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ThemaFPN 10-3000. größerer Pumpen-Eintritt zwingend erforderlich? WAR: LF 306 Beträge
RubrikFahrzeugtechnik
 
AutorDarr8e H8., hamburg / Hamburg867475
Datum06.03.2021 11:152104 x gelesen
Moin,

Geschrieben von Adrian R.Um die Leistung im Saugbetrieb zu erreichen benötigt man entweder 2x A110 oder 1x A125-er Saugschläuche. Weiterhin benötigt man größere Armaturen, z.B. größere Sammelstücke (A125-4B) um die Wassermenge in der Praxis auch in die Pumpe zu bekommen.

Erst mal natürlich wieder mal Danke ans Forum für die Horizont-Erweiterung, man lernt einfach doch wirklich nie aus.
Über diesen Aspekt, bzw überhaupt die Tatsache, dass auch für öffentliche Fw. auch saugseitige Ausrüstung in 125 mm anstatt 110 mm vorgesehen ist, bin ich vorher noch nie gestolpert.

Frage:
Dann gibt es doch hoffentlich auch ein Übergangsstück von A-110 auf A-125, um überhaupt grundsätzlich weiterhin an Brunnen/Löschwasser-Behältern andocken zu können, oder?

Ich muss gestehen, bin in den wirklich detaillierten Aspekten der Hydraulik nicht so bewandert, aber wenn ich mir auch nur überschlagsweise nur die Faktoren von Menge/Druck vor Augen führe, wird es eigentlich fast so schon nachvollziehbar.

Allerdings, das "gemeine" daran, bei der Wasserförderung nur stumpf mit Faktoren von Menge/Druck zu überschlagen, führt schnell zu grob falschen Ergebnissen, da ja der (Druck)-Verlust der Menge sehr schnell von linear in exponentielll übergeht.

Deswegen bitte für mich zum Verständnis, bewusst für Laien formuliert.
In die allgemein bekannten Relationen gesetzt, für mich - als als kleiner rudimentärer Maschi nach FwDV 2 - ich bringe einerseits durch die 22 mm (BM ohne Mundstück) 800 L/min (ok, bei 5 bar), aber ich schaffe andererseits durch den sogar 5-fachen Durchmesser (110mm) im Pumpen-Eingang dann nicht die 3,75-fache Menge (3000 L/min.) weil ich (nach Lehrmeinung) tlw. und evtl. nur mit ca. 1/3 des Druckes (1,5 bar) ankomme.

Saughöhe ganz bewusst ausgeklammert, möchte ganz bewusst ausschließlich "abgebende Pumpe für Werfer-Betrieb", mit B-Schläuchen gespeist, betrachten.
Denn unabhängige WE-Stelle mit Saugbetrieb dabei exotisch selten, für Praxis-Betrachtung deswegen für mich nicht relevant.

Wie wäre denn die Lösung, wenn ich in dieser "Gleichung" nicht am "Parameter Durchmesser" (also von 110 auf 125 mm) stellen kann.
Dann müsste ich mein "Ziel" (3000 L/min) doch trotzdem erreichen können, wenn ich es schaffe, mit mehr Druck an der Pumpe anzukommen, oder?

Mit herzlichem Dank und Grüßen
Hansi

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AutorSeba8sti8an 8K., Grafschaft / RLP867477
Datum06.03.2021 12:401379 x gelesen
Geschrieben von Darre H. Dann gibt es doch hoffentlich auch ein Übergangsstück von A-110 auf A-125, um überhaupt grundsätzlich weiterhin an Brunnen/Löschwasser-Behältern andocken zu können, oder?Ja, die gibt es. Von 125 auf 100 und auch von 150 auf 110 sind im normalen gfd-Sortiment drin.

