Pumpstation – Wikipedia
Einrichtungen einschließlich Pumpen und Ausrüstung zum Pumpen von Flüssigkeiten von einem Ort zum anderen
Pumpstationen, auch a . genannt Pumpenhaus in Situationen wie Bohrbrunnen und Trinkwasser sind Einrichtungen einschließlich Pumpen und Ausrüstung zum Pumpen von Flüssigkeiten von einem Ort zum anderen. Sie werden für eine Vielzahl von Infrastruktursystemen eingesetzt, beispielsweise für die Wasserversorgung von Kanälen, die Entwässerung von Flachland und die Ableitung von Abwasser zu Verarbeitungsstandorten. Eine Pumpstation ist per Definition ein integraler Bestandteil einer Pumpspeicherkraftwerksanlage.
Kanalwasserversorgung[edit]
In Ländern mit Kanalsystemen sind auch Pumpstationen häufig. Aufgrund der Funktionsweise des Kanalschleusensystems geht bei jeder Durchfahrt eines Schiffes Wasser aus dem oberen Teil eines Kanals verloren. Außerdem sind die meisten Schleusentore nicht wasserdicht, so dass einiges Wasser von den höheren Ebenen des Kanals zu den tieferen gelangt. Offensichtlich muss das Wasser ersetzt werden, sonst könnten die oberen Ebenen des Kanals nicht genug Wasser aufnehmen, um schiffbar zu sein.
Kanäle werden normalerweise gespeist, indem Wasser aus Bächen und Flüssen in die oberen Teile des Kanals geleitet wird, aber wenn keine geeignete Quelle zur Verfügung steht, kann eine Pumpstation zum Halten des Wasserspiegels verwendet werden. Ein hervorragendes Beispiel für eine Kanalpumpstation ist die Claverton Pumping Station am Kennet and Avon Canal in Südengland, Großbritannien. Diese pumpt Wasser aus dem nahe gelegenen Fluss Avon mit Pumpen, die von einem Wasserrad angetrieben werden, das vom Fluss angetrieben wird.[1]
Wo keine externe Wasserversorgung zur Verfügung steht, können Rückpumpsysteme eingesetzt werden. Wasser wird aus dem Kanal unterhalb der untersten Schleuse eines Fluges entnommen und zurück zum oberen Ende des Fluges gepumpt, damit das nächste Boot durchfahren kann. Solche Installationen sind normalerweise klein.
Landentwässerung[edit]
Wenn tiefliegende Landflächen trockengelegt werden, besteht die allgemeine Methode darin, Entwässerungsgräben auszuheben. Liegt das Gebiet jedoch unterhalb des Meeresspiegels, muss das Wasser nach oben in Wasserkanäle gepumpt werden, die schließlich ins Meer münden.
Die Viktorianer verstanden dieses Konzept und bauten in Großbritannien Pumpstationen mit Wasserpumpen, die von Dampfmaschinen angetrieben wurden, um diese Aufgabe zu erfüllen. In Lincolnshire wurden große Feuchtgebiete auf Meereshöhe, die sogenannten The Fens, auf diese Weise in fruchtbares Ackerland umgewandelt. Das Land ist aufgrund der Ansammlung von Sedimentschlamm, der das Land ursprünglich geschaffen hat, voller Nährstoffe.
Andernorts werden Pumpstationen eingesetzt, um Wasser zu entfernen, das durch Leckagen oder Überschwemmungen in tiefer gelegene Gebiete gelangt ist (zum Beispiel in New Orleans).
Paketpumpstation[edit]
In neuerer Zeit bietet eine „Paketpumpstation“ eine effiziente und wirtschaftliche Möglichkeit, ein Entwässerungssystem zu installieren. Sie eignen sich zum Sammeln und Fördern von Flüssigkeiten wie Oberflächenwasser, Abwasser oder Abwasser aus Bereichen, in denen eine Entwässerung durch Schwerkraft nicht möglich ist.
Eine Paketpumpstation ist ein integriertes System, das in einem Gehäuse aus starken, schlagfesten Materialien wie Betonfertigteilen, Polyethylen oder glasfaserverstärktem Kunststoff eingebaut ist. Das Gerät wird mit eingebauter Innenverrohrung, vormontiert zum Einbau in das Erdreich geliefert, danach werden die Tauchpumpen und die Steuerung montiert. Zu den Funktionen können Steuerungen für den vollautomatischen Betrieb gehören; eine Hochpegel-Alarmanzeige im Falle eines Pumpenausfalls; und möglicherweise ein Führungsschienen-/Autokupplungs-/Sockelsystem, um ein einfaches Entfernen der Pumpen zu Wartungszwecken zu ermöglichen.
