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Getriebe-Retrofit an einer Schneckenpumpe

Industriegetriebe lässt Muskeln in der Kläranlage Friesenheim spielen
Getriebe-Retrofit an einer Schneckenpumpe

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Die Kläranlage Friesenheim ist mit fünf Schneckenpumpen ausgestattet. Ein Schaden an einem Antrieb zwang den Klärwerksbetreiber zum Handeln. Er beauftragte SEW-Eurodrive mit dem Austausch von Getriebe und Motor. Der bestehende Antrieb, ein als Riementrieb ausgeführter Getriebemotor, wurde durch ein Industriegetriebe der Baureihe X ersetzt.

Die Kläranlage Friesenheim, in der Nähe von Lahr im Ortenaukreis gelegen, sorgt rund um die Uhr an sieben Tagen der Woche dafür, dass Regen- und Schmutzwasser zuverlässig von Feststoffen, Fäkalien und anderen Verunreinigungen gesäubert wird. Seit 1975 dient sie als Abwasserzulaufstelle für die umliegenden Ortschaften Friesenheim, Meißenheim und Neuried. Sie hat eine Aufnahmekapazität von knapp 24 000 Einwohnerwerten.

Direkt am Einlaufbauwerk der Kläranlage befinden sich fünf Schneckenpumpen, die das einfließende Wasser um mehrere Meter auf das Niveau des Vorklärbeckens heben. Angetrieben werden die Schneckenpumpen meist von asynchronen Drehstrommotoren, die entweder über einen Riementrieb oder über einen Motoradapter mit den Getrieben verbunden sind. Abtriebsseitig gleicht eine elastische Kupplung den Wellenversatz zwischen Getriebe und Schneckenwelle aus und nimmt über Elastomerelemente gleichzeitig moderate Stöße auf. Die beim Abschalten des Motors durch das zurückdrängende Wasser auftretenden Rückwärtsbeschleunigungen werden zudem von einer Rücklaufsperre an der Getriebeeinheit abgefangen. Neben dem Betrieb der Motoren am Netz kommen zunehmend Frequenzumrichter zur Drehzahloptimierung der Schneckenpumpen zum Einsatz.

Schaden erforderte Austausch

In der Kläranlage Friesenheim werden nur in seltenen Fällen alle archimedischen Schnecken gleichzeitig betrieben. Lediglich bei sehr starkem Wasserzufluss, zum Beispiel in Folge heftiger Regenfälle, werden alle Pumpen beansprucht, die ansonsten redundant ausgelegt sind. Infolge eines Schadens an der installierten Antriebseinheit eines Drittanbieters war eine der beiden großen Pumpanlagen nicht mehr betriebsbereit. An einem Zahnrad im Getriebe waren mehrere Zähne herausgebrochen. Die Förderkapazität würde nun nicht mehr ausreichen, um im Falle einer starken Belastung der Kläranlage die anfallende Wassermenge zu bewältigen. Ein Ersatzantrieb musste umgehend gefunden werden.

Leistungsstarkes Industriegetriebe

Der Betreiber entschied sich daher, SEW-Eurodrive mit dem Austausch von Getriebe und Motor zu beauftragen. Der bestehende Antrieb, ein als Riementrieb ausgeführter Getriebemotor, wurde durch ein SEW-Industriegetriebe der Baureihe X ersetzt. Die eigenständige Industriegetriebeplattform wird als Stirn- und Kegelstirnradgetriebe angeboten. Mit der hohen Varianz an vordefinierten Zusatzausstattungen und Optionen sowie der Möglichkeit, kundenspezifische Anpassungen zu realisieren, können alle Anforderungen der Wasser- und Abwasserwirtschaft erfüllt werden. Der Riementrieb konnte beim neuen Antriebskonzept entfallen. Die Anbindung von Motor und Getriebe wurde über einen Motoradapter mit integrierter Klauenkupplung realisiert. Die Vorteile des direkt gekoppelten Motors liegen zum einen in den geringeren Übertragungsverlusten gegenüber der Variante mit Riemen, zum anderen entfällt mit dem Riementrieb ein wartungsintensives Verschleißteil.

Das Nennabtriebsdrehmoment des installierten Getriebes beträgt 12 800 Nm. Es wird von einem IE3-Drehstrommotor mit 30 kW Nennleistung angetrieben. Um den rückwärtsgerichteten Drehkräften entgegenzuwirken, die durch die Gewichtskraft des Wassers in den Transportkammern der Schnecke entstehen, wurde der Motor mit einer Rücklaufsperre versehen. Durch die geringere Achshöhe der Industriegetriebe-Baureihe X kann eine Adaption an die bestehende Anschlussgeometrie über eine Bodenplatte erfolgen. Hierdurch entfallen aufwendige Arbeiten an den Getriebefundamenten, so auch im Falle des Retrofits in Friesenheim. Den Stahlunterbau stellte das Service Center Graben-Neudorf von SEW-Eurodrive bereit. Mittels einer Klauenkupplung wurde anschließend die Verbindung zur Welle der Förderpumpe realisiert.

Fazit

Mit der installierten Antriebseinheit hat der Klärwerksbetreiber, der Abwasserverband Friesenheim, ein weitestgehend standardisiertes Industriegetriebe erhalten, das über viele Jahre zuverlässig arbeiten wird. Die Bereitstellung aller erforderlichen Antriebskomponenten aus einer Hand vermied Schnittstellenprobleme und reduzierte den Montageaufwand im Klärwerk. Durch das technische Büro in Lahr sowie das dichte SEW-Servicenetz wird auch nach Inbetriebnahme der Antriebe eine umfassende Betreuung sichergestellt. Ein Anlagenausfall und der damit verbundene Ärger bleiben somit hoffentlich aus.

SEW-Eurodrive GmbH & Co KG, Bruchsal


Autor: Michael Meinzer

Marktmanagement,
SEW-Eurodrive


Schneckenpumpen: So funktioniert`s

Das Prinzip einer Schneckenpumpe war bereits in der Antike bekannt: Eine Schnecke rotiert um ihre Mittelachse und nimmt dabei das Fördergut in den Kammern zwischen Trog und Schnecke mit nach oben. Am Schneckenende kann das Wasser schließlich aus der sich auflösenden Kammer auslaufen. Die nach dem Erfinder, dem griechischen Ingenieur und Mathematiker Archimedes benannte Archimedische Schnecke, ist heute eine gängige Lösung für den Abwasser- und Schlammtransport in Kläranlagen. Ihre Unempfindlichkeit auch gegenüber stark verunreinigtem Wasser hat mit dazu beigetragen, dass die Schneckenpumpe aus zahlreichen Anwendungen nicht mehr wegzudenken ist.



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