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1. DIN 4045 Abwassertechnik Grundbegriffe DINEN 1671 Druckentw sserungssysteme au erhalb von Geb uden DINEN1299 Mechanische Schwingungen und St e Schwingungsisolierung von Maschinen DIN24260 Tell Kreiselpumpen und Kreiselpumpenanlagen Begriffe Formelzeichen Einheiten ge SE BEE Ge EH x a i I n aa an eher ADO Bestimmungen f r das Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V eg Gg EE e u w EE i E SE EE EE EE sowie u a DIN EN 61800 Teil 3 Drehzahlver nderbare elektrische Antriebe a sns n en AE AE EE Ss a GEN EE Se ON 7 I Ee GEN ER eebe I Ge SE Gees RM SEN M l Ee i a nn SE druckfeste Kapselung sowie u a DIN EN 60439 T 1 5 Niederspannungsschaltgerate Kombinationen 6 Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE EINLEITUNG Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 7 D Ke h BED Hydraulische Grundlagen Funktion von Kreiselpumpen Pumpen sind erforderlich um Fl ssigkeiten zu transportieren und die sich dabei einstellenden Durchflusswiderst nde im Rohrsystem zu berwinden Bei Pumpenanlagen mit unterschiedlichen Fl ssig keitsniveaus kommt dabei noch die berwindung des geod tischen H henunterschiedes zur Geltung Kreiselpumpen sind nach der Art ihrer Konstruk tion und nach der Art ihrer Energieumsetzung hydraulische Str mungsmaschinen Obwohl es eine Vielzahl von Bauarten gibt ist in allen Kreiselpu
2. __ R feindr htig bei Leitungen f r feste Verlegung _ K feindr htig bei flexiblen Leitungen F feinstdr htig bei flexiblen Leitungen H Lahnlitze Y Aderzahl Schutzleiter ohne Schutzleiter ___________ X mit Schutzletter G Nennquerschnitt des Leiters Beispiele f r vollst ndige Leitungsbezeichnungen Schwere Gummischlauchleitung 3 adrig PVC Verdrahtungsleitung 0 75 mm 25 mm ohne gr ngelben Schutzleiter feindr htig H05V K 0 75 schwarz A07RN F3X2 5 80 Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE In den folgenden Tabellen sind die Anwendungs bereiche der von Wilo eingesetzten Kabel in einer bersicht zusammengestellt NSSHOU PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Ozoflex Plus HO7RN F Hydrofirm T S07BB F SO7BBH2 F Bauart Gummi Schlauchleitung Gummi Schlauchleitung EPR isolierte Schlauchleitung Hydrofirm T Maximale Betriebstemperatur am Leiter Hinweise Die Leitungen mit fester Ver bindung zwischen Innen und Au enmantel sind auch f r den Betrieb in Schmutz und Abwasser geeignet Zul ssig bei fester gesch tzter Verlegung in Rohren mit einer Nennspannung bis 1000 V Wechselspannung Leiter gegen Leiter oder Gleichspannung bis 750 V gegen Erde Die standige Verwendbarkeit in Wasser ist durch Pr fungen nachgewiesen Einsatzort In trockenen feuchten und nassen Raumen sowie im Freien In landwirtschaftlichen und feuer
3. Bei langer Druckrohrleitung ist das R ckschlag organ stets im horizontalen Bereich anzuordnen Dar ber hinaus sollten die Armaturen leicht und problemlos zug nglich sein f r evtl notwendige berpr fungen und Reinigungen Bei Schacht pumpwerken bietet es sich an die Armaturen in einem separaten Schacht unmittelbar am Pump werk unterzubringen siehe Abbildung nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Durch die empfohlene Anordnung des Stauroh res wird f r eine Entl ftung des Wassers und Verminderung der Bewegungsenergie auf engs tem Raum gesorgt Vorteile e handels bliches Kunststoffrohr oder Stahl rohr z B DN 300 f r Zufl sse bis 40 l s geringer Platzbedarf e einfache Befestigung e unabh ngig von der Schachtform Bei F rderung von Abwasser ist stets damit zu rechnen dass sich Feststoffe die im F rderme dium enthalten sind absetzen Eine st rkere Konzentration dieser Feststoffablagerungen f hrt zu St rungen bei Armaturen und Pumpen Werden Pumpen an eine Sammelleitung ange schlossen ist darauf zu achten dass derartige Ablagerungen m glichst nicht in die R ckschlag organe oder Pumpen gelangen F r die Praxis ergeben sich dadurch folgende Forderungen Der Anschluss darf nicht im unteren Bereich der Sammelleitung erfolgen In diesem Fall w rden die Feststoffe unmittelbar in die Einzelleitung flie en k nnen und dort zu St rungen bei R ckschlagor gan und Pumpe f hren Einzelleitung
4. Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 ANHANG Tabellen und Diagramme zu Berechnungsbeispielen Werte f r die charakteristischen Abfl sse K Geb udetypen K Wert Unregelm ig genutzte Geb ude wie Wohngeb ude Restaurants Pensionen Hotels B rogeb ude et ees Krankenh user gro e gastronomische Objekte Hotelobjekte ete Mn Regelm ig genutzte Geb ude wie Schulen h ufig genutzte Installationen wie in W schereien ffentlichen Toiletten Gemeinschaftsduschb dern etc U Eesen Installationen zur speziellen Nutzung wie Laboratorien in Industriebetrieben 1 2 Falls keine anderen festgelegten Abflusswerte bekannt sind Anschlusswerte DU f r Sanitargegenstande gem EN 12056 2 2000 F r Einzelfallleitungsanlagen mit teilbef llten Anschlussleitungen Sanit rgegenstand DU I s DU m h Waschbecken Sitzwaschbecken Bidet an SERIEN 18 o Sp lbecken Haus Geschirrsp ler Ausquss an 08 2 88 DuscheohneStopsl a AG 2 16 ee sss Waschmaschine bis6kgWasche D 2 88 Waschmaschine bis 1O Kg W sche nn 15 oo 54 Gewerbliche bzw industrielle Geschirrsp ler II 2 088 ne 2 Urinalbecken mit Drucksp ler einzen 2 I Uz l8 Bis zu 2 Urinalbecken nn 05 EEE 18 Bis zu 4Urinalbecken nn l 36 Biszu6Urinalbecken II I LS DA Pro weitere 2 Urinalbecken man 03 l8 OWERSTE Wueren 2 ge DN 70 1 5 5 4 Dim 20 72 Wemitsispilkasten eee CR ZW WCmit7 5 Sp kasten 20 EH WC mit 91Sp lkasten 1
5. Drehstrom Asynchronmotoren Produktspezifische Auslegung Steuer und Regelungstechnik Netzart Schutzma nahmen DIN VDE 0100 410 Allgemeiner Aufbau und Funktion Anlaufverfahren Betriebsarten Absicherung von Motoren Motorschutz berwachungseinrichtungen Kabel Leitungen Zul ssige Strombelastbarkeit von Leitungen DIN VDE 0298 Teil 4 Niveauerfassungssysteme Schaltger te kundenspezifische L sungen Besonderheiten im Betrieb mit Sanftanlaufger ten oder Frequenzumrichtern Explosions Schutz Anhang Impressum Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Sanftanlauf Softstarter Frequenzumrichter Errichten elektrischer Anlagen in explosionsgef hrdeten Bereichen Elektrische Anlagen in explosionsgef hrdeten Bereichen Allgemeine Hinweise Tabellen und Diagramme zu Berechnungsbeispielen Verwendete Abk rzungen Formelsammlung Werkstofftabellen Fehleranalyse INHALT 57 59 59 61 65 65 68 70 73 73 73 75 80 82 85 85 88 93 93 93 97 97 98 101 101 102 104 105 106 109 111 Einleitung Abwasser eine Jahrtausendfrage Es ist ein ganz altes Thema das die Menschen schon immer besch ftigte sobald sie in gr eren Ansiedlungen zusammenlebten wohin mit dem Abwasser Es ist das Thema des St dtebaus schlechthin sei es in der Antike oder in der modernen Zeit Funktionen die wir heute als selbstverst ndlich erachten
6. Sichtkontakt keine Ubertragungskosten f r den industriel len Einsatz nicht mehr empfehlenswert da Garagentore Modellautos etc diese Technik verwenden und es zu Funkst rungen berlagerungen kommen kann alternativ Betriebsfunk 868 MHz Betriebsfunk 868 MHz e Sendeleistung 10 bis 500 mW Entfernung 500 m bis 10 km Sichtkontakt e Einsatzbeispiele Pumpenanlagen in geringer Entfernung zur Zentrale e Vorteil G nstige Anschaffungs und Betriebs kosten geeignet f r Solaranlagen e Nachteil Nur geringe bertragungsstrecken m glich zeitlich begrenzte bertragung e alternativ GPRS sehr g nstige Anschaffungs kosten sehr g nstige Betriebskosten mittlere bertragungskosten Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 STEUER UND REGELUNGSTECHNIK DECT e wird von schnurlosen Telefonen verwendet aufgrund der geringen Reichweite und anderer Einschr nkungen f r den Abwasserbereich nicht empfehlenswert Richtfunk e hohe Anschaffungs und Wartungskosten Entfernungen bis 50 km Sichtkontakt e nur Punkt zu Punkt Verbindungen f r Abwasseranlagen ungeeignet B ndelfunk e keine bertragungskosten jedoch eigene teure Infrastruktur erforderlich e wird aufgrund g nstigerer Technologien im Bereich Abwasser nicht mehr eingesetzt Zeitschlitztechnik Diese Technik eignet sich insbesondere f r die Kommunikation zwischen den Au enstationen von Pumpen Rohrleitungen sowie Regen
7. Vertriebsb ro Oberosterreich Trattnachtalstra e 7 4710 Grieskirchen T 43 507 507 26 F 43 507 507 15 Schweiz EMB Pumpen AG Gerstenweg 4310 Rheinfelden T 41 61 83680 20 F 41 61 83680 21 Standorte weiterer Tochtergesellschaften Argentinien Aserbaidschan Belarus Belgien Bulgarien China Danemark Estland Finnland Frankreich Griechenland Gro britannien Irland Italien Kanada Kasachstan Korea Kroatien Lettland Libanon Litauen Niederlande Norwegen Polen Portugal Rum nien Russland Saudi Arabien Schweden Serbien und Montenegro Slowakei Slowenien Spanien S dafrika Taiwan Tschechien T rkei Ukraine Ungarn Vereinigte Arabische Emirate Vietnam USA Die Adressen finden Sie unter www wilo de oder www wilo com Stand August 2008
8. berlastrelais in der Schaltanlage empfehlen wir den Einbau von Temperaturf hlern im Motor Geeignet sind Kaltleitertemperaturf hler PTC sowie auch Widerstandstemperaturf hler PT 100 Explosionsgesch tzte Motoren sind bei FU Betrieb grunds tzlich mit Kaltleitern auszu statten Es muss ein zugelassenes Motorschutz relais f r die Kaltleiter z B WILO CM MSS verwendet werden Betrieb bis 60 Hz Wilo Motoren k nnen bis 60 Hz hochgeregelt werden unter der Voraussetzung dass der Motor f r den h heren Leistungsbedarf der Pumpe bemessen wurde Die Bemessungsleis tung ist den 50 Hz Datenbl ttern zu entnehmen Wirkungsgrad Neben Motor und Pumpenwirkungsgrad muss noch der Wirkungsgrad des Umrichters 95 ber cksichtigt werden Die Wirkungsgrade aller Komponenten ndern sich zu niedrigeren Werten bei Drehzahlreduzierung Zusammenfassung Bei Beachtung vorgenannter Punkte unter Einbeziehung der Anleitung des Umrichters ist ein problemloser drehzahlgeregelter Betrieb mit Abwasserpumpen m glich nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 95 Ex Schutz Errichten elektrischer Anlagen in explosionsgef hrdeten Bereichen Die EG Richtlinie 99 92 EG Mindestvorschriften zur Verbesserung des Gesundheitsschutzes und der Sicherheit der Arbeitnehmer die durch explosionsf hige Atmosph re gef hrdet werden k nnen betrifft den Betrieb explosionsgef
9. Drucks z B im fortgeschrittenen Stadium am Laufradausgang Druckschl ge die eine Besch 1 dampff rmie digung bzw Zerst rung der Hydraulik zur Folge 10 fest haben Erste Anzeichen hierf r sind Ger usche 5 bzw Sch den am Laufradeintritt e pepan 10 Die Besch digung des Materials h ngt von dessen 2 Beschaffenheit ab So ist ein Edelstahlguss der 3 H20 G te 1 4408 AISI 316 um ca das 20 fache 10 best ndiger als der Standardwerkstoff der Pumpenindustrie Grauguss GG 25 Bei Bronze f Se m eg ist immerhin noch von der doppelten Standzeit auszugehen Themperatur C Das Ausnutzen der Verh ltnisse von Flie ge schwindigkeit Druck und entsprechender Ver dampfungstemperatur hilft Kavitation vorzubeu gen Eine gro e Flie geschwindigkeit bedeutet einen kleinen Druck der wiederum einen niedri geren Siedepunkt des Mediums zur Folge hat Dampfblasen werden von So kann z B durch eine Erh hung des Zulauf e seen GH drucks z B durch erh hte Wasser berdeckung h heres Wasserniveau im Schacht die Dampf E Bee er blasenbildung verringert vermieden werden den Dampfdruck ansteigt Benachbarte Materialober zerfallen schlagartig wenn auf dem Str mungsweg der fl chen werden erosionsartig Berechnung der Mindest Zulaufdruckh he Herf zerst rt Hohlraumbildung 105 Pp Hag Hy 0 5 a aan Be Im Abk rzung Beschreibung Herf m Mindest Zulaufh he am Saugstutzen Hpo NPSH m Erforderli
10. Kupfer X 57 Qmm Aluminium X 33 Qmm m Eisen X 8 3 Qmm m Zink X 15 5 Qmm2 ANHANG Werkstofftabellen 1 4021 Chromstahl X20Cr13 ee EE ee e a ss a sns EE EE GE EC E Ee Ee EE EE eee zen Se Be ee ae 7 eng Chrom Nickel Molyba n Stahl EXSCHNIMeL pp Lauga Chrom Nickel Molyba n StahlXZCINIMON22 5 3 000 1 4470 Chrom Nickel Molybd n Stahl GX2CrNiMoN22 5 3 Ee on oc 0 De ne sss sss EE EE See rn ed ace ee nass Chrom Nickel Molybdin Stahl mit Niobzusatz GXSCINIMONDI9 11 2 Abrasit Hartgusswerkstoff fur den Einsatz in stark abrasiven Medien AL eehtmetall Werkstoft Aluminium o o Ceram Keramikbeschichtung Beschichtung mit sehr hohem Haftverm gen EEN SE EE Composite a hochfestes Kunststoffmaterial nn ENGIL nissen Grauguss Gusseisen mit lamellarem Graphit une EN GJS Grauguss Gusseisen mit Kugelgraphit auch Sph roguss genannt eu een GEK Glasfaserkunststoff nn o siehe EN GJL GGG siehe EN GJS EE E EE NI NiekelzAluminium Bronze Noryl glasfaserverst rkter Kunststoff rm reet mit hoher Dichte een EE EE PUR Polyurethan ao s s EE eg EE ee EES E Eng SE ee PENEN EEEE EEA ETS TIET EE GN Wee ee EE 106 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE ANHANG Best ndigkeitstabelle Ceram 0 Best ndigkeitstabelle Ceram 1 Medium Temperatur Faktor Medium Faktor SAU 00 8 SAU 00 5 Salpeters ure 20 C 3 0 5 Salpeters ure l 5 Salzs ure 20 C 2 _ 10 Salpeters ure 3 10 Salzsd
11. berechnung Als Ergebnis der Bearbeitung wird eine ausf hrli che Dokumentation bergeben bestehend aus erl uterndem Text und berwiegend grafischer Darstellung der berechneten Ergebnisse Wenn es die Problemstellung erlaubt werden auch Demo Programme mitgeliefert die es gestatten die untersuchten Szenarien dynamisch auf dem eigenen PC ablaufen zu lassen Damit wird das physikalische Verst ndnis der Drucksto vor g nge wesentlich gef rdert Trinkwasserleitungen werden vorzugsweise durch Druckbeh lter vor dem Auftreten von Druckst en gesch tzt Die f r den konkreten Anwendungsfall erforderlichen Beh lterabmes sungen und die Art der Einbindung werden in den Rechnerl ufen ermittelt Bei l ngeren Zuleitun gen saugseitig der Pumpen k nnen auch dort Drucksto d mpfungsbeh lter erforderlich werden Deshalb wird geraten die Drucksto problematik zeitig genug untersuchen zu lassen damit der Platzbedarf im Projekt ber cksichtigt werden kann Leitungen im Abwasser und Brauchwasserbe reich werden gegen die Gefahren des Pumpen stopps bei Stromausfall durch entsprechend dimensionierte und entlang der Leitung verteilte Be und Entl ftungsventile gesch tzt In den Berechnungen werden die erforderlichen Luft leistungen der Ventile bestimmt sowie ihre Anzahl und die Anbringungspunkte Entspre chend der erforderlichen Luftleistung werden geeignete Produkte einschl giger Firmen benannt Ben tigte Unterlagen f r d
12. hr deter Anlagen und richtet sich damit an den Betreiber Diese Richtlinie enth lt nur Mindest vorschriften die bei der Umsetzung ins nationale Recht durch weitergehende Regelungen erg nzt werden k nnen Dies erfolgte auch bei der Umsetzung der Richtlinie 99 92 EG in die Betriebssicherheitsverordnung Die Betriebssi cherheitsverordnung BetrSichV Verordnung ber Sicherheit und Gesundheitsschutz bei der Bereitstellung von Arbeitsmitteln und deren Benutzung bei der Arbeit ber Sicherheit beim Betrieb berwachungsbed rftiger Anlagen und ber die Organisation des betrieblichen Arbeits schutzes enth lt unter anderem detaillierte Reglungen zum Betrieb von Ex Anlagen insbe sondere zur berwachung Pr fung und Instand haltung dieser Anlagen Der Betreiber hat nach Richtlinie 99 92 EG die Explosionsgefahr der Anlage zu beurteilen die Anlage in Gefahrzonen einzuteilen und im Explo sionsschutzdokument alle Ma nahmen zum Schutz der Besch ftigten zu dokumentieren Bei der Beurteilung der Explosionsrisiken ist zu ber cksichtigen e Wahrscheinlichkeit und Dauer des Auftretens explosionsf higer Atmosph re e Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins der Aktivierung und des Wirksamwerdens von Z ndquellen e die verwendeten Stoffe Verfahren und deren m gliche Wechselwirkung e das Ausma der zu erwartenden Auswirkung von Explosionen Der Anlagenbetreiber hat die Bereiche in denen explosionsf hige Atmosph re vorha
13. ssigkeit bertragene nutzbare mechanische Arbeit bezogen auf die Gewichtskraft der gef rderten Fl ssigkeit bei der rtlichen Fallbeschleunigung H m G E nutzbare mechanische Energie N m G Gewichtskraft N Dabei sind die in der Pumpe erzeugte Druck erh hung und der durch die Pumpe flie ende F rderstrom voneinander abh ngig Diese Ab h ngigkeit wird in einem Diagramm als Pumpen kennlinie dargestellt Auf der senkrechten Achse der Ordinate wird die F rderh he H der Pumpe in Metern m auf getragen Andere Achsenskalierungen sind m glich Dabei gelten folgende Umrechnungs werte 10 m 1 bar 100 000 Pa 100 kPa Auf der waagerechten Achse der Abszisse befindet sich die Skalierung f r den Forderstrom Q der Pumpe in Kubikmetern je Stunde m3 h Auch eine andere Achsenskalierung z B I s ist m glich Der Kennlinienverlauf zeigt folgende Zusam menh nge Die elektrische Antriebsenergie wird unter Ber cksichtigung des Gesamtwirkungs grades in der Pumpe in die hydraulischen Ener gieformen Druckerh hung und Bewegung umgesetzt L uft die Pumpe gegen ein geschlos senes Ventil so entsteht der maximale Pumpen druck Man spricht von der Nullf rderh he H der Pumpe Wird das Ventil langsam ge ffnet beginnt das F rdermedium zu str men Dadurch wird ein Teil der Antriebsenergie in Bewegungs energie umgesetzt Der urspr ngliche Druck kann dann nicht mehr gehalten werden Die Pu
14. 5 m betragen Die Zulaufleitung zur Pumpe muss stetig steigend installiert sein Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 N N hl PUMPSTATIONEN Trocken aufgestellte Pumpen mit Normmotor und Keilriemenantrieb Vertikal aufgestellte Pumpen mit aufgebautem Motor mit Kupplung al 4 SSS ZZ N 4 4 H Le 4 Achtung In beiden F llen muss auf ausreichende Motork hlung geachtet werden 47 PUMPSTATIONEN 48 Trocken aufgestellte Tauchmotorpumpen mit interner lumlaufk hlung ohne zus tzliche Bel ftung Druckleitungsanschluss von Abwasserpumpen System Pumpe System Rohrleitung Trockenaufstellung Pumpenfu am massiven Untergrund befestigt Rohrleitungen stellen selbst Schwingungssys teme dar Durch die Str mung und Umlenkung treten Kr fte auf die zu einer Eigenschwingung der Rohrleitung f hren Dar ber hinaus bertra gen und reflektieren Rohrleitungen an sie abge gebene Schwingungen Bei einer starren Verbin dung zwischen Rohrleitung und Pumpe findet somit eine st ndige gegenseitige Beeinflussung Statt Der Anschluss an l ngere Rohrleitungen darf nicht starr sein sondern muss ber Kompensatoren erfolgen nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Zuverl ssiger Abwassertransport berall wo kommunales und industrielles Abwasser entsteht muss es gesammelt und der Kl ranlage zugef hrt werden Unterflurpump werke gleich im PEHD Schacht oder f r Be
15. Anlagen mit mehreren Pumpen wird zwi schen folgenden Betriebsarten unterschieden Parallelbetrieb Ziel des Parallelbetriebs ist eine Erh hung des Volumenstroms Der Begriff bezeichnet den Betrieb von 2 oder mehreren Pumpen bei dem alle Pumpen gleichzeitig in eine gemeinsame Druckleitung f rdern mit entsprechenden eigenen Armaturen und eigenen Zuleitungen F rdern alle Pumpen gleichzeitig k nnen die Volumenstr me bei gleicher F rderh he addiert werden um den gesamten Volumenstrom zu errechnen Parallelbetrieb Der Betriebspunkt ergibt sich wie beim Einzelbe trieb aus dem Schnittpunkt der Pumpenkennlinie mit der Anlagenkennlinie Jede Pumpe arbeitet weiter auf ihrer eigenen Pumpenkennlinie Bei gleichen Pumpentypen bedeutet dies dass alle Pumpen den gleichen Volumenstrom haben Vgl grafische Vorgehensweise der Berechnung Beachten Sie jedoch dass die Zuleitung zur Sammeldruckleitung eigene Armaturen mit entsprechenden Verlusten hat Diese m ssen bei der Berechnung f r den Betriebspunkt in Abzug gebracht werden Grunds tzlich gelten diese Regeln auch beim Betrieb von zwei Pumpen ungleicher Gr e wobei beide Pumpen auf ihrer eigenen Kennlinie weiterarbeiten und sich den Volumenstrom entsprechend aufteilen bei gleichem Druck Volumenstr me addieren nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Es gibt verschiedene Gr nde f r den Einsatz von mehreren Pumpen e Parallelbetrieb mit Grundlastpumpe und ent
16. Art sowie f r die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen Dies gilt auch f r die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwendung von Texten 1 Auflage 2008 Pumpen Intelligenz Wilo Vertriebsb ros in Deutschland G1 Nord WILO SE Vertriebsb ro Hamburg Beim Strohhause 27 20097 Hamburg T 040 5559490 F 040 55594949 hamburg anfragen wilo de G2 Ost WILO SE Vertriebsb ro Berlin Juliusstra e 52 53 12051 Berlin Neuk lln T 030 6289370 F 030 62893770 berlin anfragen wilo de Kompetenz Team Gebaudetechnik WILO SE Nortkirchenstrake 100 44263 Dortmund T 0231 4102 7516 T 01805 ReUsFeWeleL O 7 8 2329040506 F 0231 4102 7666 G3 Sachsen Th ringen WILO SE Vertriebsb ro Dresden Frankenring 8 01723 Kesselsdorf T 035204 7050 F 035204 70570 dresden anfragen wilo de G4 S dost WILO SE Vertriebsb ro Munchen Landshuter Stra e 20 85716 Unterschlei heim T 089 4200090 F 089 42000944 G5 S dwest WILO SE Vertriebsb ro Stuttgart Hertichstra e 10 71229 Leonberg T 07152 94710 F 07152 947141 stuttgart anfragen wilo de G6 Rhein Main WILO SE Vertriebsb ro Frankfurt An den drei Hasen 31 61440 Oberursel Ts T 06171 70460 F 06171 704665 WILO SE Nortkirchenstra e 100 44263 Dortmund Germany T 0231 4102 0 F 0231 4102 7363 wilo wilo de www wilo de WILO EMU GmbH Heimgartenstra e 1 95030 Hof Germany T 09281 974 0 F 09281 96528 info
17. L ufer zum rotierenden Drehfeld des Stators asynchron laufen damit ein Drehmo ment erzeugt wird Den Drehzahl Unterschied bezeichnet man als Schlupf Drehmomentverlauf Im Bild ist der typische Drehmomentverlauf eines K figl ufermotors mit ausgepr gtem Sattelmo ment zu sehen Dieser Drehmomentverlauf kann durch die Stabform des L uferk figs beeinflusst werden Da im Nennmoment die Kennlinie sehr steil ist schwankt die Drehzahl des Motors bei Last nderung nur sehr gering nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE DREHSTROM ASYNCHRONMOTOREN Kennwerte sind abh ngig von der L uferstabform 5 E 2 Drehzahl Drehzahl SES Rundstabl ufer Rundstabl ufer Stromverdr ngungsl ufer Stromverdr ngungsl ufer Drehzahl Typische Drehzahlen f r die Netzfrequenz von 50 Hz F r die Berechnung der Drehzahl des Motors gilt folgender Zusammenhang Polzahl Polpaarzahl Synchrone Drehzahl Drehzahl bei Nennlast 1 min 1 min f 2 1 3000 ca 2900 Ge A 1500 ATAB i 63 Jm a950 uu Abk rzung Beschreibung 8 4 Eege EE E heeten n Drehzahl 10 SE GE GC fu Netzfrequenz cn np Polpaarzahl halbe Polzahl Cum on Um die Drehzahl des Motors zu ndern ergeben sich nun folgende M glichkeiten e Vergr ern der Schlupfes s durch Absenken der Netzspannung ndern der Polpaarzahl ndern der Net
