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Die Unterwasserpumpen

Anwendung

Die Tiefeneinheiten Typ G sind für folgenden Einsatz bestimmt:

• in Wasserleitungssystemen,
• für die Förderung und Erhöhung der Druckwerte von Flüssigkeiten in technologischen Prozessen,
• für die Grundwasserabsenkung,
• für Bewässerungsanlagen,
• für andere industrielle und haushaltstechnische Anwendungen.

Hauptvorteile der Tiefpumpen Typ G

• Möglichkeit des Einbaus der Pumpeneinheit in hängender, stehender und liegender Position ohne Notwendigkeit des Umbaus der Fundamente;
• Möglicher Einbau in Bohrlöchern mit Kleindurchmesser ohne Lenk- und Saugmäntel;
• Möglicher Einbau in Bohrlöchern mit Großdurchmesser und Großbehältern unter Einsatz von Lenk- und Saugmänteln;
• Möglicher Einbau unmittelbar in dem Rohrleitungsstrang der Pumpeneinheit im hermetischen Mantel in vertikaler und horizontaler Stellung;
• Möglicher Einbau mit Bypass der Pumpeneinheit parallel zum Rohrleitungsstrang im hermetischen Mantel in vertikaler und horizontaler Stellung;
• Die lineare Anordnung der Stutzen im hermetischen Mantel vereinfacht den Einbau der Pumpeneinheit;
• Kompakte Konstruktion erfordert minimalen Raum;
• Die Pumpen und Motoren haben eine Standardkonstruktion der Verbindungen und Kupplungen gemäß NEMA (normal USA), die durch alle Hersteller von Tiefpumpen (Tauchpumpen) weltweit akzeptiert und eingesetzt wird;
• Aufgeschobene Kupplung mit Kerbverzahnung gewährleistet wirksame und dauerhafte Übertragung des Drehmomentes ohne Notwendigkeit der Wartung, einfache Montage und Demontage oder Austausch, was den Servicedienst vereinfacht;
• Das Lagersystem der Pumpe und des Motors erfordert keine Bedienung in der Pumpe, wird mit der im Motor gepumpten Flüssigkeit und der den Motor füllenden Flüssigkeit geschmiert, die aus dem Motor die Wärme der energetischen Verluste herausführt;
• Die im hermetischen Mantel oder im Behälter eingetauchte Pumpeneinheit emittiert keinen Lärm in die Umgebung.

Gepumpte Flüssigkeiten

Die Tiefpumpen sind zum Pumpen von aufbereitetem Trinkwasser, Rohwasser, Seewasser sowie Mineral- und Thermalwasser ohne abrasive und langfaserige klumpenbildende Zusätze vorgesehen.

Mechanische Verunreinigungen vom gepumpten Wasser dürfen 100 mg/l Wasser nicht überschreiten, und für Pumpeneinheiten, in denen die Laufräder und die Leiträder aus Kunststoffen ausgeführt sind, dürfen sie bis zu 50 mg/l Wasser betragen.

Inakzeptabel sind Verunreinigungen, die die Bildung von Ablagerungen in der Pumpe und auf der Oberfläche des Motors verursachen können. Wenn dies unvermeidbar ist, ist der Benutzer verpflichtet, diese regelmäßig zu entfernen, wenn die Schicht eine Dicke von 0,5 mm erreicht.

Es ist unzulässig, Flüssigkeiten zu pumpen, die eine beschleunigte korrosive und erosive Abnutzung der in der Pumpe eingesetzten Materialien verursachen. Es ist möglich, andere Flüssigkeiten als Wasser zu pumpen, in Absprache mit dem Hersteller.

Betriebsdaten

• Leistung Q: 0,9 ÷ 420 m³/h
• Hebehöhe H: bis 642 m
• • Temperatur der gepumpten Flüssigkeit t: bis 25^oC*

* Bei höheren Temperaturen ist immer der Hersteller zu kontaktieren.

Motoren für Tauchpumpen

Die Tauchpumpen von Hydro-Vacuum SA werden durch nasse Unterwasser-Elektromotoren angetrieben.
Es ist möglich, auf Anfrage andere Motoren mit Flanschanschluss mit Abmessungen gemäß NEMA zu wählen.

