In deze video bekijken we een casestudy van een mijnbouwbedrijf dat voor de uitdaging stond om zijn dagelijkse watervoorziening te betrekken uit een meer dat op 10 km afstand van zijn faciliteiten ligt.
De oorspronkelijke technische ontwerpers stelden een klassieke oplossing voor, namelijk het gebruik van bovengrondse blokpompen en verticale meertraps centrifugaalpompen, die geïnstalleerd zouden moeten worden in een nieuw te bouwen pompstation.

Grundfos bood ondersteuning door middel van advies en evaluatie van de installatie, waarbij werd geconcludeerd dat het gebruik van bovengrondse pompen zou leiden tot een probleem met de aanzuighoogte.
Als gevolg hiervan kwamen 6 belangrijke uitdagingen naar voren, voornamelijk met betrekking tot de inname van water uit het meer. Er was een potentiële zevende uitdaging die had kunnen ontstaan op basis van de omstandigheden van het meer. Hoewel deze uitdaging nooit werkelijkheid werd, had Grundfos een oplossing voorbereid voor het geval dat. We zullen deze potentiële uitdaging onderzoeken omdat deze zich waarschijnlijk in vergelijkbare situaties voordoet.

De uitdagingen omvatten:
- Het onvermogen om aan de vereiste netto positieve zuighoogte (NPSHR) te voldoen.
- Agressief water
- Oververhitting van de pompmotor
- Minimale onderdompeling - de potentiële uitdaging voor Grundfos
- Pompverstopping door vuil
- De mogelijkheid om de pomp in en uit het water te tillen
- Zorgen over waterslag en hoge druk in de oorspronkelijke pijpleiding"

Laten we beginnen met de eerste uitdaging: het onvermogen om aan de NPSHR te voldoen.

De Grundfos bovengrondse pompen werden in eerste instantie gekozen omdat ze voldeden aan de hydraulische vereisten van de toepassing.
Ze leken perfect voor de toepassing totdat Grundfos de locatie evalueerde. Vanwege hun beperkte opvoercapaciteit zouden de pompen niet in staat zijn om het water uit het meer op te pompen, waardoor ze onbruikbaar zouden worden.
De bovengrondse pompen veroorzaakten ook andere kostengerelateerde problemen voor het mijnbedrijf, waaronder:
De bouw van een nieuw gebouw .... om de pompstations te huisvesten ... samen met het gebruik van sanitair en elektrische systemen.
Grundfos werd ingeschakeld als ontwerpconsultant om te zorgen voor de perfecte oplossing voor de toepassing.

Nadat ze hadden ingezien dat het een grote uitdaging was om het water uit het meer op te pompen, stelden onze oplossingsdeskundigen voor om een grote roestvrijstalen dompelpomp (of SP) zo dicht mogelijk bij de bodem van het meer te installeren. Door de pomp in het meer te plaatsen, werd de uitdaging van het water opvoeren weggenomen. Niet alleen werd het water efficiënt uit het meer verplaatst, de klant bespaarde ook tijd en geld door het vermijden van bouwwerkzaamheden en het verkrijgen van goedkeuringen van de lokale autoriteiten.

Aanwezigheid van agressief water:
De tweede uitdaging die naar voren kwam was de agressieve aard van het water in het meer, dat na verloop van tijd corrosie en schade aan de dompelpomp zou veroorzaken en bijkomende problemen zou veroorzaken, waaronder:
- Onderhoudsproblemen - De corrosie zou frequente reparaties of zelfs vervanging van de pomp noodzakelijk maken, en
- Kostenproblemen - De constante noodzaak voor reparatie of vervanging van pomponderdelen, of de hele pomp zelf, zou de klant veel geld kosten.
Om dit te verhelpen, adviseerde Grundfos de SP 215-6-AAR pomp met 110 kW MMS 8000R motoren.

Deze pomp was speciaal ontworpen met speciale roestvrijstalen materialen om het corrosieve water in het meer te weerstaan. Met deze oplossing werden zorgen over corrosie geëlimineerd en werden zowel onderhouds- als kostenproblemen aanzienlijk verminderd.

Oververhitting van de pompmotor:
Aangezien de pomp in een open waterlichaam moest worden geplaatst, was er een specifieke waterstroom nodig om de motor gekoeld te houden. Als de motor niet efficiënt gekoeld was, had dit kunnen resulteren in verminderde pompprestaties, motorschade of zelfs systeemuitval.

