Auswahl Land, Region und Sprache

Internationale Webseiten

Europa

Amerika / Oceanien

Afrika und Naher Osten

Asien / Pazifik

E

EC-Motor

Die Bezeichnung EC ist die engl. Abkürzung für "electronical commutation" und bedeutet, dass bei diesem Motor die Kommutierung elektronisch erfolgt.

Einbauerklärung

Mit der Neufassung der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) vom Mai 2006 ersetzt ab dem 29. Dezember 2009 eine Einbauerklärung die Herstellererklärung rechtsverbindlich. Danach muss ein Hinweis enthalten sein, dass die Inbetriebnahme einer Maschine untersagt ist, solange nicht für alle Komponenten die Konformität mit dieser Richtlinie festgestellt wurde.

Einheit

Eine Einheit beschreibt zusammen mit einem Zahlenwert den quantitativen Wert einer physikalischen Größe. Die Einheiten werden in einem Einheitensystem (siehe auch SI) festgelegt und ausgedrückt durch:

Physikalische Größe=Zahlenwert • Einheit
z.B. Länge I=1,83m

Die SI-Einheiten sind in Deutschland als gesetzliche Einheiten für den amtlichen und geschäftlichen Verkehr bindend. Es gibt sieben SI-Basiseinheiten, aus denen sich weitere Einheiten ableiten. siehe Abb. 1 Einheit

Basisgröße

Basiseinheit

Name

Zeichen

Länge

Meter

m

Masse

Kilogramm

kg

Zeit

Sekunde

s

elektrische Stromstärke

Ampere

A

thermodynamische
Temperatur

Kelvin

K

Lichtstärke

Candela

cd

Stoffmenge

Mol

mol

Abb. 1 Einheit: SI-Basisgrößen und -einheiten

Eine vollständige Zusammenstellung der gesetzlichen Einheiten enthält die Broschüre "Gesetzliche Einheiten im Pumpenbau" des "Verein Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V." (VDMA). siehe Abb. 2 Einheit

Einheitssignal

Das Einheitssignal ist ein elektrisch und pneumatisch genormtes Signal in der Prozessautomation. Dazu wird ein Messwert durch bspw. einen Sensor gemessen und anschließend in das Einheitssignal umgeformt, um dieses dann verarbeiten zu können (siehe auch Analogschnittstelle).

Einlaufdüse

Eine Einlaufdüse wird bei Kreiselpumpen auch als Saugglocke bezeichnet und ist ein düsenförmiges Einlaufgehäuseteil (siehe Formstück) insbesondere bei vertikal aufgestellten Rohrgehäusepumpen

Mit der Beschleunigung der Strömung in der Einlaufdüse werden Ungleichmäßigkeiten in der Geschwindigkeitsverteilung minimiert. Die gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung ist für die einwandfreie Zuströmung (siehe Zulaufbedingung) spezifisch schnellläufiger Pumpen (siehe spezifische Drehzahl) besonders wichtig.
Bei drallbehafteten Einlaufströmungen (siehe Drallströmung) ist die Einlaufdüse mit einem Einlaufkreuz zu versehen, um eine gewisse Gleichrichterwirkung zu erhalten. siehe Abb. 1 Einlaufdüse

This is an embedded image

Bei einer nachgeschaltetem Vordrallregelung erübrigt sich das Einlaufkreuz in der Einlaufdüse.
siehe Abb. 2 Einlaufdüse

This is an embedded image


Einlaufkammer

Die Einlaufkammer wird vielfach auch als Pumpensumpf bezeichnet. Sie ist ein direkt vor der Kreiselpumpe errichteter Sammelraum, durch den das Fördermedium (meist Wasser) der Pumpe allseitig ausgeglichen und wirbelfrei zuströmen kann (siehe Zulaufbedingung). Dieser geordnete und störungsfreie Zufluss ist für spezifisch schnellläufige Rohrgehäusepumpen mit Propeller oder Halbaxialrad unerlässlich, da diese auf Ungleichmäßigkeiten und Störungen in der Zuströmung unmittelbar reagieren. So lassen sich schon mit einer sehr einfachen Ausführung einer Einlaufkammer gegenüber ungeordneter Zuströmung Schäden durch Kavitation und Schwingung sowie Einbußen in der Förderleistung oder im Wirkungsgrad der Pumpe vermeiden. Die Gefahr des Ansaugens von Luftwirbeln an der Wasseroberfläche wird durch ausreichend hohe Wasserstände in der Einlaufkammer vermieden. Die erforderliche Gründungstiefe ist von der baulichen Ausführung der Einlaufkammer abhängig.
siehe Abb. 1 Einlaufkammer

