiles / verhindert, solange die Flüssigkeit sich in Bewegung befindet.The pump according to FIG. 2 is particularly suitable for pumping large amounts of liquid per stroke or for pumping against a considerable pressure. In this embodiment, too, there is a U-shaped bent tube a, b with a downwardly directed, knee-shaped bent tube d, a tube connecting the lower end of the tube d to the leg α with a smaller internal width and a heated part forming the evaporation container / Use. The latter is connected to the unheated part b , but the lower connection piece / between the parts / and b has an upwardly directed end, so that when the liquid flows upwards through the latter, an ejector effect is achieved which prevents the liquid from flowing into the lower end of the heated part / prevented as long as the liquid is in motion.

Die Wirkungsweise dieser Pumpe ist ahn-Hch der der oben beschriebenen. Es werden hier aber nicht die Teile b und / beide schnell mit Flüssigkeit aus dem langen Schenkel α gefüllt, vielmehr wird. das Einströmen der Flüssigkeit in das untere Ende des beheizten Teiles / durch die Ejektorwirkung verhindert, ohne jedoch die Dampfübertragung von dem unbeheizten Teil & nach dem Schenkel 0 zu beeinflussen. Die Wirkung des beheizten Teiles / wird mithin verzögert, bis die hydraulische Umkehr beendet und der Einlaßhub, d. h. das abermalige Füllen der Pumpe, eingeleitet worden ist.The operation of this pump is similar to that described above. Here, however, it is not the parts b and / both that are quickly filled with liquid from the long leg α , rather it is. prevents the liquid from flowing into the lower end of the heated part / through the ejector effect, but without influencing the vapor transmission from the unheated part & to leg 0. The effect of the heated part / is therefore delayed until the hydraulic reversal has ended and the inlet stroke, ie the renewed filling of the pump, has been initiated.

Die mit Verzögerung arbeitende Pumpe gemäß Fig. 3 eignet sich insbesondere zum For- ioo dem großer Mengen Flüssigkeit oder zum Fördern gegen beträchtlichen Druck. Das untere Ende des beheizten Teiles/ ist hier durch ein Rohr k mit dem unteren Ende des abwärts gerichteten, knieförmig gebogenen Rohres d anstatt mit dem unbeheizten Teil b verbunden.The delayed pump according to FIG. 3 is particularly suitable for forcing large quantities of liquid or for pumping against considerable pressure. The lower end of the heated part / is here connected by a pipe k to the lower end of the downwardly bent, knee-shaped pipe d instead of to the unheated part b .

Die Wirkungsweise dieser Pumpe ist ähnlich der oben beschriebenen insofern, als das Einströmen der Flüssigkeit in den beheizten Teil / bis zu einer zum Einleiten des nächstfolgenden Einlaßhubes genügenden Druckverringerung verzögert wird, weil in dem unteren Verbindungsrohr h nur Dampf vorhanden ist.The operation of this pump is similar to that described above in that the flow of the liquid into the heated part is delayed until the pressure is reduced enough to initiate the next intake stroke, because only steam is present in the lower connecting pipe h.

Der Einlaßstutzen m der Pumpe nach Fig. 4 mündet anstatt in das U-förmig gebogene Rohr in einen Hilfsbehälter n, der mit seinem oberen und unteren Ende mit dem langen Schenkel α des U-förmig gebogenen Rohres in der Nähe des Rückschlagauslaßventils c verbunden ist. In das obere Ende des Hilfsbehäl-The inlet port m of the pump according to FIG. 4 opens instead of the U-shaped tube in an auxiliary container n, which is connected with its upper and lower ends to the long leg α of the U-shaped tube near the check outlet valve c . Into the upper end of the auxiliary

ters η hinein ragt das herabhängende und zweckmäßig im Durchmesser vergrößerte Ende ο des vom unteren Ende des abwärts von dem unbeheizten Teil b sich erstreckenden knieförmig gebogenen Rohres d abzweigenden Rohres e. ters η protrudes into the depending end ο , which is expediently enlarged in diameter, of the tube e branching off from the lower end of the knee-shaped bent tube d extending downward from the unheated part b.