Zusammenarbeit mit Frequenzumformer

Alle Tauchpumpen von Hydro-Vacuum SA, die durch elektrische Drehstrommotoren angetrieben werden, können über Frequenzumformer eingespeist werden. Empfehlungen:

• Unterwassermotoren nicht bei Frequenzen über ihrem Nominalwert, d.h. 50 und 60 Hz betreiben.
• Tauchmotor eine Nummer größer im Vergleich zu dem wählen, was sich aus der Standard-Auswahl der Motorleistung für die Katalogpumpe ergibt.
• Die zulässige Mindestfrequenz liegt bei 32 Hz, solange die minimale Umströmungsgeschwindigkeit von etwa 0,2 m/s an der Außenfläche des Motors aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck ist es ratsam, den Saugmantel zu installieren.
• Schützen Sie den Motor vor schädlichen Überspannungen und Störungen, dazu installieren Sie die RC- und LC-Filter.
• Die Umformer gemäß der Größe des Motorbemessungsstroms wählen.
• Der Umformer sollte über einen eingebauten Motorschutz verfügen:
  • vor Überstrom,
  • vor Abfall der Spannungsversorgung,
  • vor Phasenverlust.
• Die Versorgung des Umformers muss alle Anforderungen des Herstellers erfüllen, insbesondere im Hinblick auf die erforderlichen Querschnitte der elektrischen Leitungen und den zulässigen Abstand des Umformers von dem Motor.
• Denken Sie daran, dass bei der Änderung der Stromfrequenz / Drehzahl der Welle der Pumpeneinheit / folgende Abhängigkeiten gelten:

Die Einzelheiten zum Betrieb der Pumpeneinheit mit Frequenzumformer vereinbaren Sie bitte mit der Abteilung der Technischen Berater unseres Unternehmens.

Allgemeine Bedingungen für die Gültigkeit von Kennlinien

Für die Kennlinien der im Katalog aufgelisteten Pumpen gelten die folgenden allgemeinen Bedingungen:

• Die im Katalog genannten Kennlinien beziehen sich auf Verbundpumpen mit Motoren, die mit einer Frequenz von 50 Hz mit einer Leistung für den gesamten Bereich der Katalog-Pumpenleistung angetrieben werden;
• Toleranz der Betriebsparameter der Pumpen nach PN-EN ISO 9906 Kl. 2 Anlage A;
• Kennlinien gültig für luftfreies Wasser mit einer Temperatur von 20^oC und Viskosität v = 1 mm²/s;
• Die Kennlinien der Pumpen H = f (Q) berücksichtigen hydraulische Verluste am Eingang der Pumpe und an dem in der Pumpe installierten Rückschlagventil;
• Die Leistungskennlinie P = f (Q) schildert den durchschnittlichen Leistungsbedarf einer Pumpenstufe;
• Die Wirkungsgrad-Kennlinien C = f (Q) beziehen sich auf eine hydraulische Stufe der Pumpe mit Laufrad mit Nenndurchmesser, ohne Verlust an dem Zulauf zu der Pumpe und am Rückschlagventil;
• Die Effizienz der Pumpe für einige Stufen oder mit gedrehten Laufrädern ist niedriger als im Katalog und die Kennlinie ç = f (Q) kann dem Kunden vom Hersteller auf Anfrage geliefert werden;
• Die Pumpe arbeitet ohne Kavitation, wenn der erforderliche NPSH-Wert, erhöht um einen Betrag von 0,5 bis 1 m der Flüssigkeitssäule, erfüllt ist;
• Wenn andere Flüssigkeiten als Wasser gepumpt werden sollen, ist der Hersteller zu kontaktieren. Das Pumpen von Flüssigkeiten mit einer im Vergleich mit Wasser höheren Dichte und Viskosität führt zum Anstieg des Leistungsbedarfs auf der Pumpenwelle. In dem Fall ist zum Antrieb ein Motor mit entsprechend höherer Leistung zu verwenden.

