400QJH210-300-300KW Hochspannungs-Tauchpumpe für die Entwässerung von Bauxitbergwerken

Projektübersicht

Ein großer Bauxitbergbaubetrieb musste Grundwasserinfiltration und saisonale Regenwasseransammlungen in seinem Arbeitsbereich bewältigen. Steigende Wasserstände im Bergwerksschacht konnten den Aushub, die Bewegung von Geräten, den Zugang zu Förderstraßen und den Produktionsplan beeinträchtigen.

Die bestehende Entwässerungsanlage musste Wasser von einem tiefen Sammelpunkt zu einem Oberflächenbehandlungsbereich fördern. Aufgrund des erheblichen Höhenunterschieds und der Länge der Abwasserleitung konnte eine herkömmliche Niederdruckpumpe die erforderliche Leistung nicht zuverlässig erbringen.

Nach Prüfung der erforderlichen Kapazität, der Gesamtdruckhöhe, der Schachtabmessungen, der Bergwasserbedingungen und der verfügbaren Stromversorgung wurde für das Projekt die Hochspannungs-Tauchpumpe 400QJH210-300-300KW ausgewählt.

Projekt Herausforderungen

Die Hauptschwierigkeiten bestanden in:

• Eine lange vertikale Förderhöhe
• Eine relativ hohe Anforderung an die Abwasserförderung aus dem Bergwerk
• Eine dreiphasige 3000V, 50Hz Stromversorgung vor Ort
• Bergwasser mit möglichen Mineralien und begrenztem Sedimentgehalt
• Begrenzter Installationsraum im Entwässerungsschacht
• Kontinuierlicher Betrieb unter wechselnden Wasserständen

Die Auswahl der Pumpe allein nach der Höhe wäre nicht ausreichend gewesen. Rohrreibungsverluste, Armaturen, Auslassdruck und dynamische Wasserstandsänderungen mussten ebenfalls in die Berechnung der Gesamtdruckhöhe einbezogen werden.

Ausgewählte Pumpe

Das Projekt verwendete die folgende Konfiguration:

• Modell: 400QJH210-300-300KW
• Pumpentyp: Mehrstufige Hochspannungs-Tauchpumpe
• Referenzkapazität: 210m³/h
• Referenzdruckhöhe: 300m
• Motorleistung: 300kW
• Spannung: Dreiphasig 3000V
• Frequenz: 50Hz
• Pumpenkörper: Gusseisen
• Laufräder: Edelstahl
• Motoraufbau: Teil-Edelstahl-Konfiguration
• Installation: Vertikale Tauchinstallation
• Gefördertes Medium: Bergwasser innerhalb der bestätigten Betriebsgrenzen

Hinweis: Die angegebene Kapazität und Druckhöhe entsprechen der gängigen Modellbezeichnung. Die endgültige Leistung muss im genehmigten technischen Datenblatt und in der Werksprüfdokumentation verifiziert werden.

Pumpenlösung

Eine mehrstufige Tauchpumpe wurde direkt im Sammelschacht des Bergwerks installiert. Während des Betriebs erhöhen die aufeinanderfolgenden Laufradstufen den Wasserdruck, bevor das Wasser in die vertikale Abwasserleitung gelangt und an die Oberfläche gefördert wird.

Der Gusseisen-Pumpenkörper bietet die für die Installation erforderliche strukturelle Festigkeit. Edelstahl-Laufräder verbessern die Anpassungsfähigkeit kritischer hydraulischer Komponenten an die Bergwasserumgebung. Die Teil-Edelstahl-Motor-Konfiguration gleicht die Anforderungen an den Tauchbetrieb, die mechanische Festigkeit und die Projektkosten aus.

Das Unterstützungssystem wurde mit Hochspannungssteuerungen, Motorschutz, Wasserstandsüberwachung und einem Rückschlagventil konfiguriert. Eine automatische Niveauregelung steuert den Pumpenbetrieb, wenn sich der Wasserstand im Schacht ändert, und hilft, einen Betrieb unterhalb des zulässigen Wasserstands zu verhindern.

Das System umfasste:

1. Eine 400QJH210-300-300KW Tiefbrunnen-Tauchpumpe;
2. Hochspannungs-Start- und Steuerausrüstung für die 3000V-Versorgung;
3. Ein Hochspannungs-Tauchkabel;
4. Vertikale Abwasserrohre und Verbindungskomponenten;
5. Ein Rückschlagventil, ein Absperrventil und ein Drucküberwachungsgerät;
6. Wasserstandsüberwachungs- und Motorschutzfunktionen;
7. Bereitstellung von Standby-Entwässerungskapazität, wo erforderlich.

