ERKENNEN EINES ERHÖHTEN SYSTEMDRUCKES BEI FEINBLASIGEN BELÜFTUNGSSYSTEMEN

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "ERKENNEN EINES ERHÖHTEN SYSTEMDRUCKES BEI FEINBLASIGEN BELÜFTUNGSSYSTEMEN"

Kai Kneller
vor 5 Jahren
Abrufe

1 ERKENNEN EINES ERHÖHTEN SYSTEMDRUCKES BEI FEINBLASIGEN BELÜFTUNGSSYSTEMEN Vortrag auf Grundlage eines Forschungsprojektes von Herrn Dipl. Ing. Dr. techn. Wilhelm P. Frey Gefördert durch Mittel der Kläranlagennachbarschaften Wien

2 Zielsetzung Ermittlung des Istzustandes des vorhandenen Belüftungssystemes Rechtzeitiges Handeln im Bedarfsfall Optimierung der Energiekosten Sicherstellung der Belüftungskapazitäten Vermeidung von Folgeschäden Sicherstellung der Reinigungsleistung

3 Vorgehensweise Datenermittlung Berechnung des Druckverlustes durch Belüfterelemente Beurteilung der Ergebnisse

4 Datenermittlung Die Einblastiefe erhält man aus der Wassertiefe minus Einbauhöhe der Belüfter Vorgehensweise: Daten aus bekannten Planmaßen verwenden Maße vor Ort nehmen: Die Messung hat ohne Luftbeaufschlagung der Belüfter zu erfolgen. Vorhandene Rührwerke können, wenn an der Messstelle keine Wellenbildung zu erkennen ist, in Betrieb bleiben. Direkte Messung mit einer langen Stange oder Kette mit Gewicht. Wenn die Beckensohle ein Gefälle hat, muss man darauf achten an welcher Stelle gemessen wird. Freibord Beckenwand Einblastiefe Wassertiefe Beckentiefe Einbauhöhe Bei Tellern und Platten wird der Abstand von der Oberkante und bei Rohren von der Rohrmitte bis zur Wasseroberfläche ermittelt.

5 Berechnung des Druckverlustes durch Belüfterelemente 1. Ermittlung des durch die Einblastiefe hervorgerufenen Druckes Formel: p Einblastiefe (mbar) = Einblastiefe (m) x 98,1 (mbar/m) Zur Umrechnung von Einheiten: Pa = 1 bar 1 hpa = 1 mbar 1mWS = 98,1 hpa = 98,1 mbar

6 2. Druckmessungen Bei dem meisten Kläranlagen findet man häufig Messgeräte dir. vor und nach der Gebläsestufe. Die Genauigkeit dieser Messeinrichtungen ist in der Regel schlecht. Die Berechnung der Rohrdruckverluste ist i.d.r. sehr schwierig.

7 Praxisgerechte Lösung zur Druckmessung Anschaffung von mobilem Druckmessgerät ( + 1 mbar ) (zur Überprüfung der Druckverhältnisse bei Inbetriebnahme und der laufenden Kontrolle) Zur Beurteilung des Druckverlustes der Belüfterelemente ist vorzugsweise der Druck an der Entwässerungsleitung an der Beckenkrone zu messen. Wird ein Differenzdruckmessgerät eingesetzt (i.d.r.) ist der abgelesene Druck der Überdruck in der Rohrleitung gegenüber dem Luftdruck. Dieser Überdruck resultiert aus der Einblastiefe, dem Druckverlust in der Rohrleitung von der Messstelle bis zu den Belüfterkörpern, dem Druckverlust des Belüfterkörpers ( Düsenöffnungen, Drosselbohrungen, Schutzkappen, Rückschlagsicherungen usw.) und dem Druckverlust der Membran. Die Summe aus dem Druckverlust des Belüfterkörpers und der Membran ist der Druckverlust des Belüfterelementes. Formel: p Messung = p Einblastiefe + p Rohrleitung + p (Belüfterkörper+Membran)

8 Bei Messungen an der Entwässerungsleitung oder an der Beckenkrone ist der Anteil der Rohrleitung am Gesamtdruckverlust gering. Für Abschätzungen kann der Rohrdruckverlust mit ausreichender Genauigkeit mit 2 5 mbar (Messung an der Beckenkrone) angesetzt werden. Wird der Druck näher am Gebläse (am Druckstutzen nach Gebläse oder nach der Gebläsestation im Luftleitungssystem) gemessen ist der Druckverlust mit mbar anzusetzen.

