Fünf Aspekte, die bei der Auswahl von Entwässerungspumpen für Steinbrüche zu beachten sind
02. März 2023
Das Wassermanagement ist ein entscheidender Faktor in jedem Steinbruch. Damit der Betrieb des Steinbruchs fortgesetzt werden kann, muss das Wasser, das sich im Steinbruch durch starke Regenfälle, Grundwassereinsickerung oder beides ansammelt, entfernt werden. Um die Füße und die Ausrüstung aller Beteiligten trocken zu halten, werden in Steinbrüchen auf der ganzen Welt Entwässerungspumpen eingesetzt.
In vielen Steinbrüchen werden Pumpen eingesetzt, die für die jeweilige Anwendung nicht geeignet sind, was zu einem geringen Wirkungsgrad der Pumpen führt und, was noch wichtiger ist, zu höheren Kosten.
Im Folgenden werden einige der Faktoren erläutert, die bei der Auswahl einer Entwässerungspumpe zu berücksichtigen sind, sowie die wichtigsten Herausforderungen, die es zu beachten gilt.
Über Saksham Dube
Saksham, unser Marketing Manager Surface Flow, war zunächst als Konstruktionsingenieur tätig und wurde später Product Marketing Manager für Oberflächenentwässerungspumpen.
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1. Geodätische (statische) Förderhöhe und Reibungsverluste
Zunächst ist zu prüfen, woher das Wasser abgepumpt wird und wohin es gefördert wird. Bei der Auswahl der Pumpe muss neben dem tatsächlich zu überwindenden statischen Höhenunterschied (H geodätisch) auch der Reibungsverlust über die gesamte Druckleitungslänge berücksichtigt werden. Die sogenannte Gesamtförderhöhe H der Pumpe ergibt sich aus der Addition von H geodätisch und H Reibung, die für eine bestimmte Anwendung berücksichtigt werden muss.
Die Summe aus tatsächlichem Höhenunterschied und Reibungsverlusten bzw. die Gesamtförderhöhe und der zu berücksichtigende Zufluss bestimmen die Pumpengröße. Dieses Konzept sollte man nicht nur in Steinbrüchen, sondern grundsätzlich bei der Auswahl von Pumpen anwenden. Bei der Auswahl der für Steinbrüche geeigneten Pumpen ist zu beachten, dass der Abstand zwischen der Pumpe und der Oberfläche des zu fördernden Wassers im Laufe der Zeit variieren kann. Eine vor sechs Monaten noch effizient und effektiv arbeitende Pumpe erbringt möglicherweise nicht mehr die gleiche Leistung, wenn der Steinbruch erheblich tiefer geworden ist und sich somit Höhenunterschied und Leitungslänge vergößert haben.
Um eintretendes Wasser abzupumpen verwenden Betreiber in der Regel die Technik, die zur Verfügung steht. Dabei wird möglicherweise die falsche Pumpe für die erforderliche Durchflussmenge und Förderhöhe eingesetzt. Steigt das Wasser zudem schneller als es abgepumpt werden kann, werden möglicherweise weitere Pumpen eingesetzt. In der Regel bleibt dann keine Zeit, um eine größere Pumpe zu installieren. Bei einer Erweiterung des Steinbruchs sollte dann von Anfang an die Pumpenleistung angepasst werden.
2. Langlebige Leistung
Es gibt zahlreiche Pumpen, die Wasser aus einem Steinbruch abpumpen können. Entwässerungspumpen werden speziell für die Entfernung von Schmutzwasser entwickelt und sind mit verschleißbeständigen Bauteilen ausgestattet. Bei einer gewöhnlichen Pumpe, auch wenn sie entsprechend Durchflussmenge und Förderhöhe korrekt ausgewählt wurde, würde nach und nach die Förderleistung abnehmen. Durch die Wahl von verschleißbeständigeren Pumpen können Steinbruchbetreiber die Umweltbelastung verringern und gleichzeitig die Betriebszeit erhöhen.
