[0001] Die Erfindung betrifft eine Tauchpumpe, mit einem Tragerohr und zumindest einer vertikal
ausgerichteten Welle, insbesondere mehreren in Reihe geschalteten vertikal ausgerichteten
Wellen, die jeweils mit Lager- und Dichtungseinheiten in dem Tragerohr vorgesehen
sind, wobei die Pumpenhydraulik der Tauchpumpe in dem zu pumpenden Medium angeordnet
ist und das in die Tauchpumpe aufgegebene, insbesondere gasförmige Medium unterhalb
der untersten Lager- und Dichtungseinheit in den Medienbereich der Tauchpumpe strömt.
[0002] Aus der Praxis sind derartige Tauchpumpen bekannt, die vielfältig eingesetzt werden.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass es bei Betriebsstörungen zu Überhitzungen kommen
kann und Zündquellen, beispielsweise auch durch Funkenbildung, entstehen können, so
dass solche Tauchpumpen in Umgebungen mit entzündlicher Atmosphäre aus Sicherheitsgründen
nicht betrieben werden können.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Tauchpumpe
derart zu verbessern, dass ein sicherer Einsatz auch in Umgebungen mit entzündlicher
Atmosphäre möglich ist.
[0004] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einer gattungsgemäßen Tauchpumpe das
Tragerohr zumindest partiell mit wenigstens einem umlaufenden, einen Teilbereich des
Tragerohrs thermisch und stofflich von der Umgebung, insbesondere von dem Medium,
isolierenden Schutzmantel umgeben ist. Hierdurch sind kritische Bereiche der Tauchpumpe,
an denen es bei Betriebsstörungen zu Überhitzungen kommen kann oder Zündquellen entstehen
können, von der entzündlichen Atmosphäre isoliert, so dass keine Explosionsgefährdung
gegeben ist.
[0005] Vorzugsweise kann wenigstens ein Schutzmantel zumindest in dem Bereich einer Lager-
und Dichtungseinheit vorgesehen sein, so dass eine direkte Isolierung des besonders
gefährdungsintensiven Lagerbereichs gegeben ist.
[0006] Erfindungsgemäß kann ein über die gesamte Länge des Tragerohrs verlaufender Schutzmantel
vorgesehen sein, so dass eine Isolierung sämtlicher gefährdungsintensiven Bereiche
im Tragerohr, d. h. auch sämtlicher im Tragerohr angeordneter Lager- und Dichtungseinheiten,
mit einer technisch einfachen Gestaltung gegeben ist. Damit kann für das Tragerohr
aufgrund dessen dann vollständiger Kapselung ein weniger edles Material verwendet
werden.
[0007] Vorteilhafterweise kann zumindest ein Schutzmantel zumindest oberseitig gasdicht,
insbesondere vollständig gasdicht oder aber nahezu vollständig gasdicht mit einer
engen Öffnung an seiner untersten Stelle, ausgebildet und angebracht sein, so dass
bei Sperrgaszufuhr ein Austritt nur unterseitig möglich ist. Damit erfolgt eine Inertisierung
des Schutzmantels und es kann kein Eintritt der entzündlichen Atmosphäre in den Schutzmantel
erfolgen.
[0008] Hierzu kann vorzugsweise zumindest ein Schutzmantel mit einer insbesondere im oberen
Bereich des Schutzmantels vorgesehenen Sperrgaszuführleitung versehen und von Sperrgas
durchströmt sein, insbesondere mehrere solcher von Sperrgas durchströmter Schutzmäntel
in Reihe geschaltet vorgesehen sein, so dass eine Inertisierung des Schutzmantels
gegeben ist.
[0009] Erfindungsgemäß kann zumindest ein mit einer Sperrgaszuführleitung versehener Schutzmantel
auch mit einer insbesondere im unteren Bereich des Schutzmantels vorgesehenen Sperrgasabführleitung
versehen sein, insbesondere mehrere solcher Schutzmäntel in Reihe geschaltet vorgesehen
sein, so dass eine gezielte Abfuhr des Sperrgases möglich ist und Messwerte des angeführten
Sperrgases zur Auswertung erfassbar sind.
