So schützen Sie eine Tiefbrunnen-Tauchpumpe vor Trockenlauf

Eine tiefgründig untertauchende Pumpe muss während des gesamten Betriebs ausreichend unter Wasser sein.

Wenn der Brunnen nicht so schnell Wasser auffüllen kann, wie die Pumpe es entfernt, kann der dynamische Wasserstand weiter sinken.die einen instabilen Durchfluss erzeugen oder ohne ausreichend Wasser arbeiten.

Dieser Zustand wird üblicherweise als Trockenlauf bezeichnet.

Der Trockenlauf kann die Pumpe, den Motor, die Lager und andere Komponenten beschädigen, zu starken Vibrationen, Überhitzung, Verlust des Entladedrucks und wiederholte Antriebe des Bedienfelds führen.

Ein zuverlässiger Schutz erfordert mehr als die Installation eines einzigen Sensors.

• Bestätigter Brunnenertrag

• Richtige Pumpenleistung

• Geeignete Installationstiefe

• Ausreichende Untertauchung

• Wasserstandschutz oder elektrischer Schutz

• Sicherer Abschaltlogik

• Steuerter automatischer Neustart

• Inbetriebnahme und regelmäßige Prüfungen

Der Trockenlauf ist ein Sicherungssystem, das eine übergroße Pumpe nicht für einen Niedrigleistungsschacht geeignet macht.

Was ist Trockenlauf in einer Bohrlochpumpe?

Trockenlauf tritt auf, wenn eine Pumpe arbeitet, ohne dass ausreichend Wasser durch den hydraulischen Abschnitt und um den Motor fließt.

Der Zustand bedeutet nicht immer, daß der ganze Brunnen leer ist.

Bei einer Bohrlochpumpe kann es zu Trockenlaufbedingungen kommen, wenn

• Der dynamische Wasserstand fällt unter die Pumpenzufuhr.

• Das Wasser bedeckt und entblößt die Einlassfläche mitunter.

• Die Pumpe produziert mehr Wasser, als der Brunnen liefern kann.

• Ein Niveausensor ist falsch positioniert.

• Ein Einlassbildschirm wird blockiert.

• Luft oder Gas gelangt in die Pumpe.

• Ein Ventil ist geschlossen oder eine Rohrleitung verstopft.

• Die Pumpe verliert durch mechanische Beschädigungen den Strom.

• Eine Tankpumpe erzeugt einen Wirbel und zieht Luft.

• Ein Brunnen benötigt mehr Erholungszeit zwischen den Betriebszyklen.

Ein teilweiser Untertauchverlust kann schädlich sein, noch bevor die Pumpe vollständig trocken ist.

Der Einlass kann zwischen Wasser und Luft wechseln, was zu instabilem Druck, Vibrationen und schnellen Veränderungen der Motorlast führt.

Warum Trockenlauf eine Tauchpumpe schädigt

Während die Pumpe arbeitet, erfüllt das Wasser verschiedene Funktionen.

Es ist das gepumpte Medium, kann aber auch zur

• Motorkühlung

• Schmierung der Lager

• Hydraulische Stabilität

• Wärmeabbau von den inneren Komponenten der Pumpe

• Stabile Schubbedingungen

• Kühlung von mechanischen Dichtungen in anwendbaren Konstruktionen

Wenn der Wasserfluss abnimmt, werden diese Funktionen reduziert oder verschwinden.

Zu den möglichen Folgen gehören:

Überhitzung des Motors

Ein Tauchmotor überträgt normalerweise Wärme an das umliegende, sich bewegende Wasser.

Wenn der Wasserstand zu tief fällt, kann der Motor seine Kühlumgebung verlieren, und selbst wenn der Motor teilweise unter Wasser bleibt, kann eine unzureichende Bewegung entlang seiner Oberfläche dazu führen, dass die Temperatur steigt.

Schäden durch Lager und Busch

Viele Bohrlochpumpenlager und -schläuche sind für Schmierung und Kühlung auf Wasser angewiesen.

Der Betrieb mit Luft, unzureichendem Wasser oder einer Mischung aus Luft und Wasser kann Reibung und Verschleiß erhöhen.

Schäden durch mechanische Dichtungen

Einige Unterwasserpumpen verwenden mechanische Dichtungen, die für die Kühlung von der umgebenden Flüssigkeit abhängen.

Wenn es trocken läuft, kann es sich überhitzen und die Dichtungsflächen beschädigen.

Unstabiler hydraulischer Schub

Eine mehrstufige Bohrlochpumpe ist so konstruiert, dass Wasser durch ihre Räder und Diffusoren fließt.

Durch Strömungsverlust kann sich die interne Druckverteilung und die Schubbedingungen verändern.

Übermäßige Schwingungen

Luft, die in den Einlass gelangt, kann instabile hydraulische Kräfte erzeugen.

