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FRAGEN

Es freut uns, dass Du den Weg ins Trainingscenter gefunden hast.

Deine Aufgabe des Monats lautet:

„AUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE“

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AUFGABE DES MONATSAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

Die Aufgabe AUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE soll Dich Schritt für Schritt an die praxisnahe Umsetzung dieser nicht so häufig vorkommenden, aber wichtigen Situation in Bereichen von Kläranlagen und Pumpstationen heranführen.

Lernziel:Kennenlernen und Anwenden grundlegender Berechnungen zur Auslegung von Kreiselpumpen im Bereich der Kläranlage und Pumpstation.

Aufgaben:1. Aufgabenstellung und Fragen zur Einführung findest Du auf der nächsten Folie.2. Ein Laufrad ist ein Bauteil jeder Kreiselpumpe. Zähle 3 verschiedene

Laufradbauformen auf, die für den Abwassertransport in Frage kommen und nenne kurz ihre Funktion.

3. Wie nennt man die zwei Aufstellungsbauarten von Kreiselpumpen und nenne kurz ihre Funktionen.

4. Du möchtest eine zweite baugleiche Pumpe dazu schalten, um das Becken schneller zu entleeren. Wie hoch ist der Duschfluss in l/s anschließend? Zur Feststellung benötigst Du die Pumpenkennlinie.

5. Berechne den Energieaufwand in kW, um mit einer Pumpe das Becken innerhalb von 6 Stunden zu entleeren. Achte dabei auf die vorhandene Zeichnung. Der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe beträgt 87 %, die manometrische Höhe kann vernachlässigt werden.

Hinweis:Die Aufgaben sollten in Absprache mit Deinem MeisterIn /AusbilderIn durchgeführt werden. Dadurch kann die Aufgabe optimal in Deinen Ausbildungsverlauf eingepasst und als praktische Übung in Deinem Ausbildungsbetrieb durchgeführt werden.

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MEIN TIPP:„ Als Einstieg in das Modul solltest Du dir eine Anlagen- und Pumpenkennlinie anschauen!“

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AUFGABENSTELLUNGAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

1.Aufgabenstellung

Zwecks Wartungsarbeiten muss ein Becken mit einem Volumen von 1500m³ entleert werden. Im Lager stehen mehrere Pumpen zur Verfügung. Das Becken soll innerhalb von 6 Stunden entleert werden.

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2,70

m0,

30m

Querschnitt eines Beckens

1. Wie viel l/s muss die Pumpe fördern können, um das Becken innerhalb von 6 Stunden zu entleeren?

2. Wie setzt sich der Gesamtwirkungsgrad einer Pumpe zusammen?

3. Wie hoch ist der Gesamtwirkungsgrad, wenn der Motor (elektrisch und mechanisch) einen Wirkungsgrad von 0,70 und die Pumpe einen von 0,80 hat?

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PUMPENKENNLINIEAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

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0 20 40 60 80 100 120 140 1600

3

6

9

12

15

18

21

24

Pumpenkennlinie

Q in l/s

H in

m

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LÖSUNGSHILFEAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

1. Lösung Aufgabenstellung

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1. entspricht 69,44l/s

2. Bei einer Pumpe setzt sich der Gesamtwirkungsgrad (siehe Nummer 3) aus dem Motorwirkungsgrad ηMotor (elektrisch und mechanisch) und dem hydraulischen Wirkungsgrad ηPumpe zusammen. Die Multiplikation beider Werte führt zum Gesamtwirkungsgrad ηgesamt.

3. Ƞges=ȠMotor*Ƞpumpe 0,70 * 0,80=0,56 entspricht 56%

Kreiselpumpe

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LÖSUNGSHILFEAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

2. Was ist ein Laufrad und nenne 3 verschiedene Laufradbauformen

Ein Laufrad ist ein rotierendes und mit Schaufeln (verschiedene Bauarten) besetztes Bauteil einer Pumpe. Es wird durch Strömungsumlenkungen an den Schaufeln eine mechanische Förderleistung erzeugt.

Freistromrad: Ein Freistromrad ist ein Radialrad, das einen großen Durchgang für die im Fördermedium enthaltenen Feststoffe hat und am wenigsten Betriebsstörungen auf Kläranlagen aufweist.

Schneckenrad: Ist ein offenes, diagonales Einschaufelrad und hat einen Durchgang bis zu 15cm. Das Schneckenrad ist geeignet für den Transport von Abwässern mit festen und langfaserigen Beimengen.

Geschlossenes Kanalrad: Ist zum Fördern von Dickstoffen aller Art geeignet. Diese Art von Laufrädern werden neben der Abwassertechnik unter anderem in der Papier-, Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie eingesetzt.

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Freistromrad

Schneckenrad

Geschlossenes Kanalrad

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LÖSUNGSHILFEAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

3. Aufstellungsbauarten

Nass aufgestellte Pumpen gehören zu dem einfachsten Konzept in der Abwassertechnik. Pumpen sind dabei direkt im Saugraum untergebracht und während des Betriebes in der Regel komplett vom Abwasser umgeben.

Trocken aufgestellte Pumpen sind nicht im Fördermedium, sondern neben dem Pumpwerk (separater Raum) untergebracht. Sie können horizontal oder vertikal installiert werden.

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Trocken aufgestellte Pumpen

Nass aufgestellte Pumpe

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0 20 40 60 80 100 120 140 1600

3

6

9

12

15

18

21

24

(Q in l/s)

140l/s

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(H in

m)

LÖSUNGSHILFEAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

Gleiche Abstände zeichnen, dabei entsteht die zweite rote Kurve!

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LÖSUNGSHILFEAUSLEGUNG EINER KREISELPUMPE

5. Energieaufwand

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𝑃 𝑃𝑢𝑚𝑝𝑒=1500000 𝑙∗1𝑘𝑔∗9,81𝑚∗3𝑚

𝑙∗𝑠2∗1000𝑊𝑘𝑊

∗21600 𝑠∗0,87=2,34𝑘𝑊

21600s = 6h für die Entleerung

2,70

m0,

30m

Querschnitt eines Beckens

Hinweis: Die gesamte Höhe ist die Summe aus der geodätischen und manometrischen Höhe.Die geodätische Höhe, ist die Höhe zwischen der Oberfläche vom saugseitigen Wasserspiegel und der Mitte des Laufrads (Pumpeneingang) bei Pumpen. Die manometrische Höhe errechnet sich aus der geodätischen Höhe sowie den Reibungsverlusten der Saugleitungen.

𝑃 𝑃𝑢𝑚𝑝𝑒=𝑉 ∗ 𝜌∗𝑔∗h1000𝑊𝑘𝑊

∗𝑡∗Ƞ=𝑘𝑊

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KONTROLLFRAGEN

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DEIN PERSÖNLICHER TRAINER

„Hast Du Fragen zu den Lösungen oder Kontrollfragen? Kein Problem! Melde Dich gleich bei mir im SAMMELPLATZ“

BJÖRN