Meldungen zur Maschinentechnik

LFKW testet Pumpen­reinigungs­funk­tion des ACQ580

Ein ACQ580 mit Fernzustandsüberwachung ergänzt die Ausstattung des Lehr- und Forschungsklärwerks (LFKW) der Universität Stuttgart. Der ABB-Frequenzumrichter verfügt über eine Pumpenreinigungsfunktion, die den Ausfall einer Tauchpumpe verhindern soll.

Im Lehr- und Forschungsklärwerk (LFKW) des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler neue Verfahren zur Abwasserreinigung umfassend und praxisnah testen. Seit Februar 2021 erweitert ein ACQ580 die technische Ausstattung des LFKW. Es handelt sich bei diesem Gerät um einen ABB-Frequenzumrichter speziell für den Wasser- und Abwasserbereich.

Verstopfungen werden verhindert
Besonders interessant für die Verantwortlichen des Klärwerks ist die integrierte Pumpenreinigungsfunktion des ACQ580. Sie soll verhindern, dass sich Festkörperpartikel in den Pumpenlaufrädern oder Rohrleitungen festsetzen. Der Frequenzumrichter regelt den Motor einer Tauchpumpe, die Rezirkulationswasser aus dem Belebungsbecken in das Denitrifikationsbecken pumpt. Die Zweikanalradpumpe hat sich in der Vergangenheit infolge von Verschmutzungen wiederholt festgesetzt, was zu Totalschäden der Pumpe führte.

Peter Maurer ist technischer Betriebsleiter des LFKW. Er erläutert: „An dieser Stelle sind innerhalb von zwei Jahren vier Pumpen kaputtgegangen, weil sich in der Spalte zwischen dem Kanalrad und dem Gehäuse Flusen, Fasern und Schlammreste eingetragen haben. Das hat eine erhöhte Stromaufnahme zur Folge, die schließlich den Motor beschädigt.“ Durch die Steigerung der Energieeffizienz von Tauchpumpen werde die Pumpenreinigungsfunktion von Frequenzumrichtern immer wichtiger, so Maurer.

Die Pumpenreinigungsfunktion des ACQ580 besteht aus einer programmierbaren Sequenz von Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen, um Ablagerungen von den Pumpenrädern und Rohrleitungen zu lösen und zu entfernen. Sie verhindert Blockierungen und macht eine manuelle Reinigung weniger häufig erforderlich.

Nach knapp vier Monaten Betriebsdauer zieht Peter Maurer ein erstes positives Fazit:
„Man sieht deutlich, dass die Pumpe sich selbst wieder freispült. Der Volumenstrom geht bei konstanter Drehzahl über den Tagesverlauf leicht zurück und steigt nach der Reinigung wieder an, obwohl die Stromaufnahme sich nicht verändert hat.“
Peter Maurer, Technischer Betriebsleiter des LFKW

https://antriebstechnik-wasser.de.abb.com/pumpenreinigungsfunktion-acq580/

(nach oben)

Pumpenreinigungsfunktion verhindert bei MWA Verzopfen von Pumpen

Der wachsende Markt für Feuchttücher freut deren Hersteller, nicht so aber die Abwasserverbände. Denn anstatt sie in den Mülleimer zu werfen, wo sie hingehören, werden Feuchttücher häufig über die Toilette und damit über die Kanalisation entsorgt, wo sie und andere Hygieneartikel im Abwasser zu verzopften Pumpen führen können. Die integrierte Pumpenreinigungsfunktion der ABB-Frequenzumrichter für die Wasserbranche schafft hier Abhilfe. Die Mittelmärkische Wasser- und Abwasser GmbH (MWA) nutzt diese Funktion, um das Verzopfen von Pumpen zu verhindern.