Die Pumpe kann schwankende Strömungen, Lärm und Vibrationen erzeugen, die schädlich sein können:

• Pumplager

• Motorlager

• Verbindungen

• Aufsteigende Hauptverbindungen

• Elektrische Kabelträger

• Rückschaltventile

Verlust des Lieferdrucks

Wenn die Pumpe anfängt, Luft abzusaugen, können Abfluss und Druck sinken.

Das Steuerungssystem kann reagieren, indem es die Pumpe wiederholt startet oder die VFD-Geschwindigkeit erhöht, wodurch der Zustand verschlechtert wird, es sei denn, die Trockenlauflogik ist eingeschlossen.

Häufige Ursachen für Trockenrennen

Die Pumpekapazität übersteigt den Brunnenertrag

Eine Pumpe kann mehr Wasser liefern, als der Brunnen nachhaltig produzieren kann.

Zum Beispiel kann eine Pumpe zunächst den erforderlichen Durchfluss liefern, während sie Wasser, das im Gehäuse gespeichert ist, abzieht.

Die Pumpe kann dann den Trockenlaufschutzniveau erreichen, auch wenn ihre hydraulische Leistung normal ist.

Dies ist in erster Linie ein Problem der guten Ausbeute und der Pumpenwahl.

Auswahl nur auf der Grundlage des statischen Wasserstandes

Der statische Wasserstand wird gemessen, während der Brunnen ruht.

Nach dem Anlaufen der Pumpe fällt der Wasserstand normalerweise auf einen dynamischen oder Pumpenstand.

Die Montage der Pumpe allein nach statischem Wasserstand kann zu einem unzureichenden Untertauchen während des Betriebs führen.

Verwenden Sie den stabilisierten dynamischen Wasserstand bei der erforderlichen Pumpgeschwindigkeit bei der Überprüfung der Installationstiefe und des Trockenlaufrisikos.

Jahreszeitliche Veränderungen des Grundwassers

Ein während der Regenzeit gemessener Wasserstand ist möglicherweise nicht der niedrigste, der bei trockenem Wetter erwartet wird.

Grundwasserverhältnisse können sich auch durch folgende Faktoren ändern:

• Trockenheit

• Nachfrage nach Bewässerung

• Näheres Pumpen

• Veränderungen bei der Aufladung

• Neue Brunnen in demselben Aquifer

• Langfristiger Rückgang des Grundwassers

Der Trockenbetriebsschutz sollte nicht nur das am Montagetag beobachtete Niveau, sondern auch das niedrigste glaubwürdige Betriebsniveau berücksichtigen.

Verstopfter Brunnen-Schirm oder Pumpeneinlass

Sedimente, Mineralablagerungen, biologisches Wachstum oder Trümmer können die Wasserbewegung durch den Brunnenschirm oder die Pumpe einschränken.

Der Brunnen kann Wasser enthalten, aber die Pumpe kann nicht genügend Fluss erhalten.

Eine Einschränkung kann auch den Motorstrom und den Entladedruck verändern und Symptome verursachen, die einem sinkenden Wasserstand ähneln.

Falsche Pumpeneinstelltiefe

Eine zu flach installierte Pumpe kann bei Abfall des dynamischen Wasserstandes freigesetzt werden.

Eine tiefere Einrichtung kann die verfügbare Untertauchung erhöhen, aber eine übermäßige Tiefe birgt andere Risiken, darunter:

• Verkürzte Entfernung vom Brunnenboden

• Höhere Exposition gegenüber Sand und Sediment

• Steigende Strom- und Kabelkosten

• Größere aufgehängte Last

• Höherer Druck an unteren Rohrsequenzen

• Schwieriger abzurufen

• Mögliche Installation unterhalb des Produktionsbildschirms

• Unzureichende Motorkühlung bei Zufluss von oben

Die Installationstiefe muss die Wasserfläche, die Brunnengeometrie, die Bildschirmposition, die Kühlung und die Bodenfreiheit ausgleichen.

Tankwirbeln

Eine Pumpe, die in einem Behälter, einem Behälter oder einem offenen Wasserkörper installiert ist, kann Luft durch einen Oberflächenwirbel ziehen, auch wenn der Einlass unter dem normalen Wasserstand bleibt.

Die Vortexbildung hängt von Faktoren wie:

• Untertauchen über der Aufnahme

• Pumpendurchfluss

• Geometrie des Behälters

• Abstand zu Wänden und Boden

• Einnahmeorientierung

• Richtung des Wassereingangs

• Nahegelegene Pumpen

• Turbulenzen

Ein Niveausensor allein kann diesen Zustand möglicherweise nicht erkennen, da der Behälter noch Wasser enthält.