"In der Regel machen es die reinen Experten nicht gut. Das ist wie vor Gericht. Der Zeuge weiß, wie es war, versteht aber nichts. Der Gutachter versteht alles, weiß aber nicht, wie es war. Der Richter versteht nichts und weiß nichts, aber er entscheidet - nachdem er alle angehört hat." (Wolfgang Schäuble, Stern-Interview vom 20.06.2013)

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AutorBern8har8d D8., Schwetzingen (BaWü) / Baden-Württemberg867478
Datum06.03.2021 12:541382 x gelesen
Guten Tag

Geschrieben von Darre H.

Über diesen Aspekt, bzw überhaupt die Tatsache, dass auch für öffentliche Fw. auch saugseitige Ausrüstung in 125 mm anstatt 110 mm vorgesehen ist, bin ich vorher noch nie gestolpert.

Obwohl der Aspekt in entsprechenden Fachbüchern und Fachzeitschriften seit Jahren schon propagiert wird, scheint die Thematik im Bewußtsein der meisten FW-Angehörigen noch nicht exis­tent zu sein, man befasst sich -warum auch immer ?- kaum damit.


Dann gibt es doch hoffentlich auch ein Übergangsstück von A-110 auf A-125, um überhaupt grundsätzlich weiterhin an Brunnen/Löschwasser-Behältern andocken zu können, oder?

Doch, gibts und werden von den entsprechenden Fachfirmen angeboten.


Gruß aus der Kurpfalz

Bernhard

" Ein Kluger bemerkt alles, ein Dummer macht über alles eine Bemerkung !"

(Heinrich Heine)


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AutorAdri8an 8R., Utting / Bayern867559
Datum07.03.2021 23:041340 x gelesen
Geschrieben von Darre H.Deswegen bitte für mich zum Verständnis, bewusst für Laien formuliert.
In die allgemein bekannten Relationen gesetzt, für mich - als als kleiner rudimentärer Maschi nach FwDV 2 - ich bringe einerseits durch die 22 mm (BM ohne Mundstück) 800 L/min (ok, bei 5 bar), aber ich schaffe andererseits durch den sogar 5-fachen Durchmesser (110mm) im Pumpen-Eingang dann nicht die 3,75-fache Menge (3000 L/min.) weil ich (nach Lehrmeinung) tlw. und evtl. nur mit ca. 1/3 des Druckes (1,5 bar) ankomme.

Saughöhe ganz bewusst ausgeklammert, möchte ganz bewusst ausschließlich "abgebende Pumpe für Werfer-Betrieb", mit B-Schläuchen gespeist, betrachten.
Denn unabhängige WE-Stelle mit Saugbetrieb dabei exotisch selten, für Praxis-Betrachtung deswegen für mich nicht relevant.

Wie wäre denn die Lösung, wenn ich in dieser "Gleichung" nicht am "Parameter Durchmesser" (also von 110 auf 125 mm) stellen kann.
Dann müsste ich mein "Ziel" (3000 L/min) doch trotzdem erreichen können, wenn ich es schaffe, mit mehr Druck an der Pumpe anzukommen, oder?



Du denkst sehr richtig, ich helfe dir mit den fehlenden Puzzleteilen:

Die Grenze unseres Hydraulischen Systems ist erreicht wenn Wasser zu sieden beginnt. Dann entstehen z.B. die bekannten Kavitationsschäden in der Pumpe. Warum kocht aber das Wasser?


Erstes Puzzleteil: Wasser liegt je nach Druck und Temperatur flüssig, fest oder als Dampf vor (Google: Phasendiagramm Wasser bzw. Dampfdruck). Bei Normalbedingungen siedet Wasser bei den bekannten 100°C. Sinkt der Druck unter 23mBar verdampft das Wasser bereits bei 20°C.

Diese Geschichte haben die meisten schon einmal bei der Saughöhe gehört.


Zweites Puzzleteil: Bei konstantem Volumenstrom ist hängt die Strömungsgeschwindigkeit vom Durchmesser ab.

Um z.B. 1500l/min durch einen B-Schlauch (75mm) zu bekommen muss das Wasser 5,7m/s schnell fließen, in einem A-Schlauch (110mm) dagegen nur 2,6m/s.

