Auslegung und Betrieb von Kreiselpumpen

Kreiselpumpen werden zur Förderung von sehr unterschiedlichen Flüssigkeiten eingesetzt. Zum wirtschaftlichen und störungsfreien Betrieb ist eine sehr gute Planung und Auslegung notwendig. Dies und ein gutes Anlagenmanagement sind auch die Grundlagen für eine lange Lebensdauer und geringe Lebenszykluskosten. Konstruktive Maßnahmen, vorbeugende Instandhaltung, optimale Wartung und Reparatur von Anlagen können sowohl die Lebensdauer verlängern als auch Kosten sparen. Sehr häufig werden Kreiselpumpen auch zur Förderung von mit Feststoff beladenen Flüssigkeiten eingesetzt. Dadurch verändern sich die Anforderungen an die Pumpen erheblich. Neue Technologien zur Beschichtung und Herstellung der Pumpenbauteile sowie neue Werkstoffe finden hier ihre Anwendung. Auch die Digitalisierung ist in der Pumpentechnik zunehmend relevant.

Ziel der Weiterbildung

Das Seminar bietet wichtige Hinweise zur Auslegung und richtigen Auswahl der Pumpen, sowie Informationen, wie ein störungsfreier Betrieb gewährleistet werden kann. Weitere wichtige Themen sind Kavitation, Energieeinsparung und Maßnahmen zu Schadensvermeidung. Sie lernen die Pumpenhydraulik und die einzelnen Komponenten der Pumpe kennen und bewerten. Elektrische Antriebe sind ein weiteres Thema. Die Leistungsgrenzen beim Betrieb, die Beurteilung des Betriebsverhaltens und Schadensmechanismen werden anhand von praktischen Beispielen aufgezeigt. Das Verständnis der Funktionsweise ist Voraussetzung für die richtige Auslegung. Anhand von Berechnungsbeispielen und Übungen lernen Sie den Betriebsbereich der Pumpen festzulegen. Beispiele liefern Tipps und Hinweise, um eine falsche Betriebsweise und Schäden zu vermeiden. Es wird aufgezeigt, dass sowohl der Einsatz von neuen Technologien als auch eine vorausschauende Instandhaltung die Wirtschaftlichkeit von Pumpenanlagen erheblich erhöhen können. Auch Hinweise zu Fehlermanagement sowie Vorschläge für Maßnahmen zu Fehlervermeidung und Fehlererkennung werden gegeben.

Mittwoch, 6. März 2024
9.00 bis 12.15 und 13.00 bis 17.15 Uhr

1. Einführung (T. Merkle)
– verschiedene Pumpenarten
– Grundlagen und konstruktiver Aufbau von Kreiselpumpen
– Bauformen, Laufradformen, Betriebsverhalten
– spezifische Drehzahl
– NPSH, Kavitation, Q-H-Kennlinien
– Kreiselpumpenarten, Saugverhalten
– Werkstoffe
– elektrische Antriebe (Synchron-, Asynchron-, EC-Motoren u.a.)
– Explosionsschutz (ATEX-Vorschriften)

2. Auslegung und Planungskriterien (T. Merkle)
– Betriebspunkt, Pumpenkennlinie und Anlagenkennlinie
– Anlagenhydraulik
– Parallel- und Reihenschaltung
– Drehzahlregelung
– Förderung viskoser Flüssigkeiten
– Strömungsanalyse, Strömungssimulation
– Auslegung und Pumpenauswahl mittels Software
– Mindestwirkungsgrade, Ökodesign-Richtlinie
– neue Effizienz-Richtlinien, IE-Klassen
– Beispiel: Förderhöhen-Berechnung

3. Pumpen für Wasser, Abwasser (T. Merkle)
– Wasserpumpen-Bauarten, Einsatzbereiche
– Randbedingungen im Abwasserbereich
– Laufrad-Typen
– Pumpen-Typen
– Tauchmotorpumpen
– Axialpumpen und Axial-Rührer
– MEI-Wert etc. (EU-Norm)
– Pumpenanlagen zur Abwasserförderung

4. Planung und Dimensionierung, Beispiele, Übungen (T. Merkle)
– hydraulische Grundlagen
– Förderhöhe und Reibungsverluste
– Reynoldszahl
– Druckverlust-Berechnung
– Betriebspunkt, Kennfeld und Kennlinie
– verschiedene Berechnungsbeispiele
– Übungen
– Kostenbetrachtung

5. Verschleiß – Ursachen, Vorbeugung und Verschleißreduzierung (T. Merkle)
– Ursachen und Auswirkungen von Verschleiß an Kreiselpumpen
– Fremdkörper, Überlastung, Feststoffe
– Verschleiß durch Abrasion und Kavitation
– Verschleiß an Gleitringdichtungen
– Ursachen für Kavitation
– Störungen erkennen, bewerten, Tendenzen ableiten
– Maßnahmen zur Störungsvermeidung
– Verschleiß- und Strömungsanalyse
– konstruktive Maßnahmen
– Oberflächenvergütung
– Sonderkonstruktionen
– Korrosionsschutz – Abrasionsschutz

6. Aufstellung und Inbetriebnahme (T. Merkle)
– Aufstellung und Inbetriebnahme
– Verluste in Rohren, Elementen und Armaturen
– Optimierung durch Strömungs- und Verschleißsimulation
– Trockenlaufschutz
– Überwachung mittels Sensoren
– Condition Monitoring Systeme
– pump Control

7. Grundlagen der Schwingungs-Überwachung (W. Geibel)
– Übersicht über Condition Monitoring Methoden
– schwingungsbasierte Methoden zur Pumpenbeurteilung
– erzwungene und freie Schwingungen – Erregermechanismen
– Beurteilung von Maschinenbelastung und Wälzlagerzustand mit Summenkennwerten
– Methoden zur diagnostischen Beurteilung von Pumpen
– FFT-Analyse zur Diagnose periodischer Schwingungserreger
– Hüllkurvenanalyse (HK-FFT) zur Diagnose von Stoßanregungen

8. Praktische Beispiele zur Schwingungsüberwachung (W. Geibel)
– Vorführung, portable Messgeräte und Online-Systeme zur Pumpenüberwachung
– Datenbanken, Kommunikationsmethoden und Visualisierung der Ergebnisse
– Beispiele zum Online-Monitoring für verschiedene Pumpenvarianten
– Interpretation von Schwingungsanalysen, Fehlertabelle
– Quellen für Schwingungsanregung
– Fehlerbilder für typische Pumpenschäden
– Schadensbeispiele aus der Praxis

9. Wartung, Reparatur, Instandhaltung (T. Merkle)
– Wartung, Inspektion
– Montage Gleitringdichtung
– Wiederinbetriebnahme nach Einlagerung
– Demontage, Pumpen mit Norm-Motoren
– Hinweise zu Planung und Konzeption von vorausschauender Instandhaltung
– Lebenszykluskosten (LCC)

10. Zusammenfassung (T. Merkle)
– Planung und Konzeption
– Energie-Effizienz
– Verschleiß
– Anlagenhydraulik
– elektrische Antriebe
– Überwachung/Monitoring
– Kostenbetrachtung, Preisvergleiche
– Industrie 4.0 bei Pumpen