Druckerhöhungs- und Rohrleitungspumpen

Eine Kreiselpumpe (eine der übergeordneten Hydraulikkategorien) ist jede Pumpenart, die ein Laufrad nutzt, um Flüssigkeit zu fördern. Dabei wird dem Flüssigkeitsstrom Rotationsenergie zugeführt und durch den Druckaufbau am Laufrad in hydraulische Energie umgewandelt. Eine Druckerhöhungspumpe (in Herstellerunterlagen auch Druckverstärker oder Druckerhöhungspumpe genannt) ist eine bestimmte, im Handel erhältliche Pumpenart. Sie ist üblicherweise eine Kreiselpumpe, manchmal eine mehrstufige Kreiselpumpe oder auch eine Verdrängerpumpe, und dafür ausgelegt, den Druck in einem Heiz- oder Kühlkreislauf zu erhöhen, der bereits unter einem positiven Druck steht (im Wesentlichen dem Differenzdruck am Pumpeneintritt). Für die gewerbliche Wasserdruckerhöhung kommen fast ausschließlich vertikale Inline-, horizontale Pipeline- oder vertikale mehrstufige Kreiselpumpen zum Einsatz. Bei der Auswahl ist der Druckbedarf hinter der Druckerhöhungspumpe maßgeblich und nicht die Förderhöhe aus einem Pumpensumpf oder Behälter. Da in der Zulaufleitung bereits Druck anliegt, ist die maximale Saughöhe weniger entscheidend; wichtiger ist NPSHa.

Für die Auslegung einer gewerblichen Druckerhöhungsanlage werden 4 Angaben benötigt: der Auslegungsförderstrom (in der Regel in GPM oder m/h angegeben und anhand des Spitzenbedarfs der Entnahmestellen oder der Kühllast berechnet), die Gesamtförderhöhe (erforderlicher Druck auf der Druckseite abzüglich des Versorgungsdrucks am Pumpeneintritt, zuzüglich Rohrreibungsverlusten), die Fluidtemperatur (sie beeinflusst Dampfdruck und NPSHa) und die Betriebsstunden pro Tag (sie beeinflussen die Antriebswahl und Leistungsreserve des Motors). Übermitteln Sie diese Angaben dem Anwendungstechnik-Team von BBP. Innerhalb von 24 Stunden erhalten Sie eine ausgelegte Modellnummer samt Bestätigung des bevorzugten Betriebsbereichs anhand der Hydraulikdaten nach ISO 2858. Ein häufiger Fehler, der zu unnötigem Energieverbrauch über die Lebensdauer führt, ist eine überdimensionierte Pumpe als vermeintliche Sicherheitsreserve. Dadurch läuft die Pumpe ständig bei 50-70 % des Bestpunktwirkungsgrads.

Verwenden Sie eine Druckerhöhungspumpe mit VFD, wenn der tägliche Förderstrombedarf im Betriebszyklus um mehr als ±30 % schwankt. Dazu zählen Gebäude mit wechselnder Belegung (Hotels, gemischt genutzte Gewerbegebäude, Bürohochhäuser mit mehreren HLK-Zonen), kommunale Druckerhöhungsstationen mit tageszeitabhängigen Schwankungen und industrielle Prozessleitungen mit wechselndem Bedarf je Schicht. Die bei Nachrüstungen von VFD-Druckerhöhungspumpen in gewerblichen Anlagen erzielten Energieeinsparungen von 18 bis 35 Prozent beruhen auf den Affinitätsgesetzen: Die Pumpenleistung entspricht der dritten Potenz der Drehzahl. Sinkt die Drehzahl unter 100 Prozent, geht der Stromverbrauch daher noch stärker zurück als die Pumpendrehzahl. Bei Motoren unter 10 horsepower oder Anwendungen mit relativ konstantem Bedarf (industrielle Prozesswasserleitungen im Dauerbetrieb, kleinere Gewerbegebäude mit nur einer Nutzungseinheit) kann es mehrere Jahre dauern, bis sich der Mehrpreis für VFD-Ausrüstung amortisiert. Hier empfiehlt sich eine Konstantdrehzahlregelung mit einem passend ausgelegten hydropneumatischen Druckbehälter. Eine einfache Regel für die Wahl des Antriebs: Bei einer Schwankung des Förderstromprofils von ≥30 % empfiehlt sich standardmäßig ein VFD; bei gleichbleibendem Förderstrom innerhalb von ±10 % eine Konstantdrehzahlregelung. Beloh Konstantdrehzahl.

