Frequenzgesteuerte Druckerhöhungspumpen

Wenn man sich die Aufschrift „frequenzgesteuerte Pumpe“ ansieht, scheint es, dass dies ein Allheilmittel ist. Alle Druckprobleme wurden gelöst, die Energieeinsparungen sind unvorstellbar. Doch in der Praxis, insbesondere bei Druckerhöhungsanlagen, ist nicht alles so einfach. Ich sehe oft, wie Kunden zu viel für ein komplexes System bezahlen, bei dem ein herkömmliches Relais ausreichen würde, oder umgekehrt – sie versuchen, an einem Frequenzschalter in einem Hochhaus zu sparen, und leiden dann unter Wasserschlägen und ewigen Beschwerden von Bewohnern der oberen Stockwerke. Ich habe das selbst durchgemacht, als ich gerade angefangen habe, mit Geräten zu arbeiten, einschließlich der von unserer Firma Zhejiang Yangtzejiang Pumping Industry LLC. Wir haben keine fertigen „verpackten“ Produkte in unserem Sortiment. VFD-Lösungen zur Druckerhöhung, aber wir integrieren unsere Kreiselpumpen, auch lineare und mehrstufige, häufig in externe Automatisierungssysteme. Und hier beginnt der Spaß.

Wo wird ein Frequenzgenerator wirklich benötigt und wo nicht?

Hauptmerkmalfrequenzgesteuerte Druckerhöhungspumpen— Reibungslose Aufrechterhaltung des vorgegebenen Drucks im System, unabhängig vom Durchfluss. Klingt großartig. Wenn Sie aber beispielsweise ein kleines Häuschen mit zwei Wasseranschlüssen haben, die fast nie gleichzeitig arbeiten, dann wird der Frequenzgenerator die meiste Zeit mit der Mindestfrequenz arbeiten und seine Kosten werden sich in etwa zehn Jahren amortisieren. Die Stromeinsparungen werden vernachlässigbar sein. Viel praktischer ist in solchen Fällen unsere standardmäßige selbstansaugende Pumpe mit Hydrospeicher und Relais. Günstiger, zuverlässiger, einfacher zu warten.

Wo die Frequenzregulierung jedoch vollständig zum Vorschein kommt, sind die Wasserversorgungssysteme von Wohnkomplexen, Hotels und großen Bürozentren. Dort ist der Wasserverbrauchsplan unvorhersehbar; Druckstöße durch das gleichzeitige Öffnen Dutzender Wasserhähne sind keine Seltenheit. Zuvor wurde eine Kaskade von 2-3 Pumpen installiert, die bei Bedarf eingeschaltet wurden. Lärm, ständiges Ein- und Ausschalten, der gleiche Wasserschlag. Jetzt können Sie ein System basierend auf einer oder zwei unserer mehrstufigen Kreiselpumpen zusammenstellen, die an einen Frequenzumrichter und eine Steuerung angeschlossen sind. Die Pumpe läuft ständig, ändert jedoch die Geschwindigkeit und passt sich dem Verbrauch an. Der Druck in den Leitungen ist stabil, die Bewohner sind zufrieden und die Geräte verschleißen weniger.

Aber auch hier gibt es Fallstricke. Einmal stieß ich auf eine Situation an einem Standort, an dem sich laut Projekt unsere lineare Kreiselpumpe mit einer „hochentwickelten“ Pumpe befand. VFD. Das System funktionierte, aber die Einsparungen waren geringer als erwartet. Sie begannen es herauszufinden. Es stellte sich heraus, dass die Pumpe selbst mit einem Druckspielraum ausgewählt wurde und ihre Leistung selbst bei minimaler Geschwindigkeit für den Nachtmodus mit nahezu Nulldurchfluss zu hoch war. Der Frequenzumrichter ist kein Zauberstab – er kann den Betriebspunkt der Pumpe nicht über die auf dem Typenschild angegebene Kurve hinaus verschieben. Ich musste das Laufrad gegen ein kleineres austauschen. Danach nahm der Lärm ab und die Stromrechnung sank deutlicher. Fazit: Zuerst eine kompetente hydraulische Berechnung, dann die Auswahl einer Pumpe und erst dann eine Entscheidung über die Art der Regelung.

