EP4506569A1 - Verfahren zum lösen einer verstopfung einer kreiselpumpe und kreiselpumpe - Google Patents

Verfahren zum lösen einer verstopfung einer kreiselpumpe und kreiselpumpe Download PDF

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EP4506569A1
EP4506569A1 EP24188748.8A EP24188748A EP4506569A1 EP 4506569 A1 EP4506569 A1 EP 4506569A1 EP 24188748 A EP24188748 A EP 24188748A EP 4506569 A1 EP4506569 A1 EP 4506569A1
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EP
European Patent Office
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centrifugal pump
pump
bypass
line
bypass valve
Prior art date
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Pending
Application number
EP24188748.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alfred Otto
Thomas Materne
Joerg Haase
Thomas Keil
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Wilo SE
Original Assignee
Wilo SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Wilo SE filed Critical Wilo SE
Publication of EP4506569A1 publication Critical patent/EP4506569A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
    • F04D15/0011—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves by-pass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D15/0077—Safety measures
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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning

Definitions

  • the invention relates to a method for removing a blockage in a centrifugal pump having a pressure line.
  • the invention further relates to a centrifugal pump having a pressure line.
  • Centrifugal pumps are known from the state of the art and are used to pump a liquid by means of a rotating movement of an impeller.
  • the liquid to be pumped enters a pump chamber of the centrifugal pump via a suction opening on the suction side, is captured by the rotating impeller and subsequently transported in a pressure line on the pressure side.
  • Solid particles contained in the liquid can accumulate in the area of the impeller and on the inside of a pump housing and thus have a negative impact on the hydraulic and/or mechanical efficiency of the centrifugal pump and can even cause the centrifugal pump to become clogged and fail.
  • the object is achieved by a method for releasing a blockage of a centrifugal pump with a bypass line branching off from a pressure line of the centrifugal pump, downstream of the pressure line and/or a pump housing of the centrifugal pump, which can be activated with a bypass valve, comprising the step: If an operating parameter of the centrifugal pump exceeds or falls below a clogging threshold while pumping liquid with a possible solid content, particularly as an indication of clogging, open the bypass valve.
  • An essential point of the invention is that in the event of a blockage in particular, a delivery capacity and/or delivery rate of the centrifugal pump is increased or reduced, in particular for a certain time, by lowering or raising a system characteristic curve of the centrifugal pump.
  • the system curve is lowered or increased by opening the bypass line using the bypass valve, whereby the overall resistance or the losses overcome by the centrifugal pump as a result of the switched-on bypass line are reduced and an intersection point of the pump and system characteristic curve is thereby shifted to a higher flow rate.
  • the higher flow rate causes the blockage to be released.
  • the part of the liquid conveyed through the bypass line can be introduced into a pump sump in order to then be conveyed again by the centrifugal pump.
  • the proposed method can be used with wet and dry installed centrifugal pumps.
  • the proposed method allows the centrifugal pump to be brought into a safe operating state, particularly for a short time, through which blockages in the centrifugal pump can be eliminated.
  • the bypass valve activates the bypass line.
  • a short circuit created in this way between a pressure side and a suction side of the centrifugal pump reduces the delivery head of the centrifugal pump, which leads to a shift in the operating point of the centrifugal pump towards a higher pump volume flow.
  • a flow velocity increases in both an impeller and a spiral of the centrifugal pump and flow conditions improve, which favor the conveyance of solids contained in the liquid, such as fibers and textiles.
  • the bypass line can be deactivated again by closing the bypass valve.
  • a centrifugal pump is generally a fluid machine that delivers mechanical power to the liquid being pumped through a rotary motion.
  • the centrifugal pump is preferably designed as a wastewater pump in a dry or wet installation for pumping wastewater.
  • the centrifugal pump can preferably be used for a hydraulic system in a building or other applications.
  • a housing of the motor of the centrifugal pump can be arranged above a pump housing of the centrifugal pump, in which the impeller of the centrifugal pump, driven by a motor via a shaft, is provided for conveying the liquid, wherein the housing of the motor can be fixedly connected to the pump housing and/or designed as a single piece.
  • the centrifugal pump and the motor can each have their own shaft, wherein the shafts can be connected to one another via a coupling.
  • the shaft projects from the housing of the motor into the pump housing on a drive side and/or is fixedly connected to the shaft on the drive side of the impeller.
  • an inlet for the liquid to be conveyed can preferably be arranged below or at the bottom of the pump housing.
  • the liquid preferably comprises water or another liquid medium such as waste water.
  • the liquid may comprise solids such as contaminants of any kind, in particular faeces, sediments, sand, or even smaller pieces of wood, brushwood, textiles or rags or the like as a possible solid component.
  • the housing of the motor and/or the pump housing is made of metal, in particular cast iron or stainless steel, ceramic, and/or plastic.
  • the expression “during the conveying of liquid” refers in particular to regular operation of the centrifugal pump, namely when the centrifugal pump conveys a fluid as a liquid, which may be mixed with the aforementioned solid content.
  • Liquid with a possible solid content means in particular that in regular operation, on the one hand, only liquid is conveyed, but the liquid may be mixed with the generally undesirable solid content, for example partially or largely, which can cause the centrifugal pump to become partially or completely blocked.
  • the bypass line is preferably designed as a pipe, in particular as a bypass pipe.
  • the pressure line is preferably also designed as a pipe and/or as a pressure nozzle.
  • bypass line preferably means that the bypass line is connected in a fluid-tight manner to the pressure line, to a main pipe of the centrifugal pump and/or to a riser of the centrifugal pump.
  • the pressure line preferably runs linearly.
  • activatable preferably means that the bypass valve can be opened and closed.
  • An operating parameter is understood to be a parameter that characterizes the centrifugal pump that conveys the liquid, for example the power consumed by the centrifugal pump, the torque of a motor of the centrifugal pump, the speed of an impeller of the centrifugal pump and/or the current consumed by the centrifugal pump, vibrations, but also liquid parameters such as volume flow, pressure or delivery head of the centrifugal pump.
  • An operating parameter can also be understood to be a characteristic of the centrifugal pump and/or the operation of the centrifugal pump calculated from the operating parameter. A blockage occurs in particular when the operating parameter exceeds or falls below the blockage threshold, in particular when the operating parameter deviates from a specified value, in particular during blockage-free operation.
  • a blockage can be characterized by, for example, fibrous spinning materials as a solid component wrapping around a front edge of the impeller or blocking an impeller channel, pump delivery data, in particular the operating parameters, changing in an undesirable way, reducing pump performance and/or leading to a failure of the centrifugal pump.
  • constipation can already occur if the pump performance deviates from the normal operation of the centrifugal pump by, for example, 5, 10, 20 or 50%, or if the speed of the impeller drops to zero, i.e. the impeller jams due to the solids content.
  • Exceeding or falling below the clogging threshold means in particular that the clogging threshold deviates from a clogging-free operation in terms of its value.
  • the clogging threshold can be a tolerance range, for example if the power consumed by the centrifugal pump exceeds or falls short of a power measured at a respective speed in the non-clogging state by 5, 10, 20 or 50% for 2, 5, 10, 30 or 60 seconds.
