EP1731684B1 - Betriebsverfahren für eine Abwasserhebeanlage und mit diesem Verfahren betriebenen Anlage - Google Patents

Betriebsverfahren für eine Abwasserhebeanlage und mit diesem Verfahren betriebenen Anlage Download PDF

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EP1731684B1
EP1731684B1 EP06011987.2A EP06011987A EP1731684B1 EP 1731684 B1 EP1731684 B1 EP 1731684B1 EP 06011987 A EP06011987 A EP 06011987A EP 1731684 B1 EP1731684 B1 EP 1731684B1
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EP
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centrifugal pump
sewage
rotational speed
sewage lifting
plant
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EP1731684A1 (de
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Jürgen Gröschel
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KSB AG
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KSB AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/02—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions
    • F04D15/0209—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid
    • F04D15/0218—Stopping of pumps, or operating valves, on occurrence of unwanted conditions responsive to a condition of the working fluid the condition being a liquid level or a lack of liquid supply

Definitions

  • the invention relates to a method for adjustment and operation of a equipped with a centrifugal pump sewage lifting plant, which serves to promote fäkalien inconveniencem or faecal-free wastewater and optionally of surface water in a channel system, wherein the preferably via a check valve, in particular a non-return valve in a pipeline to be pumped wastewater occurs below a defined backflow level for the channel system, and wherein a minimum flow rate is specified for the promotion.
  • the invention relates to the wastewater lifting plant itself.
  • Wastewater lifting plants which have to promote accumulating water below the backflow level of a sewer system, are usually arranged in residential buildings. Above all, they serve to extract sewage-containing wastewater, which accumulates in the cellars of such residential buildings. Therefore, they are often referred to as Hurkalienhebeanlagen.
  • the existing geodetic head and the dynamic losses due to the flow are determined first. Based on this data, a pipeline characteristic is determined. Now, the minimum and maximum flow rates are calculated from the minimum and maximum flow rates prescribed by the standard and entered in a prepared diagram. In the diagram, the characteristics of several available lifting systems are conveniently drawn. One within the permissible range, the point of intersection between the lifting system and the piping characteristic gives the sought-after indication of a suitable lifting system.
  • the invention has for its object to provide a method that overcomes the indicated problems of interpretation and provides a particular application adapted and working without disturbing noise sewage lifting system.
  • This object is achieved for a system of the type mentioned according to the invention by a method which initially determined for different significant operating points rotational speeds of the centrifugal pump with the help of one equipped with a programmable frequency converter, the centrifugal pump driving electric motor in a fully installed lifting system, which together with the resulting data stored in a central unit controlling the plant and their further operation are based.
  • the inventive method determined by itself all relevant parameters of the concrete system and adjusts the lifting system accordingly.
  • This self-adjustment has the advantage that the lifting system is operated in the optimum flow velocity range and thus do not cause the mentioned noise.
  • the control used for self-adjustment can additionally take on a variety of monitoring tasks to self-help.
  • An expedient embodiment of the method according to the invention provides that when a first or recommissioning of sewage lifting the centrifugal pump is ramped up to a maximum speed and turned off before reaching a still suitable for promoting minimum sewage levels, then switched on with closed check member, the centrifugal pump again and whose speed is steadily increased, the speed reached when opening the check member is stored as the zero speed corresponding height speed, whereupon the predetermined minimum flow speed corresponding speed is determined and stored.
  • the determination of the predetermined minimum flow speed corresponding speed can be done in different ways.
  • the speed can be determined by calculation.
  • the system characteristic curve defined by the determined zero-point delivery head
  • the pump characteristic curve are cut at a quantity point which corresponds to the minimum flow rate.
  • the speed in question can also be determined by a flow meter arranged in the pipeline. Conveniently, a non-return valve designed according to the dynamic pressure principle is used as a flow meter.
  • a lifting system operating with the method according to the invention is also capable of undertaking monitoring tasks during operation.
  • the method recognizes due to a suitably designed evaluation scheme, a blockage of the check member or a flow disturbance in the pipeline, and it can derive a remedial action.
  • a detected disturbance of the flow the speed of the centrifugal pump can be increased, so to speak, a purge flow caused. Only after exceeding a predetermined period of time, a shutdown signal and / or a warning signal is then given to persist the fault.
  • a sewage lifting plant using a method according to the invention with a centrifugal pump for conveying sewage-containing or faecal-free wastewater and / or surface water into a sewer system has an electric motor equipped with a programmable frequency converter for driving the centrifugal pump.