[0010] Weiterhin kann zumindest eine von einem Schutzmantel umgebene Lager- und Dichtungseinheit
mit einer Schmelzsicherung versehen sein, die bei einer Temperaturhöhe, die über den
regulären Betriebstemperaturen liegt und beispielsweise bei einem Lagerschaden oder
Dichtungsschaden eintritt, versagt und somit einen gezielten Gasaustritt aus der Lager-
und Dichtungseinheit, insbesondere einen Gasdurchtritt von der Lager- und Dichtungseinheit
in den Schutzmantel, in das Medium oder in eine Leitung zur Umgebung, ermöglicht,
so dass durch erhöhten Gasdurchsatz einerseits eine verstärkte Wärmeabfuhr resultiert
und andererseits der erhöhte Gasdurchsatz auch zur Detektion einer über den regulären
Betriebstemperaturen liegenden Temperatur erfassbar ist.
[0011] Auch kann zumindest eine Dichtung einer Lager- und Dichtungseinheit derart ausgebildet
sein, dass bei einer radiale Wellenverlagerung eine erhöhten Sperrgasleckage gegeben
ist, insbesondere kann Dichtung einer Lager- und Dichtungseinheit zumindest einen
Lippendichtring oder dergleichen umfassen, so dass einerseits eine verstärkte Wärmeabfuhr
resultiert und andererseits der erhöhte Gasdurchsatz auch zur Detektion einer radialen
Wellenverlagerung erfassbar ist.
[0012] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann zumindest eine Erfassungseinrichtung
und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung für den durch die Sperrgaszuführleitung
für wenigstens einen Schutzmantel strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen sein,
so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom,
möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe
möglich sind.
[0013] Vorteilhafterweise kann zumindest eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch
eine Auswerteeinrichtung für den durch die Sperrgasabführleitung für wenigstens einen
Schutzmantel strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen sein, so dass eine Auswertung
verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom, möglich ist und
somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe möglich
sind.
[0014] Auch kann das Tragerohr selbst mit einer insbesondere im oberen Bereich des Tragerohrs
vorgesehenen Sperrgaszuführleitung versehen und von Sperrgas durchströmt sein, so
dass bereits eine Inertisierung des Tragerohrs gegeben ist.
[0015] Weiterhin kann eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung
für den durch die Sperrgaszuführleitung des Tragerohrs strömenden Sperrgasvolumenstrom
vorgesehen sein, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur
und Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand
der Tauchpumpe möglich sind.
[0016] Vorzugsweise kann auch unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit eine zusätzliche
berührungs- und reibungsfrei laufende und von Sperrgas durchströmte, insbesondere
mit einer Sperrgasabführleitung versehene, Gasbarriere vorgesehen sein, um die entzündliche
Atmosphäre von der Lager- und Dichtungseinheit fern zu halten.
[0017] Erfindungsgemäß kann eine Erfassungseinrichtung und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung
für den durch die Sperrgaszuführleitung und/oder durch die Sperrgasabführleitung für
das Tragerohr bzw. die Gasbarriere jeweils strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen
sein, so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und
Volumenstrom, möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand
der Tauchpumpe möglich sind.
[0018] Vorteilhafterweise kann für einen vereinfachten technischen Aufbau einschließlich
einer Bauteilereduktion eine gemeinsame Auswerteeinrichtung für die Daten von zumindest
zwei verschiedenen Erfassungseinrichtungen ausgebildet sein.
[0019] Erfindungsgemäß kann im Bereich zumindest einer Lager- und Dichteinheit ein Notlager
zum Fangen der Welle bei einer erhöhten axialen und/oder radialen Wellenverlagerung
durch Versagen der Lager- und Dichteinheit vorgesehen sein, so dass unkontrollierte
Verlagerungen der Welle vermeidbar sind.
[0020] Vorzugsweise kann innerhalb zumindest eines durch einen Schutzmantel umschlossenen
Bereichs eine Kühleinrichtung, insbesondere in Form einer Flüssigkeitskühlung, vorgesehen
sein, so dass eine aktive Kühlung erfolgen kann, was auch den Einsatz in heißen und
sehr heißen Medien ermöglicht, deren Temperatur ggf. sogar über der zulässigen Betriebstemperatur
der durch den Schutzmantel isolierten Bauteile liegt.