  • the speed of the centrifugal pump is varied and a relationship between the speed and the power consumed by the centrifugal pump is stored as a speed-power reference curve D-L reference as the operating characteristic of the centrifugal pump.
  • the clogging threshold can be 5, 10, 20 or 50% above the operating characteristic of the centrifugal pump in regular operation.
  • the bypass line preferably branches off from the pressure line at a right angle.
  • the pressure line and/or the bypass line preferably have a circular cross-section.
  • the bypass valve is preferably opened completely, although it is also conceivable that the bypass valve is only partially opened, for example opened to 25, 50 or 75%, and/or partially opened depending on the degree of solids content. It is also possible for the bypass valve to be opened in discrete steps. It is also conceivable that after each step a check is made to see whether the blockage threshold has been undershot, i.e. whether the blockage has been removed, so that if this is the case the bypass valve is closed again or otherwise the bypass valve is opened further step by step. Instead of a step-by-step opening, a continuous opening is also possible.
  • opening the bypass valve increases the volume flow in the centrifugal pump so that the blockage can be cleared.
  • the proposed design conveniently checks whether the blockage has been cleared. Falling below or exceeding the blockage threshold can therefore be equated with the blockage being cleared. Alternatively or simultaneously, after the predefined period of time, for example 2, 5, 10, 20, 30 or 60 seconds, it can be checked whether the blockage threshold has been exceeded or fallen below again. If the blockage threshold has fallen below again and/or after the predefined period of time, the bypass valve is closed completely. If the blockage threshold has still not been exceeded or fallen below after the predefined alarm period, this state of the centrifugal pump indicates that the blockage could not be cleared by previously opening the bypass valve.
  • the predefined alarm duration can be 2, 5, 10, 20, 30 or 60 seconds and/or is preferably longer than the predefined time period.
  • the triggering of an alarm can be purely electronic, for example as a message to a higher-level control system, a web server, software or the like.
  • so-called unblocking routines known from the prior art can be used, which generally involve a time-limited and/or repeated, in particular at intervals repeated and/or alternating operation of the motor in a first and/or a second direction of rotation, in particular in the forward and/or reverse direction.
  • the method comprises the step of, if the clogging threshold is exceeded or not reached: Changing, in particular increasing, the speed of an impeller that conveys the liquid with the possible solid content.
  • the clearing of the blockage by opening the bypass valve can be improved even further.
  • the speed is changed, increased or decreased, in particular by 5, 10 or 20%, and can be done in a ramp-like manner and/or at intervals.
  • the speed is preferably changed, increased or decreased at the same time as the bypass valve is opened and/or changed, increased or decreased for the same length of time as the bypass valve is open.
  • the bypass line opens into a suction-side pump sump and/or into a suction line of the centrifugal pump.
  • the bypass line thus couples a pump pressure side with the pump sump or the suction line.
  • a suction-side suction opening is arranged as an inlet of the centrifugal pump in the pump sump in such a way that the impeller extends into the pump sump.
  • a diameter of the bypass line is at least 20, 30, 40 or 50% smaller than or equal to a diameter of the pressure line.
  • the bypass line is dimensioned in particular significantly smaller than the pressure line, in particular has a smaller inner diameter.
  • the bypass line is connected to the pressure line by means of a Y-piece, in particular directed against a main flow direction.
  • a Y-piece in particular directed against a main flow direction.
  • a grid in particular a perforated deflector, is provided between the pressure line and the bypass line.
  • the grid is preferably provided directly at a branch from the pressure line to the bypass line.
  • the grid or the perforated deflector can limit a size and/or a diameter of the solid components, in particular at an inlet of the bypass line.
  • the bypass valve is designed as a slide valve and/or as a valve, in particular as a check valve.
  • the bypass valve can be designed as any valve.
  • the bypass valve is electrically operated and/or designed to be remotely controlled, so that the bypass valve can be operated, for example, by a control system, i.e. can be opened and closed.
  • the bypass valve can also be operated manually.
  • a slide valve also referred to as a gate valve or water slide valve, is generally understood to be a fitting that is used to completely open or close an entire flow cross-section of the bypass line.
  • the bypass valve is preferably designed in such a way that flow is only possible away from the pressure line.
  • the bypass valve is preferably arranged immediately adjacent to the pressure line or downstream of the pressure line, for example between the pressure line and the slide valve.
  • the operating parameter is selected from the power consumed by the centrifugal pump, the torque of a motor of the centrifugal pump, the speed of an impeller of the centrifugal pump and/or the current consumed by the centrifugal pump.
  • other operating parameters are conceivable, such as the discharge head, from a pressure sensor, a volume flow sensor and/or a vibration sensor. obtained values.
  • a corresponding sensor can be provided to record the operating parameter, for example a power sensor, a torque sensor, a speed sensor and/or a current sensor. The operating parameter is preferably recorded continuously so that a blockage that has occurred can be responded to immediately by opening the bypass valve.
  • centrifugal pump having a pressure line and/or a pump housing, a bypass line branching off from the pressure line and/or the pump housing and activatable by means of a bypass valve, and a control system, wherein the control is designed to cause the bypass valve to open if an operating parameter of the centrifugal pump exceeds or falls below a clogging threshold while pumping liquid with a possible solid content.
  • the control preferably has a microprocessor or the like.
  • the control can be an integral part of the centrifugal pump, be provided on the centrifugal pump, for example on a housing of the centrifugal pump, be arranged remotely from the centrifugal pump and/or be part of a "cloud" that is particularly remote from the centrifugal pump.
  • a sensor can be provided that is connected directly or indirectly to the motor, shaft, impeller and/or centrifugal pump, in particular to the housing, motor housing and/or pump housing of the centrifugal pump and/or monitors the motor, shaft, impeller and/or centrifugal pump, for example a power sensor, torque sensor, speed sensor, current sensor, power sensor and/or voltage sensor, as known in particular from the prior art.
  • control is further configured to close the bypass valve after opening the bypass valve if the clogging threshold is undershot or exceeded and/or after a predefined period of time, or if the clogging threshold is exceeded after a predefined period of time. alarm duration is not exceeded, to trigger an alarm, to initiate an unblocking routine and/or to switch off the centrifugal pump.
  • the centrifugal pump has an impeller for conveying the liquid with the possible solid content and the control is further configured to increase a rotational speed of the impeller conveying the liquid with the possible solid content when the clogging threshold value is exceeded or undershot.
  • the centrifugal pump has a suction-side pump sump and/or a suction line into which the bypass line opens.
  • a diameter of the bypass line is at least 20, 30, 40 or 50% smaller than or equal to a diameter of the pressure line.
  • the bypass line is connected to the pressure line by means of a Y-piece, in particular directed against a main flow direction, and/or a grid, in particular a perforated deflector, is provided between the pressure line and the bypass line.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a centrifugal pump 1 for carrying out a method described below for releasing a blockage of the centrifugal pump 1 according to a preferred embodiment of the invention.
  • the centrifugal pump 1 designed as a submersible motor pump, has a pump housing 2 with a suction-side suction opening 3 arranged at the bottom of the pump housing 2 as an inlet in the conventional manner.