Om aan deze vereiste te voldoen, installeerde Grundfos een koelmantel die efficiënte motorkoeling leverde en de levensduur van de motor verlengde. De koelmantel liet de waterstroom vanaf het uiteinde van de motor binnenkomen en zorgde ervoor dat het langs de motor heen ging voordat het in de aanzuiging kwam. De koelmantel had een kleine ruimte tussen zichzelf en de pomp, waardoor de snelheid van het water tussen de binnendiameter van de koelmantel en de buitendiameter van de motor toenam. Deze verhoogde snelheid zorgde ervoor dat er zich geen vuil kon ophopen op de motor of de koelmantel.

Aan de onderkant van de koelmantel is ook een korffilter geplaatst om te voorkomen dat er vuil in de pomp terechtkomt. Zowel de filter als de koelmantel werden gemaakt van hetzelfde materiaal als de pomp om schade en corrosie door het agressieve water te voorkomen.

Minimale onderdompeling:
Omdat het waterpeil in het meer het hele jaar door varieert, had de dompelpomp mogelijk te maken met een probleem met betrekking tot minimale onderdompeling. Als het waterpeil in het meer te laag zou worden, zou er lucht in de pomp kunnen worden getrokken. Als dit gebeurt, kan de pomp ernstige schade oplopen.

Dit was een probleem waar Grundfos tijdens dit geval rekening mee moest houden. Hoewel werd vastgesteld dat minimale onderdompeling geen probleem zou zijn, had Grundfos een oplossing voorbereid voor het geval dat. De oplossing bestond uit het installeren van een vortexonderdrukker.

Dit apparaat zou de onderwaterkarakteristieken hebben veranderd door de waterstroom om de plaat heen te leiden, waardoor de illusie werd gecreëerd dat de pomp dieper in het water lag dan hij was. Dit zou de pomp hebben beschermd tegen mogelijke schade omdat er geen lucht naar binnen kon stromen.

Verstopping van de pomp door vuil
Ondanks de toevoeging van een korffilter om vuil te voorkomen, bleef er een groot risico op verstopping van de pomp bestaan, omdat deze op de bodem van het meer in de modder zou worden geplaatst. Om deze uitdaging te overwinnen, ontwierp Grundfos een skid en bevestigde deze aan de onderkant van de dompelpomp. De steun houdt de pomp van de bodem van het meer, waardoor ophoping van vuil wordt voorkomen.

De mogelijkheid om de pomp in en uit het water te tillen:
Alle oplossingen van Grundfos zijn ontwikkeld om langdurige en efficiënte prestaties te garanderen, maar uiteindelijk moet de pomp onderhouden worden. Een dompelpomp op de bodem van een meer zou moeilijk in en uit het water te tillen zijn. De skid die Grundfos ontwierp hielp ook dit probleem op te lossen. Hijsogen werden aan de bovenkant van de skid bevestigd, zodat de pomp eenvoudig geïnstalleerd en verwijderd kon worden wanneer dat nodig was.

Zorgen over waterslag en hoge druk in de oorspronkelijke pijpleiding:
De laatste uitdaging was een hoog risico op waterslag en hoge druk in de oorspronkelijke pijpleiding. Delen van de oorspronkelijke pijpleiding konden de grote hoeveelheden water die verplaatst moesten worden niet aan, wat tot pijpexplosies zou kunnen leiden. Om dit probleem aan te pakken, stelde Grundfos het gebruik voor van de Grundfos CUE Variable Frequency Drive (VFD) met de dompelpomp. De VFD maakte aanpassingen in de...
leidingvulling
zachte aanloop
en oploopsnelheden om het risico van waterslag te verminderen.

Om te voldoen aan de vereiste omstandigheden om een constant debiet van 250 m3/u met een opvoerhoogte van 104 meter te handhaven, installeerde Grundfos een drukregelaar. De drukregelaar hielp bij het verlichten van een te hoge druk en compenseerde de 10 km afstand naar de faciliteiten.

Gedurende het project vertrouwde de klant op de expertise van Grundfos en profiteerde van de uitgebreide toepassingservaring en het advies over oplossingen dat we leverden. Het vermogen van Grundfos om al in een vroeg stadium een toepassingsprobleem met betrekking tot de zuigcapaciteit te identificeren, redde het bedrijf van een veelgemaakte maar dure toepassingsfout. Dit zou het verkrijgen van goedkeuringen van plaatselijke autoriteiten hebben vereist en zou hebben geresulteerd in maanden extra tijd voor de bouw, waardoor de start van de werkzaamheden zou zijn vertraagd.

Dit bespaarde de klant bedrijfskosten en kapitaaluitgaven en zorgde voor een ononderbroken watertoevoer voor hun productiebehoeften. Sinds de installatie in 2015 heeft de oplossing van Grundos met succes gefunctioneerd.
De klant wikkelt de motor eens in de 5 jaar af als een proactieve aanpak om storingen en kostbare uitvaltijd te voorkomen.