Bei herkömmlichen standortkonstruierten Systemen sind die Ventiltresorkomponenten in einer separaten Struktur installiert. Das Vorhandensein von zwei strukturellen Komponenten kann zu potenziell ernsthaften Baustellenproblemen führen, wie zum Beispiel ungleichmäßiges Setzen zwischen Komponenten, was zu Belastungen und zum Versagen der Rohre und Verbindungen zwischen den Komponenten führt. Die Entwicklung eines gepackten Pumpstationssystems kombinierte alle Komponenten in einem einzigen Gehäuse, das nicht nur ungleichmäßige Setzungsprobleme beseitigt, sondern auch die Vorinstallation und Ausrüstung jeder Einheit vor der Installation kann die Kosten und den Zeitaufwand für Bauarbeiten und Baustellenarbeiten reduzieren.
Wasserpumpstationen[edit]
Wasserpumpstationen unterscheiden sich von Abwasserpumpstationen dadurch, dass sie nicht für hohe Spitzendurchflussmengen dimensioniert werden müssen. Wasserpumpstationen können in eine der folgenden fünf allgemeinen Kategorien fallen:[2]
- Quelle (z. B. ein Brunnen) Pumpe, die in einen erhöhten Tank entlädt
- Rohwasserpumpen aus einem Fluss oder See
- Inline-Booster-Pumpen in einen erhöhten Tank
- Hochleistungspumpen von fertigem Wasser mit hohem Druck
- Dezentraler Systembooster ohne Speichertank im Rohrleitungssystem
Wasserpumpstationen werden in Gebieten gebaut, in denen der Bedarf oder der prognostizierte Bedarf vernünftig definiert ist und von einer Kombination aus Kundenanforderungen und Feuerstromanforderungen abhängt. Der durchschnittliche jährliche Pro-Kopf-Wasserverbrauch, die Spitzenzeiten und die maximale Tageshöchstmenge können aufgrund von Faktoren wie Klima, Einkommensniveau, Bevölkerung und dem Anteil der privaten, gewerblichen und industriellen Nutzer stark variieren.[2]
Abwasserpumpstationen[edit]
Pumpstationen in Abwassersammelsystemen sind normalerweise für die Förderung von Rohabwasser ausgelegt, das aus unterirdischen Freispiegelleitungen (Rohre, die geneigt sind, damit eine Flüssigkeit unter Schwerkraft in eine Richtung fließen kann) gefördert wird. Das Abwasser wird in eine Grube, allgemein bekannt als a ., eingeleitet und dort gelagert gut nass. Der Brunnen ist mit elektrischen Instrumenten ausgestattet, um die vorhandene Abwassermenge zu erkennen. Wenn der Abwasserpegel einen vorbestimmten Punkt erreicht, wird eine Pumpe gestartet, um das Abwasser durch ein unter Druck stehendes Rohrsystem, genannt a ., nach oben zu heben Abwasserleitung wenn das Abwasser über eine größere Entfernung transportiert wird. Die Pumpstation kann als bezeichnet werden Liftstation wenn die Pumpe lediglich in einen nahegelegenen Schwerkraftschacht entlädt.[3] Von hier aus beginnt der Kreislauf erneut, bis das Abwasser seinen Bestimmungsort – meist eine Kläranlage – erreicht. Bei dieser Methode werden Pumpstationen verwendet, um Abfälle in höhere Lagen zu transportieren. Bei hohen Abwasserzuflüssen in den Brunnen (z. B. in Spitzenzeiten und nassem Wetter) werden zusätzliche Pumpen eingesetzt. Reicht dies nicht aus oder fällt die Pumpstation aus, kann es zu einem Rückstau in der Kanalisation kommen, der zu einem sanitären Kanalüberlauf – der Einleitung von Rohabwasser in die Umwelt – führt.
Abwasserpumpstationen sind normalerweise so konstruiert, dass eine Pumpe oder ein Pumpensatz normale Spitzendurchflussbedingungen bewältigen kann. Die Redundanz ist in das System integriert, so dass im Fall, dass eine Pumpe außer Betrieb ist, die verbleibende(n) Pumpe(n) den vorgesehenen Durchfluss bewältigen. Das Speichervolumen des Nassbrunnens zwischen den Einstellungen “Pumpe an” und “Pumpe aus” ist so ausgelegt, dass Pumpenstarts und -stopps minimiert werden, jedoch keine so lange Verweilzeit, dass das Abwasser im Nassbrunnen septisch werden kann.