18. Lage Schaltanlage Bo Si 1 Armaturenschacht coc wakan p 5 D ne SE KL o e H SE CONG ER D Aufh ngung Saugraum 2 Tauchmotorpumpen nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Ermittlung der F rdermenge Zur Bestimmung der Gr e der Pumpstation muss der t gliche Abwasserzufluss ermittelt werden Er wird beeinflusst von Art des Entw sserungsverfahrens Misch oder Trennsystem e Gr e und Struktur des Einzugsgebietes e Anzahl der Einwohner EWG Einwohnergleichwerte e Anzahl und Art der angeschlossenen Industrie und Gewerbegebiete Der Gesamtzufluss eines Pumpwerkes errechnet sich aus zwei Teilen Gesamtzufluss Regenmengen Abwasser mengen Regenwasserzufluss Die Regenwasserzuflussmenge h ngt stark vom Standort ab die Menge muss der Planer ermit teln oder beim Tiefbauamt erfragt werden In Deutschland beispielsweise schwanken die Mengen von 36 144 m2 h f r Nord oder S ddeutschland Abk rzung Beschreibung Deeg maximaler Zufluss l s ee S 5 a Verbrauch pro Person Tag nee z B in Deutschland 150 Tag KE Abwasserzuflussin Sekunden e Faktor f r de Geb udeart eesi DU zu erwartender Abfluss Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Abwasserzuflussmenge Bei Ein und Zweifamilienwohnhaus Siedlungen gibt es zwei M glichkeiten zur Ermittlung e mit einem Diagramm e mit eine
19. Laufrades Ung nstiger Pumpensumpf e Wasservolumen zu klein Schalth ufigkeit zu gro e Wasservolumen zu gro Abwasser fault Gasbildung e zu geringe Neigung zum Pumpeneinlauf Feststoffe lagern sich ab und werden nicht gef rdert Fehlerhafte Niveauschaltung e Schaltdifferenz zu gering zu hohe Schalth ufigkeit e Schaltdifferenz zu gro Bilden von Ablagerungen und Faulprozessen e Ausschaltkontakt zu niedrig Lufteintrag in Pumpe evtl Kavitation e Kontaktgeber fehlerhaft oder nicht ordentlich befestigt Flatter kontakt unkontrolliertes Ein und Ausschalten der Pumpe St rungen in Saugleitung e Saugleitung zu lang und mit zu geringem Durchmesser hohe Reibungsverluste evtl Kavitation Verstopfungsgefahr e Saugleitung mit Hochpunkt nicht stetig steigend e unregelm ige F rderung e Gefahr des Trockenlaufs e Verstopfung in Saugleitung oder saugseitigem Schieber geschlossener Trockenlauf der Pumpe Pumpe l uft sehr unruhig Sch den an Lagern Schrauben und Abdichtung Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 109 ANHANG M ngelursache Wasser berdeckung zu niedrig Die Pumpe ist nicht schwingungs frei und sto frei aufgestellt Die Pumpe l uft in einem ung nstigen Betriebspunkt Wirkung e Lufteintrag in Pumpe evtl Kavitation e Ersch tterungen der Pumpe durch u ere Bauteile z B schwingende Unterlage usw e die Pumpe ist nicht befestigt nur locker befestigt oder schl gt g
20. Niveauerfassungssysteme Niveauerfassungssysteme dienen zum Erfassen von F llstandsh hen in Beh ltern Je nach Ein satzbedingungen sind verschiedene Systeme verf gbar Schwimmerschalter Bei diesem Verfahren werden Schaltkontakte in einem Schwimmk rper in Abh ngigkeit des Neigungswinkels geschlossen oder ge ffnet Schimmerschalter Dabei m ssen grunds tzlich zwei verschiedene Konstruktionen unterschieden werden Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Einpunkt Schwimmerschalter Diese Schwimmer werden sehr kurz am Kabel fixiert und haben eine geringe Differenz zwischen Ein und Ausschaltpunkt Teilweise sind diese Schwimmer auch in schweren Ausf hrungen erh ltlich die dann um ihren Schwerpunkt kip pen Um ein st ndiges Schalten der Pumpe zu vermeiden m ssen mindestens zwei dieser Schwimmer zur Niveausteuerung verwendet werden Durch ihr gutes Aufschwimmverhalten sind sie aber im Abwasserbereich besser geeignet Einpunkt Schwimmerschalter Gegen gewicht Zweipunkt Schwimmerschalter Diese Schwimmerschalter besitzen einen gr e ren Winkel zwischen Ein und Ausschaltpunkt Sie werden an ihrer Leitung befestigt Somit ist es je nach abgespannter Leitungsl nge m glich kleinere Differenzen mit nur einem Schimmer schalter zu schalten Zweipunkt Schwimmerschalter Allgemein ist bei Schwimmer schaltern darauf zu achten dass sie sich im Schacht frei bewegen k nnen Weiterh
21. Umgebung In den meisten F llen entsteht Korrosion bei einem pH Wert von 4 10 und bei unlegiertem Gusseisen Es handelt sich hier um eine durch Luftsauerstoff ausgel ste Oxidation Das Reaktionsprodukt bezeichnen wir als Rost Die Aggressivit t des Mediums wird durch unterschiedliche Inhalts stoffe wie zum Beispiel Konditionierungsmittel freie Kohlens ure etc noch verst rkt Eine weitere sehr wichtige Einflussgr e f r Korro sion ist der vorhandene pH Wert pH Skala Bezugstemperatur 25 C pH Wert Chemische Reaktion a ee Abis6 Schwach sauer EE RE ee 8bis10 Schwach basisch 11bis 14 stark basisch Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Abrasion Den Abtrag von Material an einem Gegenstand hier Pumpe bzw Pumpenteile bezeichnet man als Abrasion Dies kann durch Bestandteile im Medium z B Sand passieren Hierbei werden durch die Flie geschwindigkeit bzw durch die Druckerh hung im Pumpengeh use die festen Bestandteile am Material gerieben so dass es nach und nach abgetragen wird Dies kommt dem Schmirgelpapiereffekt sehr nahe Kavitation Siehe Kapitel Kavitation Seite 25 31 VERSCHLEIR Abrasit e gegen Abrasion e Hartgusswerkstoff mit 23 Chrom e martensitisches Gef ge Pumpengeh use FA 10 22W in Grauguss Ausf hrung nach 6 Wochen Einsatz im Sandfang 32 Werkstoffvergleich Gewichtsverlust mg GG 25 Grauguss 0 6020 Werkstoff Au
22. abgeschaltet wird Der Mindestwasser stand wird dabei so festgelegt dass das Laufrad der Pumpe immer geflutet ist und keine Luft durch die Saugrohrleitung eingesaugt werden kann L sst sich diese Forderung nicht verwirklichen so muss f r eine st ndige Entl ftung gesorgt werden Zu diesem Zweck wird in der Regel eine Entl ftungsleitung vom Druckstutzen der Pumpe bis in den Luftraum des Sammelschachts verlegt siehe Abbildung nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE PUMPSTATIONEN Aufstellung von Abwasserpumpen falsch falsch Nassaufstellung Fu kr mmer am massiven Unter grund befestigt Trockenaufstellung Pumpenfu am massiven Unter grund befestigt Wenn mehrere Pumpen in einem Pumpwerk Die Fixierung der Pumpe muss an einem ruhen arbeiten wird zweckm igerweise eine Sam den stabilen System erfolgen das selbst keine melentl ftungsleitung oberhalb des maximalen oder m glichst keine Schwingungen ausf hrt Wasserstands angebracht Jede einzelne Pumpe bertr gt oder reflektiert wird dann mit einer eigenen Entl ftungsleitung an die Sammelentl ftungsleitung angeschlossen Gut geeignet f r die Fixierung der Pumpe sind Fu kr mmer Trockenaufstellung oder eine Bei station rem Betrieb l ngere Betriebszeit Einh ngevorrichtung Nassaufstellung unmit sollte eine Pumpe nicht frei auf einer glatten telbar am Boden eines massiven Bauwerks bzw Unterlage aufgestellt werden Durch Anlaufdruck Scha
23. beim An bzw Abschalten der Pumpen sehr hohe Druckst e auftreten die zu einer Besch digung von Armaturen und Dich tungsorganen f hren Um diese Druckst e zu reduzieren sind verschiedene Einrichtungen m glich z B Einbau eines Elektroschiebers Einbau eines Druckbeh lters drehzahlgeregeltes Anfahren und Abschalten der Pumpe Einbau von mehreren R ckschlagklappen usw nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 55 Elektrotechnische Grundlagen Um Pumpen der neuesten Generation zuverl ssig und wirtschaftlich betreiben zu k nnen ist die dazugeh rige Schaltanlage Steuerung ebenso wichtig wie die Pumpe selbst Dies betrifft die Energiever sorgung des Motors sowie die berwachung und Regelung der Pumpe oder des R hrwerks Der folgende Teil soll eine Hilfestellung f r die Der schematische Anlagenaufbau stellt den Weg richtige Planung und Auslegung der elektrischen vom Energieversorger zum Verbraucher dar Anlage geben Als Inhalt finden sie allgemeine Dabei k nnen verschiedene Einschaltarten Grundlagen sowie spezielle Themen die bei der auftreten die hier beispielhaft dargestellt sind Verwendung unserer Produkte zu beachten sind Zugrunde gelegt wurden deutsche europ ische Normen und Gesetzesgrundlagen Schematischer Aufbau einer Schaltanlage mit verschiedenen Einschaltarten der Motoren Hauptsicherungs automaten Z hleinrichtung Schaltanla
24. bew ltigten die Ingenieure der Antike mit ausgekl gelten Systemen basierend auf Schwerkraft und Mechanik High Tech Materia lien und Computerberechnungen ersetzten sie durch handwerkliches K nnen und erstaunlichen Ideenreichtum Das Problem Abwasser scheint schon in histo rischen Zivilisationen von gro er Bedeutung gewesen zu Sein Die ersten Abwasserkanale sind bereits aus dem dritten Jahrtausend vor Christus dokumentiert W hrend der minoischen Kultur wurde der Palast von Knossos mit einem gemau erten Kanalsystem und Rohren aus Terrakotta ausgestattet um die Abw sser zu beseitigen Auch die Badekultur der R mer konnte ohne Abwassersysteme nicht auskommen Nicht nur die Gro stadt Rom wurde mit der bis heute noch erhaltenen Cloaca Maxima in den Tiber entw s sert Auch in K ln sind Teilst cke unterirdischer Abwasserkan le aus der R merzeit heute noch begehbar Je h her die Zahl an Menschen auf engem Raum anstieg desto dringender wurde die Frage nach Beseitigung der menschlichen Exkremente Dennoch herrschten vom Mittelalter bis in die Neuzeit f r unsere Begriffe unvorstellbare Verh ltnisse Die Entw sserung erfolgte durch offene Rinnsteine ber weite Strecken in das n chste flie ende Gew sser Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Wer im ausgehenden Mittelalter in Berlin lebte musste wie die meisten der sechstausend Ein wohner ein Plumpsklo benutzen Eine geschlos sene Kanalis
25. dP a ss N Nu NS N N SR s A BP d Zur WE ra AV Al Z 17 ei P KAY HH HSN LI ECHT 7 8 AH LA L LL BI ZI BE y d S Wl F ET misi EE E E EL i Ne N Z Flat LV IYO Ta Soe 77 IL ere E IC FEE Z EZ BAER Tit TO AN E HL KI OUT CT JI Wy ALT ET ET Et BER BZ HF YI WW pot LEI B 1 2 3 5 20 30 40 50 100 200 _ 300 400 500 1000 s 5 10 20 30 40 50 100 200 300 500 1000 2000 3000 m h 40 F rderstrom der Pumpe Q nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Anordnung eines Einlaufblechs unmittelbar am Einlauf Schachtausr stung Schachtpumpwerke sind in der Regel einfache und preiswerte Pumpwerke die mit Tauchmotor pumpen ausger stet sind Die Tauchmotorpum pen befinden sich dabei unmittelbar im Abwas sersammelschacht Die r umlichen Verh ltnisse sind hier im Allgemeinen sehr beengt Es ist deshalb wichtig dass die einzelnen Funktionsteile sich nicht gegenseitig nachteilig beeinflussen Insbesondere ist darauf zu achten dass der Einlauf in das Schachtpumpwerk richtig angeord net ist Es darf kein Wasserstrahl entstehen der unmittelbar auf die Pumpe einwirkt Beim Ein schie en oder Einschlagen eines Wasserstrahls auf die Wasseroberfl che werden Luftblasen eingetragen und es entsteht eine erh hte Turbu lenz im unmittelbaren Bereich des Wasserstrahls Pumpen die in diesem St rbereich angeordnet sind laufen sehr unr
26. o I o oo oo or or ov zz um H or AE Ad ovr S N2 H H 2 Lo 202 co Lo H S H H e H H S wo 2 22 H S Motorleistung N e us N Wie us m2 e us Se ue Vi e n n us o Wie us A A A A A A A oO CD LI vo LA 00 KA LA LI N N l l CD l 74 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE berwachungseinrichtungen Die integrierten berwachungseinrichtungen dienen zum Schutz des Motors vor bertemperatur in Wicklung Lager l e berdruck im Motor e Eindringen von Wasser in Dichtungskammer Leckagekammer Motorraum Klemmenraum PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Die m gliche Sensorausstattung ist von den verschiedenen Motortypen abh ngig Im Weite ren werden die einzelnen Sensoren mit den dazugeh rigen Relais beschrieben bersicht der berwachungseinrichtungen da DI Elektrode Feuchtigkeitskontrolle in Klemmenraum b Motorraum b und Dichtungsraum a b Ib VII Bi Metall Wicklungstemperatur berwachung im Motorraum Kaltleitertemperaturf hler Wicklungstemperatur berwachung im Motorraum Pt 100 Wicklungstemperatur und Lagertemperatur berwachung Thermoschwimmerschalter lstands und ltemperatur berwachung im Motorraum FO FK Motore Schwimmerschalter Leckage berwachung im Kontrollraum Druckschalter Druck berwachung im Motorraum Wilo Abwass
27. stehen Das f hrt in den meisten F llen zur Dampfdruckunterschreitung und zu ausgedehnter Dampfblasenbildung in der Lei tung In der R ckschwingphase kollabieren die Dampfr ume und erzeugen sehr hohe Druckwel len mit steilen Fronten Diese k nnen bei ent sprechender berschreitung der Druckbelast barkeit die Leitung an Ort und Stelle zerst ren oder bei ihrer Ausbreitung im System auch an anderer Stelle Schaden an Leitungen und Arma turen anrichten Eine immer wieder untersch tzte Wirkung der kollabierenden Dampfr ume sind die erzeugten Druckgradienten Selbst wenn die Druckbelast barkeit der Leitung noch Reserven aufweist f hren die starken dynamischen Druckunter schiede auf kurzer L nge zu einer Bewegung der Leitung die diese aus der Verankerung rei en bzw ber Hebelwirkungen Abzweigungen und Flanschanschl sse besch digen kann Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 PUMPSTATIONEN Drucksto berechnungen nach der Charakteristikenmethode In den f r Sto wellenvorg nge in Leitungen zust ndigen partiellen Differentialgleichungen werden die Orts und die Zeitkoordinaten ber die positive und negative Wellenausbreitungs geschwindigkeit die Charakteristiken verkn pft und so die partiellen Differentialgleichungen in einen Satz gew hnlicher Differentialgleichungen transformiert Letztere werden dann numerisch nach einem Differenzenverfahren gel st Das ist die derzeit genaueste Methode zu
28. weitere Kosten f llig Eine SMS kann brigens auch von manchen GPRS Ger ten abgesetzt werden Dies hat den Vorteil dass neben der normalen Daten bertragung zwischen Unterstation und Zentrale auch Personen zum Beispiel Betriebselektriker ber das Mobilfunkger t informiert werden k nnen UMTS Im Bereich Abwasser lediglich f r mobile Visuali sierungs oder Prozessleitsysteme interessant F r Unterstationen nicht geeignet da wesentlich h here Kosten anfallen und die Fl chendeckung nur in Ballungsr umen gew hrleistet wird Kann jedoch optimal zusammen mit GPRS eingesetzt werden Unterstation gt GPRS mobiles Leitsys tem gt UMTS da die Internet Basistechnologie identisch ist EDGE EDGE steht f r Enhanced Data Rates for GSM Evolution und wird dazu genutzt herk mmliche GSM GPRS Netze aufzuwerten und auf diese Weise h here Daten bertragungsraten zu reali sieren Als Weiterentwicklung des blichen GPRS Standards bei dem im Mittel 40 kBit s 90 erreicht werden bietet EDGE die M glichkeit den Datendurchsatz auf bis zu 220 kBit s zu erh hen Da im Augenblick noch keine preis g nstigen Endger te zur Verf gung stehen kommt diese Technik noch nicht in Frage Abge sehen davon w rde sie lediglich eine schnellere Daten bertragung als GPRS erm glichen die jedoch bei Unterstationen mit den geringen Datenmengen ohnehin keine Rolle spielt WLAN WLAN nutzt die DSSS bertragungstechnik Direct Sequ
29. wird ebenfalls aus geschichtetem Blech hergestellt 65 DREHSTROM ASYNCHRONMOTOREN K figl ufer mit Erregerfeld des St nders _ Drehfeld Magnetischer Fluss ei 141 I L l Lor T L i o I s lI oi LA AT ei I I P r JA LZ TI I I LI T 1 I I I P N 4 A We K fig mit geschr nkten St ben Drehmomentverlauf eines K figl ufermotors Moment Nenndrehzahl Drehzahl Ma Anzugmoment Ms Sattelmoment Mk Kippmoment My Nennmoment 66 Funktion Wird die Drehstrom Wicklung an Spannung gelegt so kreist das Drehfeld in der St nder wicklung mit synchroner Drehzahl Es durchflutet auch den K fig des L ufers und induziert nach einander in den einzelnen St ben des K figs bei Stillstand eine Wechselspannung mit Netz frequenz Aufgrund der induzierten L uferspannung flie t ein L uferstrom der das L ufermagnetfeld erzeugt Das hierdurch entstehende Drehmo ment beschleunigt den L ufer in Richtung des drehenden St ndermagnetfeldes Dreht der L ufer so schnell wie das Drehfeld d h mit synchroner Drehzahl so ist das Drehmoment gleich null Wird am L ufer ein Widerstandsmo ment angelegt bleibt der L ufer hinter dem Drehfeld zur ck Dann werden die St be des K figs vom Drehfeld wieder geschnitten Span nung wird induziert und ein Motordrehmoment wird wirksam Deshalb muss bei Asynchronmo toren der
30. 10 20 U EE Reinigung pw um mm Reingungikw O p00 o Reinigung eines Giterwagons 00 om on Reinigung eines Gefl gelwagons 7000 30000 Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 103 ANHANG Verwendete Abk rzungen Abk rzung Bedeutung D Direkteinschaltung o I 0 Mn 3 Phasen Drehstrommotor 2 ON nn Nennweite des Flanschanschlusses EnEV Energie Einsparverordnung o y SEENEN Frequenz Hz Netzfrequenz mit der der Motor betrieben werden muss An Fehlerstrom Schutzeinrichtung I GRO Gleitringdichtung 2 I GW spezielle Gussart weiRerTemperguss un ie Grad deutscher Wasserh rte Einheit zur Beurteilung der Wasserh rte l Mn F rderh he ss ss s Bemessungsstrom A die Stromaufnahme des Motors wenn er mit Bemessungs leistung und Bemessungsspannung betrieben wird Auf diesen Strom m ssen die Uberlasteinrichtungen eingestellt werden und er darf nicht berschritten werden Ist Anlaufstrom A Anlaufstrom des Motors bei direkter Einschaltung Dieser Wert kann je nach Bauart des Motors zwischen 4fachem und 8fachem Bemessungs strom liegen Bei der Wahl des Kurzschlussschutzes ist auf diesen Wert zu achten IA Eege jw Bemessungsstrom Strom bei P2 aaa je Stromaufnahme beim Leistungsbedarf der Welle PW IF Interface Schnittstelle PORRES ele poge ne nero H heran EE Wicklumgstemperatur L u aaa IR EEN Infrarot Schnittstelle uya WG CS Ben Gus EA TOG eR eM EOE So EG Mew EE dle od ele ae de
31. 9 25 IEC60079 25 EN 60 079 26 IEC 60 079 26 Kees mg Ser EE a Sr een Ge 07938 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE EX SCHUTZ Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel nach ATEX Beispiel lI Il 2 G Ex de IIB T4 Ger tegruppe Benennung Klartext Einsatz in allen Bereichen au er Bergbau bersicht Ger tegruppen Bergbau Il alle Bereiche au er Bergbau 2 II 2 G Ex de IIB T4 Ger tekategorie Einsatz in Zone 1 bzw Zone 21 Ger tekategorien 1 geeignet f r Zone 0 bzw 20 2 geeignet f r Zone 1 bzw 21 3 geeignet f r Zone 2 bzw 22 G ll 2 G Ex de IIB T4 Einsatzbereich Ex Medien Atmosph re G Gas D Staub Ex Il 2 G Ex de IIB T4 Normkennzeich nung Gerat entspricht aktuellen EU Ex Schutz Normen Bemerkungen Konformit tserkl rung ohne weitere Angaben de ll 2 G Ex de IIB T4 Z ndschutzart en Ger t ausgestattet mit Z ndschutzarten druck feste Kapselung d und erh hte Sicherheit e Z ndschutzarten o lkapselung p berdruckkapselung Schutz h her als bei nP q Sandkapselung d druckfeste Kapselung e erh hte Sicherheit ia Eigensicherheit ib Eigensicherheit m Vergusskapselung IIB II 2 G Ex de IIB T4 Explosionsgruppe Explosionsschutz anwendung Ger t ausgelegt f r Explosionsschutz anwendung Gruppe Il f r Umgebungen mit mittlerer Explosions neigung Explosionsgruppen A Explosionsneigung gering B Explosionsneigun
32. Anlagenkennlinie ge ba m r I I I I I I I f I I I Li I I 1 I I m m mhe rn em Beispiel schwankender Wasserstand im Behalter Pumpenkennlinie Anlagenkennlinie 2 Anlagenkennlinie 1 I I I I I I 4 I Hgeo Min Level 10 Hgeo A B Betriebspunkte Max Level mm m m j m m vm pm mm 0 1 2 3 4 Q m3 h 23 HYDRAULISCHE LEISTUNG Wirtschaftliche Auslegung NPSH Anlage gt NPSHRohr FALSCH Saugseitiger Verlust 6m 10m im 6m eee 5m NPSHAnlage m NPSHpumpe Wirtschaftliche Auslegung NPSHAnlage 2 NPSHRohr RICHTIG I Saugseitiger Verlust 2m Umbau 10m im 2m IV m NPSHpumpe 9m NPSHaniage NPSHaniage 9M NPSHpumpe 7M 1 3 Sicherheitsfaktor NPSH Wert Eine wichtige Gr e f r eine Kreiselpumpe ist der NPSH Wert Net Positive Suction Head Dieser gibt den Mindestdruck am Pumpenzulauf an den diese Pumpenbauform ben tigt um kavitationsfrei arbeiten zu k nnen d h den zus tzlichen Druck der ben tigt wird um die Verdampfung der Fl ssigkeit zu verhindern und diese im fl ssigen Zustand zu halten Der NPSH Wert wird pumpenseitig durch Laufradform Pumpendrehzahl und umgebungsseitig von Mediumtemperatur Wasser berdeckung und Atmosph rendruck beeinflusst Man unterscheidet zwischen zwei NPSH Werten 1 NPSHpumpe NPSH er
33. Au enleiter e Spannung und Stromart T direkte Erdung eines Punktes Sternpunkt e Frequenz des Transformators e Spannungsh he I entweder Isolierung aller aktiven Teile von Durch diese genormten Festlegungen wird die der Erde oder Verbindung eines Punktes mit Funktion der Anlage sowie die Wirksamkeit der der Erde ber eine Impedanz Schutzma nahmen gew hrleistet Die in der Praxis vorkommenden Systeme werden durch Zweiter Buchstabe eine einheitliche Kennzeichnung mit Buchstaben Erdverbindung der K rper der elektrischen gekennzeichnet Anlage T K rper direkt geerdet unabh ngig von der etwa bestehenden Erdung eines Punktes der Stromversorgung N K rper direkt mit der Betriebserde verbun den In Wechselspannungsnetzen ist der geerdete Punkt im Allgemeinen der Stern punkt Weitere Buchstaben Anordnung des Neutralleiters und des Schutz leiters S Neutralleiter und Schutzleiter sind getrennt separat C Neutralleiter und Schutzleiter sind in einem Leiter kombiniert Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 59 ELEKTRISCHE ANLAGEN TN C Netz Transformatorsternpunkt geerdet Betriebserdung K rper ber PEN Leiter mit der Betriebserde verbunden Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten System in einem einzigen Leiter zusammengefasst TN S Netz Transformatorsternpunkt geerdet Betriebserdung K rper ber Schutzleiter mit der Betriebserde verbunden Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten Syst
34. Avi Hya Bei der Angabe der F rderh he ist eine genaue Bezeichnung des Druckes zu beachten Es ist ein grundlegender Unterschied zwischen dem Druck im optimalen Betriebspunkt dem Druck bei bestem Wirkungsgrad der Pumpe Hopt und dem maximalen Druck der Pumpe Hmax Durch missverst ndliche Angaben resultierend in einer berdimensionierung bzw der Auswahl von zu kleinen Pumpen k nnen in der Installation und am Aggregat Sch den entstehen und Systeme kurzfristig ausfallen M gliche Hochpunkte sind hierbei entsprechend zu ber cksichtigen d h der max h chste Punkt der Rohrleitung ist Hgeo max Bei nicht stetig verlegten Druckrohrleitungen ohne Entl ftung sind die Einzelwerte gem der H henver nderungen zu addieren Dies ist dadurch bedingt dass aufgrund der einzelnen H henunterschiede Teilf llungen der Leitungen am wahrscheinlichsten sind und somit mehrere berlagerte Wassers ulen addiert werden m ssen Mittlerer Wasserstand 19 HYDRAULISCHE LEISTUNG NND 0 m NN 11 0 m Bei Teilf llung werden die steigenden Druckabgang N gt EE Teilstr nge addiert Pumpstation NN 10 0 m GC ge ergabe Hgeo max NN NN NN NN 10m 1m 11m 5m Zem Hgeo max p W re von einer Vollf llung des Rohrleitungs netzes auszugehen m sste lediglich die geo d tische H hendifferenz zwischen mittlerem Wasserstand des Beh lters und dem Hochpunkt b