Im Wasser enthaltene Feststoffe können zu erhöhtem Verschleiß und vorzeitigem Stillstand des Laufrades führen. Die PAS und PAC Oberflächenpumpen von Atlas Copco können Flüssigkeiten mit Feststoffen bis zu einer Größe von 100 mm fördern. Sie verfügen über mehrere Konstruktionsmerkmale, die einen zuverlässigen Betrieb über einen längeren Zeitraum sicherstellen. Das geschlossene Laufrad der PAC H Pumpen ist mit Abweiserflügeln ausgestattet, die die mechanische Gleitringdichtung sauber und frei von Ablagerungen halten. Damit wird eine dreimal längere Lebensdauer ermöglicht. Zudem muss die Pumpe zum Reinigen nicht mehr mit Wasser gespült werden. Das spart während der gesamten Lebensdauer der Pumpe Energie und Kosten.
Darüber hinaus verfügen die selbstansaugenden PAS und PAC Pumpen von Atlas Copco über viele Konstruktionsmerkmale für eine zuverlässige und leistungsstarke Pumpleistung, die es den Anwendern ermöglicht, die Effizienz und Produktivität zu steigern. Beispielsweise laufen die mechanischen Wellenabdichtungen in einer Ölvorlage, um eine beschädigungsfreie Trockenlauffähigkeit zu gewährleisten.
Für elektrische Tauchpumpen der Serie WEDA D hat Atlas Copco eine neue patentierte Wear Deflector-Technologie-Plattform eingeführt. Dabei handelt es sich um eine innovative hydraulische Konstruktion, die eine hohe Pumpeneffizienz bietet. Die Laufräder werden aus hochlegiertem Chromguß gefertigt und verfügen daher über einen hohen Härtegrad und außergewöhnliche Verschleißfestigkeit. Die Wear Deflector-Technologie wird schrittweise durch Konstruktions-Updates in weiteren WEDA Modellen zum Einsatz kommen.
3. Transportfähigkeit
Im Steinbruch müssen Entwässerungspumpen bei Aushub- oder Sprengarbeiten bewegt werden, d. h. sie müssen leicht zu transportieren sein. Beim Versetzen von Pumpen ist jedoch auch ein robuster physischer Aufwand zu berücksichtigen.
Bei schwereren Oberflächenpumpen ist die Transportfähigkeit von entscheidender Bedeutung. So sind die PAS Pumpen beispielsweise mit einem verzinktem Fahrgestell oder Schlittenrahmen erhältlich , um den Transport auf der Baustelle zu erleichtern. Die mobilen Entwässerungspumpen wurde kürzlich um die Serie HD mit HardHat®-Haube aus robustem Polymer als Alternative erweitert. Die PAS HD verfügt über einen Anhänger für den Straßenverkehr und ist somit besonders leicht zu transportieren.
Das Gewicht-/Leistungsverhältnis der WEDA-Tauchpumpen ist weitaus besser als bei vielen herkömmlichen Pumpen. Sie wiegen bis zu 40 Prozent weniger, wodurch sie leichter zu handhaben und auf der Baustelle zu transportieren sind. Außerdem zeichnen sie sich durch eine allgemein robuste Bauweise in Kombination mit spezifischen Lösungen wie Stoßdämpfern aus, die sie widerstandsfähiger gegen raue Arbeitsbedingungen machen.
4. Routinemäßige Wartung
Routinemäßige Wartungen können sich verzögern, wenn sich im Tagesgeschäft andere dringende Angelegenheiten ergeben. Im Hinblick auf die Wartungsfreundlichkeit heben sich die Entwässerungspumpen von Atlas Copco dabei deutlich positiv ab.
Das Halbpatronendesign der Dichtung an der PAC H Pumpe ermöglicht den Austausch ohne Demontage der Pumpe, was die Ausfallzeiten reduziert und die Wartung vereinfacht.
