Pumpwerk See Nuolen ab 2018

Standort Aussenwerk

Standort Pumpstation See 2011

Standort Pumpwerk
PW-See Nuolen
am 03.07.2011

Aussenansicht Pumpstation See 2009

Pumpwerk See Nuolen
Aussenansicht von Westen
am 01.11.2009

Standort

Das Pumpwerk See befindet sich an der Seestrasse 86 in Nuolen.
Besitzerin des Aussenwerkes ist der Zweckverband ARA Untermarch.

Geschichte zum Aussenwerk

Das Aussenwerk wird im Jahr 1974 als Pumpwerk erstellt.
Die Inbetriebnahme erfolgt Oktober 1974.
In den Betriebsjahren 1974 - 1983 wird das Aussenwerk mit 2 Häny Steuerkasten mit je 1 Tauchpumpe und 3 Schwimmer autonom betrieben.
Aus diesem Grunde konnte auf die Alarmierung zur ARA Untermarch verzichtet werden.
Das Pumpwerk wird periodisch auf einem Rundgang kontrolliert.
Im Betriebsjahr 1983 wird die bestehende Steuerung der Firma Häny ersetzt. Die Firma Ruoss baut eine Steuerung mit aktueller Messtechnik (Drucksonde) ein.

weiter mit Geschichte Aussenwerk

Für die Alarmierung wird eine Funkanlage der Firma Forster eingebaut.
Die 6 Störmeldungen werden als 1 «Sammelalarm Meldung» zur ARA Untermarch gesendet.
Nächste Modernisierung und Sanierung wird im Betriebsjahr 2018 durchgeführt. Die Inbetriebsetzung erfolgt am Montag, 28. Mai 2018 mit der Einbindung ins Prozessleitsystem der ARA Untermarch.

Definition ATEX-Zone

Das Pumpwerk bildet sich in zwei Ebenen ab. Der Pumpenenschacht, als Hauptteil, befindet sich unter dem Boden.
Die Steuerkabine aus Beton über dem Boden, ist in keine ATEX Zone eingeteilt. Dieser Anlageteil ist gegen den Pumpenschacht gasdicht abzutrennen.
Der Pumpenschacht ist als explosions gefährteter Bereich der ATEX Zone 2 zugeteilt.
Der Pumpenschacht wird saniert und zwei neue ATEX geschützte Pumpen werden installiert.

Bilder Prozessleitsystem

PW See Prozess Leisystem Bild Übersicht Funktionen

PW See Prozess Leisystem Bild
Übersicht Funktionen
am 29.10.2019

PW-See Die neue Steuerkabine

PW-See Die neue Steuerkabine
.....
am **.**.20**

Prinzipieller Aufbau des Pumpenschachtes unter dem Boden

PW-See Pumpenschacht Revision

PW-See Pumpenschacht Revision
am 22.01.2015

PW See die alte Steuerkabine

PW-See Steuerkabine
am 09.06.2005

Der Pumpenschacht unter dem Boden

In diesem Rohrschacht befindet sich der Pumpensumpf. Hier sind 2 Rohabwasser Tauchpumpen installiert. Je eine Rückschlag Klappe verhindert, dass gepumptes Rohabwasser in der Druckleitung zurück in den Pumpensumpf gelangt. Für den Betrieb der Steuerung der zwei Pumpen ist eine Hydrostatische Niveaumessung installiert. Zusätzlich wird im Betriebsjahr 1999, durch die Hochwasser Situation ausgelöst, im Not überlauf zum Zürichsee ein Handschieber eingebaut. Dieser kann bei, sehr hohem Wasserstand im Zürichsee, höher als 407.00m ü. Meer geschlossen werden.

Technische Daten: Entleerungspumpe 1 «West»

Bezeichnung:
Entleerungspumpe 1 «West»
[MF 80 0001]

Fabrikat / Typ:
Häny: Caprari 05/2015
KCW0080HW + 005522N1

Schutzart:
ATEX II 2 EEx d IIB T4
F / IP68 Gb-ISSeP 08

Spannung:
3 x 400VAC 50Hz

Leistung:
5.5 kW

Strom:
11.30 A

Drehzahl:
2'900 min^-1

Leistungsfaktor:
cosPhi 0.83

Fördermenge:
17.7 l / s / 63.720 m³ / h

Förderhöhe:
13.1 m

Laufradart:
Freistrom

Laufradmass:
***

Technische Daten: Entleerungspumpe 2 «Ost»

