Teil Erneuerung Rohabwasser Schnecken Pumpwerk 2018
Vorkehrungen für die Regelbarkeit des Rohabwasser Pumpwerkes
Auszüge aus dem Technischen Bericht: Entwässerungs Konzept im Verbands-GEP Mittwoch, 23. März 2016
Feststellungen 2016
Ausgangslage
Gemäss dem Entwässerungs Konzept im Verbands-GEP 2014 ARA Untermarch entlastet das Regenüberlaufbecken Spreitenbach zu häufig.
Randbedingungen ARA
Die hydraulische Kapazität der ARA ist Betriebsjahr 2016 bei 250 l/s festgelegt. Dies ist aufgeteilt von zwei Abwassermengen aus zwei ungleich grossen Einzugsgebiete West und Ost.
Die Abwassermenge der Einzugsgebiete West, entsprechen dem «Zulauf Lachen» (Abwasser aus Lachen, Altendorf und Galgenen), und beträgt 165 l/s. Am Stichtag Donnerstag, 1. Januar 2015 hat das Einzugsgebiet West 21'525 Einwohner Werte, was einem Anteil von 71.92 Prozenten entspricht. Dieser Wert ergibt einen maximalen Zulauf von 179.8 l/s oder maximal 15'535 Kubikmeter Abwasser pro Tag.
Die Abwassermenge der Einzugsgebiete Ost, entspricht dem «Zulauf Wangen» (Abwasser aus Wangen, Nuolen und Siebnen), beträgt 85 l/s . Am Stichtag Donnerstag, 1. Januar 2015 hat das Einzugsgebiet Ost 8'405 Einwohner Werte, was einem Anteil von 28.08 Prozenten entspricht. Dieser Wert ergibt einen maximalen Zulauf von 70.2 l/s oder maximal 6'066 Kubikmeter Abwasser pro Tag.
Der Zulauf aus Lachen bis zur ARA erfolgt im Freispiegel und wird im RB Spreitenbach auf maximal 150 - 175 l/s reguliert. Nach dem Spreitenbach wird noch der Zufluss aus dem Einzugsgebiet «Ennet Aa» in den Verbands Kanal eingeleitet.
Das Rohabwasser aus Lachen muss 4.24 Meter, mit 3 Schneckenpumpen (Trockenwetter Schneckenpumpen 1 + 2 mit 135 l/s und Regenwetter Schneckenpumpe 300 l/s) angehoben werden. Die 3 Schneckenpumpen werden ohne Regulierung bei ihrer Nenndrehzahl betrieben.
Dies hat aber auch Konsequenzen
Das Rohabwasser Hebewerk der ARA Untermarch ist nur ganz grob regelbar.
Der Zulauf aus Wangen erfolgt im Freispiegel und wird im RB Allmeind auf maximal 85 l/s reguliert.
Massnahmen 2017
Um diese Situation zu verbessern, wird als Massnahme die Umnutzung des Verbands Kanals zwischen dem Spreitenbach und der ARA Untermarch zum Speicherkanal festgelegt.
Im Betriebsjahr 2017 wird im Hinblick auf die Bewirtschaftung der zwei Haupt Sammelkanäle West (Altendorf, Galgenen und Lachen). Und Ost (Siebnen, Nuolen und Wangen) vorerst die Schneckepumpe 3 mit einem regelbaren Antrieb System ausgestattet. Dadurch kann der Zulauf zur ARA Untermarch besser reguliert werden. Dies ist vor allem wichtig bei der Situation Regenwetter.
Bei Sanierungs Arbeiten an Regenüberlauf Aussenbauwerken werden die fest eingestellten Drosselorgane durch regelbare ersetzt. Die bisher autonomen Steuerungen werden mit GPRS-Daten Verbindungen ins Prozess Leit Systen der ARA Untermarch eingebunden.
Jetzt ist es möglich die Entlastungs Mengen, von der zentralen ARA, zu regulieren. Durch Bewirtschaftung kann die ARA ausgelastet zu betrieben.
Ein Teil der Regenüberlauf Aussenbauwerke ist bereits in das Prozessleitsystem der ARA Untermarch eingebunden. Die restlichen werden in den nächsten Betriebjahren folgen.