Feuchttücher sind eine feine Sache. Rasch wird damit der Kinderpopo gesäubert, der Wasserhahn blank geputzt oder der Tisch abgewischt. Über die Kanalisation entsorgt, können sie dort jedoch für Ärger sorgen. Die wenigsten Verbraucher wissen nämlich, dass Feuchttücher Kunststofffasern enthalten. Das macht sie zwar sehr reißfest, dafür lösen sie sich im Gegensatz zu Toilettenpapier aber im Wasser nicht auf. Achtlos in die Toilette geworfene Vliesprodukte können meterlange, kiloschwere verfilzte Vlieszöpfe bilden, die sich um die Laufräder der Abwasserpumpen wickeln können. Fällt eine Pumpe aus, bildet sich ein Rückstau von Schmutzwasser im Abwasserkanal – mit oft übel riechenden Folgen. Verzopft eine Pumpe, muss die Verstopfung von Hand entfernt werden. Dafür muss die Pumpe ausgebaut, gereinigt und instand gesetzt werden. Das kann viel Zeit und damit auch Geld kosten. Massenhaft falsch entsorgte Feuchttücher entwickeln sich für die Abwasserentsorger zu einem wachsenden Problem. Diese suchen deshalb nach effektiven technischen Lösungsmöglichkeiten.

„Wir hatten in einer Pumpstation ständig Probleme mit einer verzopften Pumpe.“
Bernd Zindel, Meister für den Bereich Abwasser

Eine intelligente Lösung stellt hier die Pumpenreinigungsfunktion von Frequenzumrichtern dar, wie sie etwa der ACQ580 bietet. Dieser ABB-Frequenzumrichter für den Wasser- und Abwasserbereich beinhaltet Funktionen für Pumpenapplikationen, darunter die Pumpenreinigungsfunktion, die einen sicheren Durchfluss durch die Pumpen gewährleisten. Der robuste, kompakte und energieeffiziente Frequenzumrichter stellt eine kontinuierliche, zuverlässige Regelung von nahezu jedem Motortyp einschließlich der IE5-Synchronreluktanzmotoren in einem Leistungs- und Spannungsbereich von 0,75 bis 250 kW und 380 bis 480 V sicher. Er verfügt über Elektronikkarten mit Schutzlack. Die Schutzarten IP21 und IP55 ermöglichen die Installation an der Wand oder im Schaltschrank. Die Bedienungsfreundlichkeit des Gerätes wird durch das intuitive Bedienpanel für die Hand-Aus-Auto-Steuerung und das PC-Tool Drive Composer erhöht. Der eingebaute Energierechner zeigt an, wie viel Energie durch Verwendung des Frequenzumrichters eingespart wurde. Zahlreiche Feldbusprotokolle erleichtern die Konnektivität.

Integrierte Funktion für die Pumpenreinigung
Die Pumpenreinigungsfunktion des Frequenzumrichters wird hauptsächlich bei Abwasseranwendungen verwendet. Sie soll verhindern, dass sich Festkörperpartikel in den Pumpenlaufrädern festsetzen. Die Funktion besteht aus einer programmierbaren Sequenz von Vorwärts- und Rückwärtsdrehungen, um Ablagerungen von den Pumpenrädern zu lösen und zu entfernen. Blockaden werden verhindert und eine manuelle Reinigung ist seltener nötig. Die Pumpenreinigungsfunktion verlängert des Weiteren die Lebensdauer von Pumpe, Rohrleitungen und Laufrädern und verbessert die Energieeffizienz des Systems. Die Einstellungen für den Reinigungsbetrieb können frei gewählt werden. So lassen sich beispielsweise Funktionen für den Beginn des Reinigungsbetriebes, die Anzahl der Reinigungszyklen, Rampenzeiten, die Reinigungsdrehzahl und die Freigabe Rückwärtslauf einstellen.