35. Dreieck an 400 V und in Stern an einem 690 V Netz betrieben werden KE Geschwindigkeit nennen NR Stern Dreieckeinschaltung unse n Wirkungsgrad era der Motorwirkungsgrad beschreibt das Verh ltnis zwischen abgegebener mechanischer und zugef hrter elektrischer Leistung cos p Leistungsfaktor der Leistungsfaktor beschreibt das Verh ltnis zwischen Wirkleistung und Scheinleistung 104 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Formelsammlung F rderstrom n ni F rderh he n gt 2 H gt H ni Leistung n gt 3 P P ac 1 Im Folgenden sind Formeln zu finden die beim Anschluss von Motoren h ufig gebraucht werden Widerstand eines Leitungsst cks R OQ X A Spannungsfall einer Drehstromleitung Leistung bekannt L P AU V X A U Strom bekannt Lel AU V3 cos V X A S Leistungsverlust einer Drehstromleitung L P P Pverl w X A U U cos cos Elektrische Leistung von Drehstrommotoren Abgegebene Leistung P 1 73 U L cos W Stromaufnahme Py _ _ _ _ _ A 1 73 U cos Wirkungsgrad P1 n e 100 P3 Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 ANHANG Abk rzung Beschreibung ln Forderstrom N EEE Drehzahl on H yr F rderh he nn Pu 2 2 Leistung nn P Leistungsaufnahme des Motors E E L nge des Leiters m A Querschnitt des Leiters mm X Leitf higkeit m Qmm2 m
36. E LEISTUNG Auswahl des Tauchmotors Falll Die Pumpe arbeitet nur in einem Betriebspunkt Die F rderh he ist also konstant In der Regel wird hier der Tauchmotor mit der n chst gr e ren Antriebsleistung ausgew hlt im Beispiel 2 5 kW Fall 2 Die Forderleistung der Pumpe schwankt in einem gewissen Leistungsbereich oder die Pumpe wird im gesamten Bereich der Kennlinie gefahren In diesem Fall wird der Motor mit der maximalen Antriebsleistung verwendet im Beispiel 4 0 kW Antriebsleistung H m 2 0 _ 2 5 kW Betriebspunkt Fall 1 Q m3 h Die bei Wilo angegebenen Motorleistungen enthalten bereits eine Leistungsreserve von 10 bis 15 Diese Leistungsreserve berucksichtigt dass im normalen Abwasser Feststoffe vorhan den sind die durch ihre Sperrigkeit Faserigkeit oder Reibung einen hoheren Leistungsbedarf als bei dem Betrieb im Reinwasser verursachen Liegen besondere Verhaltnisse vor z B hoher Feststoffanteil hohe Viskosit t hohes spezifi sches Gewicht besondere Bestandteile im F r dermedium usw so muss die Antriebsleistung nach den vorliegenden Erfahrungen gesondert ermittelt werden Diese Verh ltnisse liegen in der Regel bei eingedickten Schl mmen vor 22 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Anlagenkennlinie Hu Druckverluste in Rohrleitungen Hun Druckverluste in Armaturen Hgeo Geod tische H hendifferenz zu berwindende ge
37. F llstand Der Vorteil dieser Methode liegt darin dass unabh ngig vom Medium der F llstand in einem Beh lter ber hrungslos gemessen werden kann Bei der Installation ist darauf zu achten dass der vom Sensor ausgestrahlte Messkegel frei von Einbauten ist Auch ein Mindestabstand zur Beh lterwand ist einzuhalten Ultraschall 87 STEUER UND REGELUNGSTECHNIK Hinweis Das Standardprogramm der Wilo Schaltger te finden Sie in den Produktkatalogen ja Entfernung lt 50m nein Ja Entfernung lt 500m nein lt 30 km M glichkeit mit ja DECT 10mW Funkmodem Fernprogr m glich auf Fern Masterseite an Weitere Entscheidunskriterien sind Gew nschtes bertragungs protokoll bertragung von Werten mit Zeitstempel Leitstellenkopplung Fernprogrammierung etc 88 433 868 Mhz 10 oder 500 mW Funkmodem m glich auf Masterseite Schaltger te kundenspezifische L sungen Moderne Anlagensteuerungen mit Fernwirk technik und Ferndiagnose Moderne Anlagensteuerungen stellen nicht nur die zuverl ssige berwachung der Maschinen sicher sondern bieten auch einen weltweiten Fernzugriff ber GSM oder GPRS General Packet Radio Service auf die Anlage Fernwartung und St rungsdiagnose stellen bei modernen Anlagen kein Problem dar Drahtlose Kommunikation Daten bertragung per Betriebsfunk Besonders die Betreiber kommunaler Ver und Entsorgungseinrichtungen stehen v
38. Fall Bruch der Rohrleitung durch berdruck oder Unterdruck e Zerst rung der Armaturen e Zerst rung der Pumpen e Lockerung von Muffenverbindungen Die Rohrleitung kann sich beim Durchlaufen von st rkeren Druckgradienten in der Veranke rung verschieben oder sogar die Verankerung herausrei en Ger uschentwicklung e Zuschlagen der R ckschlagklappen erzeugt Ger usche und Schwingungen e Die Massenbewegungen in der Rohrleitung erzeugen Polterger usche Lufteinschl sse schie en als Gasblasen mit hoher Geschwindigkeit durch die Rohrleitung e Die Lautst rke kann so gro werden dass Anwohner bel stigt werden Einsch tzung von Druckst en Die folgend genannten Faktoren sind ma geb lich f r die Gef hrdung von Druckleitungen Druckst e Die Drucksto gefahr wird gr er je l nger die Rohrleitung ist e je gr er die Geschwindigkeits nderung ist damit je gr er die Flie geschwindigkeit ist e je k rzer die Zeit ist in der die Geschwindigkeits nderung stattfindet e je gr er die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Welle ist e je gr er die manometrische F rderh he ist Fortpflanzungsgeschwindigkeit in Abh ngigkeit des E Moduls der Rohrleitung f r wassergef llte Rohrleitungen N aw an Stahl Gusseisen I L A Z Z Bein AL a Asbestzement _ r P Sa GFK Gewebe LL er Sa ot a GFK Faser gt Z gt A A PVC hart F Fa e a PVC weich
39. Ge eae a Ee Oe ee dee eg oa ANEN ed eG eo EE gees EES KTL Beschichtung Kathodische Elektro Tauch Lackierung Kataphorese Beschichtung Lackierung mit hohem Haftverm gen f r langanhaltenden Korrosionsschutz n Drehzahl 1 min die Wellendrehzahl des Motors bei Bemessungsleistung S Ee SEH EE Ge ENEE EE Ee des Motors bei Belastung mit Bemessungsleistung lr P Bemessungsleistung kW die Leistung P oder auch P beschreibt die mechanische Wellenleistung die der Motor maximal abgeben kann Py Druckklasse in bar z B PN10 geeignet bis 10 bar 2 I a PTIO 0 Platin Temperaturf hler mit einem Widerstandswert von 100 bei 0 C I I MV F rderstrom nn nn R ckflussverhinderer nn o Schwimmerschalterangebaut s SBM o Betriebsmeldung bzw Sammelbetriebsmeldung III a E ENNEN Servicefaktor der Servicefaktor beschreibt eine eventuelle Leistungsreserve des Motors Beispiel SF 1 1 bedeutet dass ein Motor mit Bemessungsleistung von 110 kW nur mit 100 kW ausgezeichnet und betrieben wird Der Motor hat bei norma lem Betrieb also eine Reserve von 10 Fur diesen Fall werden meist zwei Strome angegeben FLA full load amps Strom bei reduzierter Leistung SFA service factor amps Strom bei Ausnutzung des Servicefaktors U Spannung V Bemessungsspannung des Motors f r die er ausgelegt ist Beispiel 400 V 3 Der Motor muss bei direkter Einschaltung an einem 400 V Drehstromnetz betrieben werden Bei Stern Dreieck Ausf hrung kann der Motor in
40. Motornennstrom Anlaufzeit maximal 5 s Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Kontakt wird ein Sch tz angesteuert der den Motor selbst im Fehlerfall abschaltet Im Gegen satz zum Motorschutzschalter hat ein Motor schutzrelais keinen Kurzschlussausl ser Daher sollten in die Zuleitung f r einen oder mehrere Motoren die mit Motorschutzrelais gesch tzt sind Sicherungen eingebaut werden Weiterhin kann bei Motorschutzrelais die Wiedereinschal tung manuell oder automatisch eingestellt werden Die Wiedereinschaltung sollte manuell erfolgen um bei einem vorliegenden Fehler ein st ndiges Ein und Ausschalten zu vermeiden Motorschutzschalter Mit Motorschutzschaltern k nnen Motoren betriebsm ig ein und ausgeschaltet werden Die thermische Ausl sung arbeitet nach dem Prinzip des Motorschutzrelais Der Betreiber ist aber in der Lage den Motor w hrend des Betriebs oder im Fehlerfall selbst abzuschalten Weiterhin verf gen die meisten Motorschutz schalter zus tzlich ber einen magnetischen Schnellausl ser der die nachgeschaltete Leitung und den Motor vor Kurzschluss sch tzt In klei neren Strombereichen sind diese Schalter kurz schlussfest d h dass teilweise auf eine Vorsi cherung verzichtet werden kann Weitere Fehler die zu einer erh hten Erw rmung f hren sind e Trockenlauf bei Motoren die nur eingetaucht arbeiten d rfen e unzul ssig hohe F rdermediumstemperatur Umgebungstemp
41. Pumpen Intelligenz Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft Planungshandbuch Grundlagen der Hydraulik und Elektrotechnik INHALT Einleitung 5 Abwasser eine Jahrtausendfrage Gesetzliche Bestimmungen 6 Hydraulische Grundlagen 9 Funktion von Kreiselpumpen 9 Aufstellungsarten 9 Nassaufstellung oder station re Beh lteraufstellung 10 Transportable Nassaufstellung 10 Station re Trockenaufstellung 11 F rdermedien Laufradformen 13 F rdermedium Rohabwasser Schlamme 13 Geschlossenes Einschaufelrad Einkanalrad 14 Geschlossenes Mehrschaufelrad Mehrkanalrad 14 Offenes Mehrschaufelrad mit Schneideinrichtung 14 Freistromrad Wirbelrad 15 Freistromrad mit R hrkopf 15 Schraubenrad 15 Propellerrad Axialrad 16 Laufradauswahl 17 Freier Kugel Durchgang 17 Hydraulische Leistung 19 F rderstrom Q 19 F rderh he H 19 Flie geschwindigkeit 20 Pumpenkennlinien 21 Anlagenkennlinie 23 NPSH Wert 24 Kavitation 25 Leistung 26 Verschlei 31 Verschlei arten 31 Werkstoffe im Pumpenbau 32 Werkstoffvergleich 35 Pumpstationen 37 Ermittlung der F rdermenge 39 Berechnung Pumpenschacht Stauvolumen 40 Schachtausr stung 41 Nassaufstellung 46 Trockenaufstellung 47 Zuverl ssiger Abwassertransport 49 Feststofftrennsystem 49 Unterflurpumpwerke mit trocken aufgestellten Pumpen und Feststofftrennsystem 50 Drucksto berechnung 51 2 Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Elektrotechnische Grundlagen Elektrische Anlagen
42. RV Klappe durch Ablagerungen e RV nicht entl ftet Pumpe f rdert nicht wegen Lufteinschluss e ung nstige Anordnung der Druckrohrleitung Druckrohrleitung schwingungs technisch nicht von Pumpe getrennt Druckrohrleitung schwingt stark e Druckrohrleitung nicht ausreichend befestigt und abgest tzt Druckrohrleitung schwingt stark e Druckrohrleitung unmittelbar an Pumpe ohne Kompensator angeschlossen e Ablagerungen in der Sammelleitung k nnen in RV und Pumpe gelangen Verschlei und evtl Blockieren des RV ung nstiger Anschluss der Druck rohrleitung an Sammelleitung 110 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Die WILO SE hat alle Texte in dieser Unterlage mit gro er Sorgfalt erarbeitet Dennoch k nnen Fehler nicht ausgeschlossen werden Eine Haftung des Herausgebers gleich aus welchem Rechtsgrund ist ausgeschlossen Redaktionsteam Holger Bammert Wolf Dieter B rner Thomas Ebert Thomas Federbusch Detlef Fuchs Mario H bner Rainer Jahn Frank Kleine Benne Stephan K hler Stefan Langguth Edgar Langheinrich Gerhard Petzoldt Marcus Seiler Copyright 2008 by WILO SE Dortmund Hrsg Wilo Brain Das Werk einschlie lich aller seiner Teile ist urheberrechtlich gesch tzt Jede Verwen dung au erhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung der WILO SE unzul ssig und strafbar Das gilt insbesondere f r Vervielf ltigungen berset zungen Mikroverfilmung Bearbeitung sonstiger
43. S Schaltpunkt gleich Oberkante Motor Be und Entl ftung sowie Elektro Notstauvolumen Nutzvolumen Restvolumen nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Trockenaufstellung Dem trockenen Maschinenraum ist ein Pumpen sumpf vorgeschaltet Das Begehen der Anlage ist jederzeit m glich Ex Schutz f r die Motoren ist nicht erforderlich Trocken aufgestellte Pumpen k nnen als Antrieb einen Normmotor besitzen der die Pumpe ber elastische Kupplung oder Keilriementrieb antreibt Auch vertikale Aufstellung mit aufge bautem Motor und Wellenverbindung ber Kupplung ist m glich Die bessere Wahl ist die trocken aufgestellte Tauchmotorpumpe die sowohl horizontal bitte Herstellerangaben beachten als auch vertikal aufgestellt werden kann Sie besitzt eine interne lumlauf oder Mantelk hlung Weiterhin sind die Aggregate voll berflutbar so dass die Ent sorgung auch bei einer berflutung des Pump werks gew hrleistet bleibt Auch hier muss sorgf ltig der AUS Schaltpunkt eingestellt werden Er muss immer ber der Hydraulik liegen sonst besteht die Gefahr eines Lufteinschlusses der den n chsten F rdervor gang blockiert Zulaufverh ltnisse Pumpen f r F rderstr me bis 100 l s Bei Ein schalten der Pumpe muss das F rdermedium der Pumpe mit einem Zulaufdruck von mindestens 0 5 m zuflie en Um das Einsaugen von Luft zu vermeiden soll die Wasser berdeckung ber Saugstutzen ebenfalls immer mindestens 0
44. S07BB F e Umgebungstemperaturen Trinkwasser _ _ H S x EE e u ere W rmequellen Ne e GEN GE Auftreten von Wasser ee s ANETTE EE Auftreten von Fremdk rpern Regenwasser e Auftreten von korrosiven oder verschmutzten De era en en ER Re a gees Ri Deeg Ele Er Deen H EE eer mechanische Beanspruchung ECH EE EE S WER ae EE 2 Be ee EE Ee a eer age 2 Cara PENE aE TLETT e Schwingungen ee EE andere mechanischen Beanspruchungen en EEE SEENEN een Vorhandensein von Pflanzen und oder i ee 55 WEN Schimmelbewuchs Mischwasser o e Vorhandensein von Tieren sai ee ee een EE EE Ee Dee essen EE EE Flammwidrig qosa EEE Ee i VE ee Gebeier S EEN S Baelen e Wind ee DEEG e Geb udestruktur Einsatztemperatur 60 C 60 C 60 C H Hauptanwendungsbereich geeignet o bedingt geeignet nicht geeignet Typenkurzbezeichnungen bei Kabel und Leitungen Kennzeichen der Bestimmung harmonisierte Bestimmung e H anerkannter nationaler Typ A Nennspannung Uo U 30030V e 03 300 500V 05 450 750V 07 Isolierwerkstoff PVC V Natur und oder Styrol Butadienkautschuk R Silikon Kautschuk S Mantelwerkstoff PVC V Natur und oder Styrol Butadienkautschuk R Polychloroprenkautschuk N Glasfasergeflecht J Textilgeflecht T Besonderheiten im Aufbau flache aufteilbare Leitung H flache nicht aufteilbare Leitung T H2 Leiterart eindr htig U mehrdrahtig
45. SEN I e DPP a aa r een eren TARP RES sa SEN ge Bitte beachten Sie die Herstellerangaben 102 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE ANHANG Wasserverbrauchszahlen nach DIN 1986 100 Tabelle 4 Einsatzfall von Liter bis Liter Ein Mehrfamilienhaus Trinken Kochen Reinigen je Person Tag cn nn 30 aaa Waschewaschenjekg o SE EH Toilettensp lung einmal E Oe Wannenbad nu In 250 Duschbad 0 In Rasenberegnung jem Tag nn ES SE Gem seberegnung je m Tag 5 10 Hotel Kommune z rir u aaa Schule je Person Tag an Den en Kaserne je Person Tag nn JO a 1500 Krankenhaus je Person Tag JO0 a DH Hotel jePersonffag 100 a 130 ffentliches Schwimmbad je m Tag nn AO B00 a Feuerhydrant je Sekunde 5 10 Gewerbe ndustrie u aaa Schlachthaus je St ck Gro vieh 300 C a 500 a Schlachthaus je St ck Kleinvieh nn In 300 Wascherei je Waschstand 1000 1200 a eee serie snn EEN Ee sss ebere je kg Tuch 900 1000 u Zuckerfabrik je kg Zucker nn nn JO aaa Fleischfabrik jekgFleischWurst nn n Papierfabrik je kg feines Papier nn 15000 3000 a Betonwerk je m Beton Ia D5 aaa DBO a Baugewerbe je 1000 Ziegel mit M rtel nn 650 aaa A Lebensmittelindustrie je kg Starke nn 1 nn Lebensmittelindustrie jekg Margarine u SE nn Weberei je kg Schafswolle E See II Bergbau je kg Kohle 20 30 Landwirtschaft Gro vieh je St ck Tag III I aa nn nn Schaf Kalb Schwein Ziege je St ck Tag
46. Schutzma nahmen z B Uberstromschutz ist somit gew hrleistet Auch im Brandfall bietet der Fl einen besseren Schutz als die blichen Schutzorgane da auch Erdschl sse abgeschaltet werden die durch berstromorgane nicht erkannt werden nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 63 Drehstrom Asynchronmotoren Alle Motoren die im Abwasserbereich eingesetzt werden sind als Asynchronmotoren mit Kurzschlussl ufer K figl ufer ausgef hrt Diese Bauweise bietet einige Vorteile die dazu gef hrt haben dass diese Motoren sehr h ufig in der Antriebstechnik eingesetzt werden e einfach und kosteng nstig e lange Lebensdauer e wartungsarm e kein B rstenverschlei e kurzzeitig stark berbelastbar e einsetzbar im Ex Bereich e Anlauf gegen hohe Gegenmomente ohne Hilfsmittel Allgemeiner Aufbau und Funktion Aufbau Stator Der Stator besteht aus einem geschichteten Blechpaket mit Nuten In diese Nuten wird die Wicklung eingezogen Bei Drehstrommotoren besteht diese Wicklung aus drei Str ngen die um jeweils 120 versetzt im Statorblechpaket ange ordnet sind Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Aufbau Rotor Die L uferwicklung K fig ist f r die meisten Motoren in Aludruckguss ausgef hrt Motoren mit gr erer Leistung gt 150kW werden mit Kupferst ben im L ufer gefertigt Das Paket in dem sich der K fig befindet
47. ZIFISCHE AUSLEGUNG Zul ssige Strombelastbarkeit von Leitungen DIN VDE 0298 Teil 4 Strombelastbarkeit von HO7RN F Ozoflex Plus NSSH U und S07BB F S07BBH2 F Hydrofirmleitungen bei Dauerbetrieb bis 30 C Umgebungs temperatur und 90 C Leitertemperatur Einschaltung direkt Einschaltung YO oder 2 Kabel Einschaltung YQ oder 2 Kabel parallel Verlege arten von 3 belaste ten Adern Verlege arten von 6 belaste ten Adern OO QOO gt Nennquer schnitt t Kupferleitung mm Belastbarkeit A C a EEE TEN 52 a sr S 2 x 6 8 7 70 6 6 5 42 16 omg w 131 226 119 99 84 15 69 659 609 589 554 461 391 368 Bei abweichenden Umgebungstemperaturen sind die Belastbarkeitswerte mit den Faktoren f umzurechnen C10 1520 25 Cs 35 f 1 15 1 12 1 08 1 04 1 00 0 96 Bei der Festlegung des Leitungsquerschnitts ist zu beachten dass der Spannungsabfall nicht mehr als etwa 3 betragen soll Bei der Wahl des Querschnitts sind stets die Vorschriften der lokalen Energieversorger und nicht zuletzt auch die W nsche des Kunden bez glich der Renta bilitat der Anlage zu ber cksichtigen 82 Ber cksichtigt werden muss e Belastung der Leitungen im ungestorten Betrieb e Belastung der Leitung im Kurzschlussfall e es wird die bestimmungsgem e Verwendung der isolierten Starkstromleitung vorausgesetzt e es werden nur die betriebsstromf hre
48. ai Gs ae JU l PE hart rT SES ees Ce Let Zs PE weich x Ba a _Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Welle m s D Innendurchmesser der Rohrleitung s Wandst rke der Rohrleitung E _E Modul der Rohrleitung N m2 Ba N KN NTINN A NANNY NN N NANNAN NNN NR RN NN A Ka Ba P Pa a ye m Pa K ALL j A TIN NI N NT IN IN NN N gt NIN NANA LS UA NARS TIHA NTT NTN IAA A Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Drucksto berechnungen Instation re Str mungsvorg nge in fl ssigkeits f hrenden Leitungen rufen dynamische Belas tungen hervor die weit ber die statischen hinausgehen k nnen Solche Situationen treten beispielsweise beim Anfahren und Abschalten von Pumpen auf oder beim Ansprechen bzw bei der Bet tigung von Armaturen die den Fl ssig keitsstrom freigeben oder stoppen Um die damit verbundenen Belastungen zu quantifizie ren und gegebenenfalls d mpfende Ma nahmen dimensionieren zu k nnen sind dynamische Drucksto berechnungen erforderlich Zuneh mend fordern auch die technischen berwa chungsvereine diesbez gliche Dokumentationen f r neu zu errichtende Anlagen Trinkwasserleitungen und Warmwasserleitungen f r den Transport von Fernw rme sowie Abwas serleitungen sind besonders im Falle eines pl tzlichen Pumpenstopps durch Stromausfall gef hrdet In dieser Situation hilft kein projek tierter Sanftablauf au erdem bleiben alle Pum pen gleichzeitig
49. ation gab es noch nicht und so vermischte sich Regenwasser Abwasser und G lle in der sprichw rtlichen Gosse um unge kl rt in die Spree zu flie en Um 1870 war Berlin bereits eine Gro stadt mit nahezu einer Million Menschen Da die Etagen wohnungen selten Toiletten besa en suchten Mann und Frau die ffentlichen Bed rfnisan stalten auf die in gro er Zahl an Stra en und Pl tzen standen und oft sogar geheizt wurden Diese Toiletten waren zwar an das mittlerweile vorhandene Kanalnetz angeschlossen aber die Einleitung in die Spree erfolgte noch immer ohne Kl ranlage Mit Beginn der Industrialisierung und der damit rapide wachsenden Stadtbev lkerung wurde eine geregelte Abwasserentsorgung unaus weichlich Die Rolle des Vorreiters darf sich hierbei Hamburg zuschreiben Dort entstand 1856 das erste deutsche zentrale Kanal und Reinigungssystem Diese wegweisende st dtebauliche Ma nahme blieb dennoch ein weiteres Jahrhundert den gr eren St dten vorbehalten In l ndlichen Gebieten wurde das Abwasser und F kalien weiterhin in Senk und Sickergruben gesammelt Erst zur Jahrtausendwende sorgten Gesetzes vorgaben daf r dass auch private Haushalte nun fast berall an das Kanalnetz angeschlossen sind und die Abw sser in gereinigtem Zustand ber Kl ranlagen wieder dem nat rlichen Wasser kreislauf zuflie en EINLEITUNG Gesetzliche Bestimmungen Hinweise auf Normen Richtlinien Arbeitsbl tter Auszug
50. ber laufbecken wenn kein GSM Funkempfang vor handen ist Aufgrund der relativ teuren Funkge r te ca 1 000 und h heren Kosten f r die Antenne ca 250 ist sie jedoch im Vergleich zu GSM auch nach mehreren Betriebsjahren noch teuerer Wie der Name bereits sagt k nnen die Daten nicht permanent bertragen werden Innerhalb von einer Minute steht nur ein Zeitschlitz von 6 Sekunden f r die bertragung zur Verf gung Dies reicht in der Regel jedoch aus um die Daten von mehreren Ger ten auszutauschen Danach mu eine Sendepause von 54 Sekunden einge halten werden bis der n chste Sendezyklus gestartet werden kann Dar ber hinaus gibt es die M glichkeit des pro Tag einst ndigen Betriebs siehe unten der jedoch f r Abwasser applikationen nicht geeignet ist e Zeitschlitzsteuerung 10 Zeitschlitze Funkzeiten von je 6 Sekunden pro Minute e Bandbreite 70 cm Band e Frequenzbereich 447 448 MHz 5 Frequenzen Kanalabstand 12 5 kHz e Daten bertragungsrate 4 800 bps bis 9 600 bps e Antennenausgangsleistung 6 W max e SONDER Frequenzbereich im 1 24 Verfahren 1 Stunde nutzbar Tag 459 530 MHz 459 550 MHz 459 570 MHz 459 590 MHz e Kanalabstand 20 kHz Daten bertragungsrate 4 800 bps bis 9 600 bps e Vorschriften und Geb hren fur die Nutzung der Sonderfrequenzen e Zulassung nach Norm ETS 300 113 e Frequenzzuweisung durch die Regulierungs beh rde TP RegTP e Frequenznutzungsbeitrags
51. che Haltedruckh he bei Betriebs F rderstrom der Pumpe aus Kennlinienfeld Pabs 0 ca 10m 05 u Sicherheitszuschlag Pp bar Dampfdruck des F rdermediums D als Absolutdruck zur entsprech enden Mediumtemperatur aus Wasserspiegel NPSH m EE Dampfdrucktabelle 2 20 C plan Dichte des Fordermediums glm rtliche Fallbeschleunigung P m rtlicher Luftdruck Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 25 HYDRAULISCHE LEISTUNG 26 Leistung Die Leistung einer Pumpe kann in elektrische Leistung und hydraulische Leistung unterschieden werden Die hydraulische Leistung wird durch Q m3 h oder I s und H m oder bar benannt Die elektrische Leistung wird wiederum in mehreren Parametern unterschieden So wird die Leis tungsaufnahme als P bezeichnet und in Kilo watt kW angegeben Unter P wird die Wellen leistung des Motors verstanden d h die vom Motor an die Hydraulik abgegebene Leistung P gt beschreibt die von der Pumpe abgegebene hydraulische Leistung Aufgenommene elektrische Wirkleistung P P V3U cosp Drehstrom Wellenleistung P gt Nennleistung P M 2nen Hydraulische Nutzleistung P3 P3 p g Oe H Abk rzung Beschreibung HU Spannung lV 2 Io stromst rke Al nu bat nen EE mn Nenndrehzahl 1 min pe Mediumsdichte kg dm aaa IBIM uuu 0 Volumenstrom m h H F rderh he m A LI l Ji Ng ur Mm Vgl Z HA Bei
