DieErfindung betrifft eine Membrandosierpumpe mit gasbetriebenem Antrieb,insbesondere zum Dosieren von Hilfsstoffen in Gasleitungen, beispielsweiseeiner Naturgasquelle, gemäß dem Oberbegriffdes Anspruchs 1.TheInvention relates to a diaphragm metering pump with gas-driven drive,in particular for dosing excipients in gas lines, for examplea natural gas source, according to the preambleof claim 1.
DieErfindung betrifft außerdemein Verfahren zum Steuern dieses gasbetriebenen Antriebs gemäß dem Oberbegriffdes Anspruchs 10.TheInvention also relatesa method for controlling this gas-powered drive according to the preambleof claim 10.
Dosierpumpenmit Gasantrieb sind seit langem bekannt und werden bevorzugt zumDosieren von Hilfsstoffen, z. B. Korrosionsschutzmitteln, in Gasleitungen(Pipelines) nahe oder an einer Naturgasquelle eingesetzt. Gasquellensind zum Teil wenig ergiebig und sind verstreut auf entlegene Gebiete verteilt,so dass elektrische Energie zum Antrieb der Dosierpumpe nur mitsehr großemKostenaufwand zur Verfügunggestellt werden kann. Es wird deshalb bevorzugt das Gas aus derGasquelle selbst als Druckmedium zum Antrieb der Dosierpumpe verwendet.Bisher wurde jedoch das verwendete Gas meist in die Umgebung abgeblasen,was selbstverständlich ausenergiewirtschaftlichen Gründensowie aus Gründender Umweltbelastung nicht wünschenswert ist.dosingGas powered have long been known and are preferred forDosing excipients, eg. As corrosion inhibitors, in gas lines(Pipelines) near or at a natural gas source used. gas wellsare not very productive and scattered in remote areas,so that electrical energy to drive the metering pump only withvery bigCosts availablecan be made. It is therefore preferred that the gas from theGas source itself used as a pressure medium for driving the metering pump.So far, however, the gas used was usually blown into the environment,which of courseenergy economic reasonsas well as for reasonsthe environmental impact is not desirable.
Umdies zu vermeiden, ist es schon bekannt (
Zudiesem Zweck ist es notwendig, dass in der Gasleitung ein bestimmterDifferenzdruck vorhanden ist, z. B. an einer Verengung der Leitungoder an einer beispielsweise durch eine Messblende geschaffenenDurchflussmessstelle, oder dass der Differenzdruck künstlichdurch den Einbau einer Drosselstelle geschaffen wird.ToFor this purpose it is necessary that in the gas pipeline a certainDifferential pressure is present, for. B. at a constriction of the lineor at one created for example by a metering orificeFlow measuring point, or that the differential pressure is artificialcreated by the installation of a throttle point.
Dieserbekannte Gasantrieb hat jedoch den Nachteil, dass sich die gesamteKonstruktion einschließlichder zugehörigenSteuerung sehr aufwändiggestaltet und dass der Gasverbrauch sehr hoch ist.ThisHowever, known gas drive has the disadvantage that the entireConstruction includingthe associatedControl very expensivedesigned and that the gas consumption is very high.
DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Membrandosierpumpeder gattungsgemäßen Artzur Beseitigung der geschilderten Nachteile derart auszugestalten,dass der Gasantrieb konstruktiv sehr einfach gestaltet ist und nureinen geringen Gasverbrauch aufweist. Außerdem soll ein einfaches Verfahrenzur Steuerung eines solchen Antriebs geschaffen werden.Of theThe invention is therefore based on the object, the diaphragm metering pumpof the generic typein order to eliminate the described disadvantages in such a waythat the gas drive is structurally very simple and onlyhas a low gas consumption. In addition, a simple procedurebe created to control such a drive.
DieseAufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs1 bzw. 10 gelöst.Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.TheseThe object is achieved by the invention having the features of the claim1 or 10 solved.Advantageous embodiments thereof are described in the further claims.
DerErfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Antriebskopf der Membrandosierpumpeals einfachwirkenden Gasantrieb auszugestalten, und zwar derart,dass lediglich die Druckhubseite des Antriebskopfes über dasSteuerventil mit der Druckgaszufuhrleitung verbunden ist, während aufder Saughubseite des Antriebskopfes eine Feder angeordnet ist, dieauf das Antriebsteil in Richtung Saughub einwirkt. Zusätzlich istdie Saughubseite des Antriebskopfes zu jedem Zeitpunkt mit der Druckgasabfuhrleitung,d.h. also mit der Stelle niedrigeren Gasdrucks, verbunden. Hierdurchergibt sich der wesentliche Vorteil, dass der Antrieb unabhängig vonder Druckhöhein der Pipeline betrieben werden kann.Of theThe invention is based on the idea of the drive head of the diaphragm metering pumpas a single-acting gas drive, in such a waythat only the pressure stroke side of the drive head on theControl valve is connected to the compressed gas supply line while onthe suction stroke side of the drive head is arranged a spring, theacting on the drive part in the direction of suction stroke. In addition isthe suction stroke side of the drive head at any time with the compressed gas discharge line,i.e. So with the point lower gas pressure, connected. herebyresults in the significant advantage that the drive regardless ofthe pressure levelcan be operated in the pipeline.
Inerfindungsgemäßer Ausgestaltungist das Steuerventil derart ausgelegt, dass es zur Durchführung desDruckhubes des Antriebskopfes die Druckgaszufuhrleitung zur Druckhubseitedes Antriebskopfes öffnet,währendes beim Saughub zur Abfuhr des dann entspannten Gases die Öffnung indie Gasabfuhrleitung bewirkt.Ininventive designthe control valve is designed such that it is suitable for carrying out thePressure stroke of the drive head, the compressed gas supply line to Druckhubseiteof the drive head opens,whileit is the opening in the suction stroke for the discharge of the then relaxed gascauses the gas discharge line.
Diesbedeutet im Sinn der Erfindung, dass die oszillierende Bewegungdes Gasantriebes ganz einfach durch, vorzugsweise mechanisch gesteuertes,Einschalten der Druckgaszufuhr fürden Druckhub des Antriebskopfes erfolgt. Demgegenüber wird inkonstruktiv außerordentlicheinfacher Weise für denSaughub des Antriebskopfes die Federkraft genutzt, wobei dann dasauf der Druckhubseite im Zylinderraum des Antriebskopfes befindliche,nunmehr entspannte Gas in die Gasleitung, und zwar auf deren Niederdruckseitezurückgefördert wird.Thismeans in the sense of the invention that the oscillating motionthe gas drive simply by, preferably mechanically controlled,Switching on the compressed gas supply forthe pressure stroke of the drive head takes place. In contrast, inconstructively extraordinaryeasy way for thatSuction stroke of the drive head used the spring force, in which case thelocated on the Druckhubseite in the cylinder chamber of the drive head,now relaxed gas in the gas line, namely on the low pressure sideis promoted back.
AlsDosiereinheit gelangt vorzugsweise ein Membranpumpenkopf mit hydraulischemMembranantrieb zur Anwendung. Dies erbringt zwei wesentliche Vorteile,nämlichdahingehend, dass einerseits die Dosierung leckfrei erfolgt unddass andererseits der im Hydrauliköl hin und her bewegte Kolbennahezu reibungsfrei arbeitet.WhenDosing preferably passes a diaphragm pump head with hydraulicMembrane drive for use. This provides two major benefitsnamelyto the effect that on the one hand the dosage is leak-free andon the other hand, the piston reciprocating in the hydraulic oilworks almost frictionless.