Die brandenburgische Mittelmärkische Wasser- und Abwasser GmbH (MWA), Dienstleister für die Wasser- und Abwasserzweckverbände „Der Teltow“ und „Mittelgraben“, nutzt die Pumpenreinigungsfunktion von Frequenzumrichtern bereits seit 2014. Auch in ihrem Abwassernetz kommt es immer wieder zu Verstopfungen, wenn sich Hygieneartikel vor den Pumpen sammeln und verzopfen. Bernd Zindel ist bei der MWA als Meister für den Bereich Abwasser zuständig. Er erinnert sich: „Wir hatten in einer Pumpstation ständig Probleme mit einer verzopften Pumpe. Bei Recherchen sind wir auf den ABB-Frequenzumrichter mit Rückwärtslauf gestoßen. Wenn der Strom durch eine Verzopfung höher wird, sorgt der Umrichter dafür, dass die Pumpe kurz rückwärts oder schneller läuft. Seitdem hat es sehr wenige Verstopfungen gegeben. Wir sind mit der Reinigungsfunktion der Geräte äußerst zufrieden.“

„Mit der Reinigungsfunktion der Geräte sind wir äußerst zufrieden.“
Bernd Zindel, Meister für den Bereich Abwasser

Die Pumpenreinigung ist nicht die einzige Funktion des ACQ580, die bei der MWA genutzt wird. Bei sämtlichen Pumpwerken der beiden Wasser- und Abwasserzweckverbände kommt die Funktion „Sanfte Rohrfüllung“ zum Einsatz, um die Anlage zu schonen. Mit dieser Funktion kann eine Rohrleitung langsam gefüllt werden. Ein plötzlicher Wasserschwall und Druckanstieg vor einem Rückschlagventil oder einer Rückschlagklappe am Ende des Pumpensystems werden damit verhindert. Durch das drehzahlgeregelte Hoch- und Runterfahren der Pumpen können die Belastungen in den Rohrleitungen stark reduziert werden und das Problem der Druckstöße tritt nicht auf. Die Gefahr defekter Druckleitungen oder Armaturen wird dadurch ausgeschlossen. Bernd Zindel weist noch auf einen weiteren Aspekt hin: „Bei starkem Regenfall versuchen wir, die Netze aufzustauen, um die vorgelagerten Pumpwerke etwas zu entlasten. In einem solchen Fall steuern wir mithilfe der Frequenzumrichter die Förderung der Abwassermengen im Kanal.“

Exzellente Bedienerfreundlichkeit
Begeistert ist Bernd Zindel von der Bedienerfreundlichkeit der ABB-Frequenzumrichter. „Die ist wirklich top. Da wir verschiedene Rampen fahren, beispielsweise für den Normalbetrieb oder den Notbetrieb, muss die Frequenz jeweils entsprechend eingestellt werden. Das geht sehr einfach“, betont er. Die Energieersparnis, die durch die Drehzahlregelung der Pumpen erzielt werden kann, ist ein weiterer wichtiger Punkt für die MWA. Denn das Unternehmen betreibt erfolgreich ein Energiemanagementsystem nach DIN EN ISO 50001.

„Die Bedienerfreundlichkeit der ABB-Frequenzumrichter ist wirklich top.“
Bernd Zindel, Meister für den Bereich Abwasser

Über die MWA
Die Mittelmärkische Wasser- und Abwasser GmbH (MWA) mit Hauptsitz in Kleinmachnow ist seit 1994 betriebsführender Dienstleister für die Wasser- und Abwasserzweckverbände „Der Teltow“ und „Mittelgraben“. Von 147 Pumpwerken wird das Abwasser von über 85 000 Einwohnern zur Kläranlage Stahnsdorf abgeleitet. Dort wird es umweltschonend und sicher gereinigt und in den Naturkreislauf zurückgeführt. Die MWA sichert den Betrieb, die Unterhaltung und die Bauüberwachung der im Eigentum der Zweckverbände befindlichen Wasser- und Abwasseranlagen und sonstigen Einrichtungen zur Wasserlieferung und Schmutzwasserbeseitigung. Sie ist zudem für die Verwaltung und die kaufmännische Betriebsführung der Verbände verantwortlich.

ACQ580 Frequenzumrichter für Wasser und Abwasser: Pumpenreinigungsfunktion

https://antriebstechnik-wasser.de.abb.com/pumpenreinigungsfunktion-verhindert-bei-mwa-verzopfen-von-pumpen/

(nach oben)