  • the non-return valve connected downstream of the centrifugal pump may be equipped with a sensor which signals the opening of the non-return valve. It is also advantageous when using the method according to the invention if the non-return valve can be used as a flow meter according to the dynamic pressure principle. This facilitates the adjustment, since this can be used to determine the achievement of the prescribed minimum flow rate. In addition, a constant control of the operation of the lifting system is possible with the flow meter.
  • the EP 1 138 950 A1 discloses a pressure booster to which consumers are connected.
  • a liquid pump is driven by an electric motor and a controller is used to compare an actual value of an output pressure of the liquid pump with a predetermined setpoint of Output pressure.
  • the controllability of the pump power by varying the pump drive speed is used to cover fluctuating consumption values at constant pressure or sliding pressures according to predetermined criteria.
  • this is placed in a kind of oscillating state in which consumption levels near zero, the actual value exceeds the setpoint of the pressure, resulting in a Abregeln the engine and thus to a pump shutdown.
  • the initially described problems of a sewage lifting plant is promoted in the sewage or surface water in a sewer system, are by the EP 1 138 950 A1 unsolved.
  • DE 35 20 538 A discloses a plant for the delivery of milk, wherein a centrifugal pump is designed with frequency converter. The control of the plant deals with the problem of cavitation.
  • the in the Fig. 1 shown system is arranged for the most part below the backflow level 1, which is characterized here by a triangle.
  • the plant comprises a collecting container 2, which is connected to a sewer line 3, and a delivery line 4, which opens into a sewer 5.
  • a - not shown - centrifugal pump is arranged, which promotes from the sewer 3 flowing fäkalalien Vietnameses and fäkalientransports wastewater via a check valve 6 in the sewer 5.
  • the method according to the invention not only eliminates problems with the design. This procedure also allows plant operation with continuous self-checking and automatic correction of minor disturbances, which, if not remedied, could lead to major disruptions or even equipment failure. This is based on in the Fig. 3 outlined sewage lifting unit explains:
  • the lifting system is equipped with a centrifugal pump 8 whose electric motor 9 is provided with a programmable frequency converter 10.
  • the centrifugal pump 8 can therefore be operated at different speeds.
  • the centrifugal pump 8 is followed by a check valve 11, which is equipped with an opening of the check valve 11 reporting sensor.
  • the Lifting system has a collecting container 12, in which a level sensor 13 is provided, which responds to three different preset fluid levels: at a minimum fluid level, it gives the signal “Abpump sunny OFF", at a normal high water level, it gives the signal “Abpump sunny day”, and at a he reports "flood ALARM" the water level exceeding the latter level.
  • the centrifugal pump 8 is raised again on a speed ramp, wherein the speed is stored at which the sensor of the check valve 11 "Open" reports.
  • the speed stored here is directly related to the zero-point head, which in turn corresponds to the geodetic head.
  • the lifting system is adjusted for further operation.
  • the method according to the invention is also suitable to optimize this further operation and to protect against various disturbances:
  • the method can be used to effect a gentle closing of the non-return valve 11 by shutting down the centrifugal pump 8 via a speed ramp.
  • the system operating with the method or the control equipped accordingly is capable of detecting a blockage of the non-return valve 11 or an incipient clogging within the hydraulic part and reacting appropriately thereto. If a short-term speed increase with the flushing effect achieved thereby is not sufficient to eliminate the fault, the system can trigger a warning and / or a switch-off signal.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung und zum Betrieb einer mit einer Kreiselpumpe ausgestatteten Abwasserhebeanlage, die zur Förderung von fäkalienhaltigem oder fäkalienfreiem Abwasser und gegebenenfalls von Oberflächenwasser in ein Kanalsystem dient, wobei das über ein Rückschlagorgan, insbesondere eine Rückschlagklappe in einer Rohrleitung zu fördernde Abwasser vorzugsweise unterhalb einer für das Kanalsystem definierten Rückstauebene anfällt, und wobei für die Förderung eine Mindestfließgeschwindigkeit vorgegeben ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf die Abwasserhebeanlage selbst.
  • Abwasserhebeanlagen, die unterhalb der Rückstauebene eines Kanalsystems anfallendes Wasser zu fördern haben, sind meist in Wohngebäuden angeordnet. Sie dienen vor allem der Förderung von fäkalienhaltigem Abwasser, das in den Kellern solcher Wohngebäude anfällt. Daher werden sie auch vielfach als Fäkalienhebeanlagen bezeichnet.