9 Die Gebläse sollen während der Messung mit konstanter Drehzahl laufen. Die Drehzahl soll dem mittleren Betriebszustand entsprechen. Bei Wiederholung der Messung ist immer der selbe Betriebszustand einzustellen. Nach der Gebläseeinstellung ist, z.b. mit einem digitalen Handmanometer (Differenzdruckmessgerät) möglichst nahe am Becken (z.b. an einer Entwässerungsleitung), der Druck zu messen. Vor Messung die Entwässerungsleitung zum Entwässern öffnen und prüfen das diese nicht verlegt ist (es tritt in diesem Fall keine Luft aus). Voraussetzung für eine aussagekräftige Messung ist auch, dass keine Schäden an den Verteilerrohren, den Entwässerungsleitungen und den Belüfterelementen vorhanden sind. Falls Belüftermembranen gerissen oder z.b. Endkappen abgesprengt wurden tritt dort in der Regel viel Luft aus, so dass der dort gemessene Druck nicht für eine Beurteilung herangezogen werden kann.

10 Beurteilung des gemessenen Druckverlustes Bei den meisten Anlagen gibt es keine Druckmesswerte von neuen Belüfterelementen und auch keine Messwerte über die Abhängigkeit des Druckverlustes vom Luftdurchsatz. Nach Aussage des Forschungsprojektes muss daher fast immer auf Erfahrungswerte und die Angaben der Hersteller zurückgegriffen werden. Die Auswertung einer Reihe von Druckverlustdatenblättern versch. Hersteller von Belüfterelementen hat lt. Forschungsprojekt folgende Werte ergeben: Teller: ca. 35 mbar Rohre: ca. 45 mbar Platten: ca. 55 mbar Obige Werte gelten lt. Forschungsprojekt für die üblicherweise auftretenden Luftbeaufschlagungen. Die Abweichungen überschreiten lt. Studie selten +10%. Durch die Verwendung dieser Werte wird lt. Studie der Vergleich mit dem messtechnisch ermittelten Druckverlust wesentlich einfacher. Achtung: Die im folgenden Versuch geprüften Tellerbelüfter haben lt. Hersteller einen Druckverlust zwischen 30 mbar und 90 mbar. Empfehlung: Datenblätter verwenden oder bei dem Hersteller Informationen anfordern.

11 Formel zur Berechnung des Druckverlustes der Belüfterelemente im derzeitigen Zustand: p (Belüfterkörper+Membran) = p Messung p Einblastiefe p Rohrleitung Der so ermittelte Wert entspricht dem Druckverlust der Belüfterelemente im aktuellen Zustand. Zur Vereinfachung wird er in Folge mit p aktuell bezeichnet. Dieser Druckverlust ist nun mit dem Druckverlust eines neuen Belüfterelementes ( im weiteren p neu genannt ) zu vergleichen.

12 Auf Basis der erhobenen Umfragedaten und den Erfahrungen bei den Messungen im Rahmen des Projektes hat sich folgende Einteilung als Hilfestellung ergeben: P aktuell kleiner als 2,5: Weiter beobachten P neu Messung in 3-4 Wochen wiederholen. P aktuell größer als 2,5: Handlungsbedarf! (z.b. Wartung entsprechend P neu Herstellerangaben durchführen).je nach Einblastiefe tritt bereits ein um 5-10% erhöhter Energieverbrauch für die Belüftung auf. P aktuell größer als 3,0: Großer Handlungsbedarf! P neu Erhöhter Energiebedarf und Gefahr von Beschädigungen

13 Untersuchung: Datenerfassung Biologie Kaskade III p aktuell in mbar Belüfterstrang 1 492,0 Belüfterstrang 2 492,0 Belüfterstrang 3 492,0 Belüfterstrang 4 491,0 Belüfterstrang 5 491,0 Belüfterstrang 6 491,0 Belüfterstrang 7 490,0 Belüfterstrang 8 490,0 Mittelwert an der Entwässerungsleitung 491,1 Belüftertype: Tellerbelüfter Einbautiefe Belüfter 4,25 m unter WSP Rohrleitungsverluste 5 mbar Formel: P Einblastiefe = 4,25m x 98,1 = 417 mbar p (Belüfterkörper+Membran) = P Messung - P Einblastiefe - P Rohrleitung p (Belüfterkörper+Membran) = 491 mbar mbar - 5 mbar = 69 mbar p (Belüfterkörper+Membran) = Paktuell = 69 mbar P neu = 47 mbar (Wert aus Datenblatt) Formel: Paktuell / Pneu = Faktor zur Beurteilung 69 mbar / 47 mbar = 1,46

14 Untersuchungsergebnis Faktor = 1,46 Bewertung: noch O.K. weiter beobachten

Ähnliche Dokumente

Telefon: 02262/68173 Fax: 02262/66385 mobil :0664/ ENDBERICHT. Forschungsprojekt

Telefon: 02262/68173 Fax: 02262/66385 mobil :0664/ ENDBERICHT. Forschungsprojekt Staatlich befugter und beeideter Ingenieurkonsulent für Maschinenbau Lehrbeauftragter an der technischen Universität Wien Dipl.-Ing. Dr. techn. Wilhelm P. FREY AAB - Abwassertechnische A usbildung und