Fördermenge Luftheber berechnen

Hallo.
Kann mir jemand weiter helfen und sagen was für eine Durchflussmenge ein Luftheber mit ein Bauhöhe von 75 cm inklusive 90 Grad Bogen in DN 150 bei welchem eingebrachten Luftvolumen rein rechnerisch haben sollte? Oberkannte Luftheber würde sich 15 cm unter Oberkante Wasseroberfläche befinden. Bei einer Umwälzrate von 25t Litern ergibt sich ein Höhenunterschied zwischen der Kammer aus der das Wasser gezogen wird zur Kammer in die das Wasser hineingefördert wird von 6,5 cm.
Leider finde ich nichts dazu.
 

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derschwarzepeter

Mitarbeiter
Hallo Carsten,
das wird schon so irgendwie pumpen, aber ist SEHR strömungsUNgünstig gebaut:
Der Einlauf durch die 6 kleinen Löcher, der Querschnittssprung und das 90°-Knie kosten enorm Performance,
der Luftschlauch ist zu dünn und weder ein schlichtes Schlauchende noch ein "Sprudelstein" sind gut:

Unten muss ein Einlauftrichter dran, dessen auf 180° aufgebogener Rand mit Abstand von Wänden 5...6 cm über dem Boden "schwebt",
unter dem die Luft durch eine gelaserte Blasenplatte versprudelt wird,
Das Steigrohr sollte gratfrei anschließen und konstanten Querschnitt haben
der 90°-Bogen sollte einen kleineren Radius nicht unter 5 cm (aber auch nicht zu groß) haben, wie z.B. dieser im LINK
und die Mitte der Auslauföffnung sollte ca. in der Höhe des Wasserspiegels liegen.

Das Berechnungsprogramm Mammutcalc 1.1 findest du hier: LINK
und da sind auch schöne Nomogramme dabei, in denen du ohne zu rechnen schauen kannst, was mit welcher Dimensionierung geht.
Leider nicht für deine geringe Eintauchtiefe.
 
Die andere Variante habe ich dir ja bereits geschickt, dort könnte man ja dann einen komplett fertigen verbauen mit Trichter usw. dazu müsste man jedoch wissen wie sich der 1,75m lange Luftheber 45 cm unter Wasserviveau verhält.
 
Da wo ich es hin schicken sollte... ;-)
Oberseite des Rohrs (DN 200) das die erste Kammer mit der 2. verbindet ist 45 cm unter Wasserniveau. Somit würde von Oberkante Rohr bis Oberkante Fußboden eine Differenz von 175 cm bleiben für den Luftheber.
 
Teich hat 3 Bodenabläufe mit je 3 x DN 100 und einen Skimmer mit DN 50 diese werden in der ersten Kammer gesammelt welche momentan als Absetzkammer genutzt wird und somit die tiefste von allen mit einem Wasserstand von ca. 2,20 m läuft dann durch ein 200 KG Rohr in eine bürstenkammer mit einer Wasservögel von rund 75 cm von dort über 2 400er KG-Rohre in eine Kammer mit Filtermatten und einem Wasserstand von rund 90 cm von dort aus über 2 400 KG- Rohre in eine Helxkammer. Die letzte Kammer ist trocken weil darin die momentan verbaute Pumpe für die Umwälzung steht. Der Rücklauf in den Teich ist ein 150iger KG-Rohr welches sich ca. 15 cm unter Wasserniveau befindet. Stelle ich die Pumpe auf Volllast das echte 25 Qubikmeter Wasser aus der letzten Filterkammer gezogen und in den Teich gedrückt werden haben ich nach einiger Zeit einen gleichbleibenden Höhenunterschied zwischen Kammer und Teich von 6,5 cm.
Der Teich wie auch der Filter ist komplett betoniert mit Stahlbeton und anschließend mit GFK beschichtet aus diesem Grunde sind bauliche Änderungen nur begrenzt bis garnicht möglich.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Okey, ich habe verstanden:
Du meinst, ICH soll die Skizze machen
und DU besserst die dann aus und trägst die fehlenden Maße ein.
Vielleicht komm ich ja morgen dazu ...
 
Nee... die Skizze kann ich morgen schon machen... hatte dir aber schon die 2 Skizzen von den beiden Kammern geschickt an die Adresse die du mir geschrieben hattest... So war das gemeint... ;)
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Ich war so frei, deine Skizze in deinem Beitrag in eine lesbare Form zu bringen:
Es fehlen die Rohrlängen, aber wirklich super ist, dass da KEIN EINZIGER Rohrbogen drin ist!
Die Querschnitte der Verbindungsrohre sind aus unbegreiflichen Gründen (historisch gewachsen?) höchst uneinheitlich gewählt.
Infolgedessen hat man bei einem Volumenstrom von gewünschten 36 m³/h = 10 Liter/s Strömungsgeschwindigkeiten
von 0,04 m/s in den 2 Stk. 400er-Rohren,
von 0,32 m/s im 200er-Rohr und
von 0,57 m/s im 150er-Rohr.
Wenn die 400er-Rohre nicht sehr lang sind, ist der hohe Querschnitt im Vergleich zum 1 Stk. 150er-Rohr völlig sinnlos:
Das 150er-Rohr wird am Meisten drosseln.