  • Für die Auslegung solcher Anlagen werden zunächst die bauseitig vorhandene geodätische Förderhöhe und die dynamischen Verluste durch die Strömung ermittelt. Aufgrund dieser Daten wird eine Rohrleitungskennlinie bestimmt. Nun werden die Mindest- und Maximalfördermengen aus den nach der Norm vorgeschriebenen Mindest- und Maximalfließgeschwindigkeiten errechnet und in ein vorbereitetes Diagramm eingetragen. In das Diagramm werden zweckmäßig die Kennlinien mehrerer zur Verfügung stehender Hebeanlagen eingezeichnet. Ein im zulässigen Bereich liegender Schnittpunkt von Hebeanlagen- und Rohrleitungskennlinie gibt den gesuchten Hinweis auf eine passende Hebeanlage.
  • Der für die Auslegung einer Hebeanlage zu treibende Aufwand kann zwar durch ein Computerprogramm minimiert werden; es bleibt aber dennoch die Gefahr einer Überdimensionierung der Hebeanlage aufgrund zu groß abgeschätzter Verluste. Dies führt dazu, daß die Anlage außerhalb der zulässigen Fließgeschwindigkeiten betrieben wird und unerwünschte Geräusche entstehen. Zusätzlich zu den Strömungsgeräuschen in der Rohrleitung kann es bei zu großen Volumenströmen der Pumpe bei Erreichen des Mindestflüssigkeitsstandes zu einem Schlürfbetrieb kommen, der ebenfalls störende Geräusche im Gebäude erzeugt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das die aufgezeigten Probleme der Auslegung überwindet und eine dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßte und ohne störende Geräusche arbeitende Abwasserhebeanlage zur Verfügung stellt.
  • Diese Aufgabe wird für eine Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches bei einer fertig installierten Hebeanlage zunächst die für verschiedene markante Betriebspunkte signifikanten Drehzahlen der Kreiselpumpe mit Hilfe eines mit einem programmierbaren Frequenzumformer ausgestatteten, die Kreiselpumpe antreibenden Elektromotors ermittelt, wobei diese nebst den hieraus resultierenden Daten in einer die Anlage steuernden Zentraleinheit gespeichert und deren weiterem Betrieb zugrunde gelegt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt von sich aus alle relevanten Parameter der konkreten Anlage und justiert die Hebeanlage entsprechend. Diese Selbstjustierung hat den Vorteil, daß die Hebeanlage im optimalen Fließgeschwindigkeitsbereich betrieben wird und somit die erwähnten Störgeräusche nicht entstehen.
  • Der bisher für die Auslegung der Anlage notwendige Aufwand wird eingespart. Die Forderung der Norm nach bestimmten Fließgeschwindigkeiten wird sicher erfüllt. Im übrigen kann die Anlage in einem breiteren Anwendungsbereich eingesetzt werden, wodurch die Zahl notwendiger Varianten an Hebeanlagen reduziert wird, was wiederum Einsparungen für Fertigung und Lagerhaltung mit sich bringt.
  • Die für die Selbstjustierung verwendete Steuerung kann zusätzlich noch eine Vielzahl an Überwachungsaufgaben bis hin zur Selbsthilfe übernehmen.
  • Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß bei einer Erst- oder Wiederinbetriebnahme der Abwasserhebeanlage die Kreiselpumpe zu einer maximalen Drehzahl stetig hochgefahren und vor dem Erreichen eines zur Förderung noch geeigneten Mindest-Abwasserniveaus abgeschaltet wird, danach bei geschlossenem Rückschlagorgan die Kreiselpumpe wieder eingeschaltet und deren Drehzahl stetig hochgefahren wird, wobei die bei Öffnen des Rückschlagorgans erreichte Drehzahl als die der Nullpunktsförderhöhe entsprechende Drehzahl gespeichert wird, woraufhin die der vorgegebenen Mindestfließgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl ermittelt und gespeichert wird.
