Korrekturmöglichkleiten von Anlagen- und Pumpenkennline

Zuletzt geändert am 06.06.2009 um 20:28

Sollte die ursprüngliche Pumpenauslegung einmal an neue Betriebsverhältnissen angepasst werden müssen, gibt es verschiedene Möglichkeiten dieses zu erreichen. Dabei kann man sowohl die Anlagenkennlinie als auch die Pumpenkennlinie selber ändern. Dabei ist immer zu beachten, welche Kennlinie am einfachsten zu korrigieren ist, um spätere Rückbaumaßnahmen kostengünstig zu bewerkstelligen.

 

- Veränderung der Anlagenkennline

• Drosselregelung
  Durch Vergrößern des Durchflusswiderstandes kann die Verlusthöhe der Anlage und da­mit verbunden die dynamische Anlagenförderhöhe erhöht werden. Die Drosselung muss grundsätzlich auf der Druckseite erfolgen. Eine Drosselung auf der Saugseite und damit eine Verringerung des vorhandenen NPSH-Wertes der Anlage ist wegen der Kavitationsgefahr zu vermeiden. Des weiteren ist zu beachten, dass bei Seitenkanalpumpen, Halbaxial- und Axialpumpen der Leistungsbedarf mit abnehmendem Förderstrom wächst. Bei Kreiselpumpen mit Radialrad hingegen sinkt der Leistungsbedarf bei abnehmendem Förderstrom. Um einen höheren Durchflusswiederstand zu erreichen kann man entweder...
  
  ...eine Absperrarmatur (z.b. Drosselschieber) so einregeln, bis die gewünschte Förderhöhe erreicht ist. Das hat den Vorteil das eine "flexible" Anpassung an die Betriebsverhältnisse erfolgen kann oder
  
  ...eine Blendenscheibe in die druckseitige Rohrleitung einsetzen. Die Wahl der richtigen Blendscheibenbohrung wird entweder in Kennlinien angegeben, ansonsten muss sie durch Berechnungen ermittelt werden.
  
  Wenn auch die Drosselregelung bezüglich der Investitionskosten eine günstige Regelungsart darstellt, sollten bei größeren Antriebsleistungen in jedem Falle Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen angestellt werden.

• Bypassregelung
  Bei einem Bypass wird ein Teil des Förderstromes auf der Druckseite der Pumpe entnommen und wieder der Saugseite zugeführt. Dadurch vergrößert sich zwar der Förderstrom der Pumpe, der durch die Anlage geförderte Nutzförderstrom nimmt jedoch ab. Des weiteren sollte man bei der Bypassregelung beachten:
  
  Um zu vermeiden, dass sich der Förderstrom erwärmt, sollte die Rückführung in den saugseitigen Behälter und nicht in die Saugleitung erfolgen.
  
  Die Verminderung des Nutzförderstromes durch einen Bypass empfiehlt sich besonders für Seitenkanal- und Axialpumpen, bei denen der Leistungsbedarf der Pumpe mit zunehmendem Förderstrom abfällt.

 

- Veränderung der Pumpenkennlinie

• Korrektur des Laufraddurchmessers
  Um die Förderhöhe einer Kreiselpumpe unter Beibehaltung der Drehzahl zu ändern, empfiehlt sich eine Korrektur des Laufraddurchmessers. Sollte schon das größtmögliche Laufrad eingesetzt sein, kann man eine Steigerung der Förderhöhe nur noch in geringem Maße durchführen, indem man durch einseitiges Zuschärfen der Laufschaufelenden eine Vergrößerung des Austrittswinkels schafft. Dabei ist zu beachten, dass diese Maßnahme auch eine Erhöhung der Leistungsaufnahme mit sich bringt.
  
  Um eine Verringerung der Förderhöhe zu erreichen, kann man die Laufradgröße durch abdrehen bzw. ausdrehen an die neuen Verhältnisse anpassen. Mit der Änderung der Förderhöhe ist gleichzeitig eine Änderung des Förderstroms und der Motorleistung verbunden sowie eine Veränderung des NPSH-Wertes der Pumpe.

  

  a)Ausdrehen                                       b) Abdrehen

  In der Regel bietet der Pumpenhersteller auch hierfür Kennlinien an, um dem Betreiber eine Anpassung an veränderte Betriebsbedingungen zu erleichtern. Durch Berechnungen kann man zum gleichen Ziel gelangen.

 

• Ändern der Drehzahl
  -Eine Drehzahlanpassung wird vorgesehen, wenn aus hydraulischen Gründen eine
  -Laufradkorrektur nicht möglich ist und auch andere Methoden der Anpassung an die
  -Betriebsverhältnisse aus wirtschaftlichen, aber auch aus hydraulischen Gründen nicht in Frage kommen.
  -Bei der Drehzahländerung unterscheidet man zwischen zwei Arten.
  -Änderung der Drehzahl durch einen Austausch des Antriebsmotors von z.B. 2900 1/min auf 1450 1/min.
• Änderung der Drehzahl durch einen drehzahlgeregelten Antriebsmotor, wobei man z.B. in einem Bereich zwischen 2900 1/min und 14501/min stufenlos regeln kann. Dies ist aber nur angebracht, wenn stets wechselnde Betriebsverhältnisse vorliegen und der Pumpenförderstrom dem wechselnden Bedarf angepasst werden soll.
  
  Generell gilt dabei, dass man durch Veränderung der Drehzahl die Kennlinien einer Pumpe verändert. Es verändert sich demnach auch der NPSH-Wert der Pumpe und der Leistungsbedarf des Antriebsmotors. Demzufolge muss darauf geachtet werden, dass die Grenzwerte der Pumpenkennlinie nicht überschritten werden. Des weiteren müssen bei Erhöhung der Drehzahl auf Grenzwerte der Lagerung, Schmierung und Wellenbelastung sowie der Wellendichtung eingehalten werden.

 

- Weitere Reglungsarten

Weitere, allerdings nur für bestimmte Bauarten geeignete, Regelungsarten sind die Laufschaufelverstellung und die Vordrallregelung. Erstere kommt bei Axialpumpen zur Anwendung. Sie ist ebenso günstig wie eine Drehzahländerung und ermöglicht die Einhaltung eines guten Wirkungsgrades über einen weiten Förderbereich. Die Vordrallregelung beschränkt sich ebenfalls auf Pumpen mit hoher spezifischer Drehzahl, vorzugsweise Halbaxialpumpen. Sie beruht auf der Verwendung von verstellbaren Leitschaufeln, die vor dem Laufradeintritt angeordnet werden. Durch Verstellen dieser Schaufeln wird ein Gleich- oder Gegendrall erzeugt, welcher den Förderstrom und die Förderhöhe verkleinert, bzw. vergrößert.