This is an embedded image

Die Einlaufkammer hat eine einfache Bauform mit rechteckigem Grundriss. Beim Vergleich der vier verschiedenen Einlaufkammer-Ausführungen kann festgestellt werden, dass die Ausführung I bei gleichem Förderstrom den höchsten und Ausführung IV den niedrigsten Mindestwasserspiegel benötigt. Die Ausführungen I, II und III haben eine offene Einlaufkammer und sind bei achsparalleler Zuströmung geeignet. Ausführung IV mit Splitterwand ist auch für Queranströmung geeignet.Bei unübersichtlichen Zuströmverhältnissen sind u. U. im Vorfeld Modellversuche zu empfehlen. Eine störungsfreie Zuströmung kann auch mit Einlaufkrümmern erreicht werden. Die Entscheidung für oder gegen die Einlaufkammer setzt eine Berechnung der Wirtschaftlichkeit voraus. Sie werden häufig für vertikal aufgestellte Kühlwasserpumpen gebaut.
In Kraftwerken spielt die Betriebssicherheit der Pumpen im Hinblick auf die Verfügbarkeit eine entscheidende Rolle. Daher ist die Einlaufkammer ein sorgfältig auszuführendes Bauwerksteil. Die einfache Einlaufkammer kommt auch in Be- sowie Entwässerungsstationen zum Einsatz und trägt dort zu einem besonders kostengünstigen Gesamtbauwerk bei.

Einlaufkrümmer

Der Einlaufkrümmer wird auch als Saugkrümmer bezeichnet und lenkt den Zufluss des Fördermediums zur Pumpe um. So fließt dieses der Spiralgehäusepumpe über den Einlaufkrümmer mit meist 90 º Umlenkung zu. Dabei werden gewöhnlich handelsüblich gegossene oder geschweißte Krümmer mit konstanten Querschnitten verwendet. Eine geordnete und störungsfreie Zuströmung (siehe Zulaufbedingungen) ist hinter diesen normalen Krümmern nicht gegeben, was Laufräder von Pumpen höherer spezifischer Drehzahl allerdings benötigen. Ein gleichmäßiges Strömungsprofil am Krümmeraustritt erbringen Beschleunigungskrümmer durch Verdoppelung der Geschwindigkeit des Fördermediums in der Umlenkzone. siehe Abb. 1 Einlaufkrümmer

This is an embedded image

Auch Rohrgehäusepumpen können mit einem Beschleunigungskrümmer ausgerüstet werden, aber Einlaufkammern werden hier meist bevorzugt. 

Für große vertikale Rohrgehäusepumpen wird der Einlaufkrümmer oft aus Beton mit Holzschalung oder verlorener Stahlblechschalung gebaut. Im ersten Teil des Einlaufkrümmers (Einlauftrichter) wird die Durchflussgeschwindigkeit auf das 2- bis 4-fache des Eingangswertes erhöht, in der nachfolgenden Umlenkzone nochmals auf den 2- bis 4-fachen Wert der Durchflussgeschwindigkeit unmittelbar vor der Umlenkung. Die starken Beschleunigungen wirken ausgleichend auf verzerrte Geschwindigkeitsprofile infolge von Störungen vor dem Einlaufkrümmer.
siehe Abb. 2 Einlaufkrümmerund Abb 6 Kühlwasserpumpe

This is an embedded image

Ein weiteres Problem tritt bei zweiströmigen, einstufigen Pumpen auf (siehe Abb 1 Pipelinepumpe), denn infolge des verzerrten Strömungsprofils hinter einem Normalkrümmer erhalten beide Laufradhälften unterschiedliche Förderströme. Dies kann u. U. zu Einbußen im Wirkungsgrad, Kavitation und unzureichender Laufruhe führen. Abhilfe schafft auch hier ein Beschleunigungskrümmer oder ein gedrungen gebauter Krümmer mit mehreren Umlenkschaufeln.
siehe Abb. 3 Einlaufkrümmer

This is an embedded image


Einphasen-Asynchronmotor

Der Einphasen-Asynchronmotor ist ein Elektromotor (Asynchronmotor), der am Einphasenwechselstromnetz betrieben wird. 

Die Läuferwicklung ist als Kurzschlusskäfig ausgebildet und die Statorwicklung besteht aus zwei Strängen (Haupt- und Hilfsstrang), deren magnetische Achsen um eine halbe Polteilung (90°) elektrisch gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dabei dient der Hilfsstrang zur Erzeugung einer Drehfeldkomponente im Luftspalt der Maschine, um das selbstständige Anlaufen des Motors zu ermöglichen.
Dazu wird er beim Einschalten vorübergehend über einen Widerstand oder einen Anlaufkondensator ans Netz gelegt. Bei Motoren mit Betriebskondensator bleibt dieser auch während des Betriebs eingeschaltet.

Alle Einphasen-Asynchronmotoren zeigen aufgrund des konstanten Luftspaltflusses ein typisches Nebenschlussverhalten: Die Drehzahl fällt mit zunehmender Belastung leicht ab.

Einschalthäufigkeit

Die Einschalthäufigkeit von Pumpen beschreibt die Anzahl der Anläufe von Elektromotoren pro Stunde. Die zulässige Einschalthäufigkeit ist hauptsächlich von den eingesetzten Motoren und dabei von der Leistung, der Drehzahl sowie dem Motorentyp abhängig. siehe Abb. 1 Einschalthäufigkeit

This is an embedded image

Beim Anfahren kommt es zur Erwärmung der Elektromotoren und elastischen Kupplungen sowie zur vorzeitigen Abnutzung der Schaltschütze, was die Schalthäufigkeit begrenzt.
Genaue Angaben über zulässige Schaltungen pro Stunde sollten vom jeweiligen Motorenlieferanten unter Angabe der Betriebsbedingungen erfragt werden.