In einer bestimmten Situation kann sich der geforderte Betriebspunkt zwischen den Sollkennlinien der nachfolgenden Typabmessungen der Pumpen finden. Hierzu wurden in den Pumpen GC, GD, GF Zwischenkennlinien eingeführt, die durch Drehen der Nennlaufräder erreicht wurden. In den Pumpen GC und GD bis 9 Stufen wurde das jeweils nächste Drehen mit Buchstaben gekennzeichnet: A, B, C,...; In der Pumpe GF wurden die Drehstufen mit Ziffern bezeichnet: von 1 bis 5. Dies ermöglicht eine optimale Auswahl der Pumpeneinheit für die Anforderungen der Betriebsparameter, reduziert den Leistungsbedarf auf der Pumpenwelle und ermöglicht die Auswahl eines Motors mit kleinerer Leistung.

Wenn Sie an Pumpen mit Laufrädern von über 9 Stufen interessiert sind, wenden Sie sich bitte direkt an den Hersteller, um sachliche Einzelheiten zu vereinbaren. Es wird empfohlen, eine Pumpe zum Betrieb im Bereich ihres hohen Wirkungsgrades zu wählen, was einen wirtschaftlichen Betrieb und maximale Lebensdauer der Pumpeneinheit gewährleistet.

Die Pumpeneinheit kann nicht bei geschlossenem Ventil an der Druckleitung arbeiten, weil das Fehlen der Strömung in der Motorumgebung das Abkühlen des Motors verhindert. Es wird empfohlen, dass die Mindestleistung der Pumpe 0,2*Q_max nicht unterschreitet.

Konstruktion der Tiefpumpen

Die Tiefpumpen sind mehrstufige Pumpen, die in Reihenanordnung gebaut werden. Die Pumpe wird direkt am Abteufmotor montiert, von daher die Bezeichnung Pumpeneinheit. Die Pumpeneinheit wird vertikal eingebaut. Im unteren Teil befindet sich der elektrische Abteufmotor und in dem oberen Teil die Kreiselrad-Tauchpumpe. Direkt am Motor wird der Saugträger mit Saugeinlass montiert, weiter die einzelnen Stufen der Pumpe bestehend aus dem Körper, dem Leitrad und dem Radial- oder diagonalen Laufrad. Das Ende der Pumpe ist der Körper des Rückschlagventils und der Druckträger zum Verbinden der Einheit mit der Förderleitung mithilfe von Flanschen oder einer Gewindeverbindung. Das rotierende System der Pumpe ist mit der Motorwelle über die Kupplung verbunden. Die richtige Position des Laufrads im Gehäuse der Stufe und des Leitrads wird durch die Abstandshalter erreicht.
Das rotierende System wird in Stahl- und Gummipfannen gelagert.

Die Körper (Pumpenstufen) werden je nach Typgröße der Pumpe verbunden:

• mit Umreifungsbändern (in Pumpen Typ GAB, GB, GBC, GC und GCA).
• die einzelnen Stufen mit Schraubenbolzen (in Pumpen GDB, GDC und GFB).

Die Unterwasser-Taucheinheiten zählen zu den Sonderpumpen. Sie zeichnen sich durch ihre kompakte Bauweise und Zuverlässigkeit aus und weisen folgende Vorteile auf:

• Niedrige Anlagenkosten (sehr geringer Durchmesser des Bohrloches, oberirdische Bauwerke über dem Brunnen entfallen);
• Niedrige Betriebskosten;
• Einfache Überwachung (keine Schmierstellen);
• Einfache und schnelle Montage und Demontage.

Das Unternehmen stellt derartige Pumpen seit 1939 her. Die Erfahrung und kontinuierliche Modernisierung haben zur Konstruktion der Typenreihe von Tauchpumpen beigetragen, deren Parameter und Haltbarkeit mit dem europäischen Standard vergleichbar ist. Sie werden häufig in Wasserleitungen landesweit, sowohl in Großstädten wie auch in der ländlichen Wasserversorgung und einzelnen Entnahmen, eingesetzt. Sie wurden beim Testen im Betrieb im Braunkohlentagebau Bełchatów und Konin sehr positiv bewertet. Sie werden in anderen Tagebaugruben sowie im Bauwesen verwendet, wo tiefe Baugruben einen niedrigen schwebenden Grundwasserspiegel erfordern.