  • Die Ermittlung der vorgegebenen Mindestfließgeschwindigkeit entsprechenden Drehzahl kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Zum einen kann die Drehzahl rechnerisch ermittelt werden. Hierbei wird die Anlagenkennlinie (durch die ermittelte Nullpunktsförderhöhe festgelegt) und die Pumpenkennlinie in einem größer als die Mindestfließgeschwindigkeit entsprechenden Mengenpunkt geschnitten. Andererseits kann die fragliche Drehzahl aber auch durch einen in der Rohrleitung angeordneten Durchflußmesser ermittelt werden. Zweckmäßigerweise wird dabei eine nach dem Staudruckprinzip ausgebildete Rückschlagklappe als Durchflußmesser genutzt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Ausschalten der Kreiselpumpe über eine voreingestellte Drehzahlrampe erfolgt. Dies hat den günstigen Effekt, daß das Rückschlagorgan langsam schließt, ein hartes lautes Schließgeräusch somit vermieden wird.
  • Wie bereits angesprochen, ist eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Hebeanlage auch imstande, Überwachungsaufgaben im laufenden Betrieb zu übernehmen. So erkennt das Verfahren aufgrund eines entsprechend gestalteten Auswerteschemas eine Blockade des Rückschlagorgans oder eine Störung des Durchflusses in der Rohrleitung, und es kann daraus eine Abhilfe schaffende Aktion ableiten. So kann bei einer festgestellten Störung des Durchflusses die Drehzahl der Kreiselpumpe erhöht werden, also gewissermaßen ein Spülstrom verursacht werden. Erst nach Überschreitung einer vorgegebenen Zeitspanne wird dann bei Fortbestehen der Störung eine Abschaltsignal und/oder ein Warnsignal gegeben.
  • Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß bei einem Übergang der Fördermenge in einen vorgegebenen Spitzenlastbereich eine Drehzahlerhöhung erfolgt, wobei jeweils die zulässige Fließgeschwindigkeit eingehalten wird. Dies ermöglicht es bei entsprechender Dimensionierung der Kreiselpumpe, eine bisher notwendige Spitzenlastpumpe einzusparen.
  • Eine das erfindungsgemäße Verfahren nutzende Abwasserhebeanlage mit einer Kreiselpumpe zur Förderung von fäkalienhaltigem oder fäkalienfreiem Abwasser und/oder Oberflächenwasser in ein Kanalsystem besitzt einen mit einem programmierbaren Frequenzumformer ausgestatteten Elektromotor zum Antrieb der Kreiselpumpe. Zur Erleichterung der Justierung der Hebeanlage kann die der Kreiselpumpe nachgeschaltete Rückschlagklappe mit einem das Öffnen der Rückschlagklappe meldenden Sensor ausgestattet sein. Ebenso ist es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von Vorteil, wenn die Rückschlagklappe nach dem Staudruckprinzip als Durchflußmesser verwendet werden kann. Dies erleichtert die Justierung, da sich hiermit das Erreichen der vorgeschriebenen Mindestfließgeschwindigkeit feststellen läßt. Außerdem ist mit dem Durchflußmesser eine ständige Kontrolle des Betriebes des Hebeanlage möglich.
  • Die EP 1 138 950 A1 offenbart eine Druckerhöhungsanlage, an die Verbraucher angeschlossen sind. Eine Flüssigkeitspumpe wird von einem elektrischen Motor angetrieben und ein Regler dient dem Vergleich eines Istwerts eines Ausgangsdruckes der Flüssigkeitspumpe mit einem vorgegebenen Sollwert des Ausgangsdruckes. Wie bei Druckerhöhungsanlagen üblich, wird die Regelbarkeit der Pumpenleistung durch Variation der Pumpenantriebsdrehzahl dazu benutzt, schwankende Verbrauchswerte bei konstantem Druck oder nach vorgegebenen Kriterien gleitenden Drücken abzudecken. Durch einen durch eine Steuerschaltung hervorgerufenen ungewöhnlichen Betrieb des Reglers wird dieser in eine Art schwingenden Zustand versetzt, bei dem bei Verbrauchsmengen nahe null der Istwert den Sollwert des Druckes überschreitet, was zu einem Abregeln des Motors und damit zu einem Pumpenstillstand führt. Die eingangs geschilderten Probleme einer Abwasserhebeanlage, bei der Abwasser oder Oberflächenwasser in ein Kanalsystem gefördert wird, werden durch die EP 1 138 950 A1 nicht gelöst.