Abwasserpumpen sind fast immer stirnseitig ansaugende Kreiselpumpen mit offenen Laufrädern und sind speziell mit einem großen offenen Durchgang konstruiert, um ein Verstopfen mit Schmutz oder das Aufwickeln von strähnigem Schmutz auf das Laufrad zu vermeiden. Normalerweise treibt ein vierpoliger oder sechspoliger Wechselstrom-Induktionsmotor die Pumpe an. Anstatt große offene Durchgänge bereitzustellen, zerkleinern einige Pumpen, typischerweise kleinere Abwasserpumpen, auch alle Feststoffe im Abwasser und zerlegen sie in kleinere Teile, die leichter durch das Laufrad gelangen können.
Das Innere einer Abwasserpumpstation ist ein sehr gefährlicher Ort. Im Nassbrunnen können sich giftige Gase wie Methan und Schwefelwasserstoff ansammeln; eine schlecht ausgerüstete Person, die den Brunnen betritt, wird sehr schnell von Dämpfen überwältigt. Jeder Eintritt in den Nassbrunnen erfordert die richtige Eintrittsmethode für beengte Räume für eine gefährliche Umgebung. Um den Eintrittsbedarf zu minimieren, ist die Anlage normalerweise so ausgelegt, dass Pumpen und andere Ausrüstung von außerhalb des Nassbrunnens entfernt werden können.
Herkömmliche Abwasserpumpstationen beinhalten sowohl einen Nassbrunnen als auch einen “Trockenbrunnen”. Oft handelt es sich dabei um dieselbe Struktur, die durch eine interne Trennlinie getrennt ist. In dieser Konfiguration werden die Pumpen unter der Erdoberfläche am Boden des Trockenbrunnens installiert, sodass ihre Einlässe beim Pumpenstart unter dem Wasserspiegel liegen, wodurch die Pumpe angesaugt und auch der verfügbare NPSH maximiert wird. Obwohl im Nassbrunnen nominell vom Abwasser isoliert, befinden sich Trockenbrunnen unter der Erde, in engen Räumen und erfordern entsprechende Vorkehrungen für den Eintritt. Darüber hinaus kann jeder Ausfall oder jede Undichtigkeit der Pumpen oder Rohrleitungen Abwasser direkt in den Trockenschacht leiten, wobei eine vollständige Überflutung nicht selten vorkommt. Daher werden die Elektromotoren in der Regel über dem Überlauf, dem oberen Wasserspiegel des Nassbrunnens, meist über dem Boden, montiert und treiben die Abwasserpumpen durch eine verlängerte vertikale Welle an. Um die oberirdischen Motoren vor Witterungseinflüssen zu schützen, werden normalerweise kleine Pumpenhäuser gebaut, die auch die elektrische Schaltanlage und die Steuerelektronik beinhalten. Dies sind die sichtbaren Teile einer traditionellen Abwasserpumpstation, obwohl sie normalerweise kleiner sind als die unterirdischen Nass- und Trockenbrunnen.
Modernere Pumpstationen benötigen keinen Trockenbrunnen oder Pumphaus und bestehen meist nur aus einem Nassbrunnen. Bei dieser Konfiguration werden Abwasser-Tauchpumpen mit eng gekoppeltem Elektromotor innerhalb des Nassbrunnens selbst montiert und in das Abwasser eingetaucht. Tauchmotorpumpen sind auf zwei vertikalen Führungsschienen montiert und dichten auf einem fest angebrachten „Entenfuß“ ab, der sowohl eine Aufnahme als auch einen vertikalen Bogen für das Druckrohr bildet. Zur Wartung oder zum Austausch werden Tauchpumpen mit einer Kette vom Duckfoot und auf den beiden Führungsschienen auf das Wartungsniveau (normalerweise Boden) angehoben. Beim Wiedereinbau der Pumpen wird dieser Vorgang einfach umgekehrt, indem die Pumpe wieder auf den Führungsschienen montiert und auf den Duckfoot abgesenkt wird, wo das Gewicht der Pumpe sie wieder abdichtet. Da die Motoren abgedichtet sind und das Wetter keine Rolle spielt, sind keine oberirdischen Strukturen erforderlich, mit Ausnahme eines kleinen Kiosks, der die elektrischen Schaltanlagen und Steuerungssysteme enthält.