Einstellbare Schaufel

Eine eingesetzte Schaufel gilt als einstellbar (justierbar), wenn sie in der Pumpe bleibend in der gewünschten Stellung festgestellt werden kann.

Eintrittsquerschnitt

Als Eintrittsquerschnitt der Pumpe ist meist der Strömungsquerschnitt des Pumpensaugstutzens zu verstehen. Bei fehlendem Saugstutzen ist dieser Eintrittsquerschnitt ein zu definierender saugseitiger Strömungsquerschnitt (z. B. eines Behälters, einer Rohrleitung) mit bekannten geodätischen und strömungstechnischen Daten (siehe NPSH). Beispiele finden sich in der EN 12723.

Elastomer

Das Elastomer ist ein formfester, aber elastisch verformbarer Kunststoff. Durch Zug- und Druckbelastung verformt es sich elastisch, geht aber nach Wegfall der Belastung wieder in seine ursprüngliche, unverformte Form zurück. siehe Abb. 9 und 23 Wellendichtung

Elektischer Filter

Als elektrische Filter werden in der Elektrotechnik Schaltungen bezeichnet, welche bestimmte Frequenzen bzw. Frequenzbereiche unverändert durchlassen, andere dagegen dämpfen. Dies erfolgt abhängig von der Frequenz in der Amplitude und Phase, sodass unerwünschte Signalanteile abgeschwächt oder sogar ganz unterdrückt werden können.

Die Filter können sowohl an einer Störquelle (Störungenerzeugendes Betriebsmittel) als auch an einer Störsenke (beeinflusstes Betriebsmittel) zur Erhöhung der Beständigkeit gegenüber leitungsgeführten Störgrößen eingesetzt werden.

Elektrische Leistung

Die elektrische Leistung (P) ist das Produkt aus der elektrischen Spannung und Stromstärke (Wirkstrom). Die Einheit ist Watt (W). Je nach Definition wird bei Wechsel- und Drehstrom zwischen den Leistungsarten Schein-, Wirk- und Blindleistung unterschieden (siehe auch Leistung). 

Bei der elektrischen Energieversorgung wird die elektrische Energie vom Erzeuger zum Verbraucher geleitet. Viele elektrische Verbraucher wie ein Wechsel- oder Drehstrommotor brauchen Wirk- (PW) und Blindleistung (Pq). Die Wirkleistung wird dabei in mechanische Leistung umgesetzt und die Blindleistung zum Auf- und Abbau der Magnetfelder benötigt. Sie pendelt hier zwischen Generator sowie Last periodisch hin und her. Wie hoch diese Energie pro Zeit ist, quantifiziert die Blindleistung.
Die Energieerzeuger müssen auch eine Scheinleistung (PS) bereithalten. Denn tritt in Wechselstromkreisen eine Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung um den Winkel ϕ auf, so ist für die Leistungberechnung nur der Wirkstrom Iw = I · cosϕ einzusetzen. Dieser ist mit der Spannung phasengleich und die um 90° gegenüber der Spannung verschobene Stromkomponente ist der Blindstrom Iq = I · sinϕ . Das Produkt aus der Spannung (U) und dem (Schein-)Strom (I) ist die Scheinleistung (PS).

Wirkleistung     Pw=U • I • cosϕ
Blindleistung    Pq=U • I • sinϕ
Scheinleistung Ps=U • I
                        Ps2=Pw2 + Pq2

Für die Einheit der Scheinleistung wird üblicherweise statt Watt (W) das "Voltampere" (VA) geschrieben; bei der Blindleistung "Voltamperereaktiv" (var). 

This is an embedded image


Elektrische Sicherung

Die elektrische Sicherung ist eine Überstromschutzeinrichtung, die einen Stromkreis bei zu hoher Stromstärke unterbricht. Die Schmelzsicherung wird durch die thermische Wirkung des zu hohen Stroms unterbrochen und dabei selbst zerstört. Sie ist nach einer Auslösung verbraucht und somit nicht mehr verwendbar. 

Die Geräte- und Feinsicherungen (G-Sicherung) bestehen aus einem kleinen Glas- oder Keramikrohr mit Metallkappen an beiden Enden, zwischen denen sich der Schmelzleiter befindet. Auf den Metallkontakten ist neben der Nennstromstärke und der maximalen Spannung auch eingeprägt, wie schnell die Sicherung auf Überstrom reagiert ("FF" bedeutet "sehr flink"). siehe Abb. 1 Elektrische Sicherung

This is an embedded image

Der umgangssprachlich als Sicherungsautomat bezeichnete Leitungsschutzschalter (LS-Schalter) ist eine Überstromschutzeinrichtung in der Elektroinstallation. Er schützt Leitungen vor Beschädigung durch zu starke Erwärmung in Folge eines zu hohen Stroms. Der Leitungsschutzschalter ist wiederverwendbar, aber ein nicht selbsttätig rückstellendes Sicherungselement. Wie eine Sicherung kann er den Stromkreis bei Überlast und bei einem Kurzschluss selbsttätig abschalten.