52. cht Stauvolumen Das nutzbare Stauvolumen des Saugraumes ist abh ngig von der zul ssigen Schalth ufigkeit und dem F rderstrom der gr ten eingebauten Pumpe Bei zwei gleichen Pumpen und automa tischer wechselnder Einschaltung kann das Volumen halbiert werden Zul ssige Schalth ufigkeit S bis ca 35 kW 15 Einschaltungen pro Stunde Bei gr eren Motorleistungen oder h herer Schalth ufigkeit ist R ckfrage erforderlich Die im Diagramm angegebenen Volumen sind Min destwerte um unter ung nstigen Verh ltnissen einen st rungsfreien Pumpbetrieb zu gew hr leisten Dieser Betriebsfall ist gegeben wenn der Zufluss f r eine Pumpe halb so gro ist wie deren F rderstrom Das ergibt eine maximale Anzahl von Einschaltvorg ngen pro Stunde Formel Nutzvolumen Oe OU VNutz m3 Z Abk rzung Beschreibung Q Volumenstrom der gr ten en Pumpen Vs nn Z Schalth ufigkeit 1 h Das Ergebnis ist fur eine Pumpe bei zwei Pumpen wird das Ergebnis halbiert Oo ls Starts h 2 Pumpen 900 30 10 2 1350 nutzbar Schachtnutzvolumen V m3 20 U S gpm 50 100 200 300 500 1000 2000 3000 5000 10 000 m 500 1000 2000 3000 5000 10 000 ZT TT I VI IV II IM 114144 ANA 20Imp qpm 50 100 200 300 SEET AAAI ITTE KL MALK KLOU NE e SE IM tt Yi ft POTAZ ES KR Is BEE ZIP MALA UL at 4 Cep E 77 7 7 2 Z VIAN AAI WI A IZ L LIA L CITE ALE AL L All AKAY m aa
53. chts Str mungsimpulse und Eigenschwingungen w rde sich die Pumpe auf der glatten Unterlage u erst ung nstig ist die Befestigung der Pumpe st ndig bewegen wobei eine Vielzahl von St en auf einem System das selbst Schwingungen auftritt In diesem Fall muss die Pumpe am Boden h herer Frequenz ausf hrt oder diesen ausge oder durch sonstige Vorrichtungen befestigt setzt ist werden um in ihrer Position fixiert zu sein Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 45 PUMPSTATIONEN 46 Nassaufstellung Die Pumpen Tauchmotorpumpen sind in das F rdermedium eingetaucht Da es sich bei dieser Variante um einen explosionsgef hrdeten Saugraum handelt sind explosionsgesch tzte Tauchmotoren einzusetzen Die Pumpen sind in der Regel mittels einer Klaue mit der weiterf hrenden Druckleitung ber einen Kupplungsfu verbunden Ein Ziehen der Pumpen zu Wartungszwecken ist ohne das L sen von Schrauben oder Ablassen des Wassers von oben mittels einer Kette m glich Schachtpumpstation Wilo DrainLift WS Druckleitung Zulauf F llvolumen Bei der Planung ist es hier erforderlich zwischen dem F ll und Nutzvolumen zu unterscheiden Das Nutzvolumen errechnet sich aus der Diffe renz zwischen EIN und AUS Schaltpunkten Dabei haben Pumpen mit interner Motork hlung einen tieferen AUS Schaltpunkt der Motor kann im aufgetauchten Zustand laufen bei allen anderen Motoren ist in der Regel der AU
54. chtung da immer gr bere Keramikpartikel verarbeitet werden Die einzelnen Schichten werden in ihrer Einsatz komplette Au en und Innenbeschichtung St rke immer dicker und der Mix zwischen gro en mittleren und kleinen Aluminiumoxidan teilen ist so aufgebaut dass auch bei Angriffen von feinem Sand die Beschichtungen lange Stand halten F r den Einsatz in speziellen Medien k nnen die einzelnen Ceram Qualit ten miteinander kombiniert werden z B C2 C1 Die Ceram Beschichtung eignet sich weiterhin sehr gut f r den Einsatz in maritimen Umgebungen Ceram Qualitat Zusammensetzung Eigenschaften Ceram CO e Losemittelfreies Epoxy Polymer mit e Z hharte und dauerhafte Beschichtung mit hoher mechanischer und l semittelfreiem Polyamin H rter und chemischer Widerstandsf higkeit und sehr guter Abriebfestigkeit verschiedenen Extendern e Hervorragende Nasshaftung und Vertr glichkeit mit kathodischem Korrosionsschutz als einschichtige Beschichtung auf Stahloberfl chen e Sehr gute Haftung auf Stahloberfl chen e Ersetzt teerhaltige Beschichtungen e Kostensparend durch lange Lebensdauer geringe Wartung und leichte Ausbesserungsf higkeit e Gepr ft von der Bundesanstalt f r Wasserbau BAW e L semittelfrei e Ausgeh rtete Beschichtung ist hochgl nzend Ceram Cl e Polymer Keramik Verbundmaterial aus e Die vollst ndig ausgeh rtete Beschichtung Ceram C1 ist hochgl n Grundmasse und Verstarkung zend porenlos und leich
55. derung ist in jedem Fall dass das F rdermedium der Pumpe noch von alleine zuflie t Z higkeit Die Kennlinien und die angegebenen Motorleis tungen in den Typenbl ttern gelten f r die F rderung von Wasser 1 0 x 10 6 m2 sek Das Diagramm f r Reibungsverluste gilt eben falls nur f r Wasser Ist die Z higkeit des F rder mediums gr er v 1 5x 10 6 m2 sek m ssen folgende Punkte besonders beachtet werden e erh hte Reibungsverluste in der Rohrleitung bei Ermittlung der F rderh he e erh hter Leistungsbedarf der Pumpe bei Ermittlung der Antriebsleistung Spezifisches Gewicht Die angegebenen Motorleistungen in den Typenbl ttern gelten f r das F rdermedium Wasser 1 kg dm Bei h herem spezifischem Gewicht des F rder mediums als dem von Wasser muss ein erh hter Leistungsbedarf der Pumpe beachtet werden Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 13 F RDERMEDIEN LAUFRADFORMEN Geschlossenes Einschaufelrad Einkanalrad Eigenschaften e weitgehend unempfindlich gegen Verstopfung e gr erer Kugeldurchgang e geringe Verschlei anf lligkeit e schonende F rderung e Leistungskorrektur durch Abdrehen des Laufrades m glich e hoher Wirkungsgrad e f r Feststoffkonzentration bis 8 Trocken substanz TS jenach Schlammart e bei Verschlei ist nur der Austausch von Spalt und Laufring notwendig e hydraulischer Axialschubausgleich durch R ckenschaufeln dadurch gering
56. e Lager belastung Eigenschaften e ruhiger Lauf e weitgehend unempfindlich gegen Verstopfung e gr erer Kugeldurchgang geringe Verschlei anf lligkeit e schonende F rderung e Leistungskorrektur durch Abdrehen des Laufrades m glich e hoher Wirkungsgrad e f r Feststoffkonzentration bis 5 Trocken substanz TS jenach Schlammart e bei Verschlei ist nur der Austausch von Spalt und Laufring notwendig e hydraulischer Axialschubausgleich durch R ckenschaufeln dadurch geringe Lager belastung Einsatzgebiete e Rohabwasser e Umw lz und Heizschlamm e Mischwasser e Roh und Faulschlamm e Belebtschlamm Geschlossenes Mehrschaufelrad Mehrkanalrad Einsatzgebiete e rechengereinigtes Abwasser e mechanisch gekl rtes Abwasser e industrielles Schmutzwasser e Deponiewasser e Belebtschlamm e Industrieabw sser Offenes Mehrschaufelrad mit Schneideinrichtung Das vorgeschaltete Schneidsystem zerkleinert die Beimengungen im Abwasser auf die erforder liche Gr e Das Schneidsystem besteht aus einem Abrasitschneidwerk und einer Schneid platte aus dem Werkstoff 1 4034 Das Schneidsystem hat eine bedienungsfreund liche Einstellm glichkeit f r verschiedene Spalt abst nde Eigenschaften e weitgehend unempfindlich gegen Verstopfung kleiner Kugeldurchgang e empfindlich bei verschlei enden Fordermedien z B Sand Einsatzgebiete e h usliches Abwasser e Schmutzwasser e Fakalien ge
57. e in einem gesonderten Pumpenraum installiert Die Befes tigung der Pumpe erfolgt unspektakul r ber einen Rohrkr mmer an der Zulaufleitung Vorteile gegen ber trockenaufgestellten Pumpen keine Tauchmotorpumpen e berflutungssicher und somit mehr Betriebssicherheit e wartungsarme Hartmetall Gleitringdichtungen oder Dichtungskassetten e keine Kupplungen bzw Keilriemen somit weniger Verschlei teile und geringerer Wartungsaufwand e Ex Schutz jederzeit m glich e sauberes und hygienisches Arbeiten e wartungsfreundlich Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 HYDRAULISCHE GRUNDLAGEN Interne Umlaufk hlung Interner K hlkreislauf verhindert Unterbrechung der K hlung Abgabe der Motorw rme ber W rmetauscher an das F rdermedium Betriebs temperatur und thermische Beanspruchung der Bauteile bleiben gering 11 F rdermedien Laufradformen F rdermedium Rohabwasser Schlamme Feststoffkonzentration Je nach Feststoffkonzentration k nnen in der Regel grobe Richtlinie folgende Pumpenarten eingesetzt werden bis 8 Trockensubstanz TS e Kanalrad und Freistromrad e Schraubenkanalradpumpen bis 12 Trockensubstanz TS e Schraubenradpumpen ab 12 Trockensubstanz TS e Kolbenpumpen Exzenterschneckenpumpen Der kleinere Wert gilt fur wasseraufnehmende Feststoffe der gr ere f r nicht wasseraufneh mende Feststoffe Voraussetzung fur eine einwandfreie For
58. egen andere Bauteile unruhiger Lauf starke Schwingungen e geringe Lebensdauer Lagerung und Abdichtung der Pumpe zeigen bereits nach kurzer Laufzeit Besch digungen e der Betriebspunkt liegt auf dem extremen linken Bereich der Kennlinie u erst geringer F rderstrom hohe Verstopfungsgefahr wegen zu geringer Flie geschwindigkeit evtl Kavitation unruhiger Lauf geringe Lebensdauer schlechter Wirkungsgrad e der Betriebspunkt liegt auf dem extremen rechten Bereich der Kennlinie sehr gro er F rderstrom evtl Kavitation unruhiger Lauf geringe Lebensdauer schlechter Wirkungsgrad e der Betriebspunkt liegt im Kavitationsbereich Die Pumpe verstopft oder blockiert e Flie geschwindigkeit zu gering e Spaltringspiel zu eng e sperrige Teile im F rdermedium e falsche Drehrichtung sehr unruhiger Lauf Der elektrische Anschluss ist mangelhaft ung nstige Anordnung der R ckschlagorgane e Phasenausfall Wicklungsschaden e Sch tzkontakte verschmort Wicklungsschaden Adern nicht fest angeschraubt Wackelkontakt evtl Wicklungsschaden e Motorschutz zu niedrig eingestellt Motorschutz l st aus e Sicherungen klein Sicherungen l sen aus Sicherungen nicht fest verschraubt Phasenausfall e Kabel im Wasserbereich besch digt Wasser im Klemmenraum des Motors e falscher Anschluss bei Stern Dreieck Anlauf e starke Uber bzw Unterspannung Motorschutz l st aus e vertikale Anordnung Blockieren oder Flattern der
59. ehalten 10 2008 WILO SE PUMPSTATIONEN Drucksto berechnung Druckst e und ihre Entstehung Druckverlauf nach der Pumpe in H he der R ckschlagklappe Wird in einer Rohrleitung der Massenstrom Berechnungsergebnis beschleunigt oder abgebremst wird die enthal tene Bewegungsenergie in Druckenergie umge wandelt Das verz gernde oder beschleunigende Organ z B Pumpe Ventil R ckschlagklappe usw bezeichnet man als St rstelle Vor und H bar 5 nach der St rstelle entsteht jeweils eine Druck a erh hung bzw Druckabsenkung je nachdem ob beschleunigt oder verz gert wird Diese Druck 31 maxima die sich auf beiden Seiten der St rstelle lscpomausfali fortpflanzen werden als positiver und negativer a _ Drucksto bezeichnet Je gr er die positive E Pumpenstart bzw negative Beschleunigung ist um so gr er i ist der entstehende Drucksto Die Druckst e T Pin bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m s bis 1300 m s in der Rohrleitung fort Gr abh ngig von E Modul des Rohrleitungswerk stoffs E Modul und Dichte des F rdermediums 1 Abmessung und Lagerung des Rohres 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Zeit s 1 Pumpenstart 2 Stromausfall An den so genannten Reflexionsstellen z B Querschnitts nderungen Absperrschieber T St cke Pumpen Auslauf usw werden die Druckst e teilweise reflektiert Es entstehen auch berlagerungen der einzelnen ber und Unterdruckwelle
60. ehalten 10 2008 WILO SE Station re Trockenaufstellung Die Variante der Trockenaufstellung insbeson dere dertrockenaufgestellten Tauchmotor pumpe bietet eine Vielzahl von Vorteilen gegen ber trockenaufgestellten Pumpen aber auch gegen ber nassaufgestellten Tauchmotor pumpen Aufstellungsprinzip einer trockenaufgestellten Tauchmotorpumpe Der wesentliche Unterschied zu einer nassauf gestellten Tauchmotorpumpe ist die Konstruk tion des Motors Es handelt sich hier um einen vollgekapselten Motor mit einer internen Umlaufk hlung Hierbei unterscheiden wir ein offenes K hlsystem von einem geschlossenen K hlsystem Beim offenen K hlsystem wird das zu f rdernde Medium als K hlmittel heran gezogen Bei einem geschlossenen System Einkammer oder Zweikammersystem erfolgt die K hlung durch ein externes Medium wie zum Beispiel Wasser Glykol oder medizinischem Wei l in einem abgeschlossenen Kreislauf Ein weiterer wesentlicher Unterschied zur nass aufgestellten Tauchmotorpumpe besteht darin dass die trockenaufgestellte Tauchmotorpumpe nicht im zu f rdernden Medium installiert wird Bauwerkstechnisch ist hier ein Zwischensockel im Pumpwerk selbst erforderlich Die gro en Vorteile liegen in der Kombination Zum einen bietet diese Tauchmotorpumpe alle Vorteile einer trockenaufgestellten Pumpe zum anderen alle Vorteile einer Tauchmotorpumpe wie zum Beispiel die berflutungssicherheit Wie schon erw hnt wird die Pump
61. eignet f r Niederdruckentw sserung nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Freistromrad Wirbelrad Eigenschaften e sehr verstopfungsarm e keine Spaltabdichtung e optimaler Kugeldurchgang e teilweise f r gasende Medien geeignet e Leistungskorrektur durch Abdrehen des Laufrades m glich e geringerer Wirkungsgrad im Vergleich zum Kanalrad e f r Feststoffkonzentration bis 8 Trocken substanz TS je nach Schlammart e unempfindlich bei faser und textilhaltigem Abwasser e hydraulischer Axialschubausgleich durch R ckenschaufeln dadurch geringe Lager belastung e verschlei arm e auch f r gasende Medien einsetzbar Freistromrad mit R hrkopf Der R hrkopf ist eine mechanische R hrvorrich tung und bildet mit dem Freistromrad eine Einheit Dadurch wird der Bereich des Pumpen einlaufs aufgewirbelt und feste Ablagerungen werden gelockert und gef rdert Durch die eng begrenzte Str mungszone wird das Absetzen des Sandes nicht gest rt Der R hrkopf besteht aus dem hoch verschlei festen Sonderwerkstoff Abrasit Schraubenrad Eigenschaften e f r stark viskose Medien e kleiner Kugeldurchgang e empfindlich bei verschlei enden Medien z B Sand e sehr schonende F rderung e Leistungskorrektur nur geringf gig m glich e f r Feststoffkonzentration bis 12 Trocken substanz TS je nach Schlammart e Leistungsaufnahme mit zunehmendem F rder strom gleichbleibend Wilo Abwassertechnik f r d
62. eine kleinere Motorleistung ausreicht Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 PUMPSTATIONEN Beide Seiten F llvorgang Einschaltpunkt ist erreicht Links Fullvorgang rechts Pumpvorgang 49 PUMPSTATIONEN 50 Unterflurpumpwerke mit trocken aufgestellten Pumpen und Feststofftrennsystem Beim Pumpvorgang kommen die Pumpen mit den Feststoffen im Abwasser selbst nicht in Ber hrung Daraus ergeben sich folgende Vorteile e niedrige Wartungs und Betriebskosten f r die beweglichen Pumpenteile e Pumpenraum ist trocken sauber und geruchs frei e hygienische Bedingungen f r Wartung und Montagearbeiten e Ausr stung als Doppelpumpstation Anlage bleibt auch bei Wartung einer Pumpe voll funktionsf hig e Abwassertauchmotorpumpen mit angepasstem Laufrad e keine Korrosionsprobleme keine Auswirkung bei Schwefelwasserstoff Bildung e Einsatz von Pumpen mit Kugeldurchgang lt 80 mm dadurch niedriger Kraftbedarf bei gr erem Wirkungsgrad geringerer Verschlei da die Feststoffe nicht durch die Hydraulik gef rdert werden e Abwassertauchmotorpumpen mit Schutzart IP68 berflutbar e fast vollst ndige Entleerung des Sammelraumes da bei diesem System bei jedem Pumpvorgang weit unterhalb der Hydraulik abgepumpt wird Bei jedem F llvorgang wird die Luft ber den Zulauf aus dem Pumpengeh use verdr ngt So ist das Volumen des Sammelraumes auch fast das Nutzvolumen nderungen vorb
63. eiten zwei Beispiele im Dia gramm Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 DREHSTROM ASYNCHRONMOTOREN Strom Drehzahl Kennlinie Drehmoment Drehzahl Kennlinie 0 25 0 5 0 75 1 0 25 0 5 0 75 1 n n n n Vorteile Nachteile e evtl Mehrkosten bei kleinen Leistungen e zus tzliche Verlustleistung falls der Softstarter nach Anlauf nicht gebr ckt wird e keine Stromspitzen e wartungsfrei e reduziertes einstellbares Anlaufmoment e einstellbare Strombegrenzung e Motor mit 3 Anschl ssen notwendig Sanftes An und Auslaufen Vorteile Nachteile e hohe Kosten e zus tzliche Verlustleistung e evtl Mehrkosten durch EMV Ma nahmen e beliebige Drehzahlverstellung und Regelung w hrend des Betriebs e einstellbare Strombegrenzung e 4 Quadrantenbetrieb e kein Verschlei e umfangreiche Motorschutz funktionen DREHSTROM ASYNCHRONMOTOREN Betriebsarten Die Betriebsart legt die zul ssige Einschaltdauer von Motoren fest Grunds tzlich ist darauf zu achten dass die eingebaute Temperatur ber wachung der Motoren ordnungsgem ange schlossen ist Diese sorgt f r die Einhaltung der Temperaturklassen der Wicklungen bei m gli cher berschreitung der Betriebszeit oder fal scher Betriebsart S1 Dauerbetrieb Definition Betrieb mit einer konstanten Belastung die so lange ansteht dass die Maschine den th
64. em getrennt gef hrt TN C S Netz Transformatorsternpunkt geerdet Betriebserdung K rper ber PEN oder Schutzleiter mit der Betriebserde verbunden Neutralleiter und Schutzleiter im System teilweise getrennt oder kombiniert gef hrt Betriebs anlagen erder TT Netz e Transformatorsternpunkt geerdet Betriebserdung e K rper direkt geerdet IT Netz e K rper der Anlage sind geerdet e Aktive Teile sind gegen Erde isoliert nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Schutzma nahmen DIN VDE 0100 410 Die verschiedenen Schutzma nahmen dienen dem Schutz von Menschen und Tieren gegen gef hrliche K rperstr me bzw gegen einen elektrischen Schlag Dabei sind zwei grunds tz liche Ma nahmen zu beachten e Schutz gegen direktes Ber hren Basis Betriebsisolierung die unter normalen Bedingungen das Ber hren von aktiven Teilen verhindert e Schutz gegen indirektes Ber hren Ma nahmen die auch im Fehlerfall beim Ber hren eines K rpers eine unzul ssig hohe Ber hrungsspannung verhindern ELEKTRISCHE ANLAGEN Schutzarten DIN EN 50529 VDE 0470 Teil 1 Der Schutzumfang den ein Geh use z B f r den Schutz gegen direktes Ber hren bietet wird durch das IP Kurzzeichen International Pro tection definiert Dieses besteht aus dem IP und zwei Ziffern z B IP 54 Erste Ziffer e Schutz von Personen gegen Zugang zu gef hrlichen Teilen e Schutz des Betriebsmittels gegen das Eindringen von festen Fremd
65. empfohlen sofortige Reinigung 4 nicht f r direkten Kontakt empfohlen Getestet bei 20 C Muster 7 Tage lang bei 20 C ausgeh rtet L n Getestet bei 20 C Muster 7 Tage lang bei 20 C ausgeh rtet L n geres Aush rten verbessert die chemische Widerstandsf higkeit geres Aush rten verbessert die chemische Widerstandsf higkeit 108 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE ANHANG Fehleranalyse M ngelursache Wirkung Zulaufbereich Der Zulauf der Pumpe ist nicht e Lufteintrag durch Einlaufstrahl luftblasenfrei e Lufteintrag durch Bel ftung e Lufteintrag durch Wirbelbildung e Lufteintrag durch zu starke Absenkung des Wasserspiegels e Lufteintrag durch turbulente Zustr mung e unruhiger Lauf starke Schwingungen Schraubenverbindungen k nnen sich lockern oder rei en ab e geringe Lebensdauer der Pumpe insbesondere Lagerung und Abdichtung der Pumpe zeigen bereits nach kurzer Laufzeit Besch digungen Schwieriges F rdermedium e F rderstrom rei t ab e zu hohe Temperatur thermische Belastung der Wicklung wird zu hoch e aggressives F rdermedium Werkstoffe werden angegriffen e stark verschlei endes F rdermedium Sandanteil ist sehr hoch Verschlei an Laufrad und Pumpengeh use e spezifisches Gewicht ist h her als 1kg dm Antrieb berlastet e Z higkeit gt 1 5 10 06 m s Antrieb berlastet h here Reibungsverluste e Feststoffkonzentration zu hoch F rderstrom rei t ab e sperrige Stoffe Blockieren des
66. en werden deshalb stets im oberen Bereich der Sammellei tung in Str mungsrichtung angeschlossen Eben falls sollten die Armaturen R ckschlagorgan und Schieber unmittelbar vor der Anschlussstelle angeordnet werden siehe Abbildung Eine zus tzliche Sicherheit kann erreicht werden wenn die Einzelleitung ber die Sammelleitung gef hrt wird und oben in Str mungsrichtung an die Sammelleitung angeschlossen wird siehe Abbildung Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Anschluss von Pumpen an eine Sammelleitung besser richtig PUMPSTATIONEN 43 PUMPSTATIONEN 44 Entl ftung von Pumpen in Trockenaufstellung Stauraum Bei nicht selbstansaugenden Kreiselpumpen muss das F rdermedium den Pumpen zuflie en Eine F rderung tritt erst ein wenn das Laufrad der Kreiselpumpe praktisch vollst ndig mit Wasser beaufschlagt ist Bei der erstmaligen Inbetriebnahme eines Pump werks werden Pumpe und die Rohrleitung ent l ftet damit das F rdermedium entsprechend der Zulaufh he oder des Zulaufdruckes in die Pumpe bzw in die Rohrleitung steigen kann In der Regel erfolgt diese Entl ftung einmalig vor Inbetriebnahme durch Entl ften der Pumpe am Druckstutzen oder Anl ften des R ckschlag ventils Ist das Pumpengeh use geflutet so kann die Pumpe jederzeit die F rderung aufnehmen Eine laufende Entl ftung kann entfallen wenn die Pumpe bei Erreichen eines Mindestwasser stands
67. ence Spread Spectrum und ist damit nicht bertragungssicher Bei St rsignalen kann die Verbindung sehr schnell abbrechen Die Antennen handels blicher 802 11 Endger te lassen 30 bis 100 Meter Reichweite auf freier Fl che zu Mit neuester Technik lassen sich sogar 90 Meter in geschlossenen R umen erreichen Bessere WLAN Hardware sollte den Anschluss einer externen Antenne erlauben Mit externen Rundstrahlantennen lassen sich bei Sichtkontakt 100 bis 300 Meter im Freien berbr cken Mit Richtfunkantennen k nnen sogar mehrere Kilometer erreicht werden Bluetooth 2 4 GHz ISM Band bis max 150 m Entfernung Bluetooth nutzt das Frequency Hopping Spread Spectrum FHSS In diesem besonders schwer abh rbaren Verfahren werden insgesamt 79 Kan le genutzt Der einzelne Kanal wechselt alle 0 625 Millisekunden einvernehmlich zwischen Sender und Empf nger Das ergibt rund 1600 Frequenzspr nge pro Sekunde St rungen auf einzelnen Kan len werden somit kompensiert und der Fremdzugriff von au en ist unterbun den da die Sprungfolge f r Au enstehende unbekannt ist Zus tzliche Datensicherheit bietet die M glich keit die Ger te mit einem Passwort zu versehen oder aber nach erfolgreichem Verbindungsauf bau die Ger te f r andere Ger te nicht sichtbar zu machen Klassen und Reichweite Klasse Maximale Maximale Reichweite Leistung Leistung im Freien mW dBm m Hassel 100 20 ann AHH Klasse2 A5 geg N ene Kla