  • DE 35 20 538 A offenbart eine Anlage zur Förderung von Milch, wobei eine Kreiselpumpe mit Frequenzumformer ausgestaltet ist. Die Steuerung der Anlage beschäftigt sich mit der Problematik der Kavitation.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
    • Fig. 1
    eine Fäkilienhebeanlage, bei der das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden ist;
    Fig. 2
    ein Diagramm, wie es für die Auslegung von Hebeanlagen der vorbekannten Art benutzt wurde;
    Fig. 3
    eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren justierte und arbeitende Fäkalienhebeanlage.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage ist zum größten Teil unterhalb der Rückstauebene 1 angeordnet, die hier durch ein Dreieck gekennzeichnet wird. Die Anlage umfaßt einen Sammelbehälter 2, der an eine Abwasserleitung 3 angeschlossen ist, und eine Förderleitung 4, die in einen Abwasserkanal 5 mündet. Im Sammelbehälter 2 ist eine - nicht dargestellte - Kreiselpumpe angeordnet, die aus der Abwasserleitung 3 zufließendes fäkalienhaltiges und fäkalienfreies Abwasser über eine Rückschlagklappe 6 in den Abwasserkanal 5 fördert.
  • Die Auslegung einer solchen Anlage erfolgte bis dato in einer anhand des Diagramms der Fig. 2 zu veranschaulichenden Weise. In einem ersten Schritt wurden die jeweils gegebene geodätische Förderhöhe und die dynamischen Verluste durch die Strömung ermittelt bzw. aufgrund von Erfahrungswerten festgelegt. Hieraus wurde eine Rohrleitungskennlinie errechnet. - Im Diagramm ist eine mit der Ziffer 7 gekennzeichnete Rohrleitungskennlinie dargestellt. - Danach wurden die Mindestfördermenge Qmin und die Maximalfördermenge Qmax aus den durch die gültige Norm vorgeschriebenen Mindest- und Maximalfließgeschwindigkeiten errechnet und in das Diagramm übertragen. Nun konnte anhand der Kennlinien der zur Verfügung stehenden Hebeanlagen, im Ausführungsbeispiel sind dies HA 1 bis HA 3, eine passende Anlage ausgewählt werden. Dazu mußte der Schnittpunkt der Hebeanlagen-Kennlinie im zulässigen Bereich zwischen Qmin und Qmax liegen, dies trifft im Diagramm der Fig. 2 auf die Anlage H 2 zu.
  • Der Nachteil einer auf die geschilderte Weise ausgelegten Anlage war nicht allein der für die Auslegung zu treibende Aufwand. Wesentlicher noch war das Risiko, daß die Anlage aufgrund falscher Annahmen über die zu berücksichtigenden Verluste falsch dimensioniert war. Um hier auf der "sicheren Seite" zu sein, d.h. eine auf jeden Fall arbeitende Anlage zu konzipieren, schätzte man die Verluste eher zu hoch als zu niedrig ein. Das aber hatte zur Folge, daß die zulässigen Fließgeschwindigkeiten überschritten wurden und dadurch störende Geräusche durch die Anlage entstanden. Außerdem führten die großen Volumenströme der Pumpen jeweils bei Erreichen des Mindestflüssigkeitsstandes zu einem Schlürfbetrieb, der ebenfalls störende Geräusche im Gebäude erzeugte..
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nicht nur die Probleme mit der Auslegung beseitigt. Dieses Verfahren ermöglicht außerdem einen Anlagenbetrieb mit einer ständigen Selbstkontrolle und einer automatischen Behebung kleinerer Störungen, die bei fehlender Behebung zu größeren Störungen oder gar zum Ausfall der Anlage führen könnten. Dies wird anhand der in der Fig. 3 skizzierten Fäkalienhebeanlage erläutert:
  • Die Hebeanlage ist mit einer Kreiselpumpe 8 ausgestattet, deren Elektromotor 9 mit einem programmierbaren Frequenzumformer 10 versehen ist. Die Kreiselpumpe 8 kann also mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Der Kreiselpumpe 8 ist eine Rückschlagklappe 11 nachgeschaltet, welche mit einem das Öffnen der Rückschlagklappe 11 meldenden Sensor ausgestattet ist. Die Hebeanlage besitzt einen Sammelbehälter 12, in dem ein Niveausensor 13 vorgesehen ist, der auf drei verschiedene voreingestellte Flüssigkeitsstände anspricht: bei einem Mindestflüssigkeitsstand gibt er das Signal "Abpumpbetrieb AUS", bei einem normalen Höchstwasserstand gibt er das Signal "Abpumpbetrieb EIN", und bei einem den letztgenannten Pegel übersteigenden Wasserstand meldet er "Hochwasser ALARM".