Elektrochemische Spannungsreihe

Die elektrochemische Spannungsreihe dient zur Voraussagung der Richtung einer elektrochemischen Reaktion. Diese Reaktion wird auch als Redoxreaktion (Reduktions-Oxidations-Reaktion) bezeichnet. Aus diesem Grund wird diese Spannungsreihe vor allem bei Metallen auch Redoxreihe genannt (siehe auch Korrosion). Zur Reaktion wird ein Redox-Paar angegeben, zwischen dem die Reaktion ablaufen wird. Dabei werden Elektronen von einem auf den anderen Reaktionspartner übertragen. Die Elektronenabgabe wird als Oxidation und die Elektronenaufnahme als Reduktion bezeichnet. Bei der Angabe der Redoxreihe werden neben der oxidierten und reduzierten Form auch die übertragenen Elektronen sowie das Standardpotenzial des Redox-Paares aufgeführt.

Elektrochemischer Sensor

Ein elektrochemischer Sensor ist ein Sensor, dessen Messprinzip auf einer elektrochemischen Reaktion basiert (z. B. Lambdasonde). Er misst die Konzentration eines gasförmigen oder flüssigen Stoffes mit sofortiger Ausgabe eines verwertbaren elektrischen Signals.

Elektromagnetische Verträglichkeit

Die elektromagnetische Verträglichkeit wird mit EMV abgekürzt und beschreibt die Fähigkeit eines Apparates, einer Anlage oder eines Systems, in der elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst unannehmbare elektromagnetische Störungen zu verursachen. In welcher Weise diese elektromagnetische Verträglichkeit von elektrisch betriebenen Geräten in den Mitgliedsländern der EU beschaffen sein soll, regelt die europäische EMV-Richtlinie RL 2004/108/EG.

Elektromotor

Der Elektromotor ist ein elektromechanischer Energiewandler/Antrieb, der elektrische in mechanische Energie wandelt. Je nachdem, in welcher Form die elektrische Energie verfügbar ist, kommen Gleichstrommotore, Wechselstrom- oder Drehstrommotore zum Einsatz. In der Regel wird die elektrische Energie hierbei in eine Rotationsbewegung umgewandelt. Der Elektromotor ist das Gegenstück zum Generator.

Elektronisch kommutierter Motor

Ein elektronisch kommutierter Motor ist ein Synchronmotor, der mittels der Umrichterelektronik wie ein Gleichstrommotor angesteuert werden kann. Er wird auch als EC-Motor (engl. "electronical commutation") und aufgrund der fehlenden Bürsten, die bei konventionellen Gleichstrommotoren hochfrequente Störungen ins Leitungsnetz speisen, auch als BLDC-Motor (engl. "brushless direct current") bezeichnet. Eine weitere Bezeichnung ist PM-Motor (engl. permanent magnet), da der Rotor aus einem Permanentmagneten besteht. Der Stator besteht aus mehreren Magnetspulen und wird dreiphasig ausgeführt. Die Kommutierung erfolgt elektronisch von den drei Spulensträngen aus per Brückenschaltung. 

Die EC-Motoren lassen sich problemlos in ihrer Drehzahl verändern und eignen sich damit sehr gut zur Drehzahlregelung von Kreiselpumpen. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch eine hohe Leistungsdichte, einen sehr guten Wirkungsgrad, keinen Schlupf und keine Wärmeentwicklung aus.

Elektronische Sicherung

Als elektronische Sicherung wird eine elektronische Schutzvorrichtung bezeichnet, die einen Stromkreis bei Kurzschluss oder Überlastung selbsttätig abschaltet. Sie weist zudem eine sehr viel schnellere Ansprechzeit bezogen auf elektromagnetische Leitungsschutzschalter oder Schmelzsicherungen auf und ist nach dem Ansprechen und Störungsbeseitigung wieder verwendbar. 

Einsatz elektronischer Sicherungen 

  • Geräte mit kompakter Bauweise 
  • Geräte, bei denen keine mechanischen Bau- elemente verbaut werden dürfen 
  • Geräte, bei denen die klassische Sicherung (Schutzdiode) nicht ausreicht 
  • Geräte, bei denen andere Schutzschal- tungen allein nicht ausreichen

Elektronischer Überlastschutz

Beim elektronischen Überlastschutz wird das Verhalten eines thermischen Motorschutzschalters nachgeahmt. Dazu wird über Stromwandler der Strom eines jeden Außenleiters gemessen und bei Auftauchen der einstellbaren Auslösecharakteristik der Motor abgeschaltet. Der Schalter kann nach einer Auslösung wieder ferngesteuert zurückgesetzt werden (siehe auch Motorschutz).

Elektrotechnik

Die Elektrotechnik bezeichnet den Bereich der Physik, in dem naturwissenschaftliche Erkenntnisse der Elektrizität anwendungsorientiert erforscht und praktisch angewendet werden. Diese beruhen zumindest anteilig auf elektrischer Energie. Dazu gehören Wandler, Maschinen, Bauelemente sowie Schaltungen. 

