Schwingungsisolierung von Kreiselpumpen
Dr.-Ing. Johann Lenz
Tel. +49 5971 9710.47
In einem bestehenden Anlagenteil der SASOL Germany GmbH im Werk Moers mit unterschiedlichen Kreiselpumpen und Kolbenverdichtern war die Installation von zwei Kreiselpumpen geplant. KÖTTER Consulting Engineers (KCE) wurde beauftragt, für diese beiden Kreiselpumpen eine Schwingungsisolierung auszulegen.
In einem ersten Schritt wurde anhand einer Erschütterungsmessung die von außen eingetragene Schwingungssituation am geplanten Aufstellort der Pumpen erfasst. Zusätzlich wurde überprüft, welche Erschütterungen vom angrenzenden Werksschienenverkehr verursacht werden. Die festgestellten Hauptschwingungsanteile wurden von dem ca. 15 m entfernten Kolbenverdichter im niederfrequenten Bereich von ca. 7,5 Hz erzeugt.
Die Schwingungsisolierung der Pumpen wurde auf Basis einer Berechnung so geplant, dass zum einen von außen keine erhöhte Schwingungsanregung durch den Kolbenverdichter erfolgen kann. Zum anderen wurde sichergestellt, dass die Schwingungen der beiden direkt benachbarten Pumpen sich gegenseitig möglichst gering beeinflussen. Hierzu wurden verschiedene Möglichkeiten ausgelegt und dem Betreiber vorgestellt. Realisiert wurde letztendlich eine Konstruktion mit Elastomer-Streifen und Einzelfundament (Bild 1) in einer gemeinsamen äußeren Wannenkonstruktion aus Trittschalldämmmatten für beide Pumpen. Zusätzlich wurden die Eigenfrequenzen des auf dem Fundament zu befestigenden elastischen Pumpenstahlrahmens mit der Finite-Element-Methode auf mögliche Resonanzfälle überprüft (Bild 2).
Bei der anschließend ausgeführten Bauweise wurden die als Fertigteile außerhalb der Baustelle erstellten Betonfundamente auf den ausgelegten Elastomer-Streifen mit einem Kran aufgestellt. Durch die parallel erfolgte Erstellung der Fundamentgrube mit Streifenfundamenten und die externe Herstellung der Betonfundamente wurde eine erhebliche Zeitersparnis erzielt (Bild 3).
Durch diese Vorgehensweise konnten alle schwingungstechnischen Risiken im Vorfeld ausgeschlossen werden. Die nachfolgende Inbetriebnahme der Pumpen verlief wie geplant. Die Pumpen konnten dem Betrieb ohne Probleme übergeben werden.
Dr.-Ing. Johann Lenz
Tel. +49 5971 9710.47
In einem bestehenden Anlagenteil der SASOL Germany GmbH im Werk Moers mit unterschiedlichen Kreiselpumpen und Kolbenverdichtern war die Installation von zwei Kreiselpumpen geplant. KÖTTER Consulting Engineers (KCE) wurde beauftragt, für diese beiden Kreiselpumpen eine Schwingungsisolierung auszulegen.
In einem ersten Schritt wurde anhand einer Erschütterungsmessung die von außen eingetragene Schwingungssituation am geplanten Aufstellort der Pumpen erfasst. Zusätzlich wurde überprüft, welche Erschütterungen vom angrenzenden Werksschienenverkehr verursacht werden. Die festgestellten Hauptschwingungsanteile wurden von dem ca. 15 m entfernten Kolbenverdichter im niederfrequenten Bereich von ca. 7,5 Hz erzeugt.
Die Schwingungsisolierung der Pumpen wurde auf Basis einer Berechnung so geplant, dass zum einen von außen keine erhöhte Schwingungsanregung durch den Kolbenverdichter erfolgen kann. Zum anderen wurde sichergestellt, dass die Schwingungen der beiden direkt benachbarten Pumpen sich gegenseitig möglichst gering beeinflussen. Hierzu wurden verschiedene Möglichkeiten ausgelegt und dem Betreiber vorgestellt. Realisiert wurde letztendlich eine Konstruktion mit Elastomer-Streifen und Einzelfundament (Bild 1) in einer gemeinsamen äußeren Wannenkonstruktion aus Trittschalldämmmatten für beide Pumpen. Zusätzlich wurden die Eigenfrequenzen des auf dem Fundament zu befestigenden elastischen Pumpenstahlrahmens mit der Finite-Element-Methode auf mögliche Resonanzfälle überprüft (Bild 2).
Bei der anschließend ausgeführten Bauweise wurden die als Fertigteile außerhalb der Baustelle erstellten Betonfundamente auf den ausgelegten Elastomer-Streifen mit einem Kran aufgestellt. Durch die parallel erfolgte Erstellung der Fundamentgrube mit Streifenfundamenten und die externe Herstellung der Betonfundamente wurde eine erhebliche Zeitersparnis erzielt (Bild 3).
Durch diese Vorgehensweise konnten alle schwingungstechnischen Risiken im Vorfeld ausgeschlossen werden. Die nachfolgende Inbetriebnahme der Pumpen verlief wie geplant. Die Pumpen konnten dem Betrieb ohne Probleme übergeben werden.
Bild 1: Starrkörpermodell Pumpe-Fundament.
Bild 2: FE-Modell Elastischer Pumpenrahmen.
Bild 3: Fundamenteinbau auf Elastomer-Streifen.