Luft oder Gas im Brunnen

Einige Brunnen enthalten gelöstes oder freies Gas.

Das Gas, das in die Pumpe gelangt, kann die hydraulische Leistung reduzieren und zu Fluktuationen von Strom, Druck und Durchfluss führen.

Die Wasserquelle sollte bewertet werden, wenn Luft oder Gas auch dann weiterhin vorhanden sind, wenn der gemessene Wasserstand über der Pumpe liegt.

Beginnen Sie mit einem Pumptest

Der Schutz des Trockenlaufs sollte mit zuverlässigen Bohrungsdaten beginnen.

Bei einer Pumpprüfung kann festgestellt werden:

• Statischer Wasserstand

• Dynamischer Wasserstand bei einem angegebenen Durchfluss

• Abzug

• Wiederherstellung nach Abschaltung

• Ob sich der Wasserstand stabilisiert

• Geschätzte Bohrungsleistung unter den Prüfbedingungen

• Veränderungen der Wasserqualität oder des Sandgehalts während der Pumpe

Der dynamische Wasserstand muss immer zusammen mit der Pumpengeschwindigkeit und der vergangenen Zeit erfasst werden.

Eine Aussage wie "der Wasserstand beträgt 50 Meter" ist unvollständig, wenn nicht angegeben wird, ob die Messung statisch oder dynamisch durchgeführt wurde und wie viel Wasser gepumpt wurde.

Wenn der Wasserstand während der gesamten Prüfung weiter sinkt, kann der vorgeschlagene Betriebsfluss nicht nachhaltig sein.

Die Trockenbetriebssteuerung kann die Pumpe stoppen, aber sie kann die Wasserversorgung des Brunnens nicht erhöhen.

Pumpendurchfluss mit nachhaltiger Brunnenerzeugung vergleichen

Der ausgewählte Arbeitsfluss sollte innerhalb der überprüften Betriebsfähigkeit der Bohrungen bleiben.

Vermeiden Sie es, eine Pumpe nur deshalb auszuwählen, weil sie einen höheren maximalen Durchfluss liefern kann.

• Senken Sie den dynamischen Wasserstand schnell

• Verursachen häufige Trockenfahrten

• Verstärkung der Sandbewegung

• Schaffen Sie instabile Zyklen

• Abseits des Wirkungsbereichs

• Bedarf an Drosselung

• Steigerung der Anlauf- und elektrischen Spannung

Wenn die Nachfrage vorübergehend höher ist als der nachhaltige Brunnenfluss, kann ein Speichertank eine bessere Systemanordnung bieten.

Die Bohrpumpe kann den Tank mit einer kontrollierten Geschwindigkeit füllen, während eine separate Boosterpumpe den variablen oder Spitzenbedarf beliefert.

Festlegen der richtigen Pumpeneinstelltiefe

Die Pumpe muss unter dem für das ausgewählte Modell angegebenen Mindesttauchenwert des erwarteten niedrigsten dynamischen Wasserstandes bleiben.

Die erforderliche Tiefe ist anhand der folgenden Angaben zu überprüfen:

• Stabilisierter dynamischer Wasserstand

• Saisonbedingter Rückgang

• Ausnutzung während der Spitzennachfrage

• Störungen in der Nähe von Brunnen

• Position der Pumpe

• Gesamtlänge der Pumpe und des Motors

• Schirm oder Perforationsposition

• Wasserzufuhrrichtung

• Anforderungen an die Motorkühlung

• Abstand zum Brunnenboden

• Sand- und Sedimentbedingungen

Verwechseln Sie die Einstelltiefe der Pumpe nicht mit dem Pumpenkopf.

Durch eine tiefere Anbringung der Pumpe wird der vertikale Auftrieb vom Wasserstand bis zum Abflusspunkt nicht direkt erhöht.Es ändert hauptsächlich die Position der Pumpe innerhalb des Brunnens und die verfügbare Untertauchung.

The referenced SLAPK QJ installation instructions state that the first-stage impeller should be at least 2 metres below the dynamic water level and that the motor bottom should remain at least 3 metres above the well bottomSie stellen außerdem eine modellspezifische Grenze für das Eintauchen unterhalb des statischen Wasserniveaus fest.

Diese Werte sind Produktinstruktionen für die angegebene QJ-Konfiguration und keine universellen Grenzwerte für jede Bohrlochpumpe.

Methode 1: Elektroden auf Wasserhöhe

Elektroden mit leitfähiger Ebene werden üblicherweise in Wasserbrunnen verwendet.

Eine typische Anordnung kann Folgendes umfassen:

• mit einer Leistung von mehr als 100 W

• Eine höhere Neustartelektrode

• Ein gemeinsamer Referenzelektrod, sofern erforderlich

• Ein Ebene-Relee in der Steuerung

Wenn das Wasser auf die Haltestelle fällt, öffnet das Steuerungssystem den Motorkreislauf und stoppt die Pumpe.