Aufgabengebiete der Elektrotechnik 

  • Antriebstechnik 
  • Automatisierungstechnik 
  • Elektronik 
  • Elektrische Energietechnik 
  • Nachrichtentechnik 
  • Theoretische Elektrotechnik

Emission

Emissionen sind im Rahmen des Immissionsschutzgesetzes die von einer Anlage oder Maschine ausgehenden Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen, radioaktive Strahlungen, Licht, Wärme und ähnliche Erscheinungen mit schädlicher Auswirkung.

Energie

Energie ist eine physikalische Größe und beschreibt die Fähigkeit eines Körpers, Arbeit zu verrichten. Im technischen Sinne sind Wärmemenge, Arbeit und Energie drei Größen gleicher Art mit derselben Einheit Joule (1 J = 1 Nm = 1 Ws). Es ist üblich, die thermische Energie in Joule (J), die mechanische Energie in Newtonmeter (Nm) und die elektrische Energie in Wattsekunde (Ws) anzugeben. Als vierte Einheit steht das selten verwendete Elektronenvolt (eV) für die atomphysikalische Energie.

Energiehöhe

Die Energiehöhe HBN ist, von dem Bezugsniveau BN gerechnet und bezogen auf die Gewichtskraft, die mechanische Energie des Fördermediums. Die Einheit der Energiehöhe ist Meter (m). Die Energiehöhe ist:

This is an embedded image

Die grafische Darstellung der Energiehöhe entlang einer Pumpenanlage ist bspw. in der EN 12723 dargestellt. siehe Abb. 1 Spezifische Förderarbeit

Energierückgewinnung

Die Energierückgewinnung beschreibt den Prozess, bei dem die genutzte Energie nach der Erfüllung einer Aufgabe aus dem System entweder für den gleichen oder einen anderen Prozess wiederverwendet wird (z. B. Turbinenbetrieb von Kreiselpumpen oder Drucktauscher in einer Meerwasserentsalzung nach dem Reverse-Osmose-Verfahren). siehe Abb. 1 Energierückgewinnung

This is an embedded image

Das Minimum an Investitionsaufwand (Lebenszykluskosten) für eine Rückgewinnungsanlage ist erreichbar, wenn das von ihr abgegebene Drehmoment ohne weiteren Regelaufwand direkt verwendet werden kann. Dies ist überall dort der Fall, wo in der Nähe der Rückgewinnungsanlage ein Drehstrommotor betrieben wird, dessen Nennleistung größer als die von der Anlage zurückgewonnene Leistung ist. Die Kosten verringern sich, wenn dieser Motor zur selben Zeit wie die Rückgewinnungsanlage aktiv ist. In diesem Fall genügt es, die Welle der Rückgewinnungsanlage mit der Welle des Elektromotors zu kuppeln.
Das auf diese Weise in den Motor eingeleitete antreibende Drehmoment vermindert die Stromaufnahme des Elektromotors. Ein zusätzlicher Effekt ist die Führung der Drehzahl der Rückgewinnungsanlage durch die Drehzahl des Motors. Schwankt etwa die Leistungsabgabe der Rückgewinnungsanlage aufgrund einer Änderung der hydraulischen Betriebsbedingungen, so bleibt die Drehzahl nahezu konstant und nur das übertragene Drehmoment reagiert. Beim Unterschreiten bestimmter Minimalwerte für den Förderstrom und die Förderhöhe kann das Drehmoment allerdings auch negative Werte annehmen, sodass es bremsend wirkt. Dieser Zustand kann durch eine zwischen Rückgewinnungsanlage und Generator gesetzte Kupplung mit Freilauf vermieden werden. 

Die direkte Nutzung des von der Rückgewinnungsmaschine gelieferten Drehmomentes ist aufgrund ihrer Einfachheit die wirtschaftlichste Anwendung. Wird die Rückgewinnungsanlage mit einer Pumpe kombiniert und sitzen beide auf dem gleichen Wellenstrang, so sollten Pumpenläufer sowie Turbinenrad in ein und demselben Gehäuse untergebracht werden, sofern dies die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Fördermedien zulassen. siehe Abb. 2 Energierückgewinnung

This is an embedded image

Am Beispiel des Trinkwassernetzes wird die mögliche Energierückgewinnung deutlich. So werden diese meist so ausgelegt, dass dem Verbraucher an der Entnahmestelle eine Zulaufhöhe (H) von 50 m (5 bar) zur Verfügung steht. Unter dieser Voraussetzung ist in jedem Kubikmeter entnommenen Wassers eine technische Arbeitsfähigkeit (W) von 0,136 kWh enthalten:

This is an embedded image

Eine Ausbeutung dieser in wenig konzentrierter Form vorliegenden Energie lohnt sich nicht. Werden in den Hauptleitungen des Trinkwassernetzes allerdings große Volumenströme durchgesetzt und treten Drücke auf, welche ein Mehrfaches des Verbraucherenddruckes von 5 bar betragen, so entstehen an den Drosselstellen konzentriertere Verlustleistungen. Diese stellen ein Potenzial zurückgewinnbarer Energie dar, das bis hinunter zu Leistungen von 20 kW noch wirtschaftlich auszubeuten ist. 