Aufgrund der stark reduzierten Gesundheits- und Sicherheitsbedenken sowie der geringeren Stellfläche und Sichtbarkeit haben Abwasserpumpstationen mit Tauchpumpen die traditionellen Abwasserpumpstationen fast vollständig ersetzt. Darüber hinaus umfasst die Umrüstung einer traditionellen Pumpstation in der Regel die Umwandlung in eine moderne Pumpstation, indem Tauchboote in den Nassbrunnen installiert, das Pumpenhaus abgerissen und der Trockenbrunnen entweder abgebaut oder die innere Trennwand abgerissen und mit ihr verschmolzen wird der nasse Brunnen.
Elektronische Steuerungen[edit]
Die Pumpenhersteller haben seit jeher elektronische Geräte zur Steuerung und Überwachung der Pumpstationen entwickelt und hergestellt. Heutzutage ist es auch üblich, für solche Arbeiten eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder eine Remote Terminal Unit (RTU) zu verwenden, aber die Erfahrung, die zur Lösung bestimmter spezifischer Probleme erforderlich ist, macht die Suche nach einer bestimmten Pumpensteuerung einfach. RTUs sind sehr hilfreich bei der Fernüberwachung jeder Pumpstation von einem zentralen Kontrollraum mit SCADA-Systemen (Supervisory Control & Data Acquisition). Dieses Setup kann bei der Überwachung von Pumpenfehlern, Füllständen oder anderen Alarmen und Parametern hilfreich sein, um es effizienter zu machen.
Pumpspeichersysteme[edit]
Ein Pumpspeicherkraftwerk ist eine Art Kraftwerk zur Speicherung und Erzeugung von Strom, um hohe Spitzenbedarfe zu decken, indem Wasser zwischen Stauseen in verschiedenen Höhen bewegt wird.
Typischerweise wird Wasser durch Turbinengeneratoren, die Strom erzeugen, von einem Hochbehälter zu einem Tiefbehälter geleitet. Dies geschieht, wenn die Station Strom erzeugen soll. In Zeiten mit geringem Bedarf, beispielsweise über Nacht, werden die Generatoren in Pumpen umgewandelt, die das Wasser zurück zum oberen Reservoir transportieren.
Liste der Pumpstationen[edit]
Weltweit gibt es unzählige tausende Pumpstationen. Im Folgenden finden Sie eine Liste der in dieser Enzyklopädie beschriebenen.
Vereinigtes Königreich[edit]
In Großbritannien gab es während der viktorianischen Ära eine Mode für öffentliche Gebäude, die eine stark verzierte Architektur aufweisen. Folglich ist eine beträchtliche Anzahl ehemaliger Pumpwerke denkmalgeschützt und erhalten geblieben. Die meisten waren ursprünglich dampfbetrieben, und wo die Dampfmaschinen noch stehen vor Ort, viele der Sehenswürdigkeiten wurden seitdem als Museumsattraktionen wiedereröffnet.
Kanalwasserversorgung[edit]
Grundwasserversorgung[edit]
Wird verwendet, um Wasser aus einem Brunnen in ein Reservoir zu pumpen
Hydraulisches Kraftwerk[edit]
Landentwässerung[edit]
Öffentliche Wasserversorgung[edit]
Wird verwendet, um Trinkwasser aus einem Reservoir in ein Wasserversorgungssystem zu pumpen.
Abwasser[edit]
- Pumpstation Abbey, Leicester
- Abbey Mills Pumpstation im Norden Londons. (Dampfmaschinen nicht mehr vorhanden)
- Cheddars Lane Pumpstation, Cambridge
- Claymills Pumpstation, in der Nähe von Burton upon Trent
- Coleham Pumpstation, Coleham, in der Nähe von Shrewsbury
- Crossness Pumpstation in Südlondon
- Dock Road Edwardian Pumpstation in Northwich, Cheshire? (Gasmotoren. Baujahr 1913)
- Pumpstation Low Hall, Walthamstow, Nord-London
- Markfield Beam Engine, Tottenham, London
- Old Brook Pumpstation, Chatham, Kent
U-Bahn[edit]
Hongkong[edit]
- Öffentliche Wasserversorgung
Irak[edit]
- Landwirtschaftliche Entwässerung
Kanada[edit]
Niederlande[edit]
- Landentwässerung
Spanien[edit]
- Stationen für die öffentliche Wasserversorgung in Barcelona. Einer von ihnen ist ein Kulturerbe des Stadthistorischen Museums von Barcelona (MUHBA Casa de l’aigua).[4] Ein anderer ist selbst ein Museum: Museu Agbar de les Aigües (Wassermuseum Agbar).[5]
Vereinigte Staaten[edit]
Siehe auch[edit]
Wasserwerksbahnen[edit]
Verweise[edit]
Externe Links[edit]
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