Die Verlängerung ο des Rohres e bildet einen mit Verzögerung arbeitenden Kondensator, wodurch eine anfängliche heftige Flüssigkeitsschwingung ermöglicht und dann jegliches Strömen von Flüssigkeit abwärts durch das Rohr e und dadurch die Füllung des beheizten Teiles / verhindert wird, bis die ganze Pumpe mit Flüssigkeit gefüllt ist.The extension ο of the tube e forms a delayed condenser, which allows an initial violent liquid oscillation and then prevents any flow of liquid down the tube e and thereby filling the heated part / until the whole pump is filled with liquid.

Wenn Pumpen gemäß der Erfindung zum Fördern von ölen, ζ. Β. Paraffinöl, benutzt werden, empfiehlt es sich, unter keinen Umständen den beheizten Teil f bis zum vollständigen Trocknen zu erhitzen, da hierdurch leicht feste Stoffe niedergeschlagen werden.If pumps according to the invention for pumping oils, ζ. Β. Paraffin oil, it is advisable under no circumstances to heat the heated part f until it is completely dry, as this easily precipitates solid substances.

Bei der Pumpe gemäß Fig. 5 werden die bei der eben beschriebenen Pumpe erzielten Ergebnisse, nämlich eine schnelle Flüssigkeitsschwingung und eine Verhinderung der frühzeitigen Rückströmung der Flüssigkeit durch das Rohr e hindurch, in einfacher Weise dadurch erreicht, daß der Hilfsbehälter η nach Fig. 4 fortgelassen und das Rohr e mit dem höchsten Punkt des Schenkels α verbunden wird. Das obere Ende des letzteren bildet alsdann einen mit Verzögerung arbeitenden Kondensator, doch ist der Schenkel α bei p an einer Stelle etwas unterhalb des oberen Endes im Querschnitt vergrößert, um eine wirksame Kondensierung, an dieser Stelle zu gewährleisten. Der Flüssigkeitseinlaßstutzen q ist in Form eines Injektors ausgebildet, so daß der Flüssigkeitsumlauf in dem U-förmig gebogenen Rohr in einer Richtung abwärts im Schenkel α begünstigt wird, wodurch jedem Bestreben, Flüssigkeit abwärts durch das Rohr e zu saugen und mithin eine frühzeitige Dampferzeugung zu verursachen, entgegengewirkt wird.In the pump according to FIG. 5, the results achieved with the pump just described, namely rapid liquid oscillation and prevention of the premature backflow of the liquid through the pipe e , are achieved in a simple manner in that the auxiliary container η according to FIG. 4 is omitted and the tube e is connected to the highest point of the leg α . The upper end of the latter then forms a capacitor operating with delay, but the leg α at p is enlarged in cross section at a point slightly below the upper end in order to ensure effective condensation at this point. The liquid inlet port q is designed in the form of an injector, so that the liquid circulation in the U-shaped bent tube in a downward direction in the leg α is promoted, whereby every effort to suck liquid downward through the tube e and thus to cause an early generation of steam , is counteracted.

Claims

Patent claims:

i. Pump for pumping liquids, in which vapor is derived from a liquid in a permanently heated container due to periodic pressure fluctuations and liquid is thereby forced through a non-return outlet valve and then cold liquid is sucked in via a non-return inlet valve, characterized in that the heated container has a U-shaped tube is provided and consists of a heated part (/) with a relatively large heating surface and an unheated part (b) , which is connected to the heated part (/) by unconstricted, parallel channels, and that to the The upper end of the unheated part is connected to a knee-shaped bent pipe (rf) reaching down to the level of the lower connecting duct, the lower end of which is connected to the upper end of the long leg below the non-return outlet valve (c) by a pipe (e) of narrower width is.

2. Pump according to claim 1, characterized by a device controlled by the liquid oscillation Delay the fluid supply after the heated container (/) until the pressure dropped in the pump to a value below the pressure of the liquid source is.

3. Pump according to claim 2, characterized in that the protruding into the LJ-shaped tube end of the lower connecting channel between the heated (/) and the unheated part (b) of the container is designed as an ejector (j) .

4. Pump according to claim 2, characterized in that the lower, branching off from the heated container channel (k) is connected to the lower end of the tube (e) of small inside diameter near its connection with the knee-shaped bent tube (d) .

5. Pump according to claim 2 and 4, characterized in that the upper end of the tube (e) has a small inside diameter, a downwardly extending, acting as a capacitor extension (0).

6. Pump according to claim 2, characterized in that the mouth of the pipe supplying the cold liquid is designed as an injector (q) .

1 sheet of drawings