Ein anderes Beispiel zur möglichen Energierückgewinnung ist die Verlegung einer Hauptleitung durch unebenes Gelände besonders in bergigen Regionen. Dazu werden Druckreduzierstationen installiert. 
siehe Abb. 3 Energierückgewinnung

This is an embedded image

Im Fall der steigend und fallend verlegten Leitung muss der Druck vor dem Berg in einer Pumpstation erhöht und hinter dem Berg wieder reduziert werden. Andernfalls entstünde am Hochpunkt der Leitung ein negativer Druck, wodurch die Wassersäule dort abreißen würde. 

Wo die Fernleitung über Höhenzüge führt und die Zielstation auf niedrigerer oder gleicher Höhe wie die Pumpstation liegt, zeigt sich ein hohes Potenzial von zurückgewinnbarer Energie. Die Zielstation kann eine Druckreduzierstation sein, um den Druck zu regulieren siehe Abb. 4 Energierückgewinnung

This is an embedded image

oder sie kann der Einlauf zu einem Speicherbehälter sein, um den vollen Druck in der Einlaufdrossel auf Null abzubauen. So reguliert die Drossel den Förderstrom.

Enthalpie

Die Enthalpie ist eine thermodynamische Zustandsgröße und wird auch "Wärmeinhalt bei konstantem Druck" genannt. Sie ist definiert als:

This is an embedded image

Die Enthalpie des Wassers bei 273 K wird definitionsgemäß gleich Null gesetzt.

Entlastungseinrichtung

Die Entlastungseinrichtung dient bei Kreiselpumpen zur Aufnahme des gesamten oder eines Teils des Axialschubes des Pumpenläufers. Bei Ausführung mit einem einfachen Entlastungskolben oder Doppelkolben (gestufter Kolben) ist ein Axiallager zur Aufnahme des Restaxialschubes erforderlich. 

Besteht die Entlastungseinrichtung aus einer Entlastungsscheibe, wird der komplette Axialschub des Pumpenläufers meist vollständig ausgeglichen. Ein zusätzliches Axiallager ist dann nicht erforderlich. 

Die Entlastungseinrichtung benötigt im Betrieb der Pumpe einen Entlastungsstrom, der durch den Spalt zwischen den rotierenden und den stationären Teilen der Entlastungseinrichtung hindurchströmt und dabei stark abgedrosselt wird (siehe Druckverlust). 

Dieser Druckverlust bewirkt eine resultierende axiale Kraft auf die Entlastungseinrichtung, die dem Axialschub der Laufräder entgegengesetzt ist und damit ausgleicht. Entlastungseinrichtungen werden besonders bei sehr hohen Axialschüben wie bei den Höchstdruckpumpen angewendet.

Entlastungskolben

Der Entlastungskolben ist eine Entlastungseinrichtung zum Axialschubausgleich (siehe auch Axialschub) des durch die Laufräder erzeugten Axialschubes, wobei ein Axiallager einen kleinen Restaxialschub aufnimmt.

Entlüftung

Die Entlüftung ist ein notwendiger Vorgang, welcher der Abführung von Luftansammlungen aus Druckwasserleitungen dient und damit vor dem Anfahren der Kreiselpumpe das notwendige Befüllen mit einem Fördermedium ermöglicht. Dazu wird bei Kreiselpumpen mit Zulauf am höchsten Punkt des Pumpengehäuses ein Entlüftungsventil oder ein handbetätigter Entlüftungshahn vorgesehen. 

Die Entlüftungsanlagen sind Systeme auf der Basis von Wasserringpumpen oder Strahlapparaten (siehe Tiefsaugevorrichtung). Es gibt selbsttätige Entlüftungsanlagen, die die Pumpen ständig betriebsbereit halten, und Anfahr-Entlüftungsanlagen, die jeweils vor dem Pumpenstart Saugleitung sowie Pumpe entlüften. 

Die Abwasserpumpen werden z. B. durch eine offene Leitung mit einem Durchmesser von mindestens 25 mm ständig entlüftet. Der dabei auftretende Leckwasserstrom wird in Kauf genommen und bspw. zur Einlaufkammer zurückgeführt. Sind Kreiselpumpen oberhalb des saugseitigen Wasserspiegels aufgestellt und besitzt deren Saugleitung ein Fußventil, so werden sie von Hand mittels Fülltrichters am Pumpensaugstutzen oder über eine Entlüftungsanlage aufgefüllt, sofern sie nicht selbstansaugefähig sind (siehe Auffüllen). 

Bei der Berechnung der Entlüftungszeit von Saug- und Heberleitungen ist der abzusaugende Luftstrom für den stetig steigenden und waagerechten Teil der Rohrleitung getrennt zu ermitteln und dann zu addieren. 

Dabei gilt Folgendes:

This is an embedded image

 Die Klammerausdrücke werden zum Faktor f zusammengefasst, der in Abhängigkeit von der geodätischen Saughöhe (Hs.geo) aufgetragen ist.
siehe Abb. 1 Entlüftung

This is an embedded image

This is an embedded image


Entlüftungsventil

Das Entlüftungsventil dient zur Entlüftung einer Rohrleitung und wird selten auch als Schwimmerventil bezeichnet. Zur Entlüftung muss es an der höchsten Stelle des zu entlüftenden Raumes angeschlossen werden und soll so lange geöffnet sein, wie sich in dem zu entlüftenden Raum Luft befindet, sowie schließen, sobald Wasser nachströmt. 