Manchmal ja. Hydropneumatische Druckbehälter erfüllen unabhängig von der Drehzahlregelung zwei Funktionen. Erstens gleichen sie kurzzeitige Bedarfsspitzen aus: So wird die Pumpe nicht bei jeder kurzen Wasserentnahme am Wasserhahn gestartet. Das verringert den Verschleiß an der Pumpeneinheit und verlängert die Motorlebensdauer. Zweitens dämpfen sie Druckstöße bei einer Umkehr der Strömungsrichtung. Das ist besonders bei gewerblichen Druckerhöhungsanlagen in Hochhäusern relevant, wenn die Druckzonenarmaturen bei Strömungsumkehr Wasser einleiten. Komplett montierte BBP-Druckerhöhungsanlagen werden bei einem Auslegungsförderstrom unter 200 GPM mit einem hydropneumatischen Druckbehälter mit 20-80 gallon geliefert. Bei Förderströmen über 500 GPM wird der Behälter im Rahmen der Anwendungstechnik entsprechend dem Bedarfsprofil des Gebäudes ausgelegt. An kommunalen Druckerhöhungsstationen mit gleichbleibendem Förderstrom kann der Behälter verkleinert oder ganz weggelassen und durch eine Steuerungslogik für die Drehzahlregelung und Pumpenstaffelung ersetzt werden.

Druckerhöhungspumpen aus Gusseisen und Edelstahl in unserem Standardkatalog werden aus Werkstoffen gefertigt, die nach NSF/ANSI 61 für den Kontakt mit Trinkwasser zugelassen sind, sofern die passenden Elastomere und Dichtungen gewählt werden. Die NSF-Zulassung der kompletten Baugruppe (und nicht nur der medienberührten Bauteile) kann als projektbezogene Zulassung gegen Aufpreis eingeschlossen werden. Teilen Sie uns bei Ihrer RFQ mit, wenn für das Projekt eine Zulassungserklärung in den Spezifikationsunterlagen erforderlich ist. Für Trinkwasserprojekte mit hohen Reinheitsanforderungen in kommunalen Anlagen der U.S. oder Kanadas werden typischerweise die mehrstufige Edelstahlbaureihe BBP-ISWB und die Inline-Baureihe BBP-ISG aus SS304 spezifiziert.

Komplett montierte BBP-Druckerhöhungsanlagen werden mit einer installierten und programmierbaren Steuerung geliefert, die für das im Projekt gewählte Kommunikationsprotokoll konfiguriert ist – Modbus RTU/TCP, BACnet/IP, fest verdrahtete 4-20 mA-Ausgänge oder Alarmrelais mit potenzialfreien Kontakten. Teilen Sie dem Anwendungstechnik-Team bereits bei der RFQ mit, welche BMS- oder SCADA-Plattform im Projekt zum Einsatz kommt (Honeywell, Siemens, Johnson Controls Metasys, Schneider EcoStruxure oder kundenspezifische SPS-Integration). Die passende Steuerungsfirmware wird vor der Werksabnahmeprüfung auf diese Plattform abgestimmt. Die Hardware ist bei allen Modellvarianten gleich, daher erfolgt die Integration über eine Firmwarekonfiguration. Ein Wechsel des Protokolls nach dem Versand ist deshalb nicht einfach. Berücksichtigen Sie diesen Punkt unbedingt bereits bei der RFQ.

Ja, sofern sie innerhalb des bevorzugten Betriebsbereichs (70-120 % des Bestpunktwirkungsgrads) ausgelegt und mit einer für die Anwendung passenden Betriebszyklusreserve ausgewählt wird. Bei industriellen Prozesswasseranlagen und kommunalen Druckerhöhungsstationen erreichen die Baureihen BBP-ISW, BBP-ISG und BBP-CDLF im Dauerbetrieb eine mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen von 12.000-18.000 hours. Eine häufige Ursache für vorzeitige Ausfälle gewerblicher Druckerhöhungspumpen ist der Betrieb außerhalb des bevorzugten Betriebsbereichs. Das gilt besonders bei überdimensionierten Pumpen, die bei 50 % oder weniger des Bestpunktwirkungsgrads laufen müssen, um einen Enddruck zu erzeugen, der vermeintlich eine ausreichende Sicherheitsreserve bietet. Entscheidend ist nicht der Dauerbetrieb an sich, sondern der Betrieb außerhalb des Auslegungspunkts.