Bezeichnung:
Entleerungspumpe 2 «Ost»
[MF 80 0002]

Fabrikat / Typ:
Häny: Caprari 05/2015
KCW0080HW + 005522N1

Schutzart:
ATEX II 2 EEx d IIB T4
F / IP68 Gb-ISSeP 08

Spannung:
3 x 400VAC 50Hz

Leistung:
5.5 kW

Strom:
11.30 A

Drehzahl:
2'900 min^-1

Leistungsfaktor:
cosPhi 0.83

Fördermenge:
17.7 l / s / 63.720 m³ / h

Förderhöhe:
13.1 m

Laufradart:
Freistrom

Laufradmass:
***

Funktion und Beschreibung der Steuerung

Allgemeines

Beide Tauchpumpen sind an einem Frequenzumrichter angeschlossen und dadurch ist die Leistung regelbar. Frequenzumrichter dienen der elektronischen Regelung der Drehzahl von Motoren. Frequenzumrichter starten und stoppen Pumpen sanft und stufenlos.

Frequenzumrichter Betrieb

Damit kann Energie eingespart und der Material Verschleiss kann ebenfalls erheblich verringert werden. Anders als beim direkt am Netz betriebenen Pumpen tritt beim Frequenzumrichter kein Momentan- oder Laststoss auf. So kann der gesamte Antriebs Strang mit Motor, Pumpe und dem Rohrleitungs System inklusive der Dichtungen geschont werden. Auf diese Weise reduziert die Drehzahl Regelung den Verschleiss deutlich. Das Resultat dieser Massnahmen, die Lebensdauer der Anlage verlängert sich. Die Reparatur- und Wartungs Kosten sinken dank geringerem Material Verschleiss.

Bild PLS Programm Box Zeiten
Einstellungen Programm / Alarm
am 05.07.2018

Einstellungen Schaltpunkte Pumpen Zyklus Nachlauf
jedes 8 mal / Sollwerte FU Parameter Pumpen
am 05.07.2018

Steuerungs Konzept

Das Pumpwerk wird autonom mit der SPS Vorort betrieben. Die Anbindung an das Prozessleitsystem zur ARA Untermarch ist mittels GPRS «General Packet Radio Service» realisiert.
Alle Betriebszustände werden rund um die Uhr registriert und in der ARA Untermarch vom PLS in Diagramme aufgezeichnet und archiviert. Es bietet uns die Möglichkeit der Fernwartung oder natürlich die «Live Beobachtung» der Betriebszustände. Weiter ist es möglich Parameter der Steuerung online zu verändern.

Automatik Betrieb: «Trockenwetterbetrieb»

Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt wird sie ausgeschaltet.
Beim nächsten Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird automatisch die andere Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Damit ist gewährleistet dass beide Pumpen in etwa die gleiche Anzahl Betriebstunden aufweisen. Beide Pumpen werden mit je einem Frequenz- Umrichter stufenlos betrieben.
Bei Trockenwetterbetrieb ist immer nur eine der beiden Pumpen in Betrieb. Für die Alarmmeldung «hoher Wasserstand» ist eine konduktive Stabsonde installiert.
Für die Reinigung des Pumpenschachtes ist eine Steuerfunktion eingebaut. Nach jeder 5. Einschaltung werden beide Pumpen gleichzeitig in Betrieb gesetzt. Sobald der «AUS» Schaltpunkt unter- schritten wird beginnt die «Nachlaufzeit» 2 Minuten abzulaufen. Die Nachlaufzeit ist so bemessen dass beide Pumpen eine definierte Zeit schlürfen und somit zur Reinigung des Pumpenschachtes beitragen.

Notstrom Betrieb:

Die Vorort SPS mit Bedienpaneal, Messtechnik und die Alarmierung bleibt auch während einem Netzausfall, für zirka 1 - 2 Stunden Batterie gestützt aktiv. Die Alarmmeldung Netzausfall, sowie weitere Messwerte werden in dieser Zeit weiter zur ARA Untermarch übertragen.
Bei einem Stromausfall schalten die Leistungs Anlageteile des Pumpwerkes aus. Die eingebaute USV (Unterbruchfreie Spannungs Versorgung) 24VDC wird für die Alarmierung der SPS, die dezentralen Peripherien sowie die Steuerspannung verwendet. Dadurch wird während des Stromnetzausfall sicher alarmiert. Nach der Wiedereinschaltung der Energie- Versorgung erfolgt, immer eine gestaffelte, automatische Einschaltung der Anlagenteile.