Werkstoffe für Tiefpumpen

¹ gilt für Pumpen GC.0.01 ÷ 13, GC.2.01 ÷ 13 und GCA.2.01 ÷ 13
² Oberflächen innen emailliert
Gusseisen s. = Kugelgraphitguss
Gusseisen m. = Kupfer-Gusseisen
Bronze c. = Zinnbronze
Stahl n. = Nirostahl

Konstruktive Ausführungen

Die konstruktiven Ausführungen sind mit dem Code – e₁ e₂ e₃ e₄ - gekennzeichnet:

• e₁ - Anpassung an den Motor
• e₂ - Ventiltyp oder fehlendes Ventil
• e₃ - Art des Auslaufstutzens
• e₄ - Reserve (Bezeichnung 0)

Erläuterung der Bezeichnung der Gliedstruktur:

* gilt für GCA.6, GCA.7, GCA.8

Beispiel für die Bezeichnung der Bauausführung

Bezeichnungen - e₁ e₂ e₃ e₄ = 1320
Pumpe zum Motor e₁ = 1 mit undichtem Ventil e₂ = 3, Auslauf-Gewindestutzen e₃ = 2, e₄ = 0 Reserve.

Vollständigkeit der Lieferungen

2 - Pumpe mit Kupplung
4 - Pumpe mit Kupplung, Motor
5 - Pumpe mit Kupplung, Motor, Absicherung
6 - Pumpe mit Kupplung, Motor, elektronische Füllstandsanzeige
9 - Vertragsgemäße Abwicklung

Auf Kundenwunsch kann zusätzlich Folgendes geliefert werden:

• Zubehör für die Kabelbefestigung (Klammer Teilenummer 43.1.918.p und Bänder Teilenummer 40.0.930.p)
  
• und/oder Kabelanschlüsse (die Nummer hängt von dem Querschnitt des Motorkabels ab):
  • Wärmeschrumpfschlauch ø6,4/3,2 – 70.50.01.p
  • Wärmeschrumpfschlauch ø4,8/2,4 – 70.50.03.p
  • Wärmeschrumpfschlauch ø18/9 – 70.51.01.p
  • Wärmeschrumpfschlauch ø25,4/12,7 – 70.50.05.p
  • Wärmeschrumpfschlauch ø38/19 – 70.50.06.p
  • Wärmeschrumpfschlauch ø51/25,5 – 70.50.07.p

Kosmetik des Produktes (Schutzschichten)

1 - Standard
2 - Speziell

Struktur der Produktbezeichnung

Alle grundlegenden Informationen über die Pumpe sind in ihrer Codierung verschlüsselt. Diese Kennzeichnung ist sowohl in diesem Katalog als auch am Datenschild der Pumpe enthalten. Dies macht es für unsere Kunden einfacher, nicht nur die am besten geeignete Pumpe auszuwählen, sondern es erleichtert auch den Kontakt mit uns während des Betriebs, z. B. bei der Bestellung von Ersatzteilen.
Der Code der Kennzeichnung der Pumpe ist nach dem folgenden Schema erstellt:

Beispiel der vollständigen Produktbezeichnung

GCA.6.02.2.2110.4.232.1
Pumpe GCA.6, zweistufig, in Materialausführung 2 mit Motor 6", Ventil dicht, Auslauf-Flanschstutzen, in Liefervollständigkeit 4, Auswahl der Pumpeneinheit 232 (nach dem internen Code des Herstellers), Kosmetik (Schutzschicht) – Standard.
Am Datenschild befindet sich die Bezeichnung bis einschließlich Bauausführung, d. h.: GCA.6.02.2.2110

Auswahl des Speisekabels

Die Querschnitte der Speisekabel für Tiefeneinheiten sind unter Zuhilfenahme folgender Tabellen und Diagramme zu wählen:

• Diagramm 1 und Tabelle 1 für Motoren mit Direktanlauf (S. 8),
• Diagramm 2 und Tabelle 2 für Motoren mit Stern-Dreieck-Anlauf (S. 9).

Die Diagramme zeigen maximale Längen der Speisekabel abhängig von der Stromgröße bei Spannungsversorgung Uzn = 400V, Spannungsabfall von 3% und Temperatur t = +25⁰C. Bei Nennspannungen anders als 400 V ist der Kabelquerschnitt entsprechenden Diagrammen zu entnehmen und der Stromwert nach folgender Formel zu berichtigen:

Für Temperaturen höher als +25^oC ist nach der Auswahl der Leitungen gemäß den Diagrammen 1 und 2 die zulässige Strombelastung gemäß Tabelle 1 und 2 zu prüfen und der Querschnitt zu korrigieren.