Durch ein Doppelventil ist nicht nur das reine Entlüften möglich, sondern auch eine ständige Entlüftung während des Anlaufvorgangs einer Pumpe. siehe Abb. 1 Entlüftungsventil

This is an embedded image

Hier ist dazu eine große Öffnung bei dem Entlüftungsteil I für den Luftaustritt vorhanden, die durch eine Schwimmerkugel geschlossen wird, wenn Wasser nachströmt. Diese Kugel fällt nur dann wieder ab, wenn ein Unterdruck in der Leitung entsteht. Pumpe und Saugleitung werden dann belüftet. 

Auch die Kugel des Entlüftungsteiles II schwimmt mit dem Wasser auf und schließt die Luftaustritts-öffnung. Diese Kugel ist jedoch so groß gewählt, dass sie trotz eines Drucks in der Rohrleitung oder Pumpe wegen ihres Gewichtes wieder abfällt, wenn sich im Ventilgehäuse Luft ansammelt. Geringe Luftmengen können also ständig auch während des Betriebes abgeführt werden. 

Beim Anfahren der Pumpe muss beachtet werden, dass das Entlüftungsventil nicht zu plötzlich schließt, da sonst Druckstöße auftreten können. 

Das Entlüftungsventil kann auch als Belüftungsventil verwendet werden.

Entropie

Die Entropie ist eine thermodynamische Zustandsgröße und stellt ein Maß für die Unordnung in einem System dar. Sie ist definiert als: 

This is an embedded image

Die Entropie des Wassers bei 273 K wird definitionsgemäß gleich Null gesetzt.

Entwässerungspumpe

Die Entwässerungspumpe wird zur Entwässerung von Gruben und tiefliegenden Straßenunterführungen sowie zur Trockenhaltung von grundwasser- und überflutungsgefährdeten Hof- und Kellerräumen eingesetzt. Sie wird vorwiegend automatisch, meist über Schwimmerschalter, ein- und ausgeschaltet. Das zu fördernde Wasser kann Schmutz- und Festbestandteile enthalten, deren zulässige Korngröße von der jeweiligen Pumpengröße und dem Laufrad abhängt. 

Die konventionelle Bauart siehe Abb. 1 Entwässerungspumpe

This is an embedded image

eine über ein langes Tragrohr starr mit dem luftgekühlten Flanschmotor verbundene Pumpe, wird mehr und mehr durch die Tauchmotorpumpe verdrängt. siehe Abb. 2 Entwässerungspumpe

This is an embedded image

In diesen meist vertikal angeordneten Maschinen wird der über der Pumpe liegende Motor (zur besseren Kühlung mit Öl gefüllt) mit Gleitring- und Wellendichtringen abgedichtet. Die Kammer zwischen den paarweise eingebauten Dichtungen ist mit Fett oder Öl gefüllt. 

Die Tauchmotorpumpe ist durch ihre gedrungene Bauweise als tragbare und transportable Entwässerungspumpe geeignet.


Ama-Drainer N – überflutbare Tauchpumpe mit höchster Förderleistung

Erdung

Erdung ist die Gesamtheit aller Mittel und Maßnahmen zum Erden. Erden heißt, ein elektrisch leitfähiges Teil wie z. B. das metallische Gehäuse elektrischer oder elektronischer Geräte und Betriebsmittel mit der Erde zu verbinden. Damit wird im Störungsfall (z. B. bei Kurzschlüssen, Überspannungen, Blitzeinwirkungen etc.) das Auftreten von elektrischen Potenzialunterschieden zwischen Gerät und Erde verhindert. Das Erden erfolgt zum Schutz von Personen und Sachwerten. Es wird zwischen Schutz- und Funktionserdung unterschieden.

Erosion

Die Erosion bezeichnet Materialangriff und -abtragung durch ein strömendes ein- oder mehrphasiges Fluid. Die Ursachen dafür sind Korrosion, Verschleiß oder Kavitation. 

Häufige Erscheinungsformen des Materialabtrages 

Erwärmung von Elektromotoren

Die Verluste einer elektrischen Maschine (siehe Antrieb) bewirken eine Erwärmung der aktiven Teile wie der Wicklung und Blechpakete (siehe auch Motorschutz). Die Erhöhung der Wicklungstemperatur verringert die Lebensdauer der Isolierung und kann bei unzulässiger Erhöhung sogar zum sofortigen Ausfall der elektrischen Maschine führen.

Die Ursache unzulässiger Temperaturerhöhung kann mangelhafte Kühlung oder Überlastung sein. Eine Überlastung bewirkt eine erhöhte Stromaufnahme der Elektromotoren. Die zulässige Grenze der Erwärmung wird durch das verwendete Isoliermaterial bestimmt. In der IEC 60034-1 werden dazu die Wärmebeständigkeit der Isolierstoffe, die Einteilung in Isolierstoffklassen und die Verfahren zur Ermittlung der Übertemperatur behandelt.

Evakuierung

Als Evakuierung wird die schnelle Entfernung eines Inhaltes bezeichnet. Dabei geht es meist um das Vorhandensein von Luft, die per Entlüftung aus der Pumpe evakuiert werden soll.

