In dieser Projektarbeit werden ein Prüfstand für Kreiselpumpen anhand des vorhandenen Prüfstandes beschrieben und die Verbesserungspotenziale aufgeführt. Der Prüfprozess verbessert und weiterentwickelt werden. Hierzu wird der Prüfprozess bzw. der Prüfvorgang analysiert und die Entwicklungs- sowie die Verbesserungsmöglichkeiten des Prüfstands dargestellt. Um analytisch und strukturiert vorzugehen, wird eine IST-Analyse an dem vorhandenen Prüfstand durchgeführt. Aus der IST-Analyse werden die Weiterentwicklungspotenziale erklärt und dargestellt. Zusätzlich soll am Prüfstand überprüft werden, ob die vorgeschriebenen bzw. die aktuelle Norm DIN EN ISO 9906 eingehalten wird und die Anforderungen in Hinsicht auf CE-Konformität erfüllt sind.
Die Projektarbeit wird unter den folgenden drei Bewertungskriterien ausgeführt:
- Umweltkriterien: Ressourcenschonung sowie max. Reduzierung von Umwelteinflüssen;
- Soziale Kriterien: Gestaltung des Arbeitsplatzes unter Berücksichtigung von Arbeitsschutz und Ergonomie;
- Technologische Kriterien: Verbesserung und Weiterentwicklung des Prüfprozesses und automatisierte Auswertung der Messergebnisse bezogen auf die Messerfassung und Optimierung von Rüstzeiten.
Durch die Darstellung des IST-Zustandes wird besonders auf die Anforderungen an die Prüftechnologien eingegangen. Nach den entsprechenden DIN Normen und der Richtlinien für die Arbeitsplatzgestaltung, so wie die Kreiselpumpen Abnahmeprüfungs-Norm und die CE-Konformität für die Anlage überprüft.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Theoretische Grundlagen
2.1 Pumpentheorie
2.2 Berechnung der Förderhöhe
2.3 Berechnung der Leistung
2.4 Bestimmung der Wellenleistung PW über die elektrische Leistung Pel
2.5 Berechnung des Pumpenwirkungsgrads
2.6 Normierung der Prüfergebnisse
2.7 Berechnung des NPSHerf-Wertes der Pumpe
3. Beschreibung des vorhandenen Pumpenprüfstandes
3.1 Schematischer Aufbau des Prüfstandes
3.2 Manuelle Messmethode - aktueller Ist-Zustand-
3.3 Beispiel Auswertung - Messung Aufnahme manuell-
3.4 Mängel des aktuellen Prüfstandes
4. Erstellung des Lastenheftes
4.1 Definition Lastenheft und Pflichtenheft nach DIN 69901-01
4.2 Erstellen des Lastenheftes für das Prüfstand
5. Prüfung der Einsatz von Normen und Richtlinien an dem Prüfstand
5.1 Übersicht der geltenden Normen für das Prüfstand
5.2 Anwendung Maschinenrichtlinien für den Beispielprüfstand
5.3 Prüfung des Prüfstandes auf DIN und CE Konformität
6. Risiko und Gefährdungsbeurteilung
7. Varianten und technische Lösungsansätze
7.1 Variante 1 mit technischen Lösungsansätze
7.2 Variante 2 mit technischen Lösungsansätze
7.3 Variante 3 mit technischen Lösungsansätze
7.4 Erstellen einer Nutzwertanalyse für die ausgewählten Varianten
7.5 Prozessverbesserung durch Erreichung von Soziale Ziele und Umwelt Ziele
7.6 Prozesszuverlässigkeit und Prozessqualität
7.7 Ideale Prüfprozessablauf
8. Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Ziel der vorliegenden Projektarbeit ist die Analyse und Verbesserung des bestehenden Prüfprozesses für Kreiselpumpen unter Berücksichtigung technologischer, sozialer und ökologischer Kriterien. Dabei soll insbesondere die Transformation des manuellen Prüfverfahrens hin zu einem strukturierten, automatisierten und normkonformen (DIN EN ISO 9906) Prüfstand realisiert werden.
- Analyse des Ist-Zustandes und Identifikation von Optimierungspotenzialen.
- Konformitätsprüfung bestehender Anlagen gegenüber aktuellen Normen und Richtlinien (Maschinenrichtlinie, CE-Konformität).
- Entwicklung technischer Lösungsansätze zur Automatisierung und Ergonomisierung.
- Durchführung einer Nutzwertanalyse zur Variantenbewertung.
- Implementierung umweltrelevanter Verbesserungsmaßnahmen (Ressourcenschonung).
Auszug aus dem Buch
3.4 Mängel des aktuellen Prüfstandes
Unten werden stichpunktartig die festgestellten Mängel aufgelistet: Übersicht der Mängel bezogen auf die Zielentwicklung mit Verbesserungsvorschlägen. Leistungsmessung elektrisch. Aufbau nach DIN ISO 5198. Umstellung auf Mechanisch und Umbau nach DIN EN ISO 9906:2012 - Siehe Varianten 1 bis 3 - (siehe Seite 50 - 53). Eine Klasse für Entwicklungsprüfstand (Präzisionsklasse) ±5% Messabweichung. Die Messung bei der gleiche Pumpe darf nicht die Grenzen überschreiten. Mehrere Klassen für die Abnahme! Klasse 1 für den Entwicklungsprüfstand mit 3 Unterklassen. Für Entwicklungsprüfstand gilt die Klassen 1B, 1E und 1U für engere Toleranzbereiche. z.B. Förderstrom ± 2 % Leistungsaufnahme ± 2 %.