[0021] Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung
erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Tauchpumpe 1, die ein Tragerohr 2 und eine
vertikal ausgerichtete Welle 3 umfasst.
[0022] Die Welle 3 ist mit Lager- und Dichtungseinheiten 4 in dem Tragerohr 2 vorgesehen,
und die Pumpenhydraulik 5 der Tauchpumpe 1 ist in dem zu pumpenden und in der Zeichnung
nicht dargestellten Medium angeordnet ist, wobei das in die Tauchpumpe 1 aufgegebene,
insbesondere gasförmige Medium unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit
4 in den Medienbereich der Tauchpumpe 1 strömt.
[0023] Das Tragerohr 2 ist partiell in den Bereichen der Lager- und Dichtungseinheiten 4
jeweils mit einem umlaufenden, den entsprechenden Teilbereich des Tragerohrs 2 thermisch
und stofflich von der Umgebung isolierenden Schutzmantel 6 umgeben, der neben der
eigentlichen Mantelfläche 7 auch ober- und unterseitige Abschlusselemente 8 umfasst.
Somit ist eine direkte Isolierung des besonders gefährdungsintensiven Lagerbereichs
gegeben.
[0024] Der Schutzmantel 6 ist oberseitig gasdicht und unterseitig nahezu vollständig gasdicht
mit einer engen Öffnung 9 an seiner untersten Stelle, ausgebildet.
[0025] Der Schutzmantel 6 ist jeweils für eine Inertisierung des Schutzmantels 6 mit einer
im oberen Bereich des Schutzmantels 6 vorgesehenen Sperrgaszuführleitung 10 versehen
und wird hierdurch von Sperrgas durchströmt, wobei ein Austritt des Sperrgases nur
unterseitig durch die Öffnung 9 möglich ist. Dabei führt von dem unteren Bereich des
oberen Schutzmantels 6 eine Sperrgaszuführleitung 10 zu dem oberen Bereich des unteren
Schutzmantels 6.
[0026] Weiterhin ist eine kombinierte Erfassungs- und Auswerteeinrichtung 11 für den durch
die Sperrgaszuführleitung für die Schutzmäntel 6 strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen,
so dass eine Auswertung verschiedenster Daten, insbesondere von Temperatur und Volumenstrom,
möglich ist und somit Rückschlüsse auf den Zustand und den Betriebszustand der Tauchpumpe
1 möglich sind.
[0027] Das Tragerohr 2 ist in seinem mittleren Bereich ebenfalls mit einer Sperrgaszuführleitung
10 versehen und von Sperrgas durchströmt sein, so dass auch eine Inertisierung des
Tragerohrs 2 gegeben ist, wobei ein Austritt des Sperrgases über die Öffnung 9 erfolgt.
[0028] Unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit 4 ist eine zusätzliche berührungs-
und reibungsfrei laufende und ebenfalls von Sperrgas durchströmte, mit einer Sperrgasabführleitung
12 versehene Gasbarriere 13 vorgesehen. Dabei kann das Sperrgas aus dem Tragerohr
2 stammen.
[0029] Auch der Schutzmantel 6 ist jeweils für eine mit einer im unteren Bereich des jeweiligen
Schutzmantels 6 vorgesehenen Sperrgasabführleitung 12 versehen, wobei die Sperrgasabführleitung
12 des oberen Schutzmantels 6 die Sperrgaszuführleitung 10 des unteren Schutzmantels
6 bildet.
1. Tauchpumpe (1), mit einem Tragerohr (2) und zumindest einer vertikal ausgerichteten
Welle (3), insbesondere mehreren in Reihe geschalteten vertikal ausgerichteten Wellen
(3), die jeweils mit Lager- und Dichtungseinheiten (4) in dem Tragerohr (2) vorgesehen
sind, wobei die Pumpenhydraulik (5) der Tauchpumpe (1) in dem zu pumpenden Medium
angeordnet ist und das in die Tauchpumpe (1) aufgegebene, insbesondere gasförmige
Medium unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit in den Medienbereich der
Tauchpumpe (1) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragerohr (2) zumindest partiell mit wenigstens einem umlaufenden, einen Teilbereich
des Tragerohrs (2) thermisch und stofflich von der Umgebung, insbesondere von dem
Medium, isolierenden Schutzmantel (6) umgeben ist.
2. Tauchpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schutzmantel (6) zumindest in dem Bereich einer Lager- und Dichtungseinheit
(4) vorgesehen ist.
3. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein über die gesamte Länge des Tragerohrs (2) verlaufender Schutzmantel (6) vorgesehen
ist.
4. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schutzmantel (6) zumindest oberseitig gasdicht, insbesondere vollständig
gasdicht oder aber nahezu vollständig gasdicht mit einer engen Öffnung (9) an seiner
untersten Stelle, ausgebildet und angebracht ist.
5. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine von einem Schutzmantel (6) umgebene Lager- und Dichtungseinheit mit
einer Schmelzsicherung versehen ist, die bei einer Temperaturhöhe, die über den regulären
Betriebstemperaturen liegt und beispielsweise bei einem Lagerschaden oder Dichtungsschaden
eintritt, versagt und somit einen gezielten Gasaustritt aus der Lager- und Dichtungseinheit,
insbesondere einen Gasdurchtritt von der Lager- und Dichtungseinheit (4) in den Schutzmantel
(6), in das Medium oder in eine Leitung zur Umgebung, ermöglicht.
6. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dichtung einer Lager- und Dichtungseinhei (4) derart ausgebildet ist,
dass bei einer radiale Wellenverlagerung eine erhöhten Sperrgasleckage gegeben ist,
insbesondere zumindest einen Lippendichtring oder dergleichen umfasst.
7. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schutzmantel (6) mit einer insbesondere im oberen Bereich des Schutzmantels
(6) vorgesehenen Sperrgaszuführleitung (10) versehen und von Sperrgas durchströmt
ist, insbesondere mehrere solcher Schutzmäntel (6) in Reihe geschaltet vorgesehen
sind.
8. Tauchpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit einer Sperrgaszuführleitung (10) versehener Schutzmantel (6) mit
einer insbesondere im unteren Bereich des Schutzmantels (6) vorgesehenen Sperrgasabführleitung
(12) versehen ist, insbesondere mehrere solcher Schutzmäntel (6) in Reihe geschaltet
vorgesehen sind.
9. Tauchpumpe (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (1) und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung
(11) für den durch die Sperrgaszuführleitung (10) für wenigstens einen Schutzmantel
(6) strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen ist.
10. Tauchpumpe (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Erfassungseinrichtung (11) und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung
(11) für den durch die Sperrgasabführleitung (12) für wenigstens einen Schutzmantel
(6) strömenden Sperrgasvolumenstrom vorgesehen ist.
11. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragerohr (2) mit einer insbesondere im oberen Bereich des Tragerohrs (2) vorgesehenen
Sperrgaszuführleitung (10) versehen und von Sperrgas durchströmt ist.
12. Tauchpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung (11) und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung (11)
für den durch die Sperrgaszuführleitung (10) des Tragerohrs (2) strömenden Sperrgasvolumenstrom
vorgesehen ist.
13. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der untersten Lager- und Dichtungseinheit (4) eine zusätzliche berührungs-
und reibungsfrei laufende und von Sperrgas durchströmte, insbesondere mit einer Sperrgasabführleitung
(12) versehene, Gasbarriere (13) vorgesehen ist.
14. Tauchpumpe (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung (11) und insbesondere auch eine Auswerteeinrichtung (11)
für den durch die Sperrgaszuführleitung (10) und/oder durch die Sperrgasabführleitung
(12) für das Tragerohr (2) bzw. die Gasbarriere (13) jeweils strömenden Sperrgasvolumenstrom
vorgesehen ist.
15. Tauchpumpe (1) nach einem der Ansprüche 9, 10, 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Auswerteeinrichtung (11) für die Daten von zumindest zwei verschiedenen
Erfassungseinrichtungen (11) ausgebildet ist.
16. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zumindest einer Lager- und Dichteinheit (4) ein Notlager zum Fangen der
Welle (3) bei einer erhöhten axialen und/oder radialen Wellenverlagerung durch Versagen
der Lager- und Dichteinheit (4) vorgesehen ist.
17. Tauchpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb zumindest eines durch einen Schutzmantel (6) umschlossenen Bereichs eine
Kühleinrichtung, insbesondere in Form einer Flüssigkeitskühlung, vorgesehen ist.