Die Pumpe sollte nicht neu starten, sobald Wasser wieder dieselbe Elektrode berührt.

Die Eignung der Elektrode hängt von der Wasserleitfähigkeit ab.

Der Lieferant sollte bestätigen:

• Elektrodenmaterial

• Typ des Kabels

• Steuerungsspannung

• Wasserleitungsbereich

• Höchstlänge des Kabels

• Installationstiefe

• Abstand zwischen Elektroden

• Beständigkeit gegen Korrosion und Ablagerungen

Methode 2: Schwimmschalter

Schwimmschalter werden in Tanks, Sumpfen und Reservoirs weit verbreitet.

Sie können ein direktes Signal auf niedriger Ebene liefern, sind jedoch in engen Bohrlöchern oft unpraktisch, da sie Platz benötigen, um sich frei zu bewegen.

Ein Schwimmer kann durch folgende Faktoren behindert werden:

• Der aufsteigende Haupt

• Stromkabel

• Kabelklemmen

• Schleifhülle

• andere Sensoren

• Turbulenzen

• Sedimente

Verwenden Sie einen Schwimmer nur, wenn die Anlage einen ausreichenden Freiraum bietet und die Vorrichtung für die Flüssigkeit und die Tiefe zugelassen ist.

Methode 3: Druckpegelsensoren

Ein unterseeischer Druckwandler kann die Wassersäule über dem Sensor messen.

Es kann kontinuierliche Niveauinformationen anstelle eines einfachen Nasse- oder Trockensignales liefern.

Zu den Vorteilen gehören:

• Einstellbare Stopp- und Neustartniveaus

• Kontinuierliche Trendüberwachung

• Fernmessung

• Saisonale Wasserspiegelwerte

• Alarmfunktionen

• Daten der Pumpenprüfung

Der angegebene Wert kann jedoch durch folgende Faktoren beeinflusst werden:

• Sensorhöhe

• Wasserdichte

• Luftdruckkompensation

• Zustand der Kabellüftung

• Temperatur

• Kalibrierendrift

• Elektrische Geräusche

• Falsches Bezugsdatum

Der Wandler sollte in einer bekannten Höhe installiert und vor direkten mechanischen Beschädigungen geschützt sein.

Methode 4: Unterlast- oder Niedrigstromschutz

Ein Tauchmotor verbraucht normalerweise weniger Energie, wenn die Pumpe hydraulische Belastung verliert.

Ein elektronisches Motorschutzrelais kann den Trockenlauf durch Überwachung erkennen:

• Strom

• Aktive Leistung

• Leistungsfaktor

• Motorbelastung

• Eine berechnete Kombination elektrischer Werte

Diese Methode kann nützlich sein, da sie kein separates Kabel zum Wasserniveau im Unterloch erfordert.

Niedriger Strom erweist sich jedoch nicht als einzigartiger Trockenlauf.

Ähnliche Messwerte können folgendermaßen auftreten:

• Geschlossene oder eingeschränkte Einnahme

• Gebrochene Pumpenwelle

• Verwüstete Drehräder

• Gas, das in die Pumpe gelangt

• Falsche Spannung

• Falsche VFD-Frequenz

• Motor- oder Kabelfehler

• Pumpbetrieb an einem ungewöhnlichen Punkt seiner Kurve

Der Schutzschwellenwert sollte daher unter normalen Betriebsbedingungen anhand der Messdaten der eigentlichen Pumpe in Betrieb genommen werden.

Kopieren Sie keine Strom-Einstellung von einem anderen Motor oder einer anderen Pumpe.

Methode 5: Überwachung des Stroms

Ein Durchflussschalter oder ein Durchflussmessgerät kann einen Verlust der Wasserversorgung erkennen.

Dies ist nützlich, wenn der Trockenlauf eine deutliche Verringerung des Abflusses bewirkt.

Die Logik sollte den kurzen Zeitraum zwischen Motorstart und stabilem Stromfluss bis zum Sensor ermöglichen.

Durchflussüberwachung kann auch Probleme erkennen, die ein Wasserspiegelsensor übersehen kann, einschließlich:

• Blockierte Aufnahme

• Geschlossenes Ventil

• Gebrochener Aufsteiger

• Verkleidung der Pumpe

• Rückwärtsdrehung

• Luft- oder Gasdurchgang

• Mechanische Störung

Ein Durchflusssignal allein kann diese Ursachen nicht unterscheiden, aber es ist eine wertvolle Bestätigung dafür, daß die Pumpe Wasser produziert.

Methode 6: Überwachung des Drucks

Ein Abluftdruckschalter oder Drucktransmitter kann einen abnormalen Druckverlust erkennen.