Dies ist nun der Zeitpunkt das Rohabwasser Schneckenpumpwerk der neuen Situation anzupassen. Das heisst die mit Nenn Drehzahl laufenden 3 Schneckenpumpen werden alle mit regelbaren Frequenz Umformer nachgerüstet.
Sobalt dies realisiert ist, wird es möglich sein den Zulaufkanal West zwischen RB Spreitenbach und Zulauf Hebewerk ARA bei Regenwetter als Speicherkanal zu nutzen.
Die Schneckenpumpe 3 wird bei Regenwetter und bis zum maximalen ARA Zulauf Total (2-fache Trockenwetter Menge), geregelt mit dem Frequenzumrichter.
Massnahmen 2018
Erneuerung der Rohabwasser Schneckenpumpe 2
Im Betriebsjahr 2018 wird die Schneckenpumpe 2, die ihren Dienst mit 45 Betriebjahren erfüllt hat, durch ein neues Aggregate ersetzt. Für den redundanten Betrieb des gesamten Schneckenpumpwerkes ist es notwendig alle Rohabwasser Schneckenpumpen mit Frequenzumrichtern regelbar zu betrieben. Das Antriebs Konzept der Schneckenpumpe 1 wird vom Softstarterbetrieb auf den Betrieb mit Frequenzumrichter umgebaut und genauso die Schneckenpumpe 2. Dadurch wird auch die redundante Betriebweise wieder möglich. Auch für die Energie Effizienz ist der Betrieb mit Frequenzumrichtern ein grosser Vorteil.
Massnahmen vor den Erneuerungsarbeiten
Rohabwasser Pumpwerk Einbau Schnecke 2
Lastwagen Kran von Züger AG
am 31.08.2018
Rohabwasser Pumpwerk Einbau Schnecke 2
Spaans Pumpe Lieferant Hany AG Jona
am 31.08.2018
Erneuerungsarbeiten an der Sockelplatte für Befestigung Motor und Getriebe
Rohabwasser Pumpwerk Einbau Schnecke 2
Mithilfe Andi Pfister Betriebspersonal
am 31.08.2018
Rohabwasser Pumpwerk Einbau Schnecke 2
Matthias Bürgi am 1. Arbeitstag
am 03.09.2018
Die Eigenleistungen des Betriebspersonals der ARA Untermarch
09.07. - 13.07.2018
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Vorort Montage Frequenzumrichter Schneckenpumpen 1 + 2 in Vorort Schrank Betriebs Raum Schneckenpumpwerk
3. September 2018
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Anpassungen im Elektro Schema regelbarer Frequenzumrichter Betrieb statt Soft Starter Betrieb mit der Nenn Drehzahl
31. August 2018
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Rohabwasser Schneckenpume wird mit dem Lastwagen Kran passgenau eingebaut
3. September 2018
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Anpassungs Arbeiten am Beton Sockel wo später die Antriebs Komponenten montiert werden
30. + 31. August 2018
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Anpassungen für Verdrahtungsänderungen im Elektro Schema Feld 2 UV-100
4. + 5. September 2018
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Rückbau der Soft Starter Steuerung Schnecken Pumpe 2 und Umbau für den Betrieb mit Vorort Frequenzumrichter
Typenschild mit den technische Daten Schneckenpumpe 1: «ARA Untermarch» 1973
Bezeichnung: ⇒ Baujahr:
Schnecke ⇒ 1972
Hersteller: ⇒ Typ:
Girod-Olma ⇒ SP 459
Durchmesser: ⇒ Länge:
D: Ø 0.90 m ⇒ L: 8.19 m
Steigung: ⇒ Förderleistung:
35 Grad ⇒ 135 l/s
Elektromotor: ⇒ Hersteller ⇒ Typ
BBC ⇒ QU-160 M4-B ⇒ IE0
Frequenzumrichter: ⇒ Hersteller ⇒ Typ
ABB ⇒ ACS580 ⇒ 25 - 50Hz
Nennspannung: ⇒ Nennleistung:
Un: 3 x 380VAC ⇒ Pn: 15 PS
Nennstrom: ⇒ Leistungsfaktor:
In: 22 A ⇒ cosPhi 0.79
Lager Unten: ⇒ Lager Oben:
Keine Daten ⇒ Keine Daten
Getriebe Hersteller ⇒ Typ:
Hansen ⇒ RNA33-BNNY-28
mit Rücklaufsperre
Drehzahl Motor:
D min: 725 U/min
D max: 1'450 U/min
Übersetzung:
1 : 28.265 U/min
Drehzahl Schnecke:
D min: 725 : 28.265 = 25.65 U/min
D max: 1450 : 28.265 = 51.30 U/min
Typenschild mit den technische Daten Schneckenpumpe 2: «ARA Untermarch» 2018
Typenschild mit den technische Daten Schneckenpumpe 2: «ARA Untermarch» 2018
Bezeichnung: ⇒ Baujahr:
Schnecke ⇒ 2018
Hersteller: ⇒ Typ:
Spaans Babcock bv ⇒ S235JR
Durchmesser: ⇒ Länge:
D: Ø 0.90 m ⇒ L: 8.19 m
Steigung: ⇒ Förderleistung:
35 Grad ⇒ 150 l/s
Elektromotor: ⇒ Hersteller ⇒ Typ
WEG IE4 ⇒ QU-160 M4-B ⇒ IE0
Frequenzumrichter: ⇒ Hersteller ⇒ Typ
ABB ⇒ ACS580 ⇒ 25 - 50Hz
Nennspannung: ⇒ Nennleistung:
Un: 3 x 400VAC ⇒ Pn: 11kW
Nennstrom: ⇒ Leistungsfaktor:
In: 21 A ⇒ cosPhi 0.81
Lager Unten: ⇒ Lager Oben:
Spaans ECO-19-S ⇒ Spaans LGB-26-S
Getriebe Hersteller ⇒ Typ:
Siemens Motox ⇒ Z108-K2X-160
mit Rücklaufsperre
Drehzahl Motor:
D min: 740 U/min
D max: 1'475 U/min
Übersetzung:
1 : 24.94 U/min
Drehzahl Schnecke:
D min: 740 : 24.94 = 29.67 U/min
D max: 1475 : 24.94 = 59.14 U/min
Typenschild mit den technische Daten Schneckenpumpe 3: «ARA Untermarch» 1990
Bezeichnung: ⇒ Baujahr:
Schnecke ⇒ 1990
Hersteller: ⇒ Typ:
Spaans Babcock bv ⇒ CN20 960
Durchmesser: ⇒ Länge:
D: Ø *.** m ⇒ L: *.** m
Steigung: ⇒ Förderleistung:
35 Grad ⇒ 300 l/s
Elektrmotor: ⇒ Hersteller ⇒ Typ
Flender⇒ 15BA 180L-4/ ⇒ IE3
Frequenzumrichter: ⇒ Hersteller ⇒ Typ
ABB ⇒ ACS580 ⇒ 25 - 50Hz
Nennspannung: ⇒ Nennleistung:
Un: 3 x 400VAC ⇒ Pn: 22 PS
Nennstrom: ⇒ Leistungsfaktor:
In: 39.7A ⇒ cosPhi 0.86
Lager Unten: ⇒ Lager Oben:
Spaans LGB-23 ⇒ Spaans LGB-24
Getriebe Hersteller ⇒ Typ:
Hansen ⇒ RNA33-BNNY-28
mit Rücklaufsperre CLV60
Spaans KZN 200 L
Babcock bv: CN20 960 ⇒ S6831
Drehzahl Motor:
D min: 738 U/min
D max: 1'475 U/min
Übersetzung:
1 : 24.726 U/min
Drehzahl Schnecke:
D min: 738 : 24.726 = 29.80 U/min
D max: 1475 : 24.726 = 58.96 U/min U/min
Die hydraulischen Daten Rohabwasser Schneckenpumpwerk
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Geodätische Höhe = Sturzpunkt(SP) - Tastpunkt (TP) = 409.80 - 405.10 = 4.70 m ⇒ Förderleistung = 0.0 Prozent
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Das Rohabwasser wird vom Staupunkt (StP) - Füllpunkt (FP) = 409.90 - 405.66 = 4.24 m angehoben ⇒ Förderleistung = 100.0 Prozent
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Differenz Füllpunkt (FP) - Tastpunkt (TP) = 405.66 - 405.10 = 0.56 m ⇒ Differenz Staupunkt (StP) - Sturzpunkt (SP) = 410.26 - 409.80 = 0.46 m
Ausbau Möglichkeiten
Baulich ist auf der Seite Platz, für eine vierte Schneckenpump, vorgesehen.