68. eratur e unzul ssige Laufzeiten im Kurzzeitbetrieb Diese Fehler haben keinen Einfluss auf die Strom aufnahme des Motors und k nnen somit durch den vorgeschalteten berlastschutz nicht erkannt werden F r solche Fehler werden Temperatur f hler verwendet die direkt in das zu sch tzende Bauteil Motorwicklung eingebettet werden YA Anlauf Anlaufstrom maximal 2x Motornennstrom Anlaufzeit maximal 5 s Motorschutzrelais im Strang auf 0 58x Motornennstrom einstellen Motoren mit h herem Nennstrom h herem Anlaufstrom und oder l ngerer Anlaufzeit ben tigen gr ere Kurzschlusssicherungen Der maximal zul ssige Wert richtet sich nach dem Schaltger t bzw Motorschutzrelais Siehe Tabelle Richtwerte f r Drehstrommotoren auf der n chsten Seite 73 PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Richtwerte f r Drehstrommotoren E E E E E E E O lt lt O lt lt O lt O lt BE 2 ec se 52 B S sc EE al sc 52 gt se ez 4 4 4 4 e 4 4 gt 25 25 25 25 gt 25 25 e 25 25 e 25 25 gt 25 25 oc S Gu GA os oc T Gu E G Gu Gu 0 T oc 9 o T mo cc ce e ce ce wo ce ce e E c E c e E c E c a o Ce Ce NS gt 0 gt G gt 0 gt 0 a gt G gt G gt 0 gt G E G gt 0 wc gt 0 gt 0 ku i i pa lt i i Ben lt w ik x Be ken lt Ben i lt l v o oo gt o vo v o I o vo oo gt o oo oo gt o v o v
69. erechnet werden NN 1 0 m Bei Vollf llung Ausschaltwasserspiegel Hgeo NN3 NN 11 0m 1 m 12 m Flie geschwindigkeit Im Abwasser befindliche Fest und Sinkstoffe k nnen sich in Rohrleitungen ablagern und so zu einer Verstopfung des Entw sserungssystems f hren Um ein Zusetzen von Rohrleitungen zu verhindern ist die Einhaltung von folgenden Mindestflie geschwindigkeiten zu empfehlen Empfehlung gem DWA A 116 2 Druckrohrleitung Waagerechte Rohrleitungen Vmin 0 7 1 1m s bis DN100 0 70 m s bis DN150 0 80 m s a bis DN 2000 90 Jenach Zusammensetzung des F rdermediums bis DN250 0 95m s z B hohe Sandanteile Schlammf rderung bis DN300 1 00m s k nnen die o g Werte h her liegen Jedoch sind bis DN400 1 10m s die jeweiligen regionalen und nationalen Normen und Richtlinien zu beachten Die Flie geschwin digkeit ist bestimmt durch den durchgesetzten Volumenstrom m3 s pro Fl che m2 und sollte im Allgemeinen zwischen 0 7 m s bis 2 5 m s liegen Folgendes ist bei der Auswahl des Rohr leitungsdurchmessers zu beachten Je gr er die Flie geschwindigkeit desto e weniger Ablagerungen e h here Rohrleitungsverluste e unwirtschaftlicher e h her die Gefahr des Verschlei es 20 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Pumpenkennlinien Die Druckerh hung in der Pumpe wird als F rderh he bezeichnet Definition der F rderh he Die F rderh he einer Pumpe H ist die von der Pumpe auf die F rderfl
70. ermi schen Beharrungszustand erreichen kann Die Maschine ist so ausgelegt dass die K hlung bei Nennbedingungen ausreichend ist Die Betriebsart gibt aber keine Auskunft dar ber ob die Maschine nass oder trocken zu betreiben ist Wenn auf dem Typenschild einer Maschine keine Betriebsart angegeben ist so gilt S1 Dauerbe trieb S1 Dauerbetrieb P Py o Dass t P Belastung Py elektrische Verluste o Temperatur O max h chste Temperatur t Zeit nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE S2 Kurzzeitbetrieb Definition Betrieb mit konstanter Belastung dessen Dauer nicht ausreicht den thermischen Beharrungs zustand zu erreichen und einer nachfolgenden Zeit im Stillstand in der die wieder abgesunke nen Maschinentemperaturen nur noch weniger als 2K von der Temperatur des K hlmittels abweichen Die Verlustleistung der Maschine ist gr er als jene die ber das K hlmittel abgef hrt werden kann Bei S2 wird die zul ssige Betriebszeit immer mit angegeben z B S2 15 min Nach dieser Betriebszeit muss die Maschine wieder auf Umgebungstemperatur abk hlen Diese Betriebsart wird berwiegend nur bei trocken aufgestellten Maschinen angewendet S2 Kurzzeitbetrieb p Py o Bag P Belastung Py elektrische Verluste o Temperatur Omax h chste Temperatur t Zeit At Betriebszei
71. ertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 VII 75 PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Bimetall Temperaturf hler Kaltleiterf hler Thermistor PTC 76 Bimetall Temperaturf hler Beschreibung Bimetalltemperaturf hler sind mechanische Schalter die durch W rmeeinwirkung einen Schaltvorgang ausl sen Verwendet werden so genannte ffner d h bei Erreichen der Ansprechtemperatur wird der Stromkreis unter brochen Nach entsprechender Abk hlung Hys terese schlie t der F hler automatisch wieder In den Wicklungen sind 2 bzw 3 Temperaturf hler in Serie eingebaut Eine weitere Anwendungs m glichkeit ist die berwachung der ltempe ratur in lmotoren Bei Ex Motoren f r einge tauchten Betrieb und bei Sonderausf hrungen sind je 2 Temperaturkreise mit verschiedenen Ansprechtemperaturen vorhanden Anwendung bei e langsam steigenden Temperaturen z B Behin derung der K hlung durch Ablagerungen berlast e Austauchen von Motoren die nur eingetaucht arbeiten d rfen e unzul ssig hohe Umgebungstemperaturen e zu langer Laufzeit bei S2 Betrieb Kaltleiterf hler Thermistor PTC Beschreibung Kaltleiterf hler sind temperaturabh ngige Widerst nde Diese F hler haben keine mechani schen Bauteile Bei Erreichen der Nennansprech temperatur NAT erh hen die Sensoren ihren elektrischen Widerstand sehr schnell Diese nderung wird durch ein elektronisches Schalt ger t ausgewertet In den Wick
72. forderlich Gibt den Zulaufdruck an der ben tigt wird um Kavitation zu vermeiden Als Zulaufdruck gilt auch die Wasser berdeckung H hendifferenz zwischen Pumpenzulauf und Wasserstand im Schacht 2 NPSHaniage NPSH vorhanden Gibt an welcher Druck am Pumpenzulauf ansteht NPSHanlage gt NPSHpumpe Oder NPSHyorh gt NPSHerf Bei Pumpen in der Nassaufstellung wird der NPSHaniage Wert durch Addition von atmospha rischem Druck und Medien berdeckung der Pumpe abz glich des Verdampfungsdrucks errechnet In der Tockenaufstellung werden zus tzlich die zulaufseitigen Druckh henverluste abgezogen Der NPSHpympe Wert wird vom Hersteller unter Definition eines Kavitations kriteriums angegeben NPSH Kennlinie Q l s nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE HYDRAULISCHE LEISTUNG Kavitation Als Kavitation bezeichnet man die Implosion der gebildeten Dampfblasen Hohlr ume in Folge rtlicher Unterdruckbildung unter dem Ver Dampfdruckkurve des Wassers dampfungsdruck der zu f rdernden Fl ssigkeit am Laufradeintritt Diese f hrt zu Leistungsabfall F rderh he unruhigen Laufeigenschaften Abfall des Wirkungsgrades Ger uschen und 10 Materialzerst rung im Pumpeninneren Mikros 10 kopisch kleine Explosionen verursachen durch H ssig Se Ausdehnung und Zusammenfall Implosion 10 I kleiner Luftbl schen in Bereichen h heren 10
73. g mittel C Explosionsneigung hoch Explosionsschutzanwendungen Bergbau Il alle Einsatzbereiche au erhalb des Bergbaus T4 ll 2 G Ex de IIB T4 Temperaturklasse Die maximale im Falle eines Fehlers vom Ger t auf das Umgebungs medium einwirkende Oberflachentemperatur betr gt 135 C Temperaturklassen T1 450 C T2 300 C T3 200 C T4 135 C T5 100 C T6 85 C Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 99 Anhang Allgemeine Hinweise Abwasserbemessung Im Einzelfall bei kritischen Einflussfaktoren k nnen Daten Erfahrungswerte abweichen Einrichtung Abfallwasser Liter pro Einwohner Krankenh user je Tag und Bert 2307260 n Hallenb der je Besucher aaa aaa J50 180 rl l L LLIIK lt MIIYOOIA E schulen je Tag und Sch ler aaa aaa SC Verwaltungsgeb ude Person Tag nn GEES EEN ori ls O I Eeer 20 30 schlachth fe jeGro vieh 30000 nn Kaufh user ohne Restaurant und Klimaanlage je Besch ftigten ege EEN Kaufh user mit Restaurant und Klimaanlage je Besch ftigten 00 1000 nn Gastst tten Tag Bett nennen E UNE tee Hotels Tag Bett une 2007600 Campingpl tze Standort Tag nn Ee sporth fen Liegeplatz Tag nn ZE Autobahnrastanlage Sitzplatz Tag 200 Siedlungsgr e H usliches Schmutzwasser Einwohner Liter pro Einwohner E ee E EE Ge Eege Kg EEN KE EE unter 5 000 70 150
74. ge Sammelschienensystem NH Trenner NH Trenner NH Trenner NH Trenner NH Trenner Motorschutz Motorschutz Motorschutz Motorschutz Ei Steuerung SPS Sanft Frequenz anlauf umrichter Direktsch tz Sch tz berwachung Dichtraum o Klemmleiste O o Klemmleiste o Klemmleiste o Klemmleiste EEN EE EE EEN Motor Motor Motor Motor Ek 3 3 3 Direktanlauf Stern Dreieckanlauf Sanftanlauf Frequenzumrichterbetrieb Wilo Abwassertechnik fiir die Wasserwirtschaft 10 2008 57 V S mm o wem mm H m e ms E me E mm eS Men E mg G s G men Gs u G m ii m mmm mm gp vm E wem P wg gem gp mmm E mmm G s G mm G mem G mm gp G vi gg s me lt AR ITT IME mp E m w T i di w x w s w w w Ur s s F gg Elektrische Anlagen Die Versorgung mit elektrischer Energie wird durch die Energieversorgungs unternehmen sichergestellt Diese stellen den bergabepunkt inklusive der Z hleinrichtung zur Verf gung Bei der Errichtung einer elektrischen Anlage sind die technischen Anschlussbestimmungen TAB des zust ndigen Energieversorgers zu beachten Netzart F r die Verteilung der elektrischen Energie wur Die angewandten Kurzzeichen haben folgende den Festlegungen getroffen die den Netzaufbau Bedeutung definieren zum Beispiel DIN VDE 0100 300 Erster Buchstabe Netzarten werden unterschieden durch Erdverbindung der speisenden Stromquelle e Anzahl der
75. gefahrlichen Betriebsst tten In explosions gef hrdeten Bereichen gem DIN VDE 0165 Introckenen feuchten und nassen R umen sowie im Freien In landwirtschaftlichen und feuergef hrlichen Betriebsst tten In explosions gef hrdeten Bereichen gem DIN VDE 0165 In Grund und Trinkwasser in Wassertiefen bis 500 m Eben falls verwendbar in Betriebs K hl Oberfl chen und Regenwasser sowie in Meer wasser Bedingt in Mischwasser nicht in Chlorwasser Verwend bar in Innenr umen und im Freien jedoch nicht in explosi onsgef hrdeten Bereichen Zul ssige Beanspruchung Bei schweren mechanischen Beanspruchungen f r schwere Ger te und Werkzeuge auf Baustellen in der Industrie in Steinbr chen Tagebauen und im Bergbau unter Tage Bei mittleren mechanischen Beanspruchungen f r den Anschluss auch gewerblich genutzter Elektroger te und Werkzeuge z B gro e Koch kessel Heizplatten Bohrma schinen Kreiss gen fahrbare Motoren oder Maschinen auf Baustellen F r feste Verlegung z B in provisorischen Bauten sowie direkte Verlegung auf Bauteilen von Hebezeugen Maschinen Bei mittleren mechanischen Beanspruchungen f r den Anschluss von elektrischen Betriebsmitteln insbesondere f r Ger te die dauernd im Wasser eingesetzt werden z B Tauchmotorpumpen Unterwasserscheinwerfer F r Wassertemperaturen bis 60 C Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 81 PRODUKTSPE
76. gen werden e Fundamenterder e Schutzleiter oder PEN Leiter e Metallene Wasserleitungen e Metallene Abwasserleitungen e Zentralheizung e Erdungsleiter fur Antennenanlage e Erdungsleiter f r Fernsprechanlage e Metallteile der Geb udekonstruktion e Leiter zum Blitzschutzerder Zus tzlicher Schutz durch Fehlerstromschutz einrichtung RCD Der Fl Schutzschalter bietet den besten Schutz und wird als Schutzma nahme in verschieden Netzarten eingesetzt Er bietet zus tzlichen Schutz vor e direktem Ber hren von aktiven Teilen e gef hrlichen Spannungen bei indirektem Ber hren im Fehlerfall e Branden bei Erdschlussfehlern Das Bild zeigt den grunds tzlichen Aufbau des Fehlerstromschutzschalters Wichtigstes Bauteil ist der Summenstromwandler Dieser registriert die zuflie enden und zur ckflie enden Str me Im ordnungsgem en Zustand der Anlage sind diese Str me gleich und erzeugen nach dem Kirchhoffschen Gesetz ein Magnetfeld das in der Summe null ist Flie t durch einen Fehler in der Anlage Strom ber den Schutzleiter oder Erder zur ck also am Summenstromwandler vorbei wird im Sum menstromwandler eine Spannung induziert die das Schaltschloss zum Ausl sen bringt Die Ausl sung erfolgt dann mit nur sehr geringer Verz gerung d h die Einwirkzeit einer Ber h rungsspannung bei direkter oder indirekter Ber hrung kann nur sehr kurz wirken Ein wesent lich verbesserter Personenschutz als bei blichen
77. gesch digt werden k nnen Eine exakte Ausle gung und eine st ndige berwachung sind zwingend notwendig Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 H m HYDRAULISCHE LEISTUNG Grafische Vorgehensweise der Berechnung q m h Einzeichnung Kennlinie Pumpe 1 Reduzierung der Pumpenkennlinie 1 um die Verluste durch z B Armaturen oder Verstopfungen in der Druckleitung bis zur Sammelleitung Einzeichnung der Anlagenkennlinie Senkrechte Projektion des Schnittpunktes Anlagenkennlinie mit der reduzierten Pumpenkennlinie nach oben bis zur origin ren Pumpenkennlinie Einzeichnung der Kennlinie Pumpe 2 Addition des Volumenstromes bei gleicher F rderh he Reduzierung der Pumpenkennlinie 2 um die Verluste durch z B Armaturen oder Verstopfungen in der Druckleitung bis zur Sammelleitung Senkrechte Projektion des Schnittpunktes Anlagenkennlinie mit der reduzierten Pumpenkennlinie nach oben bis zur origin ren Pumpenkennlinie Betriebspunkt der Pumpe bei Einzelbetrieb B Betriebspunkt der Anlage bei Parallelbetrieb B gt Betriebspunkt der Pumpe 1 bzw 2 in Einzelbetrachtung bei Parallelbetrieb Reihenschaltung 27 HYDRAULISCHE LEISTUNG Achtung Motordimensionierung beachten 28 Leistungskorrektur durch Laufrad nderung nderung der Laufraddurchmessers F rderh he H m Qi Dj el I Q2 D2 2 H D er H2 D2 F rders
78. griffe DIN VDE 0100 Teil200 Schutzleiter Dies ist ein Leiter der f r die Schutzma nahmen im TN TT Netz gegen elektrischen Schlag erforderlich ist Er stellt die elektrische Verbin dung zu einem der folgenden Teile her e K rper der elektrischen Betriebsmittel fremde leitf hige Teile e Haupterdungsklemme Haupterdungsschiene Potentialausgleichsschiene e Erder geerdeter Punkt der Stromquelle oder kunstli cher Sternpunkt Funktion Bei einem Isolationsfehler sorgt der Schutzleiter daf r dass am K rper des Betriebsmittels keine unzul ssig hohe Ber hrungsspannung auftreten kann und der vorgeschaltete berstromschutz das fehlerhafte Ger t abschaltet Der Schutz leiter kann je nach Netzart als PE oder als Kombination mit dem Neutralleiter als PEN ausgef hrt sein Ausf hrung nach DIN VDE 0100 Teil 540 Aufbau und Funktion eines Fl Schutzschalters yyz gt u 62 Schaltschloss Ausl ser Summenstromwandler Pr ftaster Pr fwiderstand Potentialausgleich Der Potentialausgleich bringt die K rper elektri scher Betriebsmittel und fremde leitf hige Teile auf gleiches oder ann hernd gleiches Potential Damit andere leitf hige Teile z B Rohrleitungen oder Geb udekonstruktion im Fehlerfall keine unzul ssig hohe Ber hrungsspannung f hren k nnen m ssen diese Teile mit dem Potential ausgleich verbunden werden Folgende Teile m ssen in den Potentialausgleich der Anlage einbezo
79. hler k nnen durch ein Motorschutzrelais oder einen Motorschutzschalter erkannt worauf der Motor abgeschaltet werden kann Motor schutzrelais und Motorschutzschalter d rfen maximal auf den Nennstrom des Motors einge stellt werden Motorschutzrelais Funktionsweise Der thermische Schutz wird durch Bimetalle bewirkt die durch Heizwicklungen ber die der Motorstrom flie t erhitzt werden Dabei ist f r jede stromf hrende Leitung zum Motor ein eigenes Bimetall mit zugeh riger Heizwicklung vorgesehen berschreitet die Stromaufnahme auch nur einer Wicklung des Motors den vorge gebenen Wert ber mehrere Sekunden l st das durch die W rme verformte Bimetall das Schalt schloss aus und schaltet das Motorsch tz ab Ebenso wird bei Ausfall einer Phase ungleich m ige Erw rmung der Bimetallstreifen nach kurzer Zeit ausgeschaltet Bei thermischer Ausl sung l sst sich der Schalter erst nach Abk hlung der Bimetalle wieder einschalten Motorschutzrelais schalten den Motor nicht direkt ab sondern haben nur einen Kontakt f r relativ kleine Schaltleistungen ber diesen Absicherung von Motoren Richtwerte f r Motornennstr me und kleinst m gliche tr ge bzw gL Kurzschluss sicherungen Die Motornennstr me gelten f r normale innen und oberfl chengek hlte Drehstrommotoren Direkter Anlauf Die Sicherungen gelten f r die angegebenen Motornennstr me und bei direktem Einschalten Anlaufstrom maximal 6x
80. hwingungen Resonanzen Pendelmomenten und berm i gen Ger uschen arbeitet R ckfrage beim Her steller Ein erh htes Motorger usch wegen der oberwel lenbehafteten Stromversorgung ist normal Bei der Parametrierung des Umrichters sollte unbedingt auf die Einstellung der quadratischen Kennlinie U f Kennlinie f r Pumpen und L fter geachtet werden Diese sorgt daf r dass die Ausgangsspannung bei Frequenzen lt 50Hz dem Leistungsbedarf der Pumpe angepasst wird Neuere Umrichter bieten auch eine automati sche Energieoptimierung diese erzielt den gleichen Effekt F r diese und die Einstellung weiterer Parameter beachten Sie bitte die Betriebsanleitung des Umrichters St rspannung Abwassermotore mit Lackdrahtwicklung halten blicherweise der h heren Belastung der Isola tion durch den Umrichterbetrieb stand Geeig nete Zusatzger te Drosseln Filter zur Reduzie rung sch dlicher Spannungsspitzen sowie zur Verminderung der Motorger usche sind emp fehlenswert Die Qualit t der Ausgangsspannung hat direkten Einfluss auf die Lebensdauer der Wicklung Lagerstr me Bei umrichtergespeisten Motoren k nnen Lager str me auftreten Diese beanspruchen die Lagerung des Motors und k nnen je nach Gr e des Stroms die Lager sch digen Grunds tzlich flie t ein Lagerstrom nur dann wenn am Lager schmierspalt eine Spannung ansteht die hoch genug ist um die Isolierung des Schmiermittels zu durchschlagen Es gibt ver
81. ie Wasserwirtschaft 10 2008 F RDERMEDIEN LAUFRADFORMEN Einsatzgebiete e Rohabwasser e Belebtschlamm e Roh und Faulschlamm e Mischwasser e F rdermedien mit problematischen Bestandteilen F rdermedien mit verschlei enden Bestandteilen Eigenschaften e siehe Freistromrad e Auflockerung verfestigter Sandablagerungen e hohe Verschlei festigkeit e selbstreinigender R hrkopf Einsatzgebiete im Sandfang e Kies und Schotteranlagen e Schlammteiche e Absetzbecken e berall wo sich Absetzungen bilden k nnen Einsatzgebiete e Umw lz und Heizschlamm e Roh und Faulschlamm e viskose F rdermedien e Medien bis 12 Trockensubstanz TS Gehalt F RDERMEDIEN LAUFRADFORMEN Propellerrad Axialrad Eigenschaften Einsatzgebiete e f r sehr gro e F rdermengen bei sehr e F rdermedien mit geringer Verschmutzung geringer F rderh he Regenwasser e hoher Wirkungsgrad e Rucklaufschlamm e Leistungsaufnahme mit zunehmendem e Umw lzen von Belebtschlamm F rderstrom sinkend e Sch pfwerke usw e darf nicht gegen geschlossenen Schieber betrieben werden Weitere Laufradformen sind das Halbaxialrad und das Topflaufrad Halbaxialrad Topflaufrad 16 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE F RDERMEDIEN LAUFRADFORMEN Laufradauswahl Die genaue Auswahl des richtigen Laufrades ist Diese Faktoren m ssen von Fall zu Fall sorgf ltig abh ngig von gepr ft werden den Einsatzverh
82. ie korrekte Durchf hrung der Drucksto berechnungen e bersichtsskizze des Gesamtsystems Oftmals sind Anbindungen von Bedeutung die auf den ersten Blick als unwichtig erscheinen Anbin dungen die nicht flie en Diese Anbindungen erzeugen Energiedissipation und beeinflussen damit die Drucksto berechnung e Topografie der Leitungsf hrung Langsschnitte oder H henlinienkarte mit eingetragener Leitungsf hrung Angabe des Rohrleitungsmaterials z B PE HD PVC GGG St usw e Genaue Rohrleitungsdimensionen d h Rohr leitungsinnen und Au endurchmesser bzw Wandst rke SDR Verh ltnis oder Rohrserie Die veraltete Angabe des DN Durchmessers gen gt nicht e Sicherheitsfaktor oder Druckstufe der Rohr leitungen e Rohrrauigkeit k e Alle Angaben ber Einbauten der gesamten Rohrleitung Positionen Art Zeta Werte usw e Pumpenkennlinien F rderh he Leistung NPSHpumpe Wert Massentr gheitsmoment von Pumpe und Motor e Schaltung der Pumpen und vorgesehenes Betriebsregime Falls Probleme zu ffnungs bzw Schlie vor g ngen von Schiebern untersucht werden sollen hydraulische Diagramme der Organe Zeta ffnungsgrad oder kv ffnungsgrad Diagramme e Falls ein Druckbeh lter eingesetzt werden soll Rohrleitungsdurchmesser des Rohrst cks an der Stelle wo der Anschluss in Frage kommt Vermeiden von unzul ssigen Druckst en Bei langen Leitungen oder hohen Flie geschwin digkeiten k nnen
83. im Eintauchen einer Elektrode in eine leitende Fl ssigkeit kann ein Wechselstrom flie en Dadurch schaltet das integrierte Relais Bei unbenetzter Elektrode ist das Relais angezogen um eine optimale Selbst berwachung zu gew hrleisten Eine LED signali siert den Schaltzustand des Relais Zus tzlich bietet das Relais die M glichkeit einen Kaltleiter temperaturf hler oder Bimetall f hler auszuwerten e Anschluss von Elektroden oder Schwimmern die sich im explosionsgef hrdeten Bereich befinden e F llstandsregelung e Grenzpegelsignalisierung e Trockenlaufschutz e Dichtraum berwachung Ex Trennrelais f r Niveau steuerung und Feuchte ber wachung Wilo ER143 hnlich Wilo NIV 105 5 aber als eigensicheres Ex i Relais ausge f hrt Beim Eintauchen der Elektroden an El min und E2 max zieht das Relais an Sind beide Elektroden wieder ausgetaucht f llt das Relais wieder ab Das Relais selbst darf nicht im explosionsgef hrdeten Bereich installiert werden e Ruhe und Arbeitsstromprinzip umschaltbar e Empfindlichkeit einstellbar e Ein und Ausschaltverz gerung Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 79 PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Kabel Leitungen Einsatzart Abwasser Reinwasser Bei der Leitungsauswahl sind folgende Punkte zu beachten Auswahl nach Umgebungseinfl ssen Wasserart nach OZOFLEX PLUS Hydrofirm T DIN VDE 0100 Teil 300 DIN 4045 und 4046 NSSH U HO7RN F
84. in N k nnen sie im exlosionsgef hr deten Bereich verwendet werden wenn sie ber ein Ex Trennrelais Ex i betrieben werden J 85 STEUER UND REGELUNGSTECHNIK Staudrucksystem Messung des hydro statischen Drucks Bei diesem Verfahren wird ber eine Messglocke Staudruckglocke der Druck am Einbauort ge messen Die F llh he des Mediums erzeugt einen Druck der ber einen Schlauch zum Auswertge r t geleitet wird Im Auswertger t wird der Druck in ein elektrisches Signal umgewandelt Damit ist eine kontinuierliche F llstandsmessung m glich bei der die Schaltpunkte frei definiert werden k nnen Es werden offene Systeme und ge schlossene Systeme unterschieden Die Auswahl erfolgt je nach Einsatzgebiet und Art des F rder mediums Der Einsatz im explosionsgef hrdeten Bereich ist m glich Staudrucksystem wf Variante 1 l l a A Variante 2 Offenes System Bei dieser Variante ist die Glocke zum F rderme dium offen Nach jedem Abpumpen muss die Glocke austauchen um das System zu bel ften Aus nach Zeit Glocke oberhalb Aus Variante 1 Eine weitere M glichkeit zum Bel ften des Systems bietet der Anschluss eines Kleinkom pressors Lufteinperlsystem der das System st ndig oder periodisch bel ftet Aus nach Wasserstand Glocke immer unter Wasser Variante 2 Geschlossenes System Bei dieser Variante wird das Luftpolster in der Glocke mit einer Membran