  • a shaft (not shown) is provided in the pump housing 2, which extends vertically in the drawing. The shaft is driven by a motor 4, only indicated, which is arranged vertically opposite the suction opening 3. Facing the suction opening 3, an impeller 5 is provided in the pump housing 2, only indicated, which is driven by the motor 4 via the shaft.
  • the centrifugal pump 1 also has a microprocessor-based control 6, in which Fig. 1 only indicated.
  • the control 6 can be integrated into the centrifugal pump 1, provided on it, for example fastened to the pump housing 2, and/or provided externally to the centrifugal pump 1.
  • the centrifugal pump 1 also has a sensor 7 for detecting an operating parameter of the centrifugal pump 1.
  • a pressure line 8 is provided on the centrifugal pump 1, which extends away from the pump housing 2.
  • the pressure line 8 is connected to the pump housing 2 by means of a 90° pipe bend and subsequently extends vertically or linearly upwards in the plane of the drawing away from the pump housing 2.
  • a bypass line 9 initially branches off vertically from the linearly extending part of the pressure line 8, i.e. horizontally in the plane of the drawing.
  • the bypass line 9 then runs vertically downwards in the plane of the drawing by means of another 90° pipe bend, in order to finally open into a pump sump 10 of the centrifugal pump 1, which is only indicated.
  • the suction opening 3 of the centrifugal pump 1 also extends into the pump sump 10.
  • a bypass valve 11 is provided on the horizontal part of the bypass line 9, which is in the Fig. 1 is shown as a manually operated valve on the one hand, but can be activated by means of the control 6, i.e. can be opened and closed electrically.
  • the control 6 is designed to open the bypass valve 11 when the operating parameter of the centrifugal pump 1 exceeds or falls below a blockage threshold value during the conveyance of liquid with a possible solid content, as explained in more detail below.
  • Fig. 2 shows a pump characteristic diagram of the centrifugal pump 1 according to Fig. 1 , in which the delivery head is plotted against the volume flow.
  • the centrifugal pump 1 operates at the regular operating point 13, which lies at the intersection between a pump characteristic curve 12 and a system characteristic curve 14 of the pressure line 8 designed as DN 100. If the centrifugal pump 1 becomes clogged, for example because a solid component clogs or jams the impeller 5 or represents an additional friction component while pumping liquid, the operating parameter of the centrifugal pump 1 exceeds/falls below a clogging threshold value.
  • the operating parameter is characterized by the power consumed by the centrifugal pump 1, which in the event of a clogging lies over a predefined period of time, for example more than 5 or 10 seconds as the clogging threshold value, and/or outside a predefined tolerance, for example more than 5 or 10% as the clogging threshold value.
  • other operating parameters are possible, for example a current consumed by the centrifugal pump 1, a speed, a volume flow, a delivery head, pressure values and/or a torque of the centrifugal pump 1.
  • the control 6 causes the opening of the Bypass valve 11.
  • the regular operating point 13 on the pump characteristic curve 12 shifts in the direction of the common system characteristic curve 15 of the pressure line 8, designed as DN 100, diameter 100 mm, and the bypass line 9, designed as DN 65, diameter 65 mm, towards the cleaning operating point 16.
  • the volume flow at the cleaning operating point 16 is greater than at the regular operating point 13 of the centrifugal pump 1. The larger volume flow allows the solids blocking the impeller 5 to be released. In parallel with the opening of the bypass valve 11, the speed of the impeller 5 can be increased, which helps to remove the blockage.
  • the controller 6 checks, for example after 5 or 10 seconds since the bypass valve 11 was opened, whether the blockage threshold has been undercut again and/or causes the bypass valve 11 to close after a predefined period of time, for example after 5 or 10 seconds since the bypass valve 11 was opened. If the blockage threshold has not been undercut after a predefined alarm period, for example after 5 or 10 seconds since the bypass valve 11 was opened, i.e. the blockage still exists, an alarm is triggered and/or the centrifugal pump 1 is switched off.
  • the bypass line 9 is connected to the pressure line 8 by means of a T-piece or a Y-piece 17 directed against a main flow direction. Between the pressure line 8 and the bypass line 9, a Fig. 1 only indicated grid 18 is provided, which is designed as a perforated deflector.
  • the bypass valve 11 can also be designed as a slide and/or as a check valve.
  • the sensor 7 for detecting the operating parameter of the centrifugal pump 1 can in particular be provided in a touching, immediately adjacent and/or rigid manner, on the motor 4, assigned to the shaft, on the pump housing 2, on a motor housing of the motor 4 and/or assigned to the impeller 5. In the case of a current sensor, the sensor 7 measures a motor current consumed by the motor 4 or, in the case of the operating parameter as power consumed by the motor 4, the sensor measures the electrical power consumed by the motor 4 or the centrifugal pump 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Kreiselpumpe (1) mit einer von einer Druckleitung (8) der Kreiselpumpe (1) und/oder einem Pumpengehäuse (2) der Kreiselpumpe (1) abzweigenden, mit einem Bypassventil (11) aktivierbaren Bypassleitung (9), aufweisend den Schritt:wenn ein Betriebsparameter der Kreiselpumpe (1) während eines Förderns von Flüssigkeit mit einem möglichem Feststoffanteil einen Verstopfungsschwellwert überschreitet oder unterschreitet, Öffnen des Bypassventils (11).

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Kreiselpumpe mit einer Druckleitung. Die Erfindung betrifft ferner eine Kreiselpumpe aufweisend eine Druckleitung.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Kreiselpumpen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zum Fördern einer Flüssigkeit mittels einer Drehbewegung eines Laufrades. Die zu fördernde Flüssigkeit tritt über eine saugseitige Saugöffnung in einen Pumpenraum der Kreiselpumpe ein, wird von dem rotierenden Laufrad erfasst und in der Folge in einer druckseitigen Druckleitung befördert.
  • In der Flüssigkeit enthaltene Feststoffanteile können sich im Bereich des Laufrades sowie an einer Innenseite eines Pumpengehäuses ansammeln und derart einen hydraulischen und/oder mechanischen Wirkungsgrad der Kreiselpumpe negativ beeinflussen bis hin zu einem Verstopfen und Ausfall der Kreiselpumpe bewirken.
  • Obwohl aus dem Stand der Technik mehrere Verfahren zum Lösen von Verstopfungen von Kreiselpumpen bekannt sind, zeigt die derzeitige Praxis, dass die bekannten Verfahren nicht ideal sind, um die Verstopfung einer Kreiselpumpe effektiv zu lösen und die Kreiselpumpe vor Beschädigungen aufgrund der Verstopfung in sicherer und verlässlicher Weise zu schützen.
    • Beschreibung der Erfindung
  • Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum verbesserten Lösen einer Verstopfung einer Kreiselpumpe sowie eine entsprechende Kreiselpumpe anzugeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Kreiselpumpe mit einer von einer Druckleitung der Kreiselpumpe, stromab der Druckleitung und/oder einem Pumpengehäuse der Kreiselpumpe abzweigenden, mit einem Bypassventil aktivierbaren Bypassleitung gelöst, aufweisend den Schritt:
    wenn ein Betriebsparameter der Kreiselpumpe während eines Förderns von Flüssigkeit mit einem möglichem Feststoffanteil einen Verstopfungsschwellwert insbesondere als Anzeichen der Verstopfung überschreitet oder unterschreitet, Öffnen des Bypassventils.
  • Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass im Falle insbesondere einer Verstopfung eine Förderleistung und/oder Fördermenge der Kreiselpumpe insbesondere für eine gewisse Zeit durch Absenken oder Erhöhen einer Systemkennlinie der Kreiselpumpe erhöht bzw. reduziert wird. Das Absenken oder Erhöhen der Systemkurve erfolgt durch Öffnen der Bypassleitung mittels des Bypassventils, wodurch ein Gesamtwiderstand bzw. die überwindende Verluste durch die Kreiselpumpe infolge der zugeschalteten Bypassleitung verringert werden und dadurch ein Schnittpunkt von Pumpen- und Systemkennlinie zu einem höheren Durchfluss verschoben wird. Der höhere Durchfluss bewirkt ein Lösen der Verstopfung. Der durch die Bypassleitung geförderte Teil der Flüssigkeit kann in einen Pumpensumpf eingeleitet werden, um in der Folge erneut durch die Kreiselpumpe gefördert zu werden. Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich bei nass- als auch bei trocken aufgestellten Kreiselpumpen anwenden.
  • Mit anderen Worten lässt sich durch das vorgeschlagene Verfahren die Kreiselpumpe insbesondere kurzzeitig in einen sicheren Betriebszustand überführen, durch welchen Verstopfungen in der Kreiselpumpe beseitigt werden können. Bei der Verstopfung aktiviert das Bypassventil die Bypassleitung. Durch einen derart geschaffenen Kurzschluss zwischen einer Druckseite und einer Saugseite der Kreiselpumpe sinkt eine Förderhöhe der Kreiselpumpe, was zu einer Verschiebung des Betriebspunktes der Kreiselpumpe hin zu einem höheren Pumpenvolumenstrom führt. Bedingt dadurch Erhöhen sich sowohl in einem Laufrad als auch in einer Spirale der Kreiselpumpe eine Strömungsgeschwindigkeit und verbessern sich Strömungsverhältnisse, die eine Förderung von in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffanteil wie beispielsweise Faser- und Spinnstoffen begünstigen. Sobald die Verstopfung beseitigt ist, kann die Bypassleitung durch Schließen des Bypassventils wieder deaktiviert werden.
  • Als Kreiselpumpe wird im Allgemeinen eine Strömungsmaschine bezeichnet, die durch eine Drehbewegung mechanische Leistung an die zu fördernde Flüssigkeit abgibt. Bevorzugt ist die Kreiselpumpe als Abwasserpumpe in trocken oder nass aufgestellter Ausführung zum Fördern von Abwasser ausgestaltet. Bevorzugt lässt sich die Kreiselpumpe für eine hydraulische Anlage eines Gebäudes oder sonstige Anwendungen verwenden.
  • Im regulären Betrieb der Kreiselpumpe kann ein Gehäuse des Motors der Kreiselpumpe oberhalb eines Pumpengehäuses der Kreiselpumpe angeordnet sein, in welchem das von einem Motor über eine Welle angetriebenes Laufrad der Kreiselpumpe zum Fördern der Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei das Gehäuse des Motors mit dem Pumpengehäuse ortsfest verbunden und/oder einteilig gestaltet sein kann. Ebenso kann die Kreiselpumpe und der Motor jeweils eine eigene Welle aufweisen, wobei die Wellen über eine Kupplung miteinander verbindbar sind. Bevorzugt ragt die Welle an einer Antriebsseite aus dem Gehäuse des Motors in das Pumpengehäuse hinein und/oder ist an der Antriebsseite des Laufrads ortsfest mit der Welle verbunden. Entsprechend kann ein Einlass für die zu fördernde Flüssigkeit bevorzugt unterhalb oder unten an dem Pumpengehäuse angeordnet.
  • Die Flüssigkeit umfasst bevorzugt Wasser oder ein sonstiges flüssiges Medium wie beispielsweise Abwasser. Die Flüssigkeit kann als möglichen Feststoffanteil Feststoffe wie beispielsweise Verunreinigungen jeglicher Art, insbesondere Fäkalien, Sedimente, Sand, oder auch kleinere Holz-, Gestrüpp-, Textilien- oder Lappenteile oder dergleichen umfassen. Bevorzugt ist das Gehäuse des Motors und/oder das Pumpengehäuse aus Metall, insbesondere aus Gusseisen oder Edelstahl, Keramik, und/oder Kunststoff gestaltet.
  • Der Ausdruck während des Förderns von Flüssigkeit` meint insbesondere einen regulären Betrieb der Kreiselpumpe, nämlich wenn die Kreiselpumpe ein Fluid als Flüssigkeit fördert, welches mit vorgenannten Feststoffanteil versetzt sein kann. Flüssigkeit mit möglichem Feststoffanteil meint insofern insbesondere, dass im regulären Betrieb einerseits nur Flüssigkeit gefördert wird, die Flüssigkeit jedoch mit dem in der Regel ungewünschten Feststoffanteil versetzt sein kann, beispielsweise zum Teil oder auch großteils, was ein teilweises oder vollständiges Verstopfen der Kreiselpumpe bewirken kann. Die Bypassleitung ist bevorzugt als Rohr, insbesondere als Bypassrohr gestaltet. Die Druckleitung ist bevorzugt ebenso als Rohr und/oder als Druckstutzen gestaltet. Der Ausdruck ,abzweigend` meint bevorzugt, dass die Bypassleitung fluiddicht mit der Druckleitung, mit einer Hauptrohrleitung der Kreiselpumpe und/oder einer Steigleitung der Kreiselpumpe verbunden ist. Im Bereich der Abzweigung verläuft die Druckleitung bevorzugt linear. ,Aktivierbar` bedeutet insofern bevorzugt, dass das Bypassventil öffenbar und schließbar ist.
  • Als Betriebsparameter wird ein charakterisierender Parameter der die Flüssigkeit fördernden Kreiselpumpe verstanden, beispielsweise eine von der Kreiselpumpe aufgenommener Leistung, ein Drehmoment eines Motors der Kreiselpumpe, Drehzahl eines Laufrads der Kreiselpumpe und/oder von der Kreiselpumpe aufgenommenem Strom, Schwingungen, aber ebenso Flüssigkeitsparameter wie Volumenstrom, Druck oder Förderhöhe der Kreiselpumpe. Als Betriebsparameter kann ebenso eine aus dem Betriebsparameter berechnete Kenngröße der Kreiselpumpe und/oder des Betriebs der Kreiselpumpe verstanden werden. Eine Verstopfung liegt insbesondere dann vor, wenn der Betriebsparameter den Verstopfungsschwellwert überschreitet oder unterschreitet, insbesondere wenn der Betriebsparameter von einem festgelegten Wert insbesondere bei einem verstopfungsfreien Betrieb abweicht. Eine Verstopfung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass sich beispielsweise faserige Spinnmaterialien als Feststoffanteil um eine Vorderkante des Laufrads legen oder einen Laufradkanal verstopfen, Pumpenförderdaten insbesondere die Betriebsparameter in ungewünschter Weise verändern, eine Pumpenleistung reduzieren und/oder zu einem Ausfall der Kreiselpumpe führen. Insofern kann eine Verstopfung bereits dann vorliegen, wenn die Pumpenleistung gegenüber dem regulären Betrieb der Kreiselpumpe um beispielsweise 5, 10, 20 oder 50% abweichen, oder wenn die Drehzahl des Laufrads auf Null abfällt, also das Laufrad durch den Feststoffanteil verklemmt. Das Überschreiten oder Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes meint insbesondere, dass der Verstopfungsschwellwert hinsichtlich seines Wertes von einem verstopfungsfreien Betrieb abweicht.