Die Drucküberwachung ist besonders nützlich in Systemen, bei denen ein definierter Entladedruck erwartet wird.

Zu den möglichen Einschränkungen gehören:

• Der Druck kann vorübergehend durch ein Schaltventil eingeschlossen bleiben.

• Ein geschlossenes Ventil kann hohen Druck erzeugen, auch wenn kein Fluss vorhanden ist.

• Ein beschädigter Aufsteiger kann den Druck unvorhersehbar verändern.

• Der Druck ändert sich mit dem Tankniveau und der Anforderung des Systems.

• Der Startdruck muss sich stabilisieren.

Der Druckschutz sollte, soweit möglich, mit den Signalen für Durchfluss, Strom und Wasserstand koordiniert werden.

Für kritische Systeme mehr als ein Schutzsignal verwenden

Keine einzige Trockenlauf-Erkennungsmethode ist perfekt.

Für eine wichtige kommunale, industrielle, Bewässerungs- oder Feuerwasseranlage kann der Schichtschutz Folgendes umfassen:

• Halt bei niedrigem Wasserstand

• Motorunterlastschutz

• Alarm für den Mindestfluss

• Niederdruckmelder

• Motor-Temperaturschutz

• Maximaler Schutz während der Betriebszeit

• Fernmeldung für Fehler

Mehrere Signale helfen, eine fallende Brunnenhöhe von elektrischen, hydraulischen und mechanischen Störungen zu unterscheiden.

Die Steuerungslogik sollte feststellen, welcher Zustand den Stillstand verursacht hat, damit die Bediener ein beschädigtes System nicht wiederholt neu starten.

Setzen Sie eine sichere Abschaltstufe

Der Sensor auf niedrigem Niveau sollte die Pumpe stoppen, bevor das Wasser den Einlass erreicht.

Die Höhe der Fläche sollte folgende Faktoren berücksichtigen:

• Notwendige Untertauchung

• Sensorgenauigkeit

• Schwankungen des Wasserstandes

• Turbulenzen beim Pumpen

• Position der Pumpe

• Verzögerung zwischen Erkennung des Zustands und dem Stoppen des Motors

• Anforderungen an die Motorkühlung

• Auslastungssatz

Die Anbringung des Sensors unmittelbar neben den Einlass bietet kaum eine Sicherheitsmarge.

Die erforderliche Trennung ist anhand der Pumpenkonstruktion und der Bohrungsbedingungen und nicht anhand eines universellen Abstands zu bestimmen.

Wiederherstellen der Hysterese

Wenn die Pumpe bei niedrigem Wasserstand stoppt und wieder startet, sobald das Wasser einige Millimeter ansteigt, kann sie in einen schnellen Ein-Aus-Zyklus wechseln.

Wiederholtes Starten kann den Motor und den Starter überhitzen und gleichzeitig verhindern, dass sich der Brunnen ausreichend erholt.

Bei einer stabilen Kontrollanordnung wird normalerweise entweder:

• Getrennte Halt- und Neustartstufen

• Eine definierte Wiederherstellungszeit

• Sowohl der Niveausunterschied als auch die Wiederherstellungszeit

Der Wiederstartwert sollte hoch genug sein, um über der Pumpe ein nützliches Volumen an zurückgewonnenem Wasser zu liefern.

Setzen Sie eine Wiederherstellungsverzögerung

Nach einem trockenen Lauf braucht der Brunnen Zeit, um sich zu erholen.

Die erforderliche Verzögerung hängt von

• Gut, geben Sie nach.

• Durchmesser des Gehäuses

• Abzug

• Rückgewinnungsrate des Grundwassers

• Pumpendurchfluss

• Saisonbedingungen

• Notwendige Neustartstufe

Wählen Sie nicht eine kurze Verzögerung, nur um den Service schnell wiederherzustellen.

Wenn die Pumpe nach einigen Minuten wiederholt anhält und nach kurzer Verzögerung wieder startet, kann sie in einem Schadenszyklus kontinuierlich betrieben werden.

Die Rückgewinnungsmessungen während der Pumpenprüfung werden aufgezeichnet und zur Feststellung einer realistischen Verzögerung verwendet.

Beschränken Sie automatische Neustartversuche

Eine unbegrenzte automatische Neustartung kann ein ernstes Problem verbergen und die Pumpe wiederholter Belastung aussetzen.

Eine sicherere Kontrollsequenz kann

1. Stoppen der Pumpe, wenn der Trockenlauf erkannt wird.

2. Aufzeichnen oder zeigen Sie die Ursache.

3. Warten Sie auf eine festgelegte Erholungszeit.

4. Bestätigen Sie, dass die Neustartstufe oder andere Bedingungen erfüllt sind.

5. Versuchen Sie, es neu zu starten.

6. Überprüfen Sie, ob Strom, Durchfluss und Druck wieder normal sind.