Klingt auch logisch.


Drittes und spannendestes Puzzleteil: "Je größer die Strömungsgeschwindigkeit einer Flüssigkeit oder eines Gases ist, desto kleiner ist der statische Druck." (Bernoullisches Gesetz)

Das mit dem inneren Druck in bewegtem Wasser kennt man bei der Feuerwehr vom Z-Zumischer. Ist das Schaumrohr geschlossen (Wasser steht still) steht der volle Pumpendruck an der kleinen D-Kupplung, nur das integrierte Rückschlagventil verhindert einen Springbrunnen. Wird das Schaumrohr geöffnet muss das Wasser durch die engstelle im Zumischer. Weil es dort sehr schnell fließt hat es auf einmal einen geringeren Druck als die Umgebung, Schaummittel wird hineingesaugt. (bzw. vom Umgebungsdruck dort hineingepresst).


Was passiert nun in einer Kreiselpumpe?

Das Wasser kommt Eingangsseitig mit einem gewissen Totaldruck (Statischer Druck + Dynamischer Druck) an.

Betrachten wir den Weg des Wassers: Im erstaunlich engen Laufrad der Pumpe wird es stark beschleunigt (statischer Druck fällt ab) und anschließend über den Leitapparat zu den Abgängen (Querschnitt vergrößert sich wieder, statischer Druck steigt) geführt. Gleichzeitig steigt der Totaldruck durch den Energieeintrag zwischen Laufradmitte und Außenseite.

Wird hierbei im Pumpenkörper der Siedepunkt des Wassers erreicht entstehen an der Rückseite des Laufrades (=Tiefdruckgebiet) die Kavitationsbläschen, welche an der Vorderseite des Laufrades (=Hochdruckgebiet) sofort wieder kollabieren. Scotty hat auf Youtube ein tolles Video dass diese Aufnahmen zeigt.


Um so geringer der Eingangsdruck des Laufrades ist, um so geringer können wir den Durchfluss der Pumpe fahren ohne Kavitation zu erzeugen.

Ihre Normwerte erreicht eine Kreiselpumpe bei 3m Saughöhe und 10Bar. Weitere Garantiepunkte sind:
- 50% des Volumenstromes bei 7,5m Saughöhe (-> geringerer Eingangsdruck)
- 50% des Volumenstromes bei 15Bar (-> Höhere Drehzahl -> Höhere Fließgeschwindigkeit im Laufrad -> geringerer statischer Druck)


Wenn man das Spiel jetzt umdreht erkennt man genau deine Vermutung: Bei höherem Eingangsdruck kann eine Kreiselpumpe auch höhere Durchflüsse fahren. Ich habe unsere FPN10-2000 bereits mit ca. 2600l/min bei 1,5m Saughöhe gefahren.

Im Hydrantenbetrieb steigt die Leistung weiter. Bei positiven Eingangsdrücken schaffe eine 2000er Pumpe über 3000l/min. Von daher kann man im Hydrantenbetrieb/Tankbetrieb einen Dachwerfer mit 2400l/min sicher mit einer FPN10-2000 betreiben. Diese Kombination wird bei TLFs oft verbaut.

In deinem B-Rohr ist zwar der Querschnitt sehr klein, der Totaldruck ist aber sehr hoch. Daher entsteht hier erst sehr spät Kavitation. Selbst wenn dort welche entsteht schadet sie aber nicht, die Bläschen werden ja direkt ins Freie geblasen. Dort richten sie keinen Schaden an.

Auch in Schiebern kann Kavitaion entstehen. Hier schaden die Bläschen aber auch kaum, da sie aufgrund der geringeren Druckunterschiede langsamer kollabieren und auf viel dickeres Material treffen.