  • Bei einer Erst- oder Wiederinbetriebnahme erhält bei einem entsprechend hohen Flüssigkeitsstand im Sammelbehälter 12 die Steuerung des Frequenzumformers 10 vom Niveausensor 13 den Befehl "Abpumpbetrieb EIN". Die Kreiselpumpe 8 wird nun durch den Frequenzumformer 10 auf einer Rampe, d.h. mit einer kontinuierlichen Drehzahlsteigerung, hochgefahren. Die Maximaldrehzahl ist dann erreicht, wenn die für die Hebeanlage maximale geodätische Höhe einschließlich der dynamischen Verluste sicher überwunden wird. Nach einer vom Volumen des Sammelbehälters 12 abhängigen Zeitspanne und bevor der Mindestflüssigkeitsstand erreicht ist, wird die Kreiselpumpe abgeschaltet. Nun schließt sich die Rückschlagklappe 11 und die Flüssigkeitssäule der darüber befindlichen Rohrleitung steht als statischer Druck auf der Rückschlagklappe 11.
  • Im nächsten Schritt wird die Kreiselpumpe 8 wieder auf einer Drehzahlrampe hochgefahren, wobei die Drehzahl gespeichert wird, bei der der Sensor der Rückschlagklappe 11 "Öffnen" meldet. Die hiermit gespeicherte Drehzahl steht in direkter Beziehung zur Nullpunktsförderhöhe, die wiederum der geodätischen Förderhöhe entspricht.
  • Im weiteren Verlauf wird die Drehzahl stetig erhöht, bis die vorgeschriebene Mindestfließgeschwindigkeit sicher erreicht wird. Die hierzu notwendige Drehzahlerhöhung kann aus der jetzt bekannten Anlagenkennlinie errechnet oder durch einen Durchflußmesser, als der u.a. die Rückschlagklappe 11 bei entsprechender Ausstattung nach dem Staudruckprinzip fungieren könnte, vorgegeben werden.
  • Mit dem bis hierher geschilderten Verfahrensablauf ist die Hebeanlage für den weiteren Betrieb justiert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist aber auch geeignet, diesen weiteren Betrieb zu optimieren und gegen verschiedene Störungen zu schützen:
  • So kann das Verfahren beispielsweise genutzt werden, um ein sachtes Schließen der Rückschlagklappe 11 zu bewirken, indem die Kreiselpumpe 8 über eine Drehzahlrampe heruntergefahren wird. Die mit dem Verfahren bzw. der entsprechend ausgestatteten Steuerung arbeitende Anlage ist im übrigen in der Lage, eine Blockade der Rückschlagklappe 11 oder eine beginnende Verstopfung innerhalb des hydraulischen Teils zu erkennen und darauf angemessen zu reagieren. Sollte eine kurzzeitige Drehzahlerhöhung mit der dadurch erzielten Spülwirkung nicht ausreichen, um die Störung zu beseitigen, kann von der Anlage ein Warn- und/oder ein Abschaltsignal ausgelöst werden.