Gelieferte Modelle BBP-ISG und BBP-ISW in katalogisierten Abmessungen können innerhalb von 7 Tagen nach Zahlungseingang versandt werden. Katalogisierte Abmessungen werden innerhalb von 20-35 Tagen in die Produktionsplanung aufgenommen, um ein Fertigungszeitfenster festzulegen. Sonderabmessungen benötigen 45-60 Tage und werden nach einem abgestuften Produktionsplan gefertigt. Der Seefrachttransport von Peking nach Nordamerika verlängert die Lieferung ab Werk um 25-35 Tage. Bei Bedarf stehen Land- und Luftfracht zur Verfügung (bei Ausschreibungsprojekten innerhalb von 5-8 Tagen). EXW, FOB, CIF und DDP Incoterms sind Standard. Containerverladung und Exportdokumentation übernehmen wir intern. Dazu gehören HS-Code, Ursprungszeugnis und die erforderlichen Erklärungen zum Herstellungsort.

Für die Pumpeneinheit gilt ab Versanddatum eine Garantie von 36 month (je nachdem, was zuerst eintritt) gegen Herstellungs- oder Werkstofffehler. Für den Motor gelten die gesonderten Richtlinien des Motorherstellers. Übliche Industrieg Garantien betragen 24 Monate bei IE3-Baugrößen und 36 Monate bei IE4-Baugrößen. Für den Frequenzumrichter gelten die gesonderten Richtlinien des Antriebsherstellers, in der Regel 18-36 Monate je nach Modell. Für die Komponenten der Komplettanlage – Steuerung/Druckmessumformer, Absperrarmaturen und Rohrleitungsnetz – gilt eine Garantie von 12 Monaten. Düsen, Dichtungen, Lager, Verschleißringe und Wellenschutzhülsen sind gegen Herstellungsfehler abgesichert, ihre Lebensdauer wird jedoch nicht garantiert. Sie sind je nach Nutzung planmäßig auszutauschen. Unbenutzte Ersatzteile werden innerhalb von 5-7 Tagen aus dem Lager in Peking versandt.

Eine Druckerhöhungsanlage für ein Hochhaus hebt den anliegenden kommunalen Versorgungsdruck (in den größten Ballungsräumen der U.S. in der Regel 60–80 PSI am Straßenrand) auf den sicheren Druck am höchsten versorgten Entnahmepunkt des Gebäudes an. Dabei gleicht sie den Verlust durch die statische Förderhöhe (etwa 0.43 PSI/ft Höhenunterschied), Rohrreibungsverluste und den erforderlichen Restdruck an der Entnahmestelle aus, der als Konstantdruck-Sollwert bezeichnet wird (etwa 30-45 PSI). Ab einer bestimmten Gebäudehöhe (ungefähr 12 Stockwerke über das gesamte Gebäude gemessen) kann eine einstufige Druckerhöhungspumpe den Sollwert nicht wirtschaftlich erreichen. Dann wird die Anlage in mehrere Zonen unterteilt, die jeweils durch eine Druckerhöhungspumpe oder eine mehrstufige Druckerhöhungspumpe wie BBP-ISWB oder BBP-CDLF versorgt werden. Die Steigleitungsgeometrie, die Anzahl der Entnahmestellen und die Kapazität der Technikräume auf den Druckerhöhungsetagen fließen in die Entscheidung über die Anzahl der Druckzonen ein. Eine Regelung mit Frequenzumrichter an jeder Zonenpumpe hält den Druck hinter der Pumpe konstant, indem sie den Betriebspunkt jeder einzelnen Pumpe auf die jeweilige Zone abstimmt. Dadurch bleibt der nachgelagerte Druck unabhängig von den Schwankungen des Bedarfs im Tagesverlauf konstant. So werden überschüssiger Förderstrom zur Erreichung des Zieldrucks am Endpunkt, unnötiger Energieverbrauch und vorzeitiger Verschleiß an Rohrleitungskomponenten vermieden.