Um wieder auf die FPN 10-3000 mit A-Eingang zu kommen: Durch ein größer dimensioniertes Laufrad kavitiert diese zwar später, die Garantiepunkte erreicht sie allerdings nicht. Interessant wären diese z.B. bei der Wasserentnahme im Hafenbecken mit 5m Höhenunterschied, da kann eine 3000er Pumpe immernoch mit vernünftiger Literleistung fördern. An normalen Brandstellen werden wir diese Leistung aber nicht benötigen (Und zur Not können wir ja Parallelschalten).

Würde ich mir ohne Mehrkosten das 3000er Laufrad einbauen lassen? -> Klar
Würde ich mein Fahrzeug dann LF30 nennen? -> nein, sonst rechnet ein fieser Abschnittsleiter mit den versprochenen Garantiepunkten


Ende der Vorlesung ;-)

Viele Grüße
Adrian

Dieser Beitrag stellt einen Auszug meiner aktuellen Meinung dar. Diese muss nicht zwangsläufig mit der offiziellen Meinung meiner Dienststelle/HiOrg korrelieren.

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AutorUlri8ch 8C., Düsseldorf / NRW867572
Datum08.03.2021 09:381286 x gelesen
Geschrieben von Darre H.In die allgemein bekannten Relationen gesetzt, für mich - als als kleiner rudimentärer Maschi nach FwDV 2 - ich bringe einerseits durch die 22 mm (BM ohne Mundstück) 800 L/min (ok, bei 5 bar), aber ich schaffe andererseits durch den sogar 5-fachen Durchmesser (110mm) im Pumpen-Eingang dann nicht die 3,75-fache Menge (3000 L/min.) weil ich (nach Lehrmeinung) tlw. und evtl. nur mit ca. 1/3 des Druckes (1,5 bar) ankomme.


1. Saugen und Drücken sind andere Dinge (merkt man sehr drastisch auch bei Fragen der Ent-/Belüftung)!
2. Unabhängig von aller Theorie: Dr. Holger de Vries macht dazu seit Jahren praktische Versuche und hat die auch mehrfach veröffentlicht und über die Normung damit auch zur Änderung der Sammelstücke beigetragen, um überhaupt die FPN 10-2000 ausnutzen zu können, er ist in Hamburg auch bei der FF, vielleicht mal das Gespräch mit ihm suchen...?

-----

mit privaten und kommunikativen Grüßen


Cimolino

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AutorPhil8ip 8R., Ebhausen / BaWü868213
Datum30.03.2021 23:231111 x gelesen
Also erstmal. Ja durch einen A110 eine Pumpe jenseits der 3000L/min zu betreiben geht im Saugbetrieb nach Normung meines Wissens nach nicht. Aber ja wenn man schon mit Druck in eine Pumpe hinein Fährt erhöht sich ihre Leiterleistung drastisch.

Das merkt man ja schon wenn man die Saughöhe reduziert der Effekt ist wenn man an einer guten Wasserversorgung hängt nochmal ein ähnlicher effekt.

Aber zum Thema Durchmesser..... Man kennt ja von einigen Fahrzeuganbietern das sie an solchen Pumpen einfach 2x A110 Anschlüsse verbauen ein sehr präsentes Beispiel dürfte die Zentrale Wasserachse vom AT darstellen.

Eine Normung als "(H)LF 30 oder gar 40) würde nur mit einem solchen System Sinn ergeben denn Deutschlandweit alle Brunnen usw auf A125 umstellen wird eh nix.

Wie dem auch sei eine so Große Pumpe macht in meinen Augen mehr sinn indem man einfach 2 A110 Anschlüsse verbaut auch das Ansaugen aus offenen Gewässern ist kein Problem entweder Sperrt man die durch Klappen und saugt einzeln an oder Flutet die mit Wasser aus dem Tank.

Meine Beiträge Spiegeln einzig und alleine meine Persönliche Meinung wieder. Sie stellen keine Kommunikation einer Feuerwehr oder meines Arbeitgebers dar.

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 01.03.2021 10:46 Adri7an 7R., Utting LF 30 - war: Akku-Leuchten; war: ...
 06.03.2021 11:15 Darr7e H7., hamburg
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