Esist deshalb lediglich fürden Druckhub des Antriebskopfes und damit auch des Membranpumpenkopfeslediglich ein bestimmter geringer Kraftaufwand zur Überwindungder Federdruckkraft notwendig. Es müssen somit neben dieser Druckkraftpraktisch keine Zusatzkräfteberücksichtigtoder überwundenwerden, da die Reibungskraft im Verhältnis zur Druckkraft vernachlässigbargering ist.Itis therefore only forthe pressure stroke of the drive head and thus also of the diaphragm pump headonly a certain amount of effort to overcomethe spring pressure force necessary. It must therefore in addition to this pressure forcepractically no additional forcesconsideredor overcomebe because the frictional force in relation to the compressive force negligibleis low.
Ausdiesem Grunde ist es möglich,die Membrandosierpumpe auch dann mittels des erfindungsgemäßen gasbetriebenenAntriebs zu betreiben, wenn in der Gasleitung nur ein sehr geringerDifferenzdruck, beispielsweise von weniger als 0,5 bar, herrscht.Outthat is why it is possiblethe diaphragm metering pump then also by means of the gas-driven according to the inventionDrive to operate when in the gas line only a very smallDifferential pressure, for example, less than 0.5 bar, prevails.
Dergasbetriebene Antrieb gemäß der Erfindungnutzt somit die Energie aus dem in der Gasleitung gefördertenGas lediglich fürden Druckhub des Antriebskopfes. Demgegenüber erfolgt der Saughub mittelsFederkraft. Dadurch ist die Steuerung insgesamt sehr viel einfacherund kostengünstigeraufgebaut als bei dem bekannten doppeltwirkenden Antrieb.Of thegas powered drive according to the inventionthus uses the energy from the funded in the gas lineGas only forthe pressure stroke of the drive head. In contrast, the suction stroke takes place by means ofSpring force. This makes the overall control much easierand cheaperconstructed as in the known double-acting drive.
Inweiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn derAntriebskopf als Membranantrieb ausgeführt ist, dessen Antriebsteilein Membranglied ist. Dadurch könnendie Reibungsverluste auf ein Minimum reduziert werden, so dass derAntrieb mit einem noch geringeren Differenzdruck in der Gasleitungbetrieben werden kann.InAnother embodiment of the invention, it is advantageous if theDrive head is designed as a diaphragm drive, whose drive partis a membrane member. Thereby canthe friction losses are reduced to a minimum, so that theDrive with an even lower differential pressure in the gas linecan be operated.
DasMembranglied des gasbetriebenen Membranantriebs kann eine Einfachmembran,eine Doppelmembran oder eine Rollmembran sein.TheMembrane member of the gas-driven membrane drive can be a single membrane,a double membrane or a rolling membrane.
Stattdessenist es auch möglich,als Antriebskopf einen Kolbenantrieb vorzusehen, dessen Antriebsteilein Kolben ist.Insteadit is also possibleto provide a piston drive as the drive head, the drive parta piston is.
Daserfindungsgemäße Verfahrenzum Steuern des gasbetriebenen Antriebs ist in den Ansprüchen 10bis 12 näherbeschrieben.Theinventive methodfor controlling the gas powered drive is in claims 10closer to 12described.
DieErfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Hierbeizeigen:TheThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. in this connectiondemonstrate:
Wieaus
DerPumpenkörper
DerArbeitsraum
DieKolbenstange
Inder saughubseitigen Kammer
Gleichzeitigsteht die saughubseitige Kammer
DerDruckhub des Antriebskopfes
Inder Zufuhrleitung
DasSteuerventil
DieSteuerung des Steuerventils
Dieabgewandelte Ausführungsformgemäß
Inentsprechender Weise ist bei der Ausführungsform gemäß
Hinsichtlichvorstehend nicht im Einzelnen nähererläuterterMerkmale der Erfindung wird ausdrücklich auf die Ansprüche sowiedie Zeichnung verwiesen.Regardingnot closer in detailIllustratedFeatures of the invention is expressly to the claims as wellthe drawing referenced.
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