Automatik Betrieb: «Regenwetterbetrieb»

Die Steuerung ist wie folgt aufgebaut: beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes erste Pumpe wird eine Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Bei Regenwetter gelangt sehr viel Regenwasser in die Mischkanalisation und aus diesem Grund steigt das Niveau im Pumpenschacht. Obwohl die erste Pumpe bereits in Betrieb ist. Beim Überschreiten des «EIN» Schaltpunktes zweite Pumpe wird auch die zweite Tauchpumpe in Betrieb gesetzt. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt zweite Pumpe sinkt wird diese Pumpe ausgeschaltet. Bei der Regenwetter Situation steigt das Niveau wieder an und bewirkt dass die Pumpe die als erste in Betrieb ist bis zum Ende des Regenereignisses im Dauerbetrieb bleibt.
Nach dem Regenereignis geht der Betrieb früher oder später wieder in den Trockenwetterbetrieb zurück das Niveau im Pumpenschacht sinkt wieder nach dem die 2. Pumpe ausschaltet. Sobald das Niveau unter den «AUS» Schaltpunkt erste Pumpe sinkt sind wieder beide Pumpen ausgeschaltet. Ab diesem Zeitpunkt gilt wieder die Situation: Automatik Betrieb «Trockenwetterbetrieb». Für die Alarm Meldung «hoher Wasserstand» ist eine Konduktive Stabsonde installiert.

1. Funktionsablauf: Trockenwetter Betrieb: 1. Pumpe

Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 1 Nord sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 1 Nord ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 2 Süd.

2. Funktionsablauf: Trockenwetter Betrieb: 1. Pumpe

Übersteigt das Niveau im Pumpenschacht den Parameter «EIN» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd in Betrieb gesetzt. Durch den Betrieb der Pumpe 2 Süd sinkt das Niveau im Pumpenschacht. Unterschreitet das Niveau den Parameter «AUS» Schaltpunkt 1. Pumpe wird die Pumpe 2 Süd ausgeschaltet. Jetzt wechselt die Priorität durch den Schrittschalter zur Pumpe 1 Nord.

Funktion: Schacht entleeren

Damit im Pumpenschacht keine Ablagerungen entstehen, ist die Funktion «Schacht entleeren» programmiert.
Das heisst die Entleerungspumpen erhalten nach erreichen des «Vorgabe Sollwertes» und erreichen des «AUS» Schaltpunkt eine einstellbare Nachlaufzeit.
Der Parameter «Vorgabe Sollwert» «Schacht entleeren» wird mit einer ungeraden Zahl eingegeben.
Die ungerade Zahl bewirkt: Dass bei zwei vorhandenen Pumpen die Funktion «Schacht entleeren» abwechselnd die Pumpe Nord und das nächstemal Pumpe Süd angefordert wird.
Der Parameter «Nachlaufzeit» wird in Sekunden eingegeben.

Überwachung: Niveau sinkt nicht

Die Überwachung stellt sicher dass bei Betrieb einer Pumpe oder beider Pumpen das Niveau während dem «Sollzeit Sollwert» um den «Niveauwert Sollwert» sinkt. Sollte dies nicht der Fall sein wird die Pumpe gestoppt und danach für eine kurze Zeit Rückwärts betrieben. Durch diesen kurzen Rückwärtsbetrieb befreit sich die Pumpe von einer allfälligen Verstopfung. Jetzt wird wieder zum Normal Betrieb zurückgekehrt und weiter abgepumpt.

Überwachung: maximale Stillstandszeit

Die Überwachung misst die Stillstandzeit und vergleicht mit dem Sollwert maximale «Stillstandzeit». Wenn keine der beiden Entleerungspumpen in Betrieb ist beginnt der Sollwert «Stillstandzeit» abzulaufen. Wenn eine Pumpe in Betrieb geht bevor der Sollwert «Stillstandzeit» abgelaufen ist wird er zurückgesetzt. Wenn die Stillstandzeit länger dauert als der Sollwert «Stillstandzeit», wird keine Alarmmeldung sondern eine Hinweismeldung abgesetzt.

Handbetrieb: «Wartungsbetrieb»

Für die Wartung sind zwei Möglichkeiten vorgesehen, die Pumpen im Handbetrieb oder Rückwärts zu betreiben. Der Rückwärts Betrieb kann sinnvoll sein wenn eine Pumpe durch eine Verstopfung schlecht schöpft.

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