  • Der Verstopfungsschwellwert kann ein Toleranzbereich sein, beispielsweise wenn die von der Kreiselpumpe aufgenommene Leistung für 2, 5, 10, 30 oder 60 Sekunden eine bei einer jeweiligen Drehzahl im nicht-verstopften Zustand gemessene Leistung um 5, 10, 20 oder 50 % überschreitet oder unterschreitet. Bevorzugt wird im Vorfeld des Verfahrens, in einer sogenannten Anlernphase im nicht-verstopften Zustand, insbesondere im regulären Betrieb, die Drehzahl der Kreiselpumpe variiert und ein Zusammenhang zwischen der Drehzahl und der von der Kreiselpumpe aufgenommenen Leistung als Drehzahl-Leistungsreferenzkurve D-L-Referenz als Betriebskennlinie der Kreiselpumpe gespeichert. Insofern kann der Verstopfungsschwellwert 5, 10, 20 oder 50 % über der Betriebskennlinie der Kreiselpumpe im regulären Betrieb liegen.
  • Die Bypassleitung zweigt bevorzugt in einem rechten Winkel von der Druckleitung ab. Weiter bevorzugt weisen die Druckleitung und/oder die Bypassleitung einen kreisrunden Querschnitt auf. Das Öffnen des Bypassventil erfolgt bevorzugt vollständig, wobei es jedoch auch denkbar ist, dass das Bypassventil nur zum Teil geöffnet wird, beispielsweise zu 25, 50 oder 75% geöffnet wird, und/oder abhängig von einem Grad des Feststoffanteils zum Teil geöffnet wird. Ebenso ist möglich, dass das Bypassventil in diskreten Schritten geöffnet wird. Ferner ist denkbar, dass nach jedem Schritt geprüft wird, ob der Verstopfungsschwellwert unterschritten ist, sich also die Verstopfung gelöst hat, so dass bejahendenfalls das Bypassventil wieder geschlossen wird oder andernfalls das Bypassventil weiter schrittweise geöffnet wird. Anstelle einer schrittweisen Öffnung ist ebenso eine kontinuierliche Öffnung möglich.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren den Schritt, nach dem Öffnen des Bypassventils:
    • bei Unterschreiten oder Überschreiten des Verstopfungsschwellwertes und/oder nach einer vordefinierten Zeitdauer, Schließen des Bypassventils, oder
    • wenn der Verstopfungsschwellwert nach einer vordefinierten Alarmdauer nicht unterschritten oder überschritten ist, Auslösen eines Alarms, Einleiten einer Entblockungsroutine und/oder Abschalten der Kreiselpumpe.
  • Wie zuvor erläutert, wird durch Öffnen des Bypassventils der Volumenstrom in der Kreiselpumpe erhöht, sodass sich die Verstopfung lösen kann. Zweckmäßigerweise wird durch die vorgeschlagene Ausgestaltung geprüft, ob sich die Verstopfung gelöst hat. Das Unterschreiten oder Überschreiten des Verstopfungsschwellwertes kann insofern damit gleichgesetzt werden, dass die Verstopfung gelöst ist. Alternativ oder gleichzeitig kann nach der vordefinierten Zeitdauer, beispielsweise 2, 5, 10, 20, 30 oder 60 Sekunden, geprüft werden, ob der Verstopfungsschwellwert wieder unterschritten oder überschritten ist. Sofern der Verstopfungsschwellwert wieder unterschritten ist und/oder nach der vordefinierten Zeitdauer, wird das Bypassventil insbesondere vollständig geschlossen. Sofern der Verstopfungsschwellwert nach der vordefinierten Alarmdauer immer noch nicht unterschritten oder überschritten ist, deutet dieser Zustand der Kreiselpumpe darauf hin, dass die Verstopfung durch vorheriges Öffnen des Bypassventils nicht gelöst werden konnte. In diesem Fall erfolgt zweckmäßigerweise das Auslösen eines Alarms, beispielsweise bewirkt durch die Steuerung, und/oder das Abschalten der Kreiselpumpe, um die Kreiselpumpe vor Beschädigung zu bewahren. Die vordefinierte Alarmdauer kann 2, 5, 10, 20, 30 oder 60 Sekunden betragen und/oder ist bevorzugt größer als die vordefinierte Zeitdauer. Das Auslösen eines Alarms kann rein elektronisch geschehen, beispielsweise als Mitteilung an eine übergeordnete Steuerung, einen Webserver, an eine Software oder dergleichen. Zum Lösen der Verstopfung können grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannte, sogenannte Entblockungsroutinen verwendet werden, die in der Regel ein zeitlich begrenztes und/oder wiederholendes, insbesondere in Intervallen wiederholendes und/oder abwechselndes Betreiben des Motors in einer ersten und/oder einer zweiten Drehrichtung, insbesondere in Vorwärts- und/oder Rückwärtsrichtung beinhalten.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist das Verfahren den Schritt, bei Überschreiten oder Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, auf:
    Verändern, insbesondere Erhöhen einer Drehzahl eines die Flüssigkeit mit dem möglichem Feststoffanteil fördernden Laufrads.