Prüfaufbau identisch nach DIN ISO 5198. Prüfstandaufbau ist gleich geblieben. DIN ISO 5198 = DIN EN ISO 9906. Am Beispiel Prüfstand erfolgt der statischer Druck Aufnahme mit zwei Bohrungen. Dies entspricht der Klasse 2 und Klasse 3. nach DIN 9906. Die Messaufnahme der statischer Druck erfolgt über vier Messbohrungen - siehe Abb. 5.1 - Auf der Saugseite l ≥ 2 DN und auf der Saugseite l ≥ 2 DN. Abstand der Messbohrung auf der Saugseite 2x DN und auf der Druckseite 5 x DN angebracht. Der Abstand auf der Saugseite entspricht DIN ISO 5198 und DIN EN ISO 9906. Der Abstand von der Messbohrung für die Druckaufnahme auf der Druckseite entspricht nicht nach den beiden Normen.
Der Abstand von den Messbohrungen sind durch DIN EN ISO 9909 vorgegeben. - Siehe Abb. 5.1 - Abstände haben sich nicht geändert! Änderung nur die Fehlerklasse und die Grenzwerte bzw. die Toleranzen.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Vorstellung des Ziels der Projektarbeit, den Prüfprozess für Kreiselpumpen zu analysieren, zu verbessern und auf Normkonformität zu prüfen.
2. Theoretische Grundlagen: Erläuterung der physikalischen Grundlagen der Pumpentheorie, der Leistungsmessung sowie der Berechnungsmethoden für Wirkungsgrad und NPSH-Wert.
3. Beschreibung des vorhandenen Pumpenprüfstandes: Detaillierte Darstellung des Ist-Zustandes, des messtechnischen Aufbaus und Analyse der bestehenden Mängel.
4. Erstellung des Lastenheftes: Definition der Anforderungen und Wünsche an den umzugestaltenden Prüfstand gemäß geltender Normen und Richtlinien.
5. Prüfung der Einsatz von Normen und Richtlinien an dem Prüfstand: Untersuchung der Konformität des Prüfstandes hinsichtlich Maschinenrichtlinie, DIN-Normen und CE-Anforderungen.
6. Risiko und Gefährdungsbeurteilung: Durchführung einer systematischen Analyse potenzieller Gefahren zur Ableitung erforderlicher Schutzmaßnahmen.
7. Varianten und technische Lösungsansätze: Vergleich verschiedener Umbauvarianten mittels Nutzwertanalyse zur Ermittlung der optimalen Prozessverbesserung.
8. Zusammenfassung und Ausblick: Fazit der Ergebnisse hinsichtlich der Verbesserungspotenziale und Empfehlungen für die zukünftige automatisierte Weiterentwicklung.
Schlüsselwörter
Kreiselpumpen, Prüfstand, Lastenheft, Maschinenrichtlinie, Normkonformität, Automatisierung, Prozessverbesserung, Nutzwertanalyse, Wellenleistung, Wirkungsgrad, Kavitation, Ergonomie, Ressourcenmanagement, Messdatenaufnahme, DIN EN ISO 9906
Häufig gestellte Fragen
Was ist das zentrale Thema dieser Projektarbeit?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung und Weiterentwicklung eines Pumpenprüfstandes, um diesen in Einklang mit aktuellen technischen Normen und Sicherheitsrichtlinien zu bringen.
Welche Hauptkriterien stehen bei der Untersuchung im Fokus?
Die Untersuchung bewertet den Prüfprozess anhand von technologischen Kriterien (Effizienz/Automatisierung), sozialen Kriterien (Arbeitsschutz/Ergonomie) und Umweltkriterien (Ressourcenschonung).
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das primäre Ziel ist es, den manuellen, normativ unvollständigen Prüfprozess durch definierte Lösungsansätze in einen effizienten, sicheren und automatisierten Prozess zu überführen.
Welche wissenschaftliche Methode wird zur Variantenbewertung genutzt?
Zur Bewertung der verschiedenen technischen Lösungsansätze wird eine Nutzwertanalyse durchgeführt, die die untersuchten Varianten gewichtet gegenüberstellt.
Was behandelt der Hauptteil der Arbeit?
Der Hauptteil analysiert den technischen Ist-Zustand des Prüfstandes, identifiziert Mängel, erstellt ein Lastenheft und entwickelt darauf basierend verschiedene Optimierungsvarianten.
Welche Rolle spielen Normen wie die DIN EN ISO 9906?
Die Norm DIN EN ISO 9906 dient als maßgebliche Referenz für die hydraulische Abnahmeprüfung von Pumpen und bildet die Grundlage für die geforderte Konformität des Prüfstandes.
Wie trägt die Einführung von Automatisierung zur Prozessqualität bei?
Die Automatisierung reduziert manuelle Fehlereinflüsse, ermöglicht eine sofortige Datenverarbeitung und verbessert die Reproduzierbarkeit sowie die zeitliche Effizienz der Messungen.
Warum ist eine Risikobeurteilung für den Prüfstand zwingend erforderlich?
Die Risikobeurteilung ist gemäß Maschinenrichtlinie 2006/42/EG gesetzlich vorgeschrieben, um die Sicherheit der Mitarbeiter und der Umgebung zu gewährleisten.
- Citation du texte
- Resul Erdagi (Auteur), 2016, Kreiselpumpen. Die Verbesserung und Weiterentwicklung ihres Prüfprozesses, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/334320