7. Sperren Sie das System nach einer bestimmten Anzahl von fehlgeschlagenen Versuchen.

Die endgültigen Einstellungen hängen von der Anwendung und der Folge einer Unterbrechung der Wasserversorgung ab.

Für unbeaufsichtigte Systeme kann ein Fernmeldegerät geeignet sein.

Koordinieren Sie den Schutz mit einem VFD

Ein Variabelfrequenzantrieb kann die Pumpengeschwindigkeit steuern, verhindert aber nicht automatisch den Trockenlauf.

Einige VFDs bieten Funktionen an, die auf

• Niedrige Motorlast

• Mindestleistung

• Abweichung des Drucks

• Schätzung des Stroms

• Schlafmodus

• Rohrfüllsequenz

• Trockenpumpenerkennung

Diese Funktionen müssen für die tatsächliche Pumpe und den Betriebsbereich konfiguriert werden.

Bei reduzierter Drehzahl kann der normale Motorstrom und die Leistung bereits niedrig sein.

Die Überprüfung sollte Folgendes umfassen:

• Mindestgeschwindigkeit der Pumpe

• Mindestdurchlauf

• Motorkühlung bei niedrigen Drehzahlen

• Normallast im gesamten Drehzahlbereich

• Logik des Druckpunktes

• Nachweisverzögerung bei Trockenlauf

• Neustart der Sequenz

• Maximaler Neustartversuch

Vergrößern Sie die VFD-Geschwindigkeit nicht kontinuierlich, um den Druck zu halten, wenn der Wasserstand fällt.

Schutz der Sensoren und Signalkabel

Die Sensoren des Abgrunds arbeiten in der gleichen anspruchsvollen Umgebung wie das Pumpenkabel.

Das Sensorkabel kann folgenden Stoffen ausgesetzt sein:

• Kontinuierliches Tauchen

• Hydrostatischer Druck

• Abrasionen

• Druck der Kabelklemmen

• Wasserchemie

• Elektrische Störungen

• Installations- und Abbaubelastung

Verwenden Sie wasserdichte Kabel und zugelassene Unterwasserverbindungen.

Halten Sie die Sensorkabel, wenn dies notwendig ist, von der Motorleitung getrennt, um elektrische Störungen zu reduzieren.

Die Sensorkabel sollten ohne Zerquetschen befestigt werden und dürfen nicht das aufgehängte Gewicht der Pumpe tragen.

Kommission des Schutzsystems

Eine Trockenfahrschutzvorrichtung ist erst dann vollständig, wenn sie unter kontrollierten Bedingungen geprüft wurde.

Bei der Inbetriebnahme sollte überprüft werden:

• Richtige Sensorhöhen

• Genaue Anzeige des Niveaus

• Richtiges Stoppsignal

• Zeit zum Herunterfahren des Motors

• Neustart-Ebene

• Verzögerung der Rückforderung

• Maximaler Neustartversuch

• Einstellung der Unterlast

• Durchfluss- und Druckschwellenwerte

• Ausgang der Alarmanlage

• Fernbenachrichtigung

• Richtige Fehlerbeschreibung

• Manuelle Wiederherstellung

Registrieren Sie normale Betriebswerte, einschließlich:

• Statischer Wasserstand

• Dynamischer Wasserstand

• Pumpendurchfluss

• Abflussdruck

• Spannung

• Motorstrom für jede Phase

• Motorleistung, sofern verfügbar

• Pumpzeit vor der Stabilisierung

• Rückgewinnung des Wasserniveaus nach Abschaltung

Diese Ausgangswerte erleichtern die zukünftige Fehlerbehebung.

Überprüfen Sie den Schutz regelmäßig

Sensoren und Relais können im Laufe der Zeit ausfallen oder abgleiten.

Zu den regelmäßigen Kontrollen gehören:

• Betrieb des Höhensensors

• Elektrodenzustand

• Bewegung des Schwimmers

• Kalibrierung des Druckwandlers

• Durchflussmesser oder Durchflussschalter

• Einstellung des Unterlastrelais

• Alarmübertragung

• Anschlüsse für Steuerungen

• Isolierung mit Sensorkabeln

• Wiederherstellen des Timings

• Überprüfung der Ereignisgeschichte

Wenn ein System nie abfällt, beweist dies nicht, daß der Schutz funktioniert.

Warnzeichen für eine unzureichende Wasserversorgung

Die Betreiber sollten Bedingungen wie:

• Schwankender Entladedruck

• Flussrückgang während eines Pumpenzyklus

• Luft an der Entladung

• Plötzliche Stromsenkung

• Wiederholte Besuche auf niedriger Ebene

• Verlängerung der Erholungszeit

• Pumpenvibration oder -lärm

• Sandgehalt nach dem Starten steigt

• Nicht erreichbarer Druck

• VFD-Geschwindigkeit steigt, während der Durchfluss sinkt

• Häufiger automatischer Neustart

Setzen Sie den Schutz nicht wiederholt zurück, ohne die Ursache zu ermitteln.

