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I

Immision

Der Begriff Immission stammt vom lateinischen "immittere" ab und bedeutet hereinschicken. Er bezeichnet juristisch die äußere Einwirkung auf etwas wie die Einwirkung des Lichts oder Geräuschs auf einen Körper.

Immissionsschutzgesetz

Das Immissionsschutzgesetz steht für das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) und beide Begriffe sind eine Kurzform für das Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge. Es ist ein Gesetz für den Umweltschutz und soll die Menschen, Tiere, Pflanzen und Sachwerte in Deutschland vor schädlichen Umwelteinwirkungen, Gefahren, erheblichen Nachteilen und Belästigungen schützen sowie dem Entstehen schädlicher Umwelteinwirkungen vorbeugen. 

So sind die Betreiber von Anlagen und Maschinen verpflichtet, die schädlichen Umwelteinwirkungen sowie erhebliche Nachteile und Belästigungen von der Allgemeinheit fernzuhalten. Als Maßstab für die zu treffende Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen gilt der aktuelle, erprobte Stand der Technik. 

 Im Rahmen der Kreiselpumpentechnik regelt das Immissionsschutzgesetz die Aussendung von schädlichen Geräuschen und Erschütterungen sowie Fragen bzgl. der zulässigen Erwärmung der natürlichen Gewässer (z. B. bei der Kühlwasserversorgung von Kraftwerken).

Impulssatz

Der Impulssatz ist ein Erhaltungssatz und besagt bei Flüssigkeitsströmungen, dass alle von außen auf eine (in einem geschlossenen Kontrollraum enthaltene) Flüssigkeit einwirkenden Kräfte im Gleichgewicht stehen müssen. Er spielt eine wichtige Rolle in der Kreiselpumpentechnik (siehe auch Strömungslehre). Der Impulssatz stellt die integrale Form der NAVIER-STOKES-Gleichung dar.

Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme bezeichnet die erstmalige Benutzung einer Maschine oder Anlage durch den Betreiber, die erst erfolgen darf, wenn die Anforderungen an diese nach den entsprechenden EG-Richtlinien wie z. B. durch Herstellererklärung und CE-Zeichen dokumentiert sind. In der Kreiselpumpentechnik sind für den störungsfreien Betrieb der Pumpe von der Anlieferung bis zur Inbetriebnahme neben deren Zustand auch alle in Kontakt stehenden Komponenten (z. B. Fundament) mit einzubeziehen.

Gesamtmaßnahmen für einen störungsfreien Betrieb 

Allgemein 

  • Überprüfung der Pumpen und deren Zubehör auf Vollständigkeit des Lieferumfangs sowie evtl. Transportschäden 
  • Organisation und Überwachung sach- und fachgerechter Baustellentransporte bis zum Pumpenfundament 
  • Herstellung der Betriebsbereitschaft der Pumpen 
  • Prüfung aller für den Pumpenschutz installierten Einrichtungen 
  • technische Einweisung des Kundenpersonals in Funktion und Handhabung der Pumpen/Systeme. 

Kontrolle 

  • Maßhaltigkeit der Fundamente, Aussparungen und Durchgänge in Übereinstimmung mit genehmigten Fundament- und Aufstellungsplänen 
  • fachgerechtes und schwundfreies Vergießen der Fundamentschrauben und -rahmen 
  • Spülbetrieb und Pumpen der Ölsysteme 
  • vorzusehende Feinsiebe in Zulaufleitungen 
  • Sicherstellung verwindungsfrei auf den Fundamenten aufgestellter Pumpen-Getriebe-Motoren zur Vermeidung unzulässiger Schwingungen und vorzeitiger Schäden 
  • spannungsfrei verlegte Rohrleitungsanschlüsse und ggf. Nachkontrolle aus Rohrleitungsanpassungen 
  • Ausrichtung der Pumpen-Getriebe-Motorkupplungen nach Herstellervorschrift 
  • endgültige Feinausrichtung von Pumpe-Getriebe-Motor und deren Überwachung 
  • Durchführung von Drehrichtungskontrollen 

Überwachen 

  • folgerichtige Montageschritte gemäß Betriebsanleitungen 
  • Montage von Hilfssystemen (Freilauf-Rückschlagventile und Rohrleitungen, Ölversorgung und Kühlsysteme) 
  • Füllung der Ölanlagen und Lagerschmiersysteme 
  • Inbetriebnahme, Testläufe und Probebetriebe mit Dokumentation wichtiger Betriebsdaten


Sicherheit von Anfang an – Montage und Inbetriebnahme von Anlagen mit KSB

Induktion

Bei einer elektromagnetischen Induktion (kurz: Induktion) entsteht durch die Änderung eines in einem Leiter anliegenden magnetischen Feldes eine elektrische Spannung.