  • Durch insbesondere zeitlich begrenztes Verändern insbesondere Erhöhen oder Verringern der Drehzahl lässt sich das Lösen der Verstopfung durch Öffnen des Bypassventils noch weiter verbessern. Denn durch das Verändern bzw. Erhöhen oder Verringern der Drehzahl lassen sich die der geförderten Flüssigkeit beiwohnenden Feststoffanteile, die sich beispielsweise an einer Kante des Laufrads und/oder an einer Zunge der Spirale verklemmt haben, im Spalt eines halboffenen Laufrads und/oder im Spiralkanal festgesetzt haben und derart eine Verstopfung der Kreiselpumpe bewirkt haben, in Kombination mit dem Öffnen des Bypassventils noch effektiver lösen. Das Verändern bzw. Erhöhen oder Verringern der Drehzahl erfolgt insbesondere um 5, 10 oder 20%, kann rampenartig und/oder intervallmäßig erfolgen. Bevorzugt wird die Drehzahl gleichzeitig mit dem Öffnen des Bypassventils verändert bzw. erhöht oder verringert und/oder gleich lang verändert bzw. erhöht oder verringert, wie das Bypassventil geöffnet ist.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung mündet die Bypassleitung in einem saugseitigen Pumpensumpf und/oder in einer Saugleitung der Kreiselpumpe. Die Bypassleitung koppelt derart eine Pumpendruckseite mit dem Pumpensumpf bzw. der Saugleitung. Bevorzugt ist eine saugseitige Saugöffnung als Einlass der Kreiselpumpe in dem Pumpensumpf derart angeordnet, dass das Laufrad in den Pumpensumpf hinein reicht.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist ein Durchmesser der Bypassleitung wenigstens 20, 30, 40 oder 50% kleiner oder gleich als ein Durchmesser der Druckleitung. Mit anderen Worten ist bevorzugt, dass die Bypassleitung insbesondere deutlich kleiner als die Druckleitung dimensioniert ist, insbesondere einen kleineren Innendurchmesser aufweist. Experimentell hat sich gezeigt, dass bei einer DN100-Druckleitung eine DN32-Bypassleitung ausreicht, um einen druckseitigen Volumenstrom der Flüssigkeit um 20 % zu erhöhen. Die Bypassleitung kann ebenso einen gleich großen Innendurchmesser wie die Druckleitung aufweisen.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Bypassleitung mittels eines insbesondere entgegen einer Hauptströmungsrichtung gerichteten Y-Stücks mit der Druckleitung verbunden. Durch ein solches entgegengesetzt gerichtetes Y-Stück lässt sich erreichen, dass möglichst wenig Feststoffanteil wie beispielsweise Zellstoff in die Bypassleitung gelangt und von der Kreiselpumpe erneut gefördert werden muss.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen der Druckleitung und der Bypassleitung ein Gitter, insbesondere ein perforierter Deflektor vorgesehen. Bevorzugt ist das Gitter unmittelbar an einer Abzweigung von der Druckleitung hin zu der Bypassleitung vorgesehen. Durch das Gitter bzw. den perforierten Deflektor kann eine Größe und/oder ein Durchmesser der Feststoffanteile insbesondere an einem Eingang der Bypassleitung begrenzt werden.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist das Bypassventil als Schieber und/oder als Ventil, insbesondere als Rückschlagventil ausgeführt. Grundsätzlich kann das Bypassventil als beliebiges Ventil ausgeführt sein. Bevorzugt ist das Bypassventil jedoch elektrisch betätigt war und/oder fernsteuerbar ausgestaltet, sodass das Bypassventil beispielsweise durch eine Steuerung betätigbar ist, also geöffnet und geschlossen werden kann. Zudem kann das Bypassventil auch manuell betätigbar sein. Als Schieber, auch als Absperrschieber oder Wasserschieber bezeichnet, wird in der Regel eine Armatur verstanden, die zum vollständigen Öffnen oder Schließen eines gesamten Durchflussquerschnitts des Bypassleitung genutzt wird. Bei einer Ausgestaltung als Rückschlagventil ist das Bypassventil bevorzugt derart gestaltet, dass ein Durchfluss nur weg von der Druckleitung möglich ist. Das Bypassventil ist bevorzugt unmittelbar benachbart zu der Druckleitung oder stromabwärts von der Druckleitung angeordnet, beispielsweise zwischen der Druckleitung und dem Schieber angeordnet.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist der Betriebsparameter ausgewählt aus von der Kreiselpumpe aufgenommener Leistung, Drehmoment eines Motors der Kreiselpumpe, Drehzahl eines Laufrads der Kreiselpumpe und/oder von der Kreiselpumpe aufgenommenem Strom. Daneben sind weitere Betriebsparameter denkbar wie beispielsweise Förderhöhe, von einem Drucksensor, einem Volumenstromsensor und/oder einem Schwingungssensor erhaltene Werte. Zum Erfassen des Betriebsparameters kann ein entsprechender Sensor vorgesehen sein, beispielsweise ein Leistungssensor, ein Drehmomentsensor, ein Drehzahlsensor und/oder ein Stromsensor. Bevorzugt wird der Betriebsparameter kontinuierlich erfasst, damit unmittelbar auf eine aufgetretene Verstopfung durch Öffnen des Bypassventil reagiert werden kann.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Kreiselpumpe aufweisend eine Druckleitung und/oder ein Pumpengehäuse, einer von der Druckleitung und/oder dem Pumpengehäuse abzweigenden, mittels eines Bypassventils aktivierbaren Bypassleitung und einer Steuerung, wobei
    die Steuerung eingerichtet ist, wenn ein Betriebsparameter der Kreiselpumpe während eines Förderns von Flüssigkeit mit einem möglichem Feststoffanteil einen Verstopfungsschwellwert überschreitet oder unterschreitet, ein Öffnen des Bypassventils zu bewirken.
  • Die Steuerung weist bevorzugt einen Mikroprozessor oder dergleichen auf. Die Steuerung kann integraler Bestandteil der Kreiselpumpe sein, an der Kreiselpumpe vorgesehen sein, beispielsweise an einem Gehäuse der Kreiselpumpe, entfernt von der Kreiselpumpe angeordnet sein und/oder Teil einer insbesondere von der Kreiselpumpe entfernten ,cloud` sein. Zum Erfassen des Betriebsparameters kann ein, direkt oder indirekt, an den Motor, an die Welle, das Laufrad und/oder an die Kreiselpumpe, insbesondere an dem Gehäuse, dem Motorgehäuse und/oder dem Pumpengehäuse der Kreiselpumpe angeschlossener und/oder den Motor, die Welle, das Laufrad und/oder die Kreiselpumpe überwachender Sensor, beispielsweise ein Leistungssensor, Drehmomentsensor, Drehzahlsensor, Stromsensor, Leistungssensor und/oder Spannungssensor, wie insbesondere jeweils aus dem Stand der Technik bekannt, vorgesehen sein.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuerung ferner eingerichtet, nach dem Öffnen des Bypassventils, bei Unterschreiten oder Überschreiten des Verstopfungsschwellwertes und/oder nach einer vordefinierten Zeitdauer, ein Schließen des Bypassventils zu bewirken, oder wenn der Verstopfungsschwellwert nach einer vordefinierten Alarmdauer nicht unterschritten oder überschritten ist, einen Alarm auszulösen, eine Entblockungsroutine einzuleiten und/oder die Kreiselpumpe abzuschalten.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung weist die Kreiselpumpe ein Laufrad zum Fördern der Flüssigkeit mit dem möglichem Feststoffanteil auf und ist die Steuerung ferner eingerichtet, bei Überschreiten oder Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes, eine Drehzahl des die Flüssigkeit mit dem möglichem Feststoffanteil fördernden Laufrads zu erhöhen.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist die Kreiselpumpe einen saugseitigen Pumpensumpf und/oder eine Saugleitung auf, in welchem die Bypassleitung mündet.
  • Gemäß einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist ein Durchmesser der Bypassleitung wenigstens 20, 30, 40 oder 50% kleiner oder gleich als ein Durchmesser der Druckleitung.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist die Bypassleitung mittels eines insbesondere entgegen einer Hauptströmungsrichtung gerichteten Y-Stücks mit der Druckleitung verbunden und/oder ist zwischen der Druckleitung und der Bypassleitung ein Gitter, insbesondere ein perforierter Deflektor vorgesehen.
  • Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Kreiselpumpe ergeben sich für den Fachmann in Analogie zu dem zuvor beschriebenen Verfahren.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen
    • Fig. 1
    eine schematische Ansicht einer Kreiselpumpe zum Ausführen eines Verfahrens zum Lösen einer Verstopfung der Kreiselpumpe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    Fig. 2
    eine Pumpenkennliniendiagramm der Kreiselpumpe gemäß Fig. 1, in der die Förderhöhe über den Volumenstrom aufgetragen ist.
    Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbespiele
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Kreiselpumpe 1 zum Ausführen eines nachfolgend beschriebenen Verfahrens zum Lösen einer Verstopfung der Kreiselpumpe 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die als Tauchmotorpumpe ausgeführte Kreiselpumpe 1 weist in herkömmlicher Weise ein Pumpengehäuse 2 mit einer, in der Figur an dem Pumpengehäuse 2 unten angeordneten saugseitigen Saugöffnung 3 als Einlass auf. In dem Pumpengehäuse 2 ist eine nicht gezeigte Welle vorgesehen, die sich in der Zeichnung vertikal erstreckt. Die Welle wird von einem Motor 4 angetrieben, nur angedeutet, der vertikal entgegensetzt zu der Saugöffnung 3 angeordnet ist. Der Saugöffnung 3 zugewandt ist in dem Pumpengehäuse 2 ein Laufrad 5 vorgesehen, nur angedeutet, welches über die Welle durch den Motor 4 angetrieben ist. Ferner weist die Kreiselpumpe 1 eine mikroprozessorbasierte Steuerung 6 auf, in Fig. 1 nur angedeutet. Die Steuerung 6 kann in die Kreiselpumpe 1 integriert sein, an dieser vorgesehen ist, bspw. an dem Pumpengehäuse 2 befestigt sein, und/oder extern zu der Kreiselpumpe 1 vorgesehen sein. Ferner weist die Kreiselpumpe 1 einen Sensor 7 zum Erfassen eines Betriebsparameters der Kreiselpumpe 1 auf.
  • Druckseitig ist an der Kreiselpumpe 1 eine Druckleitung 8 vorgesehen, der sich von dem Pumpengehäuse 2 weg erstreckt. Die Druckleitung 8 ist mittels eines 90° Rohrkrümmers an das Pumpengehäuse 2 angeschlossen und erstreckt sich in der Folge in der Zeichnungsebene vertikal bzw. linear nach oben von dem Pumpengehäuse 2 weg. Von dem sich linear erstreckenden Teil der Druckleitung 8 zweigt eine Bypassleitung 9 zunächst senkrecht ab, also waagerecht in der Zeichnungsebene. Die Bypassleitung 9 verläuft in der Folge mittels eines weiteren 90° Rohrkümmers in der Zeichnungsebene senkrecht nach unten, um schließlich in einem nur angedeuteten Pumpensumpf 10 der Kreiselpumpe 1 zu münden. Die Saugeröffnung 3 der Kreiselpumpe 1 reicht ebenso in den Pumpensumpf 10 hinein.
  • An dem waagerechten Teil der Bypassleitung 9 ist ein Bypassventil 11 vorgesehen, welches in der Fig. 1 als einerseits manuell betätigtes Ventil gezeigt ist, jedoch mittels der Steuerung 6 aktivierbar ist, also elektrisch geöffnet und geschlossen werden kann. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren ist die Steuerung 6 ausgestaltet, wenn der Betriebsparameter der Kreiselpumpe 1 während eines Förderns von Flüssigkeit mit einem möglichem Feststoffanteil einen Verstopfungsschwellwert überschreitet oder unterschreitet, das Bypassventil 11 zu öffnen, wie im Folgenden näher erläutert.
  • Fig. 2 zeigt ein Pumpenkennliniendiagramm der Kreiselpumpe 1 gemäß Fig. 1, in der die Förderhöhe über den Volumenstrom aufgetragen ist. Im regulären Betrieb arbeitet die Kreiselpumpe 1 im regulären Betriebspunkt 13, der auf dem Schnittpunkt zwischen einer Pumpenkennlinie 12 und einer Systemkennlinie 14 der als DN 100 ausgeführten Druckleitung 8 liegt. Sofern die Kreiselpumpe 1 verstopft, beispielsweise weil während eines Förderns von Flüssigkeit ein Feststoffanteil das Laufrad 5 verstopft, verklemmt oder einen zusätzlichen Reibanteil darstellt, über-/unterschreitet der Betriebsparameter der Kreiselpumpe 1 einen Verstopfungsschwellwert. Der Betriebsparameter ist durch die aufgenommene Leistung der Kreiselpumpe 1 charakterisiert, der im Falle einer Verstopfung über eine vordefinierte Zeitdauer, beispielsweise mehr als 5 oder 10 Sekunden als Verstopfungsschwellwert, und/oder außerhalb einer vordefinierten Toleranz, beispielsweise mehr als 5 oder 10% als Verstopfungsschwellwert, liegt. Daneben sind andere Betriebsparameter möglich, beispielsweise ein von der Kreiselpumpe 1 aufgenommener Strom, eine Drehzahl, ein Volumenstrom, eine Förderhöhe, Druckwerte und/oder ein Drehmoment der Kreiselpumpe 1.
  • Sofern nun der der Betriebsparameter der Kreiselpumpe 1 während eines Förderns von Flüssigkeit beispielsweise aufgrund des in der Flüssigkeit zunehmenden Feststoffanteils den Verstopfungsschwellwert über-/unterschreitet, bewirkt die Steuerung 6 das Öffnen des Bypassventils 11. Durch das Öffnen verschiebt sich der reguläre Betriebspunkt 13 auf der Pumpenkennlinie 12 in Richtung der gemeinsamen Systemkennlinie 15 der als DN 100, Durchmesser 100 mm, ausgeführten Druckleitung 8 sowie der als DN 65, Durchmesser 65 mm, ausgeführten Bypassleitung 9 hin zum Reinigungsbetriebspunkt 16. Wie aus Fig. 2 zu erkennen, ist der Volumenstrom im Reinigungsbetriebspunkt 16 gegenüber dem regulären Betriebspunkt 13 der Kreiselpumpe 1 größer. Durch den größeren Volumenstrom kann sich der das Laufrad 5 verstopfende Feststoffanteil lösen. Parallel zum Öffnen des Bypassventils 11 kann die Drehzahl des Laufrads 5 erhöht werden, was das Lösen der Verstopfung unterstützt.
  • Nachdem das Bypassventil 11 derart geöffnet wurde, überprüft die Steuerung 6, beispielsweise nach 5 oder 10 Sekunden seit dem Öffnen des Bypassventils 11, ob der Verstopfungsschwellwert wieder unterschritten ist und/oder bewirkt nach einer vordefinierten Zeitdauer, beispielsweise nach 5 oder 10 Sekunden seit dem Öffnen des Bypassventils 11, das Schließen das Bypassventil 11. Sofern der Verstopfungsschwellwert nach einer vordefinierten Alarmdauer, beispielsweise nach 5 oder 10 Sekunden seit dem Öffnen des Bypassventils 11, nicht unterschritten ist, also die Verstopfung weiterhin besteht, wird ein Alarm ausgelöst und/oder die Kreiselpumpe 1 abgeschaltet.