Warum diese Pumpe ausgewählt wurde

Hohe Druckhöhe Leistung

Die mehrstufige hydraulische Struktur eignet sich für Tiefwasserförderanwendungen und Systeme mit erheblichem Rohrleitungswiderstand.

Kompatibilität mit der Stromversorgung vor Ort

Die 300kW, dreiphasige 3000V Motor-Konfiguration passte zum Hochspannungs-Stromnetz des Bergwerks.

Edelstahl-Laufräder

Edelstahl-Laufräder bieten eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit für wichtige hydraulische Komponenten. Die genaue Materialgüte sollte anhand des pH-Werts, des Chloridgehalts und der abrasiven Eigenschaften des Wassers bestätigt werden.

Platzsparende Tauchinstallation

Die integrierte Pumpe und der Motor können direkt im Schacht installiert werden, wodurch eine herkömmliche Saugleitung entfällt und die Menge der Oberflächenausrüstung reduziert wird.

Automatische Wasserstandsregelung

Niveausensoren und der Hochspannungs-Schaltschrank ermöglichen es dem System, das Starten und Stoppen der Pumpe entsprechend dem Wasserstand zu steuern und gleichzeitig wichtige Motorschutzbedingungen zu überwachen.

Installation und Inbetriebnahme

Vor dem Versand wurde die montierte Pumpe auf Herstellungsqualität, elektrische Integrität und relevante Betriebsparameter geprüft. Im Bergwerk schloss das Installationsteam die Kabelverbindung, die Steigrohrmontage, das Absenken der Pumpe und die Inbetriebnahme des Steuersystems ab.

Wichtige Installationsprüfungen umfassten:

• Schachtdurchmesser und verfügbarer Absenkspielraum
• Kabelgröße, Dichtheit der Verbindungen und Kabelstützung
• Druckfestigkeit und Sicherheit der Abwasseranschlüsse
• Pumpentauchung und Motorkühlbedingungen
• Korrekte Installationsrichtung des Rückschlagventils
• Abstimmung zwischen Motordaten und Steuereinstellungen
• Betrieb der Wasserstandsregelung und Alarme

Das System wurde dann unter kontrollierten Bedingungen in Betrieb genommen. Die Betriebsvereinbarungen wurden mit dem tatsächlichen Wasserstand und dem Abwasserdruck abgeglichen.

Projektergebnis

Nach der Inbetriebnahme verfügte das Bergwerk über einen Entwässerungsweg, der auf seine Schachttiefe, seine Rohrleitungsanordnung und seine Stromversorgung abgestimmt war. Die Pumpe konnte angesammeltes Wasser aus dem Sammelschacht zum Oberflächenbehandlungsbereich fördern.

Die Lösung half dem Projekt:

• Erfüllung seiner Hochdruck-Bergwerkentwässerungsanforderung
• Verbesserung der Wasserentnahmekapazität
• Reduzierung von Störungen durch angesammeltes Bergwasser
• Steuerung des Pumpenbetriebs durch Wasserstandsregelung
• Schutz des Motors vor ausgewählten abnormalen elektrischen Bedingungen
• Beibehaltung der Option zur Hinzufügung von Standby-Pumpen und Fernüberwachung

Tatsächliche Kapazitäts-, Energieverbrauchs-, Betriebsstunden- und Absenkungszahlen sollten erst veröffentlicht werden, nachdem sie mit den tatsächlichen Projektunterlagen verifiziert wurden.

Schlussfolgerung

Dieses Projekt zeigt, wie die Hochspannungs-Tiefbrunnen-Tauchpumpe 400QJH210-300-300KW für Bauxitbergwerke und andere Hochdruck-Bergwerkentwässerungssysteme eingesetzt werden kann.

Eine Bergwerkentwässerungspumpe sollte nicht allein nach Motorleistung oder statischer Höhe ausgewählt werden. Dynamischer Wasserstand, Rohrleitungsverluste, Wasserchemie, Sandgehalt, Betriebsplan und das verfügbare elektrische System müssen alle bewertet werden.

Für eine projektspezifische Auswahl stellen Sie bitte den erforderlichen Durchfluss, die Gesamtdruckhöhe, die Schachttiefe, den Schachtdurchmesser, den dynamischen Wasserstand, die Rohrleitungsdaten, die Wasseranalyse und die Stromversorgungsdetails zur Verfügung. Anschließend können eine technische Pumpenauswahl, ein Datenblatt, eine Installations-Empfehlung und ein Vorschlag für Hilfsausrüstung erstellt werden.