Integration: unsere Pumpe + Automatisierung von Drittanbietern

Wie ich bereits erwähnt habe, konzentriert sich unsere Fabrik in China, vertreten durch die Website https://www.yangtzeriverpump.ru, auf die Produktion von zuverlässigem Pumpen-„Eisen“. Wir fertigen keine schlüsselfertigen Schaltschränke, aber unsere Ausrüstung ist perfekt auf den Einsatz in solchen Anlagen abgestimmt. Warum ist dieser Ansatz oft profitabler? Weil es Ihnen Flexibilität gibt. Nehmen wir an, ein Kunde muss ein Druckerhöhungssystem für die chemische Produktion montieren. Es wird eine Pumpe aus einem bestimmten Material benötigt, das gegen Reagenzien beständig ist – wir haben eine Reihe von Chemiepumpen aus Kunststoff. Und er braucht auch ein reibungsloses Steuerungssystem mit Integration in den gesamten SCADA-Komplex der Anlage. Wir liefern eine Pumpe, deren Eigenschaften (Druck, Durchfluss, Material) ideal für seinen technologischen Prozess sind, und er bestellt separat einen Schaltschrank bei einem spezialisierten Unternehmen, das die örtlichen Standards und Anforderungen für die Automatisierung gut kennt.

Am Prüfstand in unserem Unternehmen prüfen wir, wie sich Pumpen in verschiedenen Betriebsarten verhalten. FürDruckerhöhungspumpendas ist kritisch. Wir berücksichtigen vollständige Kenndaten: nicht nur maximalen Druck und Durchfluss, sondern auch Leistungskurven und Effizienz an verschiedenen Punkten. Diese Daten geben wir dann an Installateure weiter, die den Frequenzumrichter auswählen. Ohne diese Diagramme wird die Einrichtung eines VFD zum Rätselraten – es kann zu instabilem Betrieb, Motorüberhitzung oder Kavitation kommen.

Ich habe die Erfahrung gemacht, dass eine Feuerlöschanlage eine Pumpe benötigte, die zu 99 % der Zeit in Reserve war, aber beim Start sofort den Nennmodus erreichen und einen stabilen Druck aufrechterhalten musste. Es war unmöglich, den Frequenzumrichter bei längerer Übertaktung zu verwenden. Wir haben eine Hybridlösung gefunden: Die Haupt- und Reservepumpen sind unsere mehrstufigen Kreiselpumpen, sie werden durch Direktstart gestartet, aber die frequenzgesteuerte Steuerung basiert auf einem kleinen hydropneumatischen Speicher, der den Startmoment glättet und kleine Stöße ausgleicht. Es lief zuverlässig und im Rahmen des Budgets.

Über Wartung und typische Installationsfehler

Die Frequenzregelung erhöht die Betriebssicherheit des Systems, erfordert jedoch eine qualifiziertere Wartung. Dies ist nicht der Fall, wenn Sie den Klempner Onkel Vasya anrufen können. Der häufigste Fehler bei der Installation, der dann nach hinten losgeht, ist die falsche Platzierung des Drucksensors. Wenn Sie es zu nah an der Pumpe oder an einem Ort mit turbulenter Strömung platzieren, „liegt“ es und der Frequenzgenerator beginnt, seine Geschwindigkeit stark zu ändern und versucht, nicht vorhandene Vibrationen einzufangen. Das System „zuckt“ und die Pumpe fällt schnell aus. Der Sensor muss an einem Punkt installiert werden, der hydraulisch von der Pumpe entfernt ist, vorzugsweise nach einer Gruppe von Hydrospeichern, falls vorhanden.

Ein weiterer Punkt ist die Einstellung des PID-Reglers im Frequenzumrichter selbst. Viele Installationsprogramme belassen die werkseitigen Standardeinstellungen. Und sie sind möglicherweise nicht für ein Trägheitswasserversorgungssystem mit langen Rohren geeignet. Infolgedessen reagiert das System entweder zu langsam auf Durchflussänderungen (Druckabfälle) oder beginnt zu „jagen“? — ständige Druckschwankungen um einen bestimmten Punkt. Sie müssen die Koeffizienten vor Ort mithilfe von Versuchsmethoden auswählen. Manchmal dauert dies einen ganzen Tag, aber ohne dies funktioniert das System nicht optimal.