Häufige Fehler beim Trockenlaufen

Nur auf statische Wasserstände angewiesen

Das statische Niveau zeigt nicht die durch die Betriebspumpe erzeugte Verringerung.

Eine übergroße Pumpe installieren

Ein Schutzrelais kann eine nicht nachhaltige Pumpgeschwindigkeit nicht für den Brunnen geeignet machen.

Der Sensor mit niedrigem Niveau zu nahe an der Einlassfläche

Die Pumpe kann bereits Luft abnehmen, bevor das Steuerungssystem sie stoppt.

Unmittelbarer Neustart

Der Brunnen kann nicht genug Wasser zurückgewinnen, um einen weiteren Betriebszyklus zu unterstützen.

Bereitstellung von unbegrenzten automatischen Neustarts

Wiederholte Trockenlaufzyklen können Motor, Starter und Pumpe beschädigen.

Motorstrom als einziger Indikator

Ein geringer Strom kann auf mehrere hydraulische oder mechanische Fehler zurückzuführen sein.

Eine universelle Stromschwelle kopieren

Die normale Belastung variiert je nach Motor, Pumpenmodell, Kopf, Durchfluss, Spannung und Drehzahl.

Saisonale Veränderungen des Wasserniveaus ignorieren

Eine Umgebung, die in der Regenzeit funktioniert, kann während der Dürre nicht ausreichen.

Die Pumpe auf den Brunnenboden installieren

Dies erhöht die Exposition gegenüber Sedimenten und kann die Bewegung des Kühlwassers behindern.

Die Annahme eines Flow-Sleeves verhindert trockenes Laufen

Ein Strömungsschleifer verbessert den Abfluss des Kühlwassers, hält den Brunnenstand nicht aufrecht und ersetzt keine Trockenlaufregelung.

Versäumnis, den Schutz zu testen

Eine falsche Verdrahtung, Sensorplatzierung oder Relais-Einstellungen können bis zum Abstieg des Bohrstandes unbemerkt bleiben.

Beispielschutz-Arbeitsablauf

Angenommen, eine Bohrlochpumpe muss einen Bewässerungsspeicher versorgen.

Ein Pumpversuch zeigt, daß sich der Brunnenstand unter normalen Bedingungen bei der erforderlichen Durchflussmenge stabilisiert, jedoch ein saisonaler Rückgang zu erwarten ist.

Der Konstrukteur sollte

1. Bestätigen Sie den niedrigsten erwarteten dynamischen Wasserstand.

2. Der ausgewählte Pumpenstrom wird anhand der nachhaltigen Bohrungsleistung überprüft.

3. Wählen Sie eine Einstelltiefe aus, die die erforderliche Untertauchung gewährleistet.

4. Der Motor muss sicher über dem Brunnenboden und der Sedimentzone liegen.

5. Ein niedriges Stoppsignal mit ausreichendem Abstand über der Einlassfläche installieren.

6. Ein separater Neustartsensor installiert oder eine überprüfte Wiederherstellungsverzögerung festgelegt.

7. Konfigurieren Sie den Unterlastschutz anhand der gemessenen normalen Motordaten.

8. Bestätigen Sie den Abfluss nach jedem Start.

9. Die Anzahl der automatischen Neustartversuche begrenzen.

10. Senden Sie einen Alarm, wenn die Pumpe den normalen Fluss nicht wiederherstellen kann.

11. Erfassung des Wasserstandes, der Strömung, des Durchflusses und des Drucks während der Inbetriebnahme.

12. Überprüfen Sie die Einstellungen während der Trockenzeit.

Diese Anordnung verwendet den Höchststandssensor als primären Schutz und als Bestätigung die Motorlast- und Durchflusssignale.

Informationen, die für eine Prüfung des Trockenlaufschutzes erforderlich sind

Anbieter der Pumpe und Steuerung müssen folgende Informationen erhalten:

• Komplettes Pumpen- und Motormodell

• Erforderlicher Durchfluss und Kopf

• Brunnentiefe

• Tiefe der Pumpenanlage

• Statischer Wasserstand

• Dynamischer Wasserstand

• Durchfluss und Dauer der Pumpenprüfung

• Daten zur Gewinnung von Brunnen

• Mindestinnendurchmesser des Gehäuses

• mit einem Durchmesser von mehr als 20 mm

• Wasserzufuhrposition

• Abstand vom Motor zum Brunnenboden

• Wassertemperatur

• Sandgehalt

• Motorspannung, Frequenz und Nennstrom

• Ausgangsmethode

• VFD-Modell, falls zutreffend

• Vorhandene Höhensensoren

• Sensorkabellänge

• Details des Durchflussmessers oder des Drucksensors

• Notwendige Neustartzeit

• Erlaubte automatische Neustartversuche

• Anforderungen an die Fernüberwachung

• Anwendbare Normen für Elektro- und Wassersysteme

Häufig gestellte Fragen

Kann eine Unterwasserpumpe trocken laufen?