  • Zurückkommend auf Fig. 1 ist die Bypassleitung 9 mittels eines T- oder entgegen einer Hauptströmungsrichtung gerichteten Y-Stücks 17 mit der Druckleitung 8 verbunden. Zwischen der Druckleitung 8 und der Bypassleitung 9 ist ein in Fig. 1 nur angedeutetes Gitter 18 vorgesehen, das als perforierter Deflektor ausgestaltet ist. Das Bypassventil 11 kann ferner als Schieber und/oder als Rückschlagventil gestaltet sein. Der Sensor 7 zum Erfassen des Betriebsparameters der Kreiselpumpe 1 kann insbesondere berührend, unmittelbar benachbart und/oder starr, an dem Motor 4, zugeordnet zu der Welle, an dem Pumpengehäuse 2, an einem Motorgehäuse des Motors 4 und/oder zugeordnet zu dem Laufrad 5 vorgesehen. Im Falle eines Stromsensor misst der Sensor 7 einen von dem Motor 4 aufgenommenen Motorstrom oder im Falle des Betriebsparameters als von dem Motor 4 aufgenommene Leistung misst der Sensor die von dem Motor 4 bzw. der Kreiselpumpe 1 aufgenommene elektrische Leistung.
  • Die beschriebenen Ausführungsbeispiels sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, dass für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Kategorie beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Kategorie eingesetzt werden. Bezugszeichenliste
    Kreiselpumpe 1
    Pumpengehäuse 2
    Saugöffnung 3
    Motor 4
    Laufrad 5
    Steuerung 6
    Sensor 7
    Druckleitung 8
    Bypassleitung 9
    Pumpensumpf 10
    Bypassventil 11
    Pumpenkennlinie 12
    Regulärer B etri eb spunkt 13
    Systemkennlinie 14
    Gemeinsamen Systemkennlinie 15
    Reinigungsbetriebspunkt 16
    T- oder Y-Stück 17
    Gitter 18

Claims (15)

  1. Verfahren zum Lösen einer Verstopfung einer Kreiselpumpe (1) mit einer von einer Druckleitung (8) der Kreiselpumpe (1) und/oder einem Pumpengehäuse (2) der Kreiselpumpe (1) abzweigenden, mit einem Bypassventil (11) aktivierbaren Bypassleitung (9), aufweisend den Schritt:
    wenn ein Betriebsparameter der Kreiselpumpe (1) während eines Förderns von Flüssigkeit mit einem möglichem Feststoffanteil einen Verstopfungsschwellwert überschreitet oder unterschreitet, Öffnen des Bypassventils (11).
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, mit dem Schritt, nach dem Öffnen des Bypassventils (11):
    bei Unterschreiten oder Überschreitendes Verstopfungsschwellwertes und/oder nach einer vordefinierten Zeitdauer, Schließen des Bypassventils (11), oder
    wenn der Verstopfungsschwellwert nach einer vordefinierten Alarmdauer nicht unterschritten oder überschritten ist, Auslösen eines Alarms, Einleiten einer Entblockungsroutine und/oder Abschalten der Kreiselpumpe (1).
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem Schritt, bei Überschreiten oder Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes:
    Verändern, vorzugsweise Erhöhen einer Drehzahl eines die Flüssigkeit mit dem möglichem Feststoffanteil fördernden Laufrads (5).
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bypassleitung (9) in einem saugseitigen Pumpensumpf (10) und/oder eine Saugleitung der Kreiselpumpe (1) mündet.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Durchmesser der Bypassleitung (9) wenigstens 20, 30, 40 oder 50% kleiner oder gleich als ein Durchmesser der Druckleitung (8) ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bypassleitung (9) mittels eines insbesondere entgegen einer Hauptströmungsrichtung gerichteten Y-Stücks (17) mit der Druckleitung (8) verbunden ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Druckleitung (8) und der Bypassleitung (9) ein Gitter (18), insbesondere ein perforierter Deflektor vorgesehen ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bypassventil (11) als Schieber und/oder als Ventil, insbesondere als Rückschlagventil ausgeführt ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betriebsparameter ausgewählt ist aus von der Kreiselpumpe (1) aufgenommener Leistung, Drehmoment eines Motors der Kreiselpumpe (1), Drehzahl eines Laufrads der Kreiselpumpe (1) und/oder von der Kreiselpumpe (1) aufgenommenem Strom.
  10. Kreiselpumpe (1) aufweisend eine Druckleitung (8) und/oder ein Pumpengehäuse (2), einer von der Druckleitung (8) und/oder dem Pumpengehäuse (2) abzweigenden, mittels eines Bypassventils (11) aktivierbaren Bypassleitung (9) und einer Steuerung (6), wobei die Steuerung (6) eingerichtet ist, wenn ein Betriebsparameter der Kreiselpumpe (1) während eines Förderns von Flüssigkeit mit einem möglichem Feststoffanteil einen Verstopfungsschwellwert überschreitet oder unterschreitet, ein Öffnen des Bypassventils (11) zu bewirken.
  11. Kreiselpumpe (1) nach dem vorhergehenden Kreiselpumpen-Anspruch, wobei die Steuerung (6) ferner eingerichtet ist, nach dem Öffnen des Bypassventils (11),
    bei Unterschreiten oder Überschreiten des Verstopfungsschwellwertes und/oder nach einer vordefinierten Zeitdauer, ein Schließen des Bypassventils (11) zu bewirken, oder
    wenn der Verstopfungsschwellwert nach einer vordefinierten Alarmdauer nicht unterschritten oder überschritten ist, einen Alarm auszulösen, eine Entblockungsroutine einzuleiten und/oder die Kreiselpumpe (1) abzuschalten.
  12. Kreiselpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Kreiselpumpen-Ansprüche, mit einem Laufrad zum Fördern der Flüssigkeit mit dem möglichem Feststoffanteil und wobei die Steuerung (6) ferner eingerichtet ist, bei Überschreiten oder Unterschreiten des Verstopfungsschwellwertes:
    Verändern, vorzugsweise Erhöhen oder Verringern einer Drehzahl des die Flüssigkeit mit dem möglichem Feststoffanteil fördernden Laufrads (5).
  13. Kreiselpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Kreiselpumpen-Ansprüche, mit einem saugseitigen Pumpensumpf (10) und/oder einer Saugleitung, in welchem die Bypassleitung (9) mündet.
  14. Kreiselpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Kreiselpumpen-Ansprüche, wobei ein Durchmesser der Bypassleitung (9) wenigstens 20, 30, 40 oder 50% kleiner oder gleich als ein Durchmesser der Druckleitung (8) ist.
  15. Kreiselpumpe (1) nach einem der vorhergehenden Kreiselpumpen-Ansprüche, wobei die Bypassleitung (9) mittels eines insbesondere entgegen einer Hauptströmungsrichtung gerichteten Y-Stücks mit der Druckleitung (8) verbunden ist und/oder zwischen der Druckleitung (8) und der Bypassleitung (9) ein Gitter (18), insbesondere ein perforierter Deflektor vorgesehen ist.
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