  • Bei Anlagen, die bei herkömmlicher Auslegung mit einer zusätzlichen Spitzenlastpumpe ausgestattet wurden, kann bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens gegebenenfalls auf eine zweite Pumpe verzichtet werden. Hierzu bedarf es lediglich einer größer dimensionierten Pumpe, die im Normalbetrieb mit gedrosselter Drehzahl läuft, bei Spitzenlast aber durch eine Drehzahlerhöhung den gestellten Anforderungen entspricht. Dabei ist selbstverständlich auf die Einhaltung der zulässigen Fließgeschwindigkeit zu achten.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Justierung und zum Betrieb einer mit einer Kreiselpumpe ausgestatteten Abwasserhebeanlage, die zur Förderung von fäkalienhaltigem oder fäkalienfreiem Abwasser und gegebenenfalls von Oberflächenwasser in ein Kanalsystem dient, wobei das über ein Rückschlagorgan (6, 11), insbesondere eine Rückschlagklappe in einer Rohrleitung (4) zu fördernde Abwasser vorzugsweise unterhalb einer für das Kanalsystem (5) definierten Rückstauebene (1) anfällt, und wobei für die Förderung eine Mindestfließgeschwindigkeit vorgegeben ist, dadurch gakennzeichnet, daß bei einer fertig installierten Hebeanlage zunächst die für verschiedene markante Betriebspunkte - maximale geodätische Höhe einschließlich der dynamischen Verluste, geodätische Förderhöhe und Erreichen der vorgeschriebenen Mindestfließgeschwindigkeit- signifikanten Drehzahlen der Kreiselpumpe (8) mit Hilfe eines mit einem programmierbaren Frequenzumformer (10) ausgestatteten, die Kreiselpumpe (8) antreibenden Elektromotors (9) ermittelt und nebst den hieraus resultierenden Daten in einer die Anlage steuernden Zentraleinheit gespeichert und deren weiterem Betrieb zugrunde gelegt werden, und die Kennlinie der Abwasserhebeanlage unter Nutzung der ermittelten Daten erstellt und anhand dieser Kennlinie die der vorgegebenen Mindestfließgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Erst- oder Wiederinbetriebnahme der Abwasserhebeanlage die Kreiselpumpe (8) zu einer maximalen Drehzahl stetig hochgefahren und vor dem Erreichen eines zur Förderung noch geelgneten Mindest-Abwasserniveaus abgeschaltet wird, danach bei geschlossenem Rückschlagorgan (11) die Kreiselpumpe (8) wieder eingeschaltet und deren Drehzahl stetig hochgefahren wird, wobei die bei Öffnen des Rückschlagorgans (11) erreichte Drehzahl als die der Nullpunktsförderhöhe entsprechende Drehzahl gespeichert wird, woraufhin die der vorgegebenen Mindestfließgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl ermittelt und gespeichert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der vorgegebenen Mindestfließgeschwindigkeit entsprechende Drehzahl durch einen in der Rohrleitung angeordneten Durchflußmesser ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine nach dem Staudruckprinzip arbeitende Rückschlagklappe (11) als Durchflußmesser genutzt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschalten der Kreiselpumpe (8) über eine voreingestellte Drehzahlrampe erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein eine Blockade des Rückschlagorgans (11) erkennendes Auswerteschema mit einer daraus abgeleiteten Aktion.
  7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein eine Störung des Durchflusses in der Rohrleitung (4) erkennendes Auswerteschema mit einer daraus abgeleiteten Aktion.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer festgestellten Störung des Durchflusses die Drehzahl der Kreiselpumpe (8) erhöht wird, wobei nach Überschreitung einer vorgegebenen Zeitspanne und bei Fortbestehen der Störung ein Abschaltsignal und/oder ein Warnsignal gegeben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Übergang der Fördermenge in einen vorgegebenen Spitzenlastbereich eine Drehzahlerhöhung erfolgt, wobei jeweils die zulässige Fließgeschwindigkeit eingehalten wird.
  10. Abwasserhebeanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Abwasserhebeanlage einen an eine Abwasserleitung (3) angeschlossen Sammelbehälter (2) und eine in einen Abwasserkanal (5) mündende Förderleitung (4) umfasst, wobei die Abwasserhebeanlage mit einer die Abwasserhebeanlage steuernden Zentraleinheit und einer
    Kreiselpumpe (8) ausgestattet ist, deren Elektromotor (9) mit einem programmierbaren Frequenzumformer (10) versehen ist, und wobei der Kreiselpumpe (8) eine in der Förderleitung (4) vorgesehene Rückschlagklappe (11) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiselpumpe (8) in dem Sammelbehälter (2) angeordnet ist, und nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 betrieben wird.
  11. Abwasserhebeanlage gemäß Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagklappe (6) mit einem deren Öffnen meldenden Sensor ausgestattet ist.
  12. Abwasserhebeanlage gemäß Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagklappe (6) nach dem Staudruckprinzip als Druchflußmesser ausgebildet ist.
EP06011987.2A 2005-06-11 2006-06-10 Betriebsverfahren für eine Abwasserhebeanlage und mit diesem Verfahren betriebenen Anlage Active EP1731684B1 (de)

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SI200631871T SI1731684T1 (sl) 2005-06-11 2006-06-10 Postopek obratovanja naprave za prečrpavanje odpadnih voda in naprava za prečrpavanje odpadnih voda, ki obratuje po tem postopku
CY20151100073T CY1115957T1 (el) 2005-06-11 2015-01-23 Μεθοδος λειτουργιας για ενα συστημα ανυψωσης υγρων λυματων και συστημα που λειτουργει με τη μεθοδο αυτη

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