Explosion

Eine Explosion ist eine exotherme Reaktion in explosionsfähigen Gemischen oder explosionsfähiger Atmosphäre, die aufgrund der Temperatursteigerung infolge freiwerdender Wärme mit großer Geschwindigkeit mit plötzlich verlaufender Druck- und Knallwirkung abläuft. Liegt die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Reaktionsvorgangs bei cm/s, so liegt eine Verpuffung vor; bei einigen km/s mit höchster Druck- und Knallwirkung eine Detonation.
Damit eine Explosion überhaupt entstehen kann, müssen bestimmte Voraussetzungen gleichzeitig vorhanden sein. siehe Abb. 1 Explosion

This is an embedded image


Explosionsgefahr

Die Explosionsgefährdung ist eine Gefährdung, die durch das Auftreten eines explosionsfähigen Gemischs bei gleichzeitigem Vorhandensein einer Zündquelle entstehen kann. Das explosionsfähige Gemisch kann sich aus brennbaren Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben bilden. Zum Arbeitsschutz ist in der Richtlinie RL 99/92/EG (ATEX 137) der Umgang mit Explosionsgefahren geregelt. Die ATEX 137 ist in Deutschland im Arbeitsschutzgesetz verankert.

Explosionsschutz

Der Explosionsschutz beschäftigt sich mit der Vermeidung der Entstehung von gefährlichen Gasen, Dämpfen, Nebeln oder Stäuben und, falls das nicht möglich ist, mit der Verhinderung möglicher Explosionen. In diesem Zusammenhang gibt es den dreiteiligen integrierten Explosionsschutz. Teil 1, der primäre Explosionsschutz, hat das Verhindern gefährlicher Atmosphäre zum Ziel. Teil 2, der sekundäre Explosionsschutz, beschäftigt sich mit der Verhinderung der Zündung gefährlicher, explosionsfähiger Atmosphären. Teil 3, der tertiäre Explosionsschutz, betrifft das Stoppen der Ausbreitung einer Explosion und der Begrenzung deren Auswirkung. Der Explosionsschutz umfasst technische Lösungen und gesetzliche Bestimmungen (siehe auch ATEX). siehe Abb. 1 Explosionsschutz

This is an embedded image

In der Europäischen Gemeinschaft ist der Explosionsschutz in folgenden Richtlinien (RL) definiert: Produktrichtlinie RL 94/9/EG (ATEX 95) und Betriebsrichtlinie RL 99/92/EG (ATEX 137). 

Richtlinien zum Explosionsschutz 

  • ATEX 95 regelt die Beschaffenheit von Geräten. Sie ist die Grundlage für Hersteller von explosionsgeschützten Produkten oder Betriebsmitteln und betrifft damit alle Pumpen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. 
  • ATEX 137 regelt den Umgang mit Explosionsgefahren und ist die Grundlage für die Betreiber explosionsgefährdeter Anlagen. 

Die Einteilung in Gefährdungsklassen und damit Zonen/Kategorien sowie in Explosionsgruppen/Temperaturklassen erfolgt durch genehmigende Stellen wie z. B. die Gewerbeaufsicht oder den Technischen Überwachungsverein (TÜV). 

Die Zonen und Temperaturklassen werden dem Gerätehersteller vom Betreiber angegeben. In der EN 1127-1 wird die Explosionsgefahr nach Zonen und Kategorien bewertet. siehe Abb. 2 Explosionsschutz

This is an embedded image

Die Angaben der Betriebsgrenzen und der zulässigen Arbeitstemperaturen erfolgt durch den Gerätehersteller z. B. in Form einer Betriebsanleitung und eines technischen Datenblattes. 
siehe Abb. 3 Explosionsschutz

This is an embedded image

Zündschutzarten sind Konstruktionsprinzipien von explosionsgeschützten Betriebsmitteln zur Vermeidung der Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre. Es gibt sie für elektrische und nicht elektrische Betriebsmittel. siehe Abb. 4 Explosionsschutz

This is an embedded image

Temperatureinfluss am Beispiel der Pumpe 

Die Antriebe für Blockpumpen müssen bereits für höhere Umgebungstemperaturen ausgelegt sein, da über die Antriebslaterne und Welle die Temperatur des Fördermediums auf den Motor übertragen wird. 

Bleibt der Motor unberücksichtigt, so sind die höchsten Temperaturen im normalen Betriebszustand an der Oberfläche des Pumpengehäuses, an der Wellendichtung und im Bereich der Lager zu erwarten. Die am Pumpengehäuse auftretende Oberflächentemperatur entspricht der Temperatur des Fördermediums. Wird die Pumpe zusätzlich beheizt, so ist der Betreiber der Anlage für die Einhaltung der vorgeschriebenen Temperaturklasse sowie der festgelegten Temperatur für das Fördermedium (Arbeitstemperatur) verantwortlich.

Exzenterschneckenpumpe

Die Exzenterschneckenpumpe ist eine rotierende Verdrängerpumpe. Das Verdrängungselement und zugleich auch Trennelement ist die wendelförmig gewundene rotierende Spindel, welche exzentrisch in einem mit doppelter Steigung verwundenen Gehäuse ovalen Querschnitts umläuft.