Induktiver Sensor

Ein induktiver Sensor steht für ein Messprinzip, das auf der Änderung der elektromagnetischen Induktion, beispielsweise der Ventilstellung, beruht (siehe auch Sensor).

Induktiver Wegaufnehmer

Ein induktiver Wegaufnehmer ist ein Messgerät  (siehe auch Sensor), dessen Messprinzip auf der Änderung der Ausgangsspannung beim Bewegen eines Ankers in einer Spule wie bei der Wegmessung beruht. Er arbeitet wie ein Differenzialtransformator, jedoch mit nur einer Spule und beweglichem Anker.

Inkompressibel

Ein Medium wird als inkompressibel bezeichnet, wenn sich bei konstanter Temperatur und Veränderung des Drucks dessen Dichte nicht ändert.

Innerer Wirkungsgrad

Der innere Wirkungsgrad (ηi) einer Kreiselpumpe ist nach der DIN EN 12723:2000 das Verhältnis der Förderleistung (PQ) zu dem um die mechanischen Leistungsverluste (Pv.m) verminderten Leistungsbedarf (P).

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Wird die Förderleistung (PQ) durch (P-Pv.i - Pv.m) ersetzt, dann gilt: siehe Abb. 1 Förderhöhe

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Die mechanischen Leistungsverluste bestehen im Wesentlichen aus den Reibleistungen der Pumpenlager (z. B. Gleit- und Wälzlager) und der Wellendichtungen. Zwischen dem inneren Wirkungsgrad (ηi), Pumpenwirkungsgrad (η) und mechanischen Wirkungsgradm) besteht eine Beziehung.

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Die Wirkungsgradaufwertungen beziehen sich nur auf die inneren Wirkungsgrade. Diese können auch aufgrund einer Analyse der inneren Verluste (Pv.i) der Kreiselpumpe (siehe Förderhöhe) bestimmt werden. 

Zusammensetzung der Verlustleistung (Pv.i

Alle inneren Verluste haben eine Erwärmung der geförderten Flüssigkeit um die Temperaturdifferenz (ΔT) zur Folge. Die Wärmeabstrahlung durch das Pumpengehäuse wird dabei vernachlässigt.

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Wird die Flüssigkeit wie bspw. in Prüfkreisläufen (siehe Pumpenprüffeld) mehrfach durch die Pumpe gefördert, so addiert sich zu der Erwärmung in der Pumpe die im Kreislauf (z. B. im Drosselorgan oder in Rohrleitungen) ebenfalls in Wärme umgewandelte Nutzleistung von Umlauf zu Umlauf, sodass ggf. gekühlt werden muss.

Inspektion

Die Inspektion ist eine Kontrolle, bei der mittels verschiedener Maßnahmen der Ist-Zustand von technischen Mitteln eines Systems nach DIN 31051 festgestellt und beurteilt werden kann. 

Bei einer Inspektion von Kreiselpumpen werden überprüft: 

  • Laufruhe von Pumpe und Motor 
  • Wellenabdichtung 
  • Verschleißteile umlaufender und stehender Einheiten 
  • Schaltfunktion der Pumpensteuerung 
  • Öl- und Fettversorgung 
  • Kupplungsausrichtung 
  • Rohrleitungen und Armaturen 
  • elektronische Überwachungssysteme 
  • Gleitringdichtungen

Instandsetzung

Unter Instandsetzung werden nach DIN 31051 Maßnahmen zur Wiederherstellung des Soll-Zustands von technischen Mitteln eines Systems verstanden. Sie werden in DIN EN 13306:2001-09 beschrieben.

