Druckstoßermittlung in einer Wasserversorgungsanlage: Fid-Bau Portal

Druckstoßermittlung in einer Wasserversorgungsanlage

Meusburger, P.

Für das vorgesehene Anlagenlayout einer Wasserversorgungsanlage wurde unter Zuhilfenahme des Programmpaketes Flowmaster die Druckstoßgefährdung ermittelt. Die Rohrleitung ist 6,5 km lang und besteht aus Tiroler Gussröhren mit einem Durchmesser von 400 mm. In der Pumpstation sind drei drehzahlgeregelte Pumpen für den Parallelbetrieb installiert. Eine vierte Pumpe ist als Reserve vorgesehen. Die Druckstoßsicherung wird durch einen Windkessel in der Pumpstation erreicht. Belüftungsventile, die entlang der Rohrleitung angebracht sind, werden für die Auslegung des Windkessels nicht berücksichtigt. Ermittelt wurden die stationären Betriebspunkte, die Dimensionierung eines geeigneten Windkessels, Öffnungs- und Schließzeiten der Absperrschieber für den Normalbetriebsfall bei Einhaltung der vorgeschriebenen Druckextrema in der Rohrleitung und die Druckextrema in der Anlage beim Ausfall der Maschinen. Bei der Festlegung der untersuchten Lastfällen wurde speziell auf möglichst einfache Regelung der Anlage mittels Flachschieber geachtet. Die Rechenergebnisse werden aufgezeigt und kommentiert. Der ursprünglich vorgesehene Windkessel mit 8 m3 wurde auf 9 m3 vergrößert. Dadurch ergibt sich ein wesentlich weicheres Dämpfungsverhalten für die Druckschwingungen des Systems. Eine isothermische Zustandsänderung ergibt die weichste Abdämpfung mit den größten Spiegelschwankungen im Windkessel. Für die normalen Betriebslastfälle kann eine wesentliche Verbesserung der Druckstoßsituation erreicht werden, wenn die Anlage beim Anfahren bzw. Stillsetzen nicht durch die Flachschieber, sondern mittels der Drehzahlregelung der Pumpen geregelt wird. Für eine solche anlagenschonende Betriebsweise ist jedoch der mess- und regeltechnische Aufwand erheblich höher.