Dank der neuartigen aufschwenkbaren Pumpengehäusefront von Atlas Copco bieten die PAS und PAC Pumpen eine hervorragende Wartungsfreundlichkeit vor Ort. Alle Komponenten sind außergewöhnlich leicht zugänglich, was eine einfache Wartung ermöglicht. Die Pumpen können in wenigen Minuten gereinigt und wieder gestartet und in weniger als 60 Minuten gewartet werden – dadurch wird der Aufwand für routinemäßige Servicearbeiten auf ein Minimum reduziert.
Die neuesten WEDA Entwässerungspumpen verfügen über ein Patronendichtungssystem mit einem Gehäuse aus Edelstahl, das die Wartung vor Ort ermöglicht und die Ausfallzeiten minimiert. Zudem sind sie mit leicht zugänglichen Ölprüfpunkten ausgestattet, wodurch sich der Zeitaufwand für Routineinspektionen und -wartungen verringert.
5. After-Sales-Markt
In Europa – und insbesondere in bestimmten Ländern, in denen der Markt für die Vermietung von Entwässerungspumpen bei etwa 75 % liegt – ist der Kundendienst vor Ort unerlässlich. Alle Pumpen im Atlas Copco-Sortiment verfügen über einen umfassenden Kundendienst und ein sofort verfügbares Sortiment an Ersatzteilen über das weltweite Netz der Kundencenter des Unternehmens. Auch Produktschulungen sind verfügbar, was besonders für Vermietungsunternehmen mit eigenen Wartungsteams hilfreich ist.
Im Zuge der Digitalisierung werden auch QR-Codes eingeführt, sodass wichtige Informationen über Teile und Ersatzteile nur einen Scan entfernt sind. Vermietungsunternehmen können auch die sichere und ferngesteuerte Telemetrielösung Fleet Link von Atlas Copco nutzen. Somit haben Bediener immer die Kontrolle über die Pumpenausrüstung und den Betrieb.
Den optimalen Betriebszustand für Ihre Entwässerungspumpen kennen
Die WEDA Pumpen sind die energieeffizientesten elektrischen Tauchpumpen. Die Oberflächenentwässerungspumpen sind vollständig konform mit den EU-Vorschriften der Abgasstufe EU5. Sie sind auch für die Verwendung von Biodiesel aus hydriertem Pflanzenöl (HVO), einem fossilfreier Kraftstoff, zertifiziert. Darüber hinaus führte Atlas Copco vor kurzem die E PAS Serie ein. Dabei handelt es sich um vollelektrische, selbstansaugende Entwässerungspumpen, die im Betrieb emissionsfrei sind und keinen Kraftstoff verbrauchen.
Um das beste Preis-Leistungs-Verhältnis und die beste Effizienz zu erzielen, sollten Sie die technischen Faktoren und Kriterien berücksichtigen. Die Pumpe sollte so flexibel sein, dass sie den Anforderungen verschiedener Standorte gerecht wird und die Anforderungen an den Volumenstrom erfüllt, während sie gleichzeitig Änderungen des Wasserstands berücksichtigt. Eine überdimensionierte Pumpe kann unnötig teuer sein und möglicherweise die Lebensdauer der Pumpe verkürzen. Andererseits kann eine zu kleine Pumpe Schwierigkeiten beim Transport des Mediums haben und schneller verschleißen, was ebenfalls zu einer Verkürzung der Lebensdauer führt.
Mit nur wenigen Klicks hat Atlas Copco das Problem der optimalen Pumpenauslegung vereinfacht. Wir haben für die WEDA Tauchpumpen eine Software entwickelt, die in Kürze auch für Oberflächenpumpen verfügbar sein wird. Durch die Eingabe wichtiger technischer Parameter wie Fördermenge, statischer Förderhöhe, Schlauch-/Rohrlänge und Durchmesser berechnet die Software die am besten geeignete Pumpe für Ihren Anwendungsfall.