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© ABB17.03.2010 Enter filename via "View - Header and Footer...". Apply to all. | 1

Water Forum for the EMA-Region11. – 12. March 2010, Hamburg“Variation der Geschwindigkeit und Drehzahlregelung von Pumpen“

Chakib Chraibi, PSP-X11


Pumpentheorie und Energieeinsparungen Pumpendurchflussregelung - Warum ist sie nötig?

Beispiel: Wasserverbrauch zuhause

Mitternacht Morgen Nachmittag

Dusche1 Liter pro Sekunde

Den Garten gießen10 Liter pro Sek.

Ein Glas Wasser0,1 Liter pro Sek.


Volumenstromregelung von Pumpen

M

Drehzahlregelung

M

Ein-Aus-Betrieb

M

Bypassregelung

M

Drosselregelung

+


Leistung bei den einzelnen Regelverfahren (Annahme: 70% Volumen, = Q2 0,7)

Q2 = 0,7

H2 = 1,0

7,00,1*7,0 =≈P

Ein-Aus

Q2 = 0,7

H2 = 1,22

86,022,1*7,0 =≈P

Drosseln

Q2 = 0,7

H2 = 0,75

53,075,0*7,0 =≈P

FU-Antrieb

PumpenkennliniePumpenkennlinie


Gründe drehzahlgeregelte Antriebe einzusetzen

� Bessere Prozessführung

� Drehzahl und Volumen/Druck werden dem Prozess angepasst

� Reduktion von Anlauf- und Laststößen

� Geringerer Verschleiß

� Schonung von elektrischen und hydraulischen Netzen

� Energieeinsparung

� Zusatzeffekte bei Zentrifugalpumpen

• Die Maximaldrehzahl nach Bedarf ist frei wählbar

• Reduktion bzw. Vermeidung von Druckstößen

• Problemloser Parallelbetrieb mehrerer Pumpen auch bei sehr flachen Anlagenkennlinien (Regelung der Leistung statt der Drehzahl)

• Vermeidung des „verbotenen“ Bereiches (Kavitation)

• Die Maximallast bestimmt den Maximalstrom, nicht der Anlauf


Zielvolumenstrom 2,88m³/s ohne Drehzahlregelung oder Stations-Regelventil:

Vollkavitation der Betriebspumpen aufgrund Überlastbetrieb.Zielvolumenstrom kann nicht erreicht werden


Zielvolumenstrom 2,88m³/s mit Stations-Regelventil:

Erheblicher Energieverlust durch Drosselung (hydraulischeVerlustleistung ca. 1200 kW!). Stationswirkungsgrad lediglich 62%


Zielvolumenstrom2,88m³/s mit Drehzahlregelung:

Optimaler Betrieb mit geringstem Energieverbrauch. Schonungvon Pumpen, Stromnetz und Anlagenkomponenten


Vergleich von Wirkungsgrad und Energieverbrauch

Mit Drehzahlregelung

8700Op. Hours

0,020€,$, .. . per kWh

753,121A ctual Energy Cost (x1000)

622,944Min. Requ. Energy Cost (x1000)

Energy Cost

1000

2040 60

80

82,7

Pumping StationEfficiency [%]

1000

2040 60

80

82,7

PumpEfficiency [%]

0,417Specific Energy [kWh/m³]

0,008Specific Cost [€,$,.../m³]

8700Op. Hours

0,020€,$,... per kWh

1002,490A ctual Energy Cost (x1000)

623,761Min. Requ. Energy Cost (x1000)

Energy Cost

1000

2040 60

80

62,2

Pumping StationEfficiency [%]

1000

2040 60

80

83,0

PumpEfficiency [%]

0,554Specific Energy [kWh/m³]

0,011Specific Cost [€,$,.../m³]

Hinweis: Betrieb ohne Regelventil oder Drehzahlregelung nicht möglich (unzulässige Kavitatation)

Energieeinsparung ca.25%!

Mit Regelventil


Wirkungsgradmessung online von der Pumpe

Information ManagementSystem

Controller

Operator Station

Visualization of efficiency together with process values further

diagnosis

Suction side Delivery side

IOs

Motor Power dT-transmitter <10 mKelvin accuracy

pumpfan

P-transmitter P-transmitterT- sensorT- sensor PTP T

MotorMotor


Mubarak (Toshka) Egypt –The world largest Pumping Station

24 variable speed pumpstotal capacity of 288 MW (24x12 MW)total discharge of 350 m3/s (21x16.7 m3/s)


Shuweihat Water Transmission Scheme Abu Dhabi, U.A.E

Double pipeline 1600mm dia each 250 km transfer capacity of 100 million gallons of water per day5x 12-pulse frequency converters 4.7 MW5x 12-pulse frequency converters 690 kW


SAMRA Wastewater Treatment Plant Jordan

267,000 m³/day


Kurfalli (Isaköy) Pump Station

145 million m³/a to the new treatment plants at Emerli with their capacity of 600.000 cm³/d.

2 Centrifugal Pumps, 0,75 m³/sec.

8 Centrifugal Pumps, 1,5 m³/sec.

2 Medium Voltage Motors, 2,5 MW

8 Medium Voltage Motors, 5 MW

2 Variable Speed Drives, 2 MW

2 Variable Speed Drives, 5 MW


Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!

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