Was unsere Ausrüstung betrifft, empfehlen wir bei Pumpen, die für den Einsatz mit Frequenzumrichtern vorgesehen sind, stets auf die Isolationsklasse des Motors und das Vorhandensein einer obligatorischen Erdung zu achten. Der Frequenzgenerator erzeugt keine ideale Sinuswelle, sondern eine Pulsweitenmodulation, die zu erhöhten Spannungen an der Isolierung der Wicklungen führt. Wenn der Motor für solche Belastungen nicht ausgelegt ist, brennt er durch. Darauf legen wir bei Zhejiang Yangzijiang Pump Industry Co., Ltd. besonderen Wert bei Produktionslinien, insbesondere bei Serien, die häufig für solche Projekte eingesetzt werden.

Blick in die Zukunft: Was kann Regulierung sonst noch bieten?

Heutzutage ist das „Smart Home“ in aller Munde. und das industrielle Internet der Dinge (IIoT). UndPumpen mit variabler Drehzahlist dafür ein idealer Kandidat. Stellen Sie sich vor, dass das System nicht nur den Druck aufrechterhält, sondern auch den Zeitplan des Wasserverbrauchs im Gebäude analysiert. Sie erfahren, dass es um 7 Uhr morgens einen Spitzenverbrauch gibt (jeder wäscht) und von 10 bis 16 Uhr ein Mindestverbrauch. Und es passt den Betriebsalgorithmus an, wodurch noch mehr Energie gespart wird. Oder überträgt Daten über die Anzahl der Motorstunden, den Energieverbrauch und die Motortemperatur aus der Ferne. Dadurch können Sie von der geplanten Wartung zur zustandsbasierten Wartung übergehen.

Für uns als Hersteller ist das eine Herausforderung. Die Pumpe ist nicht mehr nur ein Stück Eisen mit einem Elektromotor. Es wird Teil eines intelligenten Systems. Deshalb vereint unser Unternehmen die Bereiche Forschung und Entwicklung, Produktion und Prüfung. Wir testen bereits Protokolle zur Fernüberwachung wichtiger Parameter unserer Pumpen. Dies ist für unser „Eisen“ notwendig. könnte problemlos mit den fortschrittlichen Steuerungssystemen verbunden werden, die morgen benötigt werden.

Aber die „Klugen“ jagen? Funktionen dürfen wir die Grundlagen nicht vergessen. Die fortschrittlichste Elektronik rettet eine Pumpe nicht, wenn sie über eine schlechte Hydraulik verfügt, das Laufrad nicht ausgewuchtet ist oder die Dichtung falsch ausgewählt ist. Unser Grundsatz: Erst einwandfreie Mechanik, dann Integrationsmöglichkeiten. Sei es eine normale Tauchpumpe für einen Brunnen oder ein mehrstufiges Aggregat für eine Druckerhöhungsanlage in einem Hochhaus.

Ergebnisse ohne Glanz

Lohnt es sich also, sich mit frequenzgesteuerten Druckerhöhungspumpen zu beschäftigen? Es gibt keine klare Antwort. Dies ist ein leistungsstarkes und effektives Werkzeug, jedoch nicht für alle Aufgaben. Wie ein Hammer kann er einen Nagel einschlagen, kann aber auch Glas zerschlagen, wenn er für andere Zwecke verwendet wird. Der Schlüssel liegt in einer gründlichen Analyse des Problems: Berechnung realer Lastpläne, Verständnis der Besonderheiten der Anlage, Bewertung des Budgets nicht nur für Anschaffungen, sondern auch für die weitere Wartung.

Unsere Rolle als Pumpenhersteller besteht darin, dem Kunden oder Ingenieurbüro eine zuverlässige, vorhersehbare Pumpe mit vollständigen und ehrlichen Leistungsmerkmalen zu liefern. Damit sie bei der Integration in ein VFD-System genau wissen, was sie davon erwarten können. Und damit Sie sich nach ein paar Betriebsjahren nicht fragen müssen, warum „diese chinesische Pumpe“ ist? fehlgeschlagen, wenn das Problem tatsächlich eine falsche Einstellung des Frequenzumrichters oder ein Installationsfehler war. Unsere Erfahrung aus der Herstellung und Prüfung verschiedenster Geräte, von Magnetpumpen für aggressive Medien bis hin zu leistungsstarken Mehrstufensystemen, sagt eines: Der Erfolg eines Projekts liegt immer im Detail. Und die Frequenzregulierung ist nur eine davon, wenn auch eine sehr wichtige.