85. ine von der Beh rde anerkannte bef higte Person durchzuf hren Diese berpr fung ist nicht notwendig wenn die nderung durch den Hersteller des betreffenden Ger tes durchgef hrt worden ist Normen Die ersten europaweit g ltigen Normen f r elektrische Betriebsmittel wurden als EN 50014 EN 50020 Anforderungen an die Betriebsmit tel f r gasexplosionsgef hrdete Bereiche herausgeben Diese Normreihe wird in Schritten durch die Reihe EN 60079 VDE 0170 ersetzt Im Bereich der Z ndschutzarten f r brennbaren Staub wird die urspr ngliche Normreihe EN 50281 durch IEC 61241 ersetzt Die nachfolgende Aufstellung gibt eine der Z ndschutzarten elektrischer Betriebsmittel f r gas und staubexplosionsgef hrdete Bereiche Elektrische Betriebsmittel f r gasexplosionsgef hrdete Bereiche EN alt allgemeine Anforderungen EN 50 014 druckfeste Kapselung d EN 50018 _ berdruckkapselung p EN 50016 Sandkapselungl EN SO 017 lkapselunglol nn EN 50 015 _ erh hte Sicherheit e u 55 Eigensicherhet 2 EN 50 020 _ Z ndschutzart m nn EN 50 021 _ Vergusskapselung ml 2 EN 50 028 _ eigensichere Systeme elektrische Betriebsmittel f r Zone 0 EN 50 284 EN neu IEC EN60079 0 IEC60079 0 EN60079 1 IEC 60079 1 ee EN60079 2 EC60079 2 EN60079 5 IEC 60079 5 es EN60079 6 IEC 60079 6 SEN EN60079 7 JEC60079 7 EN 6007911 regen EN60079 15 JEC 60079 15 ee EN 60079 18 IEC 60079 18 u EN6007
86. k rpern Zweite Ziffer e Schutz des Betriebsmittels gegen das Eindringen von Wasser Die Maximale Ber hrungsspannung betr gt e 50V Wechselspannung bzw 120 V Gleichspannung f r Menschen e 25 V Wechselspannung bzw 60 V Gleichspannung f r Tiere Po Erste Ziffer Zweite Ziffer Fremdkorperschutz 0 Kein Schutz Kein Schutz Kein Schutz 1 Schutz gegen Ber hrung mit Schutz gegen feste Fremdk rper Schutz gegen senkrecht Handr cken 50 mm Durchmesser tropfendes Wasser 2 Schutz gegen Ber hrung Schutz gegen feste Fremdk rper Schutz gegen schr g 15 mit Fingern 12 5 mm Durchmesser tropfendes Wasser 3 Schutz gegen Ber hrung mit Schutz gegen feste Fremdk rper Schutz gegen Spr hwasser schr g Werkzeugen 2 5 mm Durchmesser bis 60 4 Schutz gegen Ber hrung Schutz gegen feste Fremdk rper Schutz gegen Spritzwasser aus mit einem Draht 1 0 mm Durchmesser allen Richtungen 5 Schutz gegen Ber hrung Staubgesch tzt Schutz gegen Strahlwasser mit einem Draht 6 Schutz gegen Ber hrung Staubdicht Schutz gegen starkes mit einem Draht Strahlwasser 7 _ Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen in Wasser 8 _ Schutz gegen dauerndes Untertauchen in Wasser Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 61 ELEKTRISCHE ANLAGEN Schutz bei indirektem Ber hren DIN VDE 0100 Teil 410 Schutz bei indirektem Ber hren bedeutet dass unter Fehlerbedingung keine unzul ssig hohe Ber hrungsspannung auftreten kann Be
87. kt empfohlen Kompressoren l 200 l Methylethylketon MEK 20 C 3 Getestet bei 20 C Muster 12 Tage lang bei 20 C ausgehartet Toluol 90 C 2 L ngeres Aush rten verbessert die chemische Widerstandsf hig eek a eee es eee ss GE Wasser au K hl Brauchwasser 450 C l Xylol 20 C 1 best ndig 2 kurzfristig best ndig 3 berlaufbest ndig sofortige Reinigung 4 nicht f r direkten Kontakt empfohlen Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 107 ANHANG Best ndigkeitstabelle Ceram 2 Best ndigkeitstabelle Ceram 3 S uren en S uren 5 Essigs ure nn B Essigs ure nn 20 Essigs ure n e ae 20 Essigs ure AR ee een a 1 10 oo 2 a See PEN 20 Sasa 3 EE TSS 10 Schwefels ure lu 10 Schwefels ure ji 20 Schwefels ure nnd 20 Schwefels ure nun LaugenundBleichen Laugen und Bleichen EI l rosa we EE ooo RE a ider E se er 10 Natronlauge nn ROM Natronlauge un 30 Natronlauge i E EE et 100 Kaliumhydroxid Ge SE e e Eege eebe 50 Kaliumhydroxid ji 50 Kaliumhydroxid ji E EE ee A EE ees Abwasser 1 Abwasser 0 n ee BT EE IRRE Do un men en ss SR Ce sns s sss a en Sica ee ican CH EE eeng eee P S ee RER ier ee eee re e S ENEE s rer a e ss e Sea VERSTEHE RUN nn N a ee 1 best ndig 2 kurzfristig best ndig 3 berlaufbest ndig 1 best ndig 2 kurzfristig best ndig 3 berlaufbest ndig sofortige Reinigung 4 nicht f r direkten Kontakt
88. l st unendlich Anschlussbezeichnung der Steuerleitung K20 K21 F r die Auswertung ist kein spezielles Relais erforderlich Die Schaltleistung der Schwimmer kontakte unterscheidet sich bei den unter schiedlichen Motortypen und muss deshalb aus Schwimmerschalter dem Anschlussplan des jeweiligen Motors ent nommen werden 77 PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Druckschalter Beschreibung Druckschalter sind mechanische Schalter die durch berdruck im Motor einen Schaltvorgang ausl sen Sie werden in Motoren eingesetzt die einen lgef llten Motorraum besitzen Verwen det werden so genannte ffner d h wenn sich im Motor ein berdruck aufbaut wird der Strom kreis unterbrochen Druckschalter Thermoschwimmerschalter Beschreibung Thermoschwimmer sind mechanische Schalter die durch niedrigen lstand oder durch zu hohe Temperatur im Motor einen Schaltvorgang ausl sen Sie werden in Motoren eingesetzt die einen lgef llten Motorraum besitzen Verwen 4 det werden so genannte ffner d h wenn l CH fehlt oder die Temperatur des ls zu hoch ist wird der Stromkreis unterbrochen Thermoschwimmerschalter Konduktive Elektroden Beschreibung Konduktive Elektroden auf Widerstandsmes sung basierend werden zur Auswertung von leitf higen Fl ssigkeiten eingesetzt Der Sensor besteht im Wesentlichen aus einem rostfreien Elektrodenstab ber diesen wird die Leitf hig keit des Mediums gege
89. ltleitertem peraturf hlern PTC e Anschluss von Bimetalltem peraturfuhlern Auswertung von anderen Schaltkontakten wie z B Leckageschwimmern Kaltleiterrelais Wilo CM MSS Das Relais wird zur Temperatur berwachung mit Wiederein schaltsperre verwendet Es k nnen bis zu sechs PTC F hler in Serie angeschlossen werden Steigt die Temperatur des Kaltleiters ber seine Abschalt temperatur so l st das Relais aus und speichert diesen Fehler e abschaltbare Kurzschluss ber wachung zum Anschluss von Bimetallen T1 und T2x e abschaltbare Speicherung Br cke zwischen S1 und T1 e Zulassung f r den Betrieb mit Ex Motoren e Resettaste e Wicklungstemperatur ber wachung e Lagertemperatur berwachung PT 100 Temperaturregler Wilo DGW 2 01 Das Relais misst den Widerstand eines PT100 Temperatursensors und zeigt die gemessene Tem peratur direkt im Display an Es k nnen zwei Grenzwerte f r Vorwarnung und Abschaltung parametriert werden Diese wirken auf zwei getrennte Ausgangsrelais e Display f r direkte Tempera turanzeige und Parametrierung e Tasten f r die Werteeingabe e einstellbares Verhalten bei Sensorfehler e Anschluss in Dreileiterschaltung zur Leitungskompensation Dichtraum Motorraum berwa chung Wilo NIV 101 e Motorraum berwachung e Dichtraum berwachung e Klemmenraum berwachung Das Relais stellt an den Klemmen EO und El eine Wechselspan nung zur Verf gung Be
90. ltnissen e den Anlagenbedingungen e dem Betriebspunkt der Pumpe e und vielen anderen Faktoren Eigenschaften von Laufr dern Verstopfungs Kennlinienverlauf F rderung Schlamm Wirkungsgrad Laufruhe Verschlei freiheit sehr steil gashaltiger f rderung festigkeit mit sehr flach Medien Lauf amp Spaltring 0 Freistromrad Geschlossenes _ Einschaufelrad Geschlossenes 0 RE ee Mehrschaufelrad Schraubenrad 0 Halbaxialrad 0 0 Axialrad 0 _ 0 Topflaufrad optimal sehr gut gut o eingeschr nkt ung nstig Freier Kugel Durchgang Abwasserpumpen mit ihren hydraulischen Teilen sind an die unterschiedlichen Beschaffenheiten und die entsprechenden Bestandteile der F rdermedien angepasst Es ist jedoch zu beach ten welche Konstruktionsform des Laufrades am besten zu dem entsprechenden Medium mit seiner Zusammensetzung passt Eine Ver gr erung des freien Kugeldurchgangs bedeutet eine Reduzierung des hydraulischen Wirkungs grades Dies f hrt zu gr eren Motorleistungen bei gleichem hydraulischen Ergebnis was sich auf Betriebs und Anschaffungskosten auswirkt Eine gewissenhafte Auslegung ist wichtig e wirtschaftliche Aspekte e st rungsfreier Betrieb der Abwasserpumpen e Betriebssicherheit _ bes 1 I Gi ii Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwi
91. lungen sind 3 Temperaturf hler in Serie eingebaut Bei gr eren Maschinen und bei Sonderausf hrungen sind je 2 Temperaturkreise mit verschiedenen Ansprech temperaturen vorhanden z B 130 140 C Es ist f rjeden Temperaturkreis ein Schaltger t erforderlich z B WILO CM MSS Anwendung bei e allen Arten von Temperaturschutz e Blockierung von Abwassermotoren e Motoren f r Drehzahlregelung Vorschrift bei Ex Motoren am Umrichter Vorteile e sehr klein e schnelle Reaktionszeit auch Motor Vollschutz genannt e lange Lebensdauer e genormte Ausf hrung nach DIN 44081 44082 Nachteile e darf nur mit geringer Spannung betrieben werden e spezielles Kaltleiterrelais ist immer erforderlich e die Schalttemperatur wird durch den F hler bestimmt Vorteile potenzialfreier Kontakt e hohes Schaltverm gen e kein spezielles Auswertrelais n tig e kosteng nstig Nachteile e nur bedingt einsetzbar bei Blockierung e gro e Abmessungen e die Schalttemperatur wird durch den F hler bestimmt Technische Daten Schaltleistung 250 V AC 2 5Abeicosp 1 Die F hler sind als ffner ausgef hrt Anschlussbezeichnung der Steuerleitung 20 21 Abschaltung 20 22 Vorwarnung Durch die hohe Schaltleistung ist es m glich Bimetalltemperaturf hler direkt in den Steuer kreis der Sch tzschaltung einzubinden Bei Ex gesch tzten Motoren muss f r den hohen Temperaturkreis eine Wiedereinschaltsperre realisiert werden Techni
92. mit Ceram Wirkungsgrad Das Ceram beschichtete Laufrad wird erst nach 2000 Std ausgetauscht Das Laufrad aus GG muss nach 500 Std ausgetauscht werden N N oO oO 2000 1800 1600 Anschaffungskosten 1400 1200 m 1000 Kosten f r Neuanschaffung Energie und Austausch 800 Laufrad GG 4 Lebenszyklen 600 Gewinnzone f r den Kunden 400 Ceram beschichtetes Laufrad 200 1 Lebenszyklus Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 lt SR 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Betriebsdauer h 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Betriebsdauer h 35 Proe wa re u r eg ep spss E f Dr D wy e KS 228 ep er CH AveRee er Smet hes gt eea ee seni gr S T wm nn aa EE s E oam M n een oea Dr ge gege gn d kawa em Fr tg ala Pumpstationen Durch Pumpstationen verbessert sich bei der Abwasserableitung die Wirtschaftlichkeit im Gegensatz zur Freigef lleleitung durch Vermeidung gro er Einbautiefen der Transportleitungen im schwer zug nglichen Bauuntergrund Pumpstationen m ssen so ausgelegt sein dass die gleiche Entsorgungssicherheit besteht wie bei der Freigef lleableitung Ein automatischer weitestgehend st rungsfreier Betrieb ist Grund voraussetzung Unhygienische und gef hrliche Wartungsarbeiten sollen auf ei
93. mpen gleich dass die Fl ssigkeit axial in ein Laufrad eintritt Ein Elektromotor treibt die Pumpenwelle an auf der das Laufrad sitzt Das durch den Saugstutzen und den Saughals axial in das Laufrad eintre tende Wasser erh lt von den Laufradschaufeln eine Umlenkung in eine radiale Bewegung Aus nahme Propeller und mehrstufige Pumpen Die an jedem Fl ssigkeitsteilchen angreifenden Fliehkr fte bewirken beim Durchstr men des Schaufelbereichs sowohl eine Erh hung des Druckes als auch der Geschwindigkeit Nach dem Austritt aus dem Laufrad wird die Fl ssigkeit im Spiralgeh use gesammelt Dabei wird durch die Geh usekonstruktion die Str mungsgeschwindigkeit wieder etwas verlang samt Es erfolgt durch die Energieumwandlung eine weitere Erh hung des Druckes Eine Pumpe besteht aus folgenden Hauptbestandteilen e Pumpengeh use e Motor e Laufrad Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Aufstellungsarten Es gibt in der kommunalen Tauchmotortechnik unterschiedlichste Aufstellungsarten Diese richten sich vornehmlich nach dem Anwen dungszweck und dem Investitionsvolumen Grunds tzlich unterscheiden wir drei Hauptauf stellungsarten e Nassaufstellung station r e Nassaufstellung transportabel e Trockenaufstellung station r Zus tzlich kommen noch die Rohrschachtein bauten hinzu Die Aufstellungsart h ngt vor nehmlich vom Wunsch des Planers und Betreibers ab Es haben sich hier verschiede
94. mpenkennlinie erh lt einen abfallenden Ver lauf Theoretisch wird der Schnittpunkt der Pumpenkennlinie mit der Volumenstromachse erreicht wenn das Wasser nurnoch Bewegungs energie enth lt und kein Druck mehr aufgebaut wird Da ein Rohrleitungssystem aber immer einen inneren Widerstand hat enden die realen Pumpenkennlinien vor dem Erreichen der F r derstromachse Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 HYDRAULISCHE LEISTUNG Pumpenkennlinie Nullf rderh he H F rderh he H m Pumpenkennlinie Theoretischer Verlauf F rderstrom Q m h Pumpenkennlienform Das folgende Bild zeigt die unterschiedliche Steil heit von Pumpenkennlinien die z B in Abh ngig keit zur Motordrehzahl entstehen k nnen F rderh he H m steil z B 2900 1 min flach z B 1450 1 min F rderstrom Q m h Dabei ergeben sich je nach Steilheit und Betriebs punkt nderung unterschiedliche F rderstrom und Druck nderungen e flach verlaufende Kennlinie gr ere F rder strom nderung aber kleine Druck nderung e steil verlaufende Kennlinie kleinere F rder strom nderung aber gro e Druck nderung Bei Dauerbetrieb sollen auf keinen FallPumpen ausgew hlt werden bei denen der Betriebspunkt jeweils am linken oder rechten u eren Bereich der Kennlinie liegt Unterschiedliche F rder strom und Druck nderungen F rderh he H m F rderstrom Q m h 21 HYDRAULISCH
95. n ber einer Bezugsmasse Motorgeh use gemessen Diese nderung wird durch ein elektronisches Schaltger t z B Wilo DI Elektrode NIV 101 ausgewertet Der Schaltwiderstand wird hier nicht durch den F hler sondern durch eine Einstellung am Schaltger t bestimmt 78 Technische Daten Schaltleistung 250V AC 2 5Abeicosp 1 Widerstand geschlossen normal 00 Widerstand offen ausgel st unendlich Anschlussbezeichnung der Steuerleitung D20 D21 Fur die Auswertung ist kein spezielles Relais erforderlich Technische Daten Schaltleistung 250V AC 2 5Abeicosp 1 Widerstand geschlossen normal UO Widerstand offen ausgel st unendlich Anschlussbezeichnung der Steuerleitung 20 21 F r die Auswertung ist kein spezielles Relais erforderlich Verwendung finden Elektroden bei e Dichtraum berwachung intern e Dichtraum berwachung extern e Motorraum berwachung e Klemmenraum berwachung Ein spezielles Elektrodenrelais ist immer erforder lich z B Wilo NIV 101 A NIV 105 S oder ER 143 f r den Ex Bereich Die Empfindlichkeit des Relais ist auf gt 20 kQ einzustellen Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE berwachungsrelais F r die Auswertung der beschriebenen Sensoren werden unterschiedliche berwachungsrelais angeboten Im Folgenden sind einige Typen aufgef hrt Verwendung Uberwachsungsrelais PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Funktionsbeschreibung Weitere Funktionen e Anschluss von Ka
96. n so dass Ausl schungen und berh hungen zustande kommen Bei starker Abbremsung z B Stromausfall gt pl tzliches Abschalten der Pumpe kann der Dampfdruck der Fl ssigkeit ca 0 03 bar erreicht werden was zum Abrei en der Fl ssigkeitss ule f hrt Beim Wiederzusammentreffen der getrennten Fl s sigkeitss ulen kann es zu erheblichen Wasser schl gen kommen Folgende Fehler k nnen die Ursachen f r Druckst e sein Fehler Wirkung in der Stromversorgung e Stromausfall Pumpe l uft entsprechend Massentragheitsmoment aus e Ausfall der Steuerspannung f r Armaturen in der Anlagenplanung e Zu kurz gew hlte Anlaufzeit Bei leerer Rohrleitung starker F llsto bei Lufteinschl ssen bewegen sich die Blasen mit hoher Geschwindigkeit durch die Rohrleitung e Zu kurz gew hlte Auslaufzeit Die beschleunigte Wassers ule bewegt sich weiter und erzeugt Unterdruck e Zu wenig oder falsche Be und Entl ftungsventile geplant e Zu schnelles ndern der Pumpendrehzahl e Wahl ungeeigneter R ckschlagorgane in der Anlage e Zu schnelles Schlie en von Absperrorganen Bedienungsfehler e Defektes Absperrorgan e Versagen von Be und Entl ftungsventilen e Pl tzliches Verstopfen der Pumpe e Flattern beweglicher Teile in Armaturen Druckschwingungen Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 51 PUMPSTATIONEN 52 Gefahren von Druckst en Gef hrdung der Anlagenkomponenten e Im ung nstigsten
97. n Minimum beschr nkt bleiben Man unterscheidet im Wesentlichen 2 Bauarten die Trockenaufstellung und die Nassaufstellung Vorteile der Trockenaufstellung sind die jeder zeit zug ngliche Maschinentechnik und die gr ere Hygiene dadurch dass die Pumpen nicht im F rdermedium eingetaucht sind F r die Steuerungstechnik bzw Sanit ranlagen f r das Betriebspersonal kann ein oberirdisches Betriebs geb ude gesetzt werden Bei der Nassaufstellung hingegen schl gt die einfachere Bautechnik kostend mpfend zu Buche Die Pumpen stehen direkt im F rderme dium auf ein Betriebsgeb ude wird in der Regel verzichtet Die Elektrotechnik ist in einem Frei luftschrank untergebracht Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Als Bauwerk werden je nach Gr e des Pumpwer kes Sch chte aus Ortbeton Betonfertigsch chte GFK oder Sch chte aus PEHD eingesetzt Letztere haben gegen ber den Betonfertigsch chten den Vorteil dass sie bis zu einem Durchmesser von 3 5 m absolut fugenfrei und flaschendicht her gestellt werden k nnen Ein Eindringen von Fremdwasser von au en ist also nicht m glich F r die Trockenaufstellung bieten PEHD Sch chte den Vorteil dass durch die Verwen dung von Profilen f r die Schachtwande ein sehr kleiner k Wert vorhanden ist der kein Konden sat an den Innenfl chen entstehen l sst Das h lt die gesamte innere Technik korrosionsfrei 37 PUMPSTATIONEN Beispiele f r Pumpwe
98. n sollen die blichen Anlaufver fahren beschrieben werden Direktstart Der Direktstart ist die einfachste M glichkeit einen Drehstrommotor einzuschalten Hier wird der Motor direkt mit dem versorgenden Netz verbunden Stern Dreieck Start Das Starten von Drehstrommotoren in der Stern Dreieck Schaltung ist die wohl bekannteste und eine weit verbreitete Variante Sie wird f r Drehstrommotoren von kleiner bis gro er Leis tung eingesetzt nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Softstarter elektronischer Motorstart Wie die Kennlinien bei Direkt und Stern Dreieck Einschaltung zeigen treten bei diesen Methoden hohe Strom und Drehmomentspr nge auf Diese k nnen sich vor allem bei h heren Leis tungen negativ auf Netz und Motor auswirken Der Softstarter erh ht angepasst an die Belas tungsmaschine die Spannung des Motors stu fenlos Der Motor kann dadurch ohne mechani sche Schl ge und Stromspitzen beschleunigt werden Softstarter sind eine elektronische Alternative zur herk mmlichen Stern Dreieck Schaltung Frequenzumrichter Haupts chlich wird der Frequenzumrichter dort eingesetzt wo ein drehzahlver nderbarer Antrieb f r die Applikation notwendig ist Durch die M glichkeit die Ausgangsfrequenz zu steu ern kann der Motor angepasst an die Hydraulik schonend gestartet und gestoppt werden Mit ihm ist es weiterhin m glich w hrend der Start phase verschiedene Str me oder Drehmomente nicht zu berschr
99. nd Lagerstr me e Beanspruchung der Wicklungsisolation Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 HYDRAULISCHE LEISTUNG nderung der Frequenz Leistungs Frequenz daten ln STEE E eeneg ee SE U min E en See U min Ce E L120 Reeg ege Aaen Poo 200 7ER 120 f no n P Anzahl der Pole Betriebspunktver nderung des gier pe u sg EE 1 Geen jee A RAN f Z lt LA LI 0 5 120 q m3 h Alle Betriebspunkte wandern bei Drehzahlreduzierung auf einer Parabel bei ann hernd konstantem Wirkungsgrad zum Nullpunkt Welche Reserve sollte ein Frequenzumformer haben Ca 20 Welche Reserve sollte der Motor haben Zus tzlich mindestens 10 29 E i tE Verschlei Beim Betrieb von Kreiselpumpen unterliegen vor allem Pumpenlaufr der sowie Pumpengeh use unterschiedlichsten Beanspruchungen Diese k nnen je nach Anwendungsfall bis hin zur Zerst rung der Pumpe f hren Wesentliche Einfluss faktoren f r den Verschlei sind das F rdermedium sowie der Betriebspunkt der Pumpe Aus diesen Einflussfaktoren ergeben sich die jeweiligen Verschlei arten denen es mit unterschiedlichen Ma nahmen zum Beispiel durch Verwendung von Sonderwerkstoffen entgegenzuwirken gilt Verschlei arten e Korrosion e Abrasion e Kavitation Korrosion Unter Korrosion verstehen wir die Zerst rung von Werkstoffen durch chemische oder elektro chemische Reaktion mit ihrer
100. nden Leiter ber cksichtigt e es wird symmetrische Belastung angenommen e es werden die ung nstigsten Betriebsbedin gungen vorausgesetzt bei gleichzeitig ung nstigstem Leitungsverlauf Bei Verlegung im Wasser kann die Verlegungsart aus Spalte 1 f r Einzeladerleitung und aus Spalte 6 f r H ufung und Mehraderleitung angenom men werden Der Schutzleiter gilt nicht als belastete Ader und kann immer mit verlegt werden Einzeladerleitung GI Mehraderleitung Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG Dimensionierung bzw Auswahl der Kabel in Relation zu L nge L und Strom I Direkte Einschaltung Mehraderleitung eas OS geg Stern Dreieck Einschaltung Mehraderleitung WS azz N u Spleen pm CG Br ST 60 LLLA AHL EE e EE EHE rH L IN L N SECT STIS SIR HRE SCHNS ENIH EE RR 28 Uv 3 Uv 3 SEEN t 30 C 30 C AK f I Se cos f oe Hr N 10 15 20 30 40 5060 80100 150 200 300 400 500 10 15 20 30 40 5060 80100 150 200 300 400 500 L m L m Notwendige Berechnungsformeln Spannungsverlust Leistungsverlust Umrechnung f r andere C Lk coso Ta ER Abk rzung A Imm EN u wen L m ty dml Py el uM oo Uy ID cosp Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Betriebsspannungen V 400 z L Diagramm Lk coso U Beschreibung Leitungsquerschnitt 83 Steuer und Regelungstechnik
101. nden sein kann in Zonen einzuteilen und die in der Richt linie geforderten Mindestvorschriften zu gew hr leisten Zoneneinteilung und Zuordnung von Ger ten entsprechend ihrer Kategorie Zone Dauer des Vorhandenseins Ger tekategorie explosionsf higer Atmosph re Gase D mpfe Nebel 0 st ndig langzeitig dauernd Eege Eeer E f EE e EE u BEE St ube 20 st ndig langzeitig dauernd D s pols Oren eee eT eet E e eer EENET AEE T AAT a sns i sas Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Der Betreiber hat ein Explosionsschutzdokument zu erstellen das mindestens nachfolgende Angaben enth lt e Gefahrdungsbeurteilung e die getroffenen Schutzma nahmen e die Zoneneinteilung e die Einhaltung der Mindestvorschriften technische und organisatorische Ma nahmen 97 EX SCHUTZ 98 Elektrische Anlagen in explosionsgef hrdeten Bereichen Die Sicherheit in explosionsgef hrdeten Berei chen kann nur durch eine enge und gute Zusam menarbeit aller beteiligten Stellen gew hrleistet werden Planung und Errichtung Bei der Planung neuer Anlagen ist fr hzeitig die Frage nach m glichen Explosionsgefahren zu stellen F r die Einstufung explosionsf higer Bereiche ist neben der St rke m glicher Freiset zungsquellen brennbarer Stoffe auch derEin fluss der nat rlichen oder technischen L ftung zu ber cksichtigen Die explosionstechnischen Kennzahlen der verwendeten brennbaren Stoffe sind zu ermit