Instationäre Strömung

Die Strömung eines Fluids ist instationär, wenn dessen Strömungsgrößen wie Geschwindigkeit und Druck nicht nur von den Koordinaten des zur Beschreibung des Strömungsfeldes verwendeten Koordinatensystems, sondern auch von der Zeit abhängig sind. Es wird zwischen drei Arten von instationären Strömungvorgängen unterschieden. 

Arten von instationären Strömungvorgängen 

Infolge der Geschwindigkeitsänderungen an einem festen Ort treten aufgrund lokaler Beschleunigungen oder Verzögerungen in einer instationären Strömung zusätzliche Massekräfte auf, die dann entsprechende Druckänderungen verursachen. Dies kann bspw. ein beträchtlicher kurzzeitiger Druckanstieg beim plötzlichen Schließen eines Absperrorgans in einer langen, flüssigkeitsdurchströmten Rohrleitung oder der vergrößerte Druckverlust in Rohren bei pulsierender Strömung sein. 

Periodisch instationäre Strömungsvorgänge können bei ausreichend kleiner Frequenz der Zustandsänderungen oft als quasi stationäre Vorgänge behandelt werden. Bei ihnen liegt zu jedem Zeitpunkt der gleiche gemittelte Strömungszustand vor wie bei einer stationären Strömung

Die Durchströmung einer rotierenden Beschaufelung (siehe Laufrad) ist streng genommen bei der Betrachtung von einem ruhenden Koordinatensystem aus immer eine instationäre Strömung (siehe Absolutgeschwindigkeit). Geschwindigkeit und Druck ändern sich am festen Ort mit den vorbeilaufenden Schaufelteilungen periodisch. Die Strömung in einem Laufrad und in dessen unmittelbarer Umgebung ist jedoch eine stationäre Strömung, wenn man zur Beschreibung ein mit dem Laufrad mitrotierendes Koordinatensystem benutzt (siehe Relativgeschwindigkeit). Hierbei sind die in dem Relativsystem auftretenden Zentrifugal- und CORIOLIS-Kräfte zu beachten.

Integralmotor

Der Integralmotor wird auch als Integralantrieb oder "intelligenter" Antrieb bezeichnet und ist ein Drehstrom-Asynchronmotor mit integriertem Frequenzumrichter zur kontinuierlichen Drehzahlregelung

Dementsprechend gehören zu einem Integralmotor als kompaktes Antriebssystem für Pumpen ein Motor (elektrische Maschine), ein Energiesteller (Frequenzumrichter) sowie ein Mikrorechner zur Steuerung und Regelung. siehe Abb. 1 Integralmotor

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Es gibt Lösungen, bei denen der Frequenzumrichter in den Motor konstruktiv und mechanisch unlösbar integriert ist. Andere Lösungen sind flexibel auf unterschiedliche Motorfabrikate aufsetz- und damit integrierbar. Letztere bieten eine höhere Flexibilität in Bezug auf deren Verwendung, so z. B. als Nachrüstung bereits installierter Pumpensysteme. siehe Abb. 2 Integralmotor

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Motormontierte oder integrierte kreiselpumpenspezifische Frequenzumrichter haben wesentliche Vorteile gegenüber separat installierbaren Lösungen. So können einige Komponenten wie der Motorschutzschalter, die Verdrahtung, das Überlast- oder Zeitrelais und teure abgeschirmte Kabel vom Frequenzumrichter zum Motorklemmkasten wegfallen. siehe Abb. 3 Integralmotor

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Dadurch ergeben sich eine Verringerung der elektrischen Beanspruchung des Motors und weniger Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV). Die Regelung ist integriert, weshalb auch kein externes Regelgerät notwendig ist. 

Bereits in den Antrieb integrierte EMV-Filter erhöhen die Betriebssicherheit ebenso wie der inte-grierte Pumpen- und Motorschutz. Damit sind alle zum sicheren Betrieb der Kreiselpumpe erforderlichen Funktionen bereits integriert.

Istwertgeber

Ein Istwertgeber ist ein Sensor, dessen Messprinzip bei einer Regelung nach DIN 1319 die Regelgröße in ein elektrisches Normsignal umwandelt.