Die meisten herkömmlichen Bohrlochpumpen sind nicht für den Trockenbetrieb ausgelegt. Wasserverlust kann Kühlung und Schmierung reduzieren und zu schweren hydraulischen oder motorischen Schäden führen.

Ist ein Unterlastrelais für den Trockenlauf ausreichend?

Kritische Systeme profitieren von einer Kombination der elektrischen Überwachung mit einem Wasserstand-, Durchfluss- oder Drucksignal.

Wo sollte der Sensor auf niedriger Ebene installiert werden?

Es sollte die Pumpe stoppen, bevor das Wasser den zulässigen Mindestdurchflutungsgrad erreicht.Schwankungen des Wasserstandes und Abschaltverzögerung.

Wie lange sollte die Pumpe warten, bis sie wieder anläuft?

Die Verzögerung sollte sich auf das gemessene Verhalten bei der Bohrungsgewinnung stützen.

Kann ein VFD den Trockenlauf verhindern?

Nur wenn geeignete Schutzfunktionen korrekt konfiguriert und überprüft sind.

Wird die Installation einer tieferen Pumpe den Trockenlauf lösen?

Eine übermäßige Tiefe kann Sediment-, Druck-, Kühl- und Installationsrisiken erhöhen.

Verhindert ein Durchflussschleifer, dass die Pumpe trocken läuft?

Eine Strömungshülle lenkt Wasser entlang des Motors zur Kühlung. Sie kann nicht verhindern, dass der dynamische Wasserstand unter die Pumpe fällt.

Warum stoppt und startet die Pumpe immer wieder?

Die möglichen Ursachen sind unzureichende Bohrleistung, eine kurze Erholungsverzögerung, Sensoren, die zu nahe beieinander positioniert sind, falsche Unterlast-Einstellungen oder ein hydraulischer oder elektrischer Fehler.

Soll das System nach einem Trockenlauf automatisch neu starten?

Ein automatischer Neustart kann angebracht sein, wenn sich der Brunnen normalerweise erholt, sollte jedoch eine überprüfte Verzögerung, eine Bestätigung der ausreichenden Wassermenge und eine Begrenzung für fehlgeschlagene Neustartversuche verwenden.

Schlussfolgerung

Zuverlässiger Trockenlaufschutz beginnt mit der richtigen Pump- und Brunnenkonstruktion.

Das System sollte

• Bestätigen Sie den Bohrungsertrag durch Pumpendaten.

• Wählen Sie einen Pumpenstrom aus, den der Brunnen halten kann.

• Verwenden Sie den dynamischen Wasserstand, um die Installationstiefe zu planen.

• Beibehalten Sie die vom Hersteller vorgeschriebene Untertauchung.

• Halten Sie den Motor über dem Brunnenboden und der Sedimentzone.

• Stoppen Sie die Pumpe, bevor die Einlassluft abnimmt.

• Bereitstellung einer ausreichenden Erholungszeit.

• Begrenzen wiederholten automatischen Neustart.

• Monitorniveau, Motorlast, Durchfluss oder Druck, je nach Fall.

• Prüfen und dokumentieren Sie die Schutzvorkehrungen.

Verlassen Sie sich nicht auf eine allgemeine Relais-Einstellung oder gehen Sie davon aus, dass das Unterwasser eine sichere Bedienung garantiert.

Der Endschutz sollte für die exakte Pumpe, den Motor, die Brunnenstimmung, das Bedienfeld und den Betriebsplan ausgelegt sein.

Anfordern Sie eine Überprüfung der Schutzvorkehrungen für Tiefenbrunnenpumpen

Senden Sie SLAPK Ihre erforderlichen Durchfluss und Kopf, Brunnentiefe, statische und dynamische Wasserstand, Pump-Test-Daten, Pumpe Einstellung Tiefe, Gehäuse Durchmesser, Spannung, Frequenz,Ausgangsmethode und bevorzugte Schutzregelung.

Unsere Ingenieure können eine geeignete QJ- oder SP-Bohrlochpumpe empfehlen und die für eine Trockenlaufschutzüberprüfung erforderlichen Motor-, Montage- und Steuerungsdaten liefern.

Kontaktieren Sie SLAPK für eine Bohrlochpumpe und Schutzempfehlungen