102. ne durchaus nachvollziehbare Standpunkte herausgearbeitet die f r den einzelnen Anwendungsbereich ihre Berechtigung haben HYDRAULISCHE GRUNDLAGEN 10 Nassaufstellung oder station re Beh lteraufstellung Bei der Nassaufstellung wird die Pumpe in das zu f rdernde Medium installiert Die K hlung des Motors erfolgt durch das umstr mende Abwas ser Der Vorteil dieser Aufstellungsart liegt in den niedrigen Investitionskosten gegen ber auf w ndigen Pumpwerkskonstruktionen f r tro ckenaufgestellte Abwasserpumpen Hier kann auf ein oberirdisches Bauwerk oder einen Zwi schensockel im Schacht f r die Pumpen verzich tet werden Bei gr eren Tiefen ist eine Zwi schendecke erforderlich Die Befestigung der Pumpe erfolgt ber eine Einh ngevorrichtung mit Absenkmechanismus Dies erm glicht jederzeit das Ziehen der Pumpe zum Beispiel f r Wartungsarbeiten Kupplungsfu und Kr mmer werden meist aus einem Gussst ck gefertigt Die F hrung besteht aus zwei Rohren wodurch kein Verdrehen m g lich ist Der Wilo Kupplungsflansch ist so gefer tigt dass das Herausfallen des Dichtungsringes durch eine Lippe verhindert wird An der Einh ngevorrichtung wird die Druckleitung aus verzinktem Stahlrohr oder idealerweise aus Edelstahlrohr direkt mittels Flanschen angebaut und aus dem Pumpenschacht hinausgef hrt Der Schacht kann kosteng nstig aus Fertigteilbeton sch chten die nach EN 1917 nationale Erg n z
103. ng von Motorger u schen Ausblendung von Resonanzfrequenzen Datenfern bertragung Fernsteuerung Auswahl von Motor und Umrichter Es kann jeder WILO Abwassermotor in Serien ausf hrung verwendet werden Bei Bemessungs spannung ber 415V ist eine R ckfrage im Werk erforderlich Die Bemessungsleistung des Motors sollte wegen der zus tzlichen Erw rmung durch Oberwellen ca 10 ber dem Leistungsbedarf der Pumpe liegen Mit entsprechenden Ausgangsfiltern ist es m g lich die Leistungsreserve von 10 zu reduzieren Die Auslegung des Motors z B Kabel usw wird wie bei direkter Einschaltung ausgef hrt Die Dimensionierung des Umrichters erfolgt nach dem Motornennstrom Eine Auswahl nach der Motorleistung in kW kann zu Schwierigkeiten f hren Bei Ausfall der Frequenzumrichter kann ein Bypass mit Stern Dreieck Kombination zus tzlich vorgesehen werden Dann m ssen die Kabel gem Stern Dreieck Betrieb ausgelegt werden Mindestdrehzahl bei Abwasser und Schmutzwasserpumpen Bei Abwasser und Schmutzwasserpumpen ist keine Mindestdrehzahl vorgeschrieben Es ist jedoch darauf zu achten dass das Aggregat besonders im unteren Drehzahlbereich ruck und schwingungsfrei arbeitet Die Gleitringdichtungen k nnten sonst schadhaft und undicht werden 93 BESONDERHEITEN IM BETRIEB MIT SANFTANLAUFGER TEN ODER FREQUENZUMRICHTER 94 Betrieb Wichtig ist dass das Pumpenaggregat im gesamten Regelbereich ohne Sc
104. od tische H he Hges Gesamth henverluste Die Anlagenkennlinie zeigt die durch das System ben tigte F rderh he Hges an Sie besteht aus den Komponenten Ho Hy und Hya W hrend Hgeo statisch unabh ngig vom Volumenstrom konstant bleibt steigen Hy und Hya dynamisch durch die verschieden gearteten Verluste in Rohrleitungen Armaturen Formst cken und durch Temperatur bedingte Reibungserh hun gen etc an Betriebspunkt Der Betriebspunkt ist der Schnittpunkt von Anlagenkennlinie und Pumpenkennlinie Der Betriebspunkt stellt sich bei Pumpen mit fester Drehzahl selbstst ndig ein Eine Ver nderung des Betriebspunktes tritt dann ein wenn z B bei einer station ren Abwasser pumpstation die geod tische F rderh he zwi schen einem Maximal und einem Minimalwert schwankt Dadurch ver ndert sich der gelieferte Volumenstrom der Pumpe da diese nur Betriebs punkte auf der Pumpenkennlinie realisieren kann Gr nde f r ein Schwanken des Betriebspunktes k nnten u a unterschiedliche Wasserniveaus im Schacht bzw Beh lter sein da sich hierbei der Zulaufdruck zur Pumpe durch die verschie denen Niveaus ver ndert Enddruckseitig kann diese Ver nderung auch durch ein Zusetzen der Rohrleitungen Enkrustierung bzw durch ein Eindrosseln durch Ventile oder Verbraucher begr ndet sein Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 HYDRAULISCHE LEISTUNG Anlagenkennlinie Rohrleitungskennlinie
105. or dem Problem weit verteilte Anlagenteile berwachen und steuern zu m ssen Aber bei der Fernwirk technik gibt es keine Standard L sung Es muss ein anlagenoptimiertes Konzept ber die Kom munikationswege ausgearbeitet werden Man unterscheidet prinzipiell zwischen zwei Arten Drahtgebundene Kommunikation Daten bertragung per privatem Fernmeldekabel Die Auswahl erfolgt anhand der folgenden Kriterien Daten bertragung nein ee ja st ndige Verbindung nein sarah zur Station notwendig ja Mietleitung private Leitung vorhanden Punkt zu Punkt ja Verbindung nein Busbetrieb m glich ja GPRS Endger t pr fen 477Mhz 6W Funkmodem Multidrop Modem oder WEB Server Analogmodem Standleitung WEB Server Zeitschlitz technik Fernprogr m glich auf Masterseite ISDN Adapter DSL WEB Server Textmeldung an Handy ausreichend Telefon anschluss vorhanden station r ja ja Geringes j nein nein GPRS GIESKOL NT Betrieb m glich GSM SMS Kurz mitteilungen Analogmodem W hlmodem WEB Server Fernprogr Fernprogr Fernprogrammierung m glich m glich m glich Die gr n unterlegten Techniken kommen im Bereich Abwasser vorzugsweise zum Einsatz Besonders zu beachten sind die Datenmengen eventuelle Echtzeitdaten Entfernung bei der bertragung sowie m gliche bertragungswege und Kosten f r die bertragung nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Inne
106. r Formel Normalerweise kann man die Menge beim Was serwerk erfragen denn der Verbrauch von Trink wasser ist gleich der Menge des Abwassers Ein und Zweifamilienwohnhaus Siedlungen FH E B N w ps maximaler Wasserverbrauch m h e NU E un DN OD OO 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 5 15 25 35 45 Anzahl der Wohneinheiten Bei Hotels und Krankenh usern gibt es zwei M glichkeiten zur Ermittlung e mit einem Diagramm e durch die Z hlung aller Toiletten Duschen Waschmaschinen usw Diagramm Hotels und Krankenh user 100 90 80 70 60 Hotels 50 Krankenh user maximaler Wasserverbrauch m h 40 30 25 20 15 10 5 0 100 200 300 400 500 600 700 50 150 250 800 900 1000 1100 1200 Anzahl der Betten Bei Einkaufszentren und B rogeb uden wird die Abwasserzuflussmenge mit einem Diagramm ermittelt Einkaufszentren und B rogeb ude 60 50 40 Kaufh user 30 maximaler Wasserverbrauch m h 20 B roh user 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Anzahl derBesch ftigten PUMPSTATIONEN Esa Omax 14 60 e 60 0 003 l s oder 10l h Person Q l s K V gt DU Bei allen anderen Geb uden ist die Menge einzeln zu ermitteln durch Z hlung der Toiletten Duschen Waschmaschinen usw 39 PUMPSTATIONEN Berechnung Pumpenscha
107. r L sung von Drucksto problemen an Leitungen und Lei tungssystemen Die Vorteile dieser Methode sind e Sicher erf llte Stabilit tskriterien e Anpassung an beliebige Anfangs und Rand bedingungen Es k nnen sehr komplexe Systeme behandelt werden e Das Verfahren hat eine hohe Anschaulichkeit und f rdert das physikalische Verst ndnis e Programmfehler machen sich schnell anhand unplausibel verlaufender Vorg nge bemerkbar Dem Stand der modernen Computertechnik entsprechend werden die berechneten Druck schwingungen dynamisch auf dem Bildschirm dargestellt Das erm glicht ein rationelles Arbei ten insbesondere bei Variantenuntersuchungen und der Dimensionierung von drucksto d mp fenden Ma nahmen Bei dem zur Anwendung gelangenden Computerprogramm kann auch auf neuartige Fragestellungen problemlos eingegan gen werden Au erdem werden in jedes Pro gramm nur die Elemente aufgenommen die zur L sung des jeweiligen Anwendungsfalles n tig sind Damit k nnen auch sehr komplexe Aufga benstellungen noch auf dem PC gel st werden Diese Einheit von Programmentwicklung und Benutzung garantiert auch dass der Blick f r die zugrunde liegenden physikalischen Vorg nge nicht verloren geht Letztendlich kann nur der jenige die Ergebnisse richtig interpretieren und verantwortungsvoll in der Praxis umsetzen der die Berechnungsgrundlagen und auch ihre Grenzen kennt 53 PUMPSTATIONEN 54 Ergebnisse der Drucksto
108. ressiven Medium per manent ausgesetzt Korrosion und Abrasion beeinflussen die Oberfl chen und Materialstruk turen der Aggregate mit teilweise erheblichen Beeintr chtigungen des Materials und somit der Leistungsf higkeit So werden die hydraulischen Wirkungsgrade signifikant reduziert Dies hat zum einen eine erh hte Stromaufnahme der Aggregate zur Folge Zum anderen fahren die Pumpen aus dem Optimum heraus die Radialkr fte steigen an die Beanspruchung auf Lager und Gleitringdichtun gen werden h her und die Lebenserwartung der Maschinen sinkt VERSCHLEIR Bei der Verwendung von Standardmaterialien wie z B Grauguss kann bei hoher Beanspruchung ein Austausch der Komponenten schon nach 500 Betriebsstunden erforderlich sein Ceram Beschichtungen erm glichen eine bis zu 4 fach l ngere Standzeit und dies bei gleichbleibend hohem Wirkungsgrad sprich u erst geringen Energiekosten Bei der Gesamtbetrachtung der Kosten ber die ganze Lebensdauer der Pumpe sind dabei die Investitionskosten f r ein mit Ceram beschich tetes Aggregat mit weniger als 10 verschwin dend gering Dem gegen ber steht ein vielfach h heres Einsparpotenzial durch deutlich gerin gere Reparaturaufwendungen und damit einher gehend erheblich weniger Stillstandzeiten der Anlage Die Amortisation ist somit meistens durch den h heren Wirkungsgrad schnell erreicht ceram protected Gegen berstellung Laufrad aus Graugruss gegen Laufrad
109. rhalb einer Kl ranlage mit kurzen Entfer nungen eigenen sich insbesondere die 868 MHz sowie WLAN st ranf llig und Bluetooth Technik F r Au enbauwerke gilt Bei GSM Empfang ist GPRS meist das kosteng nstigste bertragungs medium bei geringen Entfernungen bis ca 500 m eignet sich auch die 868 MHz Technik falls Daten nicht in Echtzeit bertragen werden m ssen F r Au enbauwerke ohne GSM Empfang ist die Zeitschlitztechnik u U mit Funkrepeatern die beste Losung Sollen nur einfache St rmeldungen abgesetzt werden dann gen gen auch GSM St rmelder auf SMS Basis Die Kosten f r GPRS liegen im selben Bereich wenn nur eine Zentrale infor miert wird Sollen die SMS Meldungen zum Beispiel auch auf Mobilfunkger te der Betriebs elektriker gesendet werden dann sind St rmel der auf GSM SMS Basis zu bevorzugen SMS Meldungen k nnen zwar zum Teil auch ber GPRS Ger te realisiert werden jedoch nur gegen Aufpreis Zuverl ssigkeit Funk bertragungssysteme auf Basis von GPRS sind zuverl ssiger als eine SMS die zum Teil erst mit erheblichen Zeitverz ge rungen ankommen kann Echtzeit Quasi Echtzeitf hig sind WLAN und Bluetooth Verz gerung in ms und GPRS Ver z gerung ca 2 4 Sekunden Bei allen anderen Systemen h ngt es vom erlaubten Duty Cycle sowie Verf gbarkeit der Funkzellen ab Daten bertragung per Funk bertragung Betriebsfunk 433 MHz e Sendeleistung bis 10 mW Entfernung 600m
110. riebsbedingungen aus wenn Metalle e Diese Keramikmischung hat ausgezeichnete versagen Abriebfestigkeit und kann auf einfache e Praktisches 4 1 Gewichts und Volumenmischverhaltnis Weise aufgetragen werden Ceram C3 e Polymer Keramik Verbundmaterial aus e Ausgezeichnete Abriebfestigkeit sichert langen Betrieb und ber Grundmasse und Verst rkung dauert in den meisten F llen einen aufgeschwei ten Metall berzug e Grundmasse Ein modifiziertes Polymer aus e Seine z he Kunstharzstruktur widersteht Temperaturschock und Schlag zwei Teilen mit einem aliphatischen Aush r Hervorragende Haftung sichert Zuverl ssigkeit und verhindert tungsmittel Abl sungen e Verst rkung Eine eigentumsrechtlich e Einfaches Auftragen reduziert Arbeitskosten und Stilllegungszeit gesch tzte Mischung aus Aluminiumoxyd e H lt chemisch variierende Betriebsbedingungen aus wenn Metalle und Siliciumcarbidteilchen versagen e Diese Keramikmischung hat ausgezeichnete Kann auf einfache Weise auf jede Metalloberfl che geformt werden Abriebfestigkeit und kann auf einfache Weise Praktisches 4 1 Gewichts und Volumenmischverh ltnis aufgetragen werden 34 nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Werkstoffvergleich Da mit dem Medium Wasser immer sparsamer umgegangen wird steigt der Schmutzstoffanteil in Relation zum Wasseranteil Dies hat eine erh hte Konzentration von korrosiven und abrasiven Bestandteilen zur Folge Abwasserag gregate sind diesem agg
111. rksbauarten mit horizontal aufgestellten Pumpen in Trockenaufstellung Saugraumentl ftung ber Dach Saugraum oben offen oder abgedeckt Saugraum oben offen oder abgedeckt Schaltanlage Zugang zum Saugraum Sanit rraum lt a GE a lt 4 L fterraum 5 d Ye Eee 5 L Montage ffnung Saugraum Maschinen raum 2 Kreisel pumpen Saugraumentl ftung ber Dach Sanit rraum gell Schaltanlage Armaturenschacht 2 Tauchmotorpumpen je nach ortlicher Lage Schaltanlage Sanitarraum Montage offnung Saugraum Maschinen raum 2 Kreisel pumpen Beispiele fur Pumpwerksbauarten mit Pumpen in Nassaufstellung Saugraum oben offen oder abgedeckt je nach ortlicher Lage Sanitarraum AAo Siet Schaltanlage Armaturenschacht J Montage ffnung aa Aufh ngung UK Saugraum gt 2 Tauchmotorpumpen EN 1 I p I g TE aoe DEN Li 2 lt z O L H je nach rtlicher Lage Schaltanlage Bao Montage ffnung Saugraum 2 Kreisel pumpen Saugraum oben offen oder abgedeckt je nach rtlicher
112. rtschaft 10 2008 17 e s d D Hydraulische Leistung F rderstrom Q Der F rderstrom Q ist der von der Pumpe geleis tete hydraulische Volumenstrom abgef rderte Menge an Medium innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit wie z B I s oder m h Die f r interne K hlung notwendigen Umw lzungen oder Leckageverluste sind Verlustleistungen die nicht dem F rderstrom zugerechnet werden Bei der Angabe der F rdermenge unterscheidet man zwischen Bestpunkt der Pumpe Qopt e maximalem Volumenstrom Qmax e kleinstemVolumenstrom Qmin F rderh he H Als F rderh he H einer Pumpe bezeichnet man die Energiedifferenz des Mediums zwischen Ein und Austritt der Pumpe Die Einheit der F rder h he ist m bzw bar 10 m 1 bar Die Energie anteile werden hierbei als Energieh hen F r derh he ausgedr ckt Der Druck ist hierbei eine Komponente der Energieh he wird jedoch umgangssprachlich als Synonym der Energiedif ferenz benutzt Energiedifferenz Druck Hv Hy Druckverluste in Rohrleitungen Hy Druckverluste in Armaturen und B gen Hgeo Druckverlustdurch H henunterschied Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Die von der Pumpe zu erbringende F rderh he Energiedifferenz ist die Summe aus geod ti schen H henunterschied statischer H henun terschied und den Druckverlusten Verlust h he in Rohrleitungen und Armaturen Hmax Hgeo
113. rwirkungsgrad steigt e st rkerer Motor erforderlich e Drehmoment bleibt konstant e Leistungsaufnahme nimmt ab Warum werden Frequenzumformer eingesetzt e um Energiekosten zu sparen e um eine kontinuierliche F rderung zu erreichen e um Verfahrensprozesse zu automatisieren e um F rderleistungen anzupassen Umrichter Tauchmotorpumpen von Wilo k nnen mit den handels blichen Frequenzumrichtern betrieben werden Dabei k nnen stromgef hrte span nungsgefuhrte und pulsweitenmodulierte Umrichter zur Anwendung kommen Storspannungen Unterwassermotoren mit nasser Wicklung sind durch Spannungsspitzen gefahrdeter als trockene Motoren Geeignete Zusatzger te Drosseln Filter zur Reduzierung sch dlicher Spannungsspitzen sollten eingesetzt werden Zur Einhaltung der EMV Richtlinien elektro magnetische Vertr glichkeit kann der Einsatz von geschirmten Leitungen oder die Verlegung des Kabels in Metallrohren sowie der Einbau von Filtern notwendig sein Motorschutz e Kaltleitertemperaturf hler PTC sowie auch e Widerstandstemperaturf hler PT 100 Explosionsgesch tze Motoren sind grunds tzlich mit Kaltleitern auszustatten Motor und Umgebungsbeanspruchungen bei Umrichterspeisung Gegen ber dem Betrieb am sinusf rmigen Netz wird der Motor bzw seine Umgebung zus tzlich beansprucht durch e Erw rmung der Wicklung und des Eisenkreises Pendelmomente e Ger uschentwicklung e Wellenspannung u
114. sche Daten Max Steuerspannung Kaltwiderstand Einzel Drilling 80 250 250 7500 Widerstand bei NAT gt 13000 Anschlussbezeichnung der Steuerleitung 10 11 Abschaltung 10 12 Vorwarnung lt 7 5 V F r die Auswertung von Kaltleiterf hlern ist immer ein entsprechendes Relais zu verwenden F r Ex gesch tzte Motoren die am Frequenz umrichter betrieben werden m ssen Kaltleiter verwendet werden NAT 5K NAT 5K NAT 15K NAT Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Temperatursensor PT 100 Beschreibung PT 100 Sensoren sind temperaturabh ngige Widerst nde mit ann hernd linearem Kennlinien verlauf Bei 0 C ist der Widerstand 100 O Die nderung des Widerstandes betr gt zwischen 0 bis 100 C 0 385 OK Diese nderung wird durch ein elektronisches Schaltger t z B WILO DGW 2 01 G ausge wertet Die Schalttemperatur wird hier nicht durch den F hler sondern durch eine Einstellung am Schaltger t bestimmt Neben der Einstellung der Schaltpunkte kann auch eine Temperatur messung durchgef hrt werden Anwendung bei e langsam steigender Temperatur e z B Behinderung der K hlung durch Ablagerungen P1 100 Kennlinie G 400 350 s j RD ft 200 igo ma Gum ont IT 100 0 100 200 300 400 500 600 700 800 T C Leckageschwimmer Beschreibung Leckageschwimmer sind mechanische Schalter die bei Fl
115. schiedene Quellen f r diese Spannung Die wichtigsten Faktoren die entscheiden welcher Mechanismus im Vordergrund steht sind die Baugr e des Motors und das Erdungs system von Motorgeh use und Welle Die elek trische Installation vor allem eine geeignete Kabelart die einwandfreie Kontaktierung der Erdungsleiter und die elektrische Schirmung spielen auch eine wichtige Rolle au erdem die Bemessungsspannung am Umrichtereingang und die Anstiegszeit der Spannung am Umrichter ausgang Die Quelle der Lagerstr me ist die Spannung am Lager Es gibt drei Arten von hochfrequenten Lagerstr men Zirkulierende Str me Erdstr me ber die Welle und EDM Str me Weitere Informationen und Empfehlungen sind in der DIN CLC TS 60034 25 zu finden EMV Zur Einhaltung der EMV Richtlinien Elektro magnetische Vertr glichkeit kann der Einsatz von geschirmten Leitungen oder die Verlegung des Kabels in Metallrohren sowie der Einbau von Filtern notwendig werden Die jeweiligen Ma nahmen die zur Einhaltung der EMV Richtlinien erforderlich sind h ngen vom Umrichtertyp Umrichterhersteller der verlegten Kabell nge sowie von weiteren Faktoren ab Im Einzelfall ist es deshalb erforderlich die notwendigen durch zuf hrenden Ma nahmen der Betriebsanleitung des Umrichters zu entnehmen bzw mit dem Umrichterhersteller direkt abzukl ren Motorschutz Neben der eingebauten elektronischen Strom berwachung im Umrichter bzw thermischen
116. sf hrung Abrasit Hartguss GGG 50 Sp roguss 0 7050 Eigenschaft Hoch legierter Chromguss Werkstoffe im Pumpenbau Abrasit verschlei fester Hartguss Seit vielen Jahren wird Abrasit bei Pumpenge h usen Pumpenlaufr dern R hrk pfen und vorgeschalteten Schneidwerken verwendet Eine hohe Verschlei best ndigkeit hat der Chrom hartguss infolge eines martensitischen Grundge karbiden Standzeit h her Abrasit Hartguss Werkstoff Vorteile mechanisch hoch best ndig Einsatz in Medien mit pH gt 6 f ges mit einem hohen Gehalt an Chrom Misch Durch diesen Werkstoff ist die Standzeit bei gleichen Einsatzbedingungen im Vergleich zu einem normalen Gusswerkstoff sieben mal Anwendungen e Pumpengeh use Laufr der e vorgeschaltete Schneidwerke RF Ausf hrung 1 4581 Korrosions best ndiger Werkstoff sehr gute Korrosions best ndigkeit gegen S uren und Basen e Pumpengeh use Laufr der RF Ausf hrung 1 4517 Korrosions und s urebest ndiger Duplex Stahlguss hohe Best ndigkeit gegen interkristalline Korrosion und Spannungsrisskorrosion ausgezeichnete Festigkeits und Z higkeitswerte Einsatz in Medien mit e Sduregehalt hochchloridhaltigen sauren Waschsuspensionen e Meer und Brackwasser e Salz und Mischsalzl sungen nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Ceram ein moderner Korrosions und Abrasionsschutz Bauteile die mit dem F rdermedi
117. sprechender Zuschaltung von Spitzenlastpum pen wobei die Spitzenlastpumpen erst bei erh hten Anforderungen eingeschaltet wer den die die Grundlastpumpe nicht erf llen kann z B mehr Abwasserzufluss als der maxi male Volumenstrom der Grundlastpumpe e Parallelbetrieb zur Aufteilung der Volumen str me zur Betriebskostenreduzierung oder bei stark ver nderlichen Bedingungen e Betrieb einer Pumpe mit Reservepumpe Zuschaltung bei Ausfall des Betriebsaggregates Grunds tzlich sollte auf eine tempor re Um schaltung der Pumpen geachtet werden um eine m glichst gleiche Verteilung der Betriebsstun den auf alle Pumpen zu gew hrleisten und somit eine l ngere Standzeit der Installation zu garan tieren Die von Wilo gelieferten Mehrpumpen schaltger te bieten diese Funktion Reihenschaltung Ziel der Reihenschaltung ist eine Erh hung des Drucks F rderh he Der Begriff bezeichnet den Betrieb von zwei oder mehreren Pumpen bei dem alle Pumpen gleichzeitig in eine gemein same Druckleitung f rdern mit entsprechenden eigenen Armaturen und eigenen Zuleitungen Um die entsprechende Gesamtkennlinie der Pumpen zu errechnen werden die Dr cke bei gleichem Volumenstrom addiert Eine Reihenschaltung ist jedoch eher zweifelhaft zu beurteilen da diverse Schwierigkeiten auftre ten k nnen Diese k nnen von Kavitationen bis hin zu Turbi neneffekten gehen bei denen die erste Pumpe die zweite antreibt und so beide Pumpen
118. sse 3 1 10 Anderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE STEUER UND REGELUNGSTECHNIK Praxisbeispiel GSM St rmeldesystem Alarmierung ber Handy Fax Telefon E Mail Meldung mit Stations namen Art der St rung Uhrzeit Datum Zeitstempel Protokollierung der letzten 35 St rmeldungen Fernquittierung ber Handy es k nnen 4 Anrufteil nehmer gew hlt werden Praxisbeispiel Pumpstationen Fernwirksystem mit moderner Pumpenregelung e Kl ranlagen Regenr ckhaltebecken Abwasserpumpstationen Funktion e Pumpenregelung e Energieoptimierung e GPRS Datenaustausch Zustandsmeldungen Messwerte Betriebsstunden Betriebsdaten St rmeldungen Alarmmeldungen Quittierung SMS Meldung Betriebselektriker Touch Screen f r Sollwerteinstellung Betriebsdatenanzeige Alarmanzeige Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 91 Besonderheiten im Betrieb mit Sanftanlaufger ten oder Frequenzumrichtern Sanftanlauf Softstarter Abwasserpumpen k nnen mittels Sanftanlauf ger ten gestartet und abgeschaltet werden Der sich einstellende Strom w hrend des An bzw Auslaufes liegt zwischen dem 2 5 bis 3 5fachen des Bemessungsstromes Durch Verwendung von Ger ten mit der speziellen Option f r Pum penantriebe kann der Anlaufstrom nochmals verkleinert werden ca 1 5 2 5 Die Anlauf bzw Auslaufzeit ist bei kugelgela gerten Abwassermotoren unkri