Beispiel:
Auswahl des Querschnitts des Speisekabels für einen Motor mit Direktanlauf bei folgenden Werten:

• Nennspannung Uzn = 400 V:
• Nennstrom – 40 A,
• Geforderte Leitungslänge – 300 m,
• Umgebungstemperatur – +45^oC.

Aus dem Diagramm 1 ergibt sich für den Strom 40 A und die Kabellänge 300 m ein Kabelquerschnitt von 35 mm². Die maximal zulässige Kabellänge liegt bei diesem Querschnitt für den Strom 40 A bei 360 m. Der Spannungsabfall beträgt für 300 m:

Ein kleinerer Kabelquerschnitt 25 mm² kann bei einer Strombelastung von 40 A bis zu einer Länge von 260 m eingesetzt werden Bei der Länge von 300 m, ist der Spannungsabfall:

Die richtige Auswahl ist die Leitung 35 mm² mit Spannungsfall von 2,5%.

Prüfung der Strombelastung:
Bei einer Temperatur von 45^oC und Querschnitt 35 mm² liegt die maximal zulässige Strombelastung für eine dreiadrige Leitung gemäß Tab. 1 bei 120 A. Somit ist die Auswahl des Querschnitts richtig und ausreichend.

Beispiel:
Auswahl des Querschnitts des Speisekabels für einen Motor mit Direktanlauf bei folgenden Werten:

• Nennspannung Uzn = 1.000 V:
• Nennstrom – 100 A,
• Geforderte Leitungslänge – 200 m,
• Umgebungstemperatur – +30^oC.

Aus dem Diagramm 1 ergibt sich für den Strom 40 A und die Kabellänge 300 m ein Kabelquerschnitt von 35 mm². Die maximal zulässige Kabellänge liegt bei diesem Querschnitt für den Strom 40 A bei 360 m. Der Spannungsabfall beträgt für 300 m:

Der jeweils nächste kleinere Kabelquerschnitt von 25 mm² kann bei einer Strombelastung von 40 A bis zu einer Länge von 260 m eingesetzt werden. Bei einer Länge von 200 m beträgt der Spannungsfall:

Die Prüfung der Strombelastung muss für einen Nennstrom von Izn = 100 A gemäß Tab. 1 erfolgen. Bei einer Temperatur von 30^oC beträgt die maximal zulässige Strombelastung 128 A. Der Querschnitt ist also ausreichend.

Auswahl des Querschnitts der Speiseleitung für Direktanlauf

Tabelle mit Strombelastungen der Speiseleitungen für elektrische Abteufmotoren gemäß der Verordnung Nr. 29 des Ministeriums für Bergbau und Energie vom 17.07.1974 und VDE für Grenztemperaturen für Leitungen 60^oC.

Kabelquerschnitte für 400 V

Spannungsfall 3%; Umgebungstemperatur 25^oC; cosø = 0,85.

Auswahl des Querschnitts der Speiseleitung für Stern-Dreieck-Anlauf

Tabelle mit Strombelastungen der Speiseleitungen für elektrische Abteufmotoren gemäß der Verordnung Nr. 29 des Ministeriums für Bergbau und Energie vom 17.07.1974 und VDE für Grenztemperaturen für Leitungen 60^oC.

Kabelquerschnitte für 400 V

Spannungsfall 3%; Umgebungstemperatur 25^oC; cosø = 0,85.

Motorkühlung

An elektrische Unterwassermotoren werden bestimmte Anforderungen in Bezug auf die Umströmungsgeschwindigkeit des Motors gestellt:

Berechnung der Umströmungsgeschwindigkeit:

wo:
Q - Pumpenleistung [m³/h]
D_s -Brunnen-Innendurchmesser [m]
d_s- Motordurchmesser [m]

ACHTUNG: Wenn V_calc < V_req, ist am Motor ein Saugmantel mit einem Innendurchmesser zu montieren, der die geforderte Umströmungsgeschwindigkeit erfüllt.

DRUCKVERLUSTE