119. ssigkeitseinbruch einen Schaltvorgang ausl sen Sollte also ber die zweite Gleitring dichtung Medium in die Leckagekammer ein dringen kann der Motor abgeschaltet werden oder eine Warnmeldung ausgegeben werden Verwendet werden sogenannte ffner d h wenn Fl ssigkeit in den Leckageraum eindringt wird der Stromkreis unterbrochen Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 PRODUKTSPEZIFISCHE AUSLEGUNG berlast e Austauchen von Motoren die nur eingetaucht arbeiten d rfen e unzul ssiger Umgebungstemperatur l ngerer Laufzeit bei S2 Betrieb e Blockierung nur bedingt Vorteile berwachung kann genau an die Betriebs temperatur angepasst werden e mehrere Schaltpunkte pro Sensor m glich e zus tzliche Anzeige der Temperatur Temperatursensor PT 100 Nachteile e spezielles PT 100 Relais ist immer erforderlich Sensor und Auswertung sehr teuer e bei Ex Motoren zus tzlich Bimetalle oder Kaltleiter erforderlich Technische Daten Widerstand bei 0 C 1000 Widerstands nderung 0 385 Q K Messstrom lt 3mA Anschlussbezeichnung der Steuerleitung 1 2 Um bei gro en Leitungsl ngen den Fehler durch den Leitungswiderstand kompensieren zu k n nen erfolgt der Anschluss meist als Dreileiter schaltung Fast alle PT 100 Auswertrelais unter st tzen diesen Anschluss PT 100 Dreileiterschaltung Technische Daten Widerstand geschlossen normal 00 Widerstand offen ausge
120. stellen und die Haftfestigkeit ist sehr hoch z B bei Ceram CO von 15 N mm Da Ceram l semittel frei ist k nnen diese Beschichtungen mit einer Schicht aufgetragen werden Die nebenstehende Grafik zeigt den Aufbau einer Ceram CO Beschichtung Die Beschichtung besteht aus einer einzelnen Lage mit einer Gesamtschichtdicke von 400 um Durch das Auftragen im Airless Spritzverfahren wird eine sehr hohe Oberfl cheng te erreicht Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 VERSCHLEI amp Teer Epoxidharzbeschichtung mit Zinkstaubgrundierung 4 Schicht Teer Epoxid 110 um Haftfestigkeit 5 N mm 3 Schicht Teer Epoxid 110 um Haftfestigkeit 5 N mm2 2 Schicht Teer Epoxid 110 um Haftfestigkeit 5 N mm2 Grundwerkstoff z B Geh use aus Grauguss Aufbau einer Ceram C0 Beschichtung 1 Schicht Ceram CO 400 um Haftfestigkeit 15 N mm Grundwerkstoff z B Geh use aus Grauguss 33 VERSCHLEIR Ceram Qualit t Lagen Dicke mm ee ee Seege Ceram Cl 1 3 1 5 ee W asss ans u meer sss Ceram Beschichtungen gibt es in vier ver schiedenen Qualit ten Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Widerstandsf higkeit gegen abrasive Angriffe W hrend die Widerstands f higkeit gegen Korrosion bei allen vier Quali t ten sehr gut ist erh ht sich die Resistenz gegen Abrasion mit steigender Ordnungszahl CO geringer Schutz gegen Abrasion C3 sehr guter Schutz gegen Abrasion der Beschi
121. t mit konstanter Belastung Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 DREHSTROM ASYNCHRONMOTOREN S3 Aussetzbetrieb ohne Einfluss des Anlaufstroms Definition Ein Betrieb der sich aus einer Folge identischer Spiele zusammensetzt von denen jedes eine Betriebszeit mit konstanter Belastung und eine Stillstandszeit umfasst wobei der Anlaufstrom die bertemperatur nicht merklich beeinflusst Die Verlustleistung der Maschine ist gr er als jene die ber das K hlmittel abgef hrt werden kann Bei der Betriebsart S3 wird die Spieldauer in Prozent und zus tzlich die Spielzeit angegeben Beispiel f r S3 25 10 min Die Einschaltdauer betr gt 2 5 min und die Pause 7 5 min Falls keine Spieldauer angegeben wird gilt die Spiel dauer von 10 min S3 Aussetzbetrieb ohne Einfluss des Anlaufstromes P Belastung P elektrische Verluste o Temperatur Omax h chste Temperatur t Zeit Te Spieldauer Atp Betriebszeit mit konstanter Belastung At Stillstandzeit mit stromlosenWicklungen relative Einschaltdauer Atp Tc Weitere Betriebsarten sind 71 Produktspezitische Auslegung Motorschutz Um einen Motor sicher betreiben zu k nnen muss er vor unzul ssig hoher Erw rmung gesch tzt werden Unzul ssige Erw rmungen k nnen auftreten durch Fehler die den Motor strom erh hen und dadurch den Motor st rker erw rmen e berlast e Phasenausfall e Unterspannung e Blockierung Diese Fe
122. t reinigungsfahig mechanisch ausgezeich e Grundmasse ein modifiziertes Polymer aus net bestandig abriebfest und weist hervorragende Haftfestigkeit zwei Teilen mit einem aliphatischen Aus auf hartungsmittel e Ceram C1 hartet schwundfrei aus und ist gegen eine gro e Anzahl e Verst rkung eine eigentumsrechtlich von Chemikalien Olen Fetten L sungsmitteln verd nnten organi gesch tzte Mischung aus Aluminiumoxyd schen und anorganischen S uren und Laugen sowie Salzl sungen und Extendern best ndig e Diese Keramikmischung hat ausgezeichnete Ceram C1 vermindert die Reibung verbessert den Durchfluss und die Abriebfestigkeit und kann auf einfache Effizienz Weise aufgetragen werden e Ausgezeichneter Korrosionsschutz Ceram C2 e Polymer Keramik Verbundmaterial aus e Ausgezeichnete Abriebfestigkeit sichert langen Betrieb und ber Grundmasse und Verst rkung dauert in den meisten F llen einen aufgeschwei ten Metall berzug e Grundmasse Ein modifiziertes Polymer aus e Kann auf einfache Weise auf jede Metalloberfl che geformt werden zwei Teilen e Seine zahe Kunstharzstruktur widersteht Temperaturschock und Schlag mit einem aliphatischen Aushartungsmittel Hervorragende Haftung sichert Zuverl ssigkeit und verhindert e Verst rkung Eine eigentumsrechtlich Abl sungen gesch tzte Mischung aus Aluminiumoxyd e Einfaches Auftragen reduziert Arbeitskosten und Stilllegungszeit und Siliciumcarbidteilchen e H lt chemisch variierende Bet
123. teln Erst dann kann die Zonenein teilung erfolgen und ber die Auswahl der geeig neten Betriebsmittel f r die explosionsgef hrde ten Bereiche entschieden werden Der Betreiber hat sicherzustellen dass die Anlage ordnungsgem errichtet und vor der ersten Inbetriebnahme gepr ft wird Der Errichter muss die Errichtungsanforderungen beachten und die elektrischen Betriebsmittel gem Ihrer Verwendung richtig ausw hlen und installieren Der Hersteller explosionsgesch tzter Betriebs mittel hat sicherzustellen dass jedes gefertigte Ger t der gepr ften Bauart entspricht Dies wird durch ein entsprechendes Qualit tsmanage mentsystem sichergestellt Die Kennnummer ist auf dem Typenschild dokumentiert Wartung und Instandhaltung Elektrische Anlagen in explosionsgef hrdeten Bereichen sind einer regelm igen Wartung zu unterziehen um sicherzustellen dass die Sicher heit aufrechterhalten wird Die Wartungs und Instandhaltungsma nahmen sind nur von geschultem Personal durchzuf hren das unter Verantwortung einer sachkundigen Person steht Vor Wartungs und nderungsarbeiten ist sicherzustellen dass keine explosionsf hige Atmosph re vorhanden ist Die durchgef hrten Arbeiten sind zu dokumentieren und es soll best tigt werden dass w hrend der Ma nahmen die relevanten Vorschriften eingehalten wurden Werden nderungen durchgef hrt die den Explosionsschutz beeintr chtigen k nnen ist eine berpr fung durch e
124. tisch Wegen des vorgeschalteten Motorschutzes sollte der Anlauf bzw Auslauf innerhalb von 30 Sekunden been det sein Bei Reinwassermotoren mit wasserge schmierten Lagern sind Mindestdrehzahlen zu beachten Die Anzahl der Schaltungen pro Stunde kann dem pumpenspezifischen Motorda tenblatt entnommen werden Durchschnittlich 10 Daten des Anlaufger tes beachten Die Auslegung des Motors z B Kabel usw wird wie bei direkter Einschaltung ausgef hrt Die Sanftanlauf Auslaufger te sind nur sehr bedingt zur Reduzierung von Druckst en in Rohrleitungen geeignet Wir empfehlen daf r automatische Schieber sowie Fregenzumrichter unter Ber cksichtigung der vorher gemachten Aussagen Nach erfolgtem Hochlauf empfehlen wir die berbr ckung des Anlaufger ts Bei Einhaltung der Empfehlungen ist ein prob lemloser Betrieb mit Sanftanlaufger ten m g lich Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Frequenzumrichter Abwasserpumpen konnen mit den handelsubli chen Frequenzumrichtern betrieben werden Diese sind blicherweise als pulsweitenmodu lierte Umrichter ausgef hrt Grundausstattung Maximalfrequenz Minimalfrequenz berstrom Anfahrzeit Auslaufzeit Anlaufmoment Anzeige von Strom Frequenz Drehzahl U f Charakteristik quadratische Lastkennlinie f r Kreiselpumpen Schutz gegen berspannung Unterspannung Sonderausstattung Fehlerdiagnose Reduzieru
125. ton sch chte sind daf r bestens geeignet Sie arbei ten zuverl ssig und bieten dar ber hinaus gr tm glichen Schutz vor Korrosion Feststofftrennsystem Funktion Bei diesem System gelangt das zustr mende Abwasser in den Verteilerbeh lter und flie t weiter in den jeweils offenen Feststofftrennbe h lter Hier werden die Feststoffe von den Trennklappen zur ckgehalten und die Feststoffe ausgefiltert Nur das vorgereinigte Abwasser kann jetzt noch weiter durch die Pumpe in den gro en gemeinsamen Sammelbeh lter gelan gen Wird nun der Sammelbeh lter gef llt steigt auch der Wasserstand im Feststofftrennbeh lter an Die Absperrkugel verschlie t automatisch den Zulauf Jetzt setzt niveauabh ngig der Pumpvorgang ein Die Pumpe f rdert in umgekehrter Richtung und ffnet mit dem Volumenstrom des vorgerei nigten Abwassers die Trennklappen Das Abwas ser durchstr mt den Feststofftrennbeh lter und bef rdert so die darin ausgefilterten Feststoffe in die abgehende Druckrohrleitung Es erfolgt die Freisp lung und S uberung des gesamten Feststofftrennsystems Beendet wird der Pumpvorgang ebenfalls niveauabh ngig Die Absperrkugel f llt herunter und gibt den Weg f r einen neuen F llvorgang frei W hrend dieses Pumpvorgangs wird das Abwasser in den ande ren Feststofftrennbeh lter geleitet Die geringen Betriebskosten entstehen durch die Verwendung von Pumpen mit kleinen Kugeldurchg ngen da bei diesen
126. trom Q m h Leistungskorrektur durch Drehzahl nderung Durch die Anderung der Drehzahl bei einer Kreiselpumpe ver ndert man deren Kennlinien Nach dem hnlichkeitsgesetz gelten hierbei f r den F rderstrom Q und die F rderh he H fol gende Bedingungen nderung der Drehzahl F rderh he H m N F rderstrom Q m h Eine Ver nderung des Laufraddurchmessers bedeutet eine Ver nderung der Motorleistung Py Div Drehzahl n D gt Wo eine Korrektur des Forderstromes Q bzw der F rderh he H gegen ber der Ursprungskennlinie erforderlich ist kann eine Korrektur des Laufrad durchmessers vorteilhaft sein Sinnvoll ist eine Reduzierung des Laufraddurchmessers was nur bei Radialr dern und in begrenztem Ma e bei Halbaxialr dern m glich ist Der Wirkungsgrad der Pumpe verringert sich hierbei Bei Verdoppelung der Drehzahl F rderstrom Q zweifacher Wert e F rderh he vierfacher Wert e Leistungsbedarf P achtfacher Wert Q1 ni Q2 n2 Hi ny V H n nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Leistungskorrektur durch Frequenz nderung Beim Einsatz von Frequenzumformern ist Folgendes zu beachten Hydraulische Ver nderungen e Betriebspunkt wandert auf der Anlagenkurve nach unten F rderh he und F rderstrom nehmen ab e Rohrreibungsverluste nehmen ab e Leistungsbedarf nimmt ab Elektrische Ver nderungen e Rotorverluste steigen e Rotorerw rmung steigt e Moto
127. uhig und erreichen dadurch keine zufrieden stellende Lebensdauer Die Pumpen m ssen also vor Lufteintrag und Turbu lenz wirksam gesch tzt werden Unter anderem bildet der Einbau eines Einlaufbleches eine wirk same Ma nahme Die Unterkante des Einlauf blechs mu dabei stets eingetaucht sein d h sie muss bis unterhalb des niedrigsten Wasserstan des im Sammelschacht reichen siehe Abbildung Bei Abwasserpumpwerken liegt in der Regel eine ansteigende Druckrohrleitung vor Nach Abschal ten der Pumpe flie en die Feststoffe die im F rdermedium enthalten sind insbesondere die schweren Bestandteile z B Sand in der Druck Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 Anordnung eines Einlaufblechs unmittelbar am Einlauf e j rohrleitung zur ck Das R ckschlagorgan muss nun so angeordnet werden dass sich die zuruck flie enden Feststoffe nicht unmittelbar im R ckschlagorgan ablagern k nnen und deren Funktion behindern Vertikale Lage Feststoffablagerungen unmittelbar im RV Horizontale Lage Feststoffablagerungen vor und nach dem RV l AN PUMPSTATIONEN 41 42 PUMPSTATIONEN Anordnung des R ckschlagorgans im Armaturenschacht Anordnung des Staurohrs unmittelbar am Einlauf ffnung f r Zulauf Befestigungsschellen wenn m glich ber max Wasserspiegel Oberkante der ffnung ffnung f r Schwimmstoffe Prallplatte immer unter min Wasserspiegel
128. um in Ber h rung kommen sind sowohl hohen korrosiven wie auch abrasiven Beanspruchungen ausgesetzt Wilo bietet hierf r seine Fl ssigkeramikbe schichtung Ceram an Diese bietet einen zuver lassigen Schutz gegen diese Art von Beanspru chung Normale schwere Korrosionsschutzverfahren wie z B Zinkstaubgrundierungen mit dreifacher Teer Epoxidbeschichtung sind so genannte Zwiebelschalenmodelle Der Vorteil der Zink staubgrundierung liegt darin dass sich der Zinkstaub opfert und dadurch das Zinkkarbonat Mikrorisse abdichten kann Man spricht hier von der selbstheilenden Wirkung der Beschichtung Der Nachteil liegt darin dass die Nasshaftung dieser Zinkstaubgrundierungen nicht besonders hoch ist Durch das Zwiebelschalenmodell her k mmlicher l semittelhaltiger Beschichtungen h ngt die Haftkraft von der Qualit t der einzel nen Schichten ab Die nebenstehende Grafik zeigt den Aufbau einer Teer Epoxidharz Beschichtung mit Zink staubgrundierung Die Beschichtung besteht aus 4 einzelnen Lagen mit einer Gesamtschichtdicke von 380 um Die drei dunkelgrauen Linien stellen die Schwachstellen dieser Beschichtung dar die schwarze Linie die Sollbruchstelle Die Ceram Beschichtung dagegen basiert auf dem Diamantmodel Sie vereinbart die positiven Eigenschaften zweier Werkstoffe durch die Kombination keramischer Partikel in einer poly meren Matrix Die Keramikpartikel sind in der Matrix einge schlossen Somit gibt es keine Sollbruch
129. ung DIN 4034 T1 mit Elastomerdichtungen ausgestattet sind erstellt werden Besser sind aber einteilige PEHD Sch chte ohne Fugen da diese sicher sind vor Fremdwassereintritt Wie auf der Skizze erkennbar bietet diese Aufstellungsart dem Betreiber die M glichkeit von speziellen auf seine Anforderungen zuge schnittenen Pumpensumpfgeometrien das Verwenden von zus tzlichen Sp lventilen oder den Anbau von Wirbelr dern mit spezieller R hrkopftechnologie Die Nachteile einer Nassaufstellung liegen in der fehlenden Wartungsfreundlichkeit Zudem kann mit einer nassaufgestellten Abwassertauchpumpe der Wasserstand nur auf ein bestimmtes Niveau abgesenkt werden da der Motor nur im getauchten Zustand optimal gek hlt werden kann Transportable Nassaufstellung Bei dieser Aufstellungsart wird der Motor gek hlt wie bei der station ren Nassaufstellung die Pumpe wird jedoch nicht fest ber eine Einh ngevorrich tung im Pumpensumpf fixiert ber ein Fu st ck am Pumpengeh use kann die Pumpe so in jedem beliebigen Schacht installiert werden Mittels der passenden Kupplungen k nnen am Druckstutzen Schl uche in entsprechender L nge installiert werden Bei der Auswahl der Pumpe ist nat rlich auch auf hydraulische Gegebenheiten wie F rder menge und F rderh he sowie auf den NPSH Wert der Pumpe zu achten Transportable Pumpen werden im kommunalen Bereich oft als Not oder Restentleerungspum pen verwendet nderungen vorb
130. ure 20 C 2 _ 5 Salzs ure z 444 b 20 Salzs ure 20 C 3 10 Salzs ure d 10 Schwefels ure 20 C Ro 20 Salzs ure 00000 20 Schwefels ure 20 C 3 10 Schwefels ure d 20 Schwefels ure Laugen und Bleichen a gt Phosphors ure 1 1 Abwasser alkalisch 20 Phosphors ure 3 r Er EE E SE k Laugen und Bleichen Ge EE Ge Eeer aere T Se e 5 Ammoniak 2 waca GEET ee Sege ee PHO aaa U 1 2 true Abwasser leicht sauer 6 Fixiersalz ug pH 6 40 C 1 10 Natronhydroxid b Abwasser stark sauer 50 Natronhydroxid lu PAY au 420 C 2 5 Seifenl sung 1 Abwasser stark sauer Zementm rtel Beton 1 pH1 OPE 3 S O 1 gt Ammoniumhydroxid ere T 40 I C EEN Andere Verbindungen N PR a 22 eege s s ss gt Natronlauge REINER AED j 20C 1 SE Abwasser 1 N S o n EE 5 Natronlauge 150 C 2 Bunker 1 10 Natriumchloridl sung 20 C 1 m sees e e u Te RE ET re eer ee ee er ar ae RN EE a freet Dieselol eed Isopropanolalkohol 1 Andere Verbindungen ie ae a er A et eg ee ree ee eer ee eee SY 5 5 EEGEN Kerosin un Decanol Fettalkohol 20 LI Naphtha 1 Decanol Fettalkohol 50 C 1 EE EE Toluen 1 40 Ethanol 20 C 1 RT a ee ee eee Tee ee Ce A ER a EA E E E wen N EEN Salzwasser 1 96 Ethanol 20 C 3 THE TT EE EE KE EE EE E A een ee anerer Xylol 1 Ethylenglykol 20 C 1 EE KEE VE en D best n ag u fristi best n ee ecg Sebi aa d sr EE sofortige Reinigung 4 nicht f r direkten Konta
131. verordnung gem Amtsblatt Nr 30 1996 Vfg 228 1996 89 STEUER UND REGELUNGSTECHNIK GSM CSD Heute nicht mehr Stand der Technik Wurde vor GPRS sehr h ufig eingesetzt Bei einer GSM CSD Daten bertragung muss zuerst die Verbindung zwischen zwei Stationen aufgebaut werden hnlich einer Sprachverbindung mit dem Handy Dies dauert je nach Auslastung der Netze bis zu 30 Sekunden Steht die Verbindung dann k n nen die Daten bertragen werden Bezahlt wird nicht die Datenmenge sondern die Verbin dungszeit genau wie bei einem Mobilfunkge spr ch Die bertragungskosten f r diese Tech nik liegen je nach Daten bertragungsh ufigkeit und Menge beim 2 10fachen ber vergleichba ren GPRS Tarifen Die Anschaffungskosten f r die Ger te sind jedoch identisch zu GRPS Ein einziger Vorteil ist dem GSM CSD Verfahren gegen ber GPRS geblieben Die Telefonnummer ist im Gegensatz zu einer IP Adresse immer statisch und kann weltweit erreicht werden Dies erm glicht eine Punkt zu Punkt Verbindung zwischen zwei Unterstationen Dies ist bei GPRS nur wenigen L sungen vorbehalten GSM SMS Durchaus brauchbare Alternative bei kleinen St r meldesystemen Statt einer statischen Verbin dung zwischen zwei Teilnehmern wird eine SMS Meldung maximal 160 Zeichen verschickt Diese kann sowohl von einem Mobiltelefon als auch einer Steuerung mit GSM oder einem Leit system mit GSM empfangen werden Neben geringen Grundgeb hren sind pro SMS
132. vom Medium getrennt Das System ist somit f r stark verschmutzte Medien geeignet Undichtigkeiten Luftverlust des Systems f hren zu Messfehlern oder zum Ausfall des Systems Drucksonde elektronischer Druckaufnehmer hnlich wie bei den Staudrucksonden wird auch hier der hydrostatische Druck an der Einbaustelle gemessen Uber eine Membran wird der Druck hier aber direkt im Druckaufnehmer in ein elek trisches Signal umgewandelt Drucksonde nderungen vorbehalten 10 2008 WILO SE Leitf higkeit konduktives Messverfahren Hier werden Tauchelektroden an ein Auswert relais angeschlossen Das Relais erkennt anhand des Widerstands ob Medium vorhanden ist oder nicht Der Ansprechwiderstand kann an den meisten Relais eingestellt werden Damit lassen sich einfache Niveausteuerungen zum Bef llen oder Entleeren realisieren Auch die Anwendung als Trockenlaufschutz ist sehr h ufig F r Abwasserpumpstationen nicht geeignet Tauchelektroden Bea I Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 STEUER UND REGELUNGSTECHNIK Ultraschall Die Messung mit Ultraschall beruht auf einer Laufzeitmessung Die durch einen Sensor aus gesandten Ultraschall Impulse werden von der Oberfl che des Mediums reflektiert und vom Sensor erfasst Die ben tigte Laufzeit ist ein Ma f r den zur ckgelegten Weg im leeren Beh lter Dieser Wert wird von der gesamten Beh lterh he abgezogen und man erh lt daraus den
133. wiloemu de www wiloemu com G7 West WILO SE Vertriebsb ro D sseldorf Westring 19 40721 Hilden T 02103 90920 F 02103 909215 duesseldorf anfragen wilo de muenchen anfragen wilo de Kompetenz Team Kommune Bau Bergbau WILO EMU GmbH Heimgartenstra e 1 95030 Hof T 09281 974 550 F 09281 974 551 Erreichbar Mo Fr von 7 18 Uhr Antworten auf Produkt und Anwendungsfragen Liefertermine und Lieferzeiten Informationen ber Ansprechpartner vor Ort Versand von Informationsunterlagen 14 Cent pro Minute aus dem deutschen Festnetz der T Com Bei Anrufen aus Mobilfunknetzen sind Preisabweichungen m glich Technische nderungen vorbehalten 299046 10T 0810 D PRS Werkskundendienst Gebaudetechnik Kommune Bau Bergbau Industrie WILO SE Nortkirchenstra e 100 44263 Dortmund T 0231 4102 7900 T 01805 W Il L O K D Qo eS 062503 F 0231 4102 7126 Erreichbar Mo Fr von 7 17 Uhr Wochenende und feiertags 9 14 Uhr elektronische Bereitschaft mit R ckruf Garantie Kundendienst Anforderung Werksreparaturen Ersatzteilfragen Inbetriebnahme Inspektion Technische Service Beratung Qualit tsanalyse frankfurt anfragen wilo de Wilo International sterreich Zentrale Wien WILO Handelsgesellschaft mbH Eitnergasse 13 1230 Wien T 43 507 507 0 F 43 507 507 15 Vertriebsb ro Salzburg Gnigler Stra e 56 5020 Salzburg T 43 507 507 13 F 43 507 507 15
134. zfrequenz f blicherweise durch den Einsatz eines Frequenzumrichters realisiert Wilo Abwassertechnik f r die Wasserwirtschaft 10 2008 67 DREHSTROM ASYNCHRONMOTOREN Anlaufverfahren Ein Nachteil der Asynchronmotoren mit Kurz schlussl ufer ist der relativ hohe Anlaufstrom der das 4 8fache des Nennstroms betragen kann Damit beim Einschalten der Motoren keine st renden Spannungsschwankungen auftreten schreiben die Energieversorger Ma nahmen zur Anlaufstrombegrenzung vor Strom Drehzahl Kennlinie Drehmoment Drehzahl Kennlinie he MM y a N ul ul oO N ul 0 25 0 5 0 75 1 nny Vorteile Nachteile e Motor mit 3 Anschl ssen hoher Anlaufstrom notwendig e hohe Belastung der mechanischen e einfaches Schaltger t Komponenten e g nstiger Preis e nur f r kleine und mittlere e hohes Anlaufmoment Leistungen geeignet We Nachteile Vorteile e einfache Schaltger te e g nstiger Preis e geringerer Anlaufstrom im Vergleich zum Direktstart e sechs Motoranschl sse notwendig e reduziertes Anlaufmoment e Stromspitze beim Umschalten von Stern auf Dreieck e mechanische Belastung beim Umschalten von Stern auf Dreieck Die Reduzierung des Anlaufstroms kann durch das Herabsetzen der Statorspannung erreicht werden Eine Ausnahme stellt hier der Umrich terbetrieb dar Im Nachfolgende

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