Die Druckverluste an den Rohren kann mangels Angaben über die Rohrlängen und Bögen nicht ermittelt werden,
aber ALLEINE die Rohreinläufe, die statt Einlauftrichtern offenbar sogar ein Stück in die Behälter reinstehen
(Durckverlust.de nennt das "Weit vorstehend kantiger Einlauf" und das ist SEHR strömungsUNgünstig)
verursachen am 150er-Rohreinlauf Druckverluste von 4,8 cm nötigem Niveauunterschied!
Das nur sauber bündig mit der Wand abzuschneiden (Druckverlust.de nennt das "Kantiger Einlauf"), reduziert den Druckverlust auf 8 mm
und ein Einlauftrichter (Druckverlust.de nennt das "Abgerundeter Einlauf") auf nur 0,8 mm Niveauunterschied.
... und wir reden hier vorerst NUR mal von EINEM Einlauf in EIN Verbindungsrohr von VIELEN!
(Gut, die anderen sind von größerem Querschnitt, aber es läppert sich.)

Ohne die anderen Einläufe zu rechnen und zu addieren und ohne die Rohrlängen oder Bögen zu kennen,
kann man schon sagen, dass die Anlage so wie sie ist
mit 36 m³/s nur mehr als suboptimal zu betreiben wäre:
Die Verrohrung frisst die hineingesteckte Pumpenleistung.

Klar ist jedoch, wo man sinnvollerweise das Mammut versenken sollte:
In der 2,2 m tiefen Sammelkammer 1 !
(Sicher KANN man auch 2 Mammuts in Serie betreiben, aber das ist eine Notlösung.)
Die 200mm-Verbindung in ungünstiger Tiefe sollte verstopft werden
und für den Mammut-Auslauf eine neue Verbindung in der Höhe des Wasserspiegels im Behälter 2 geschaffen werden.
Wenn man die Verbindung zwischen Tank 5 und dem Teich (und Tank 4 und 5?) nicht im Querschnitt vergrößern kann,
rettet das jeweils (!) ein Einlauftrichter. ALLE anderen großen Einläufen sollten bündig mit den Wänden gekürzt werden.
 
Die Rohr stehen maximal 5mm über die Wand hinaus. Das heißt Rohrlänge beläuft sich auf 26 cm. Bögen sind wie bereits in der Skizze zu erkennen keine verbaut. Die Rohrdurchmesser wurden so gewählt das die Fließgeschwindigkeit auf Grund des Filtermaterials gesenkt wird. Zwischen Kammer 4 und 5 könnten unter Umständen noch 1 bis 2 Kernbohrungen gemacht werden von kammer 1 zu 2 ist es nur sehr schwer realisierbar.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Die Rohr stehen maximal 5mm über die Wand hinaus.
Ok, das ist nicht viel ... wird irgendwo zwischen "Weit vorstehend kantiger Einlauf" und "Kantiger Einlauf" liegen.
Vielleicht kannst du da irgendwie einen Einlauftrichter/Verrundung DRANBAUEN?
Das heißt Rohrlänge beläuft sich auf 26 cm.
JEDE Rohrlänge?
Zwischen Kammer 4 und 5 könnten unter Umständen noch 1 bis 2 Kernbohrungen gemacht werden
Super!
Kernbohrungen ... von kammer 1 zu 2 ist ... nur sehr schwer realisierbar.
Kannst du OBEN über den Rand pumpen?
Wie hoch liegt der Rand über dem Wasserspiegel?
 
Also der Sachverhalt ist folgender, es handelt sich um einen Hochteich, welche ringsherum mit Granit verkleidet ist. Um die Kammern etwas hübsch ab zu decken wurden extra passgenaue Edelstahlabdeckungen angefertigt. Somit wäre der Gedanke mit über den Rand pumpen keine wirkliche Lösung. Höhenunterschied Wasserstand zu Oberkante Granitplatten 14 cm. Ja alle Rohre im Filter haben eine Länge von 26 cm.
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Dann wirst du durch das in 45 cm Tiefe liegende 200er-Rohr pumpen müssen,
was 45 cm Steigrohrlänge kostet
und die Geschichte durch große, stark spritzende Blasen sehr laut werden lässt:
Luftheber 3.jpg
Das wird schon pumpen, aber du solltest diese wirklich schlechte Lösung vermeiden
und überlegen, wie du die Überführung von Kammer 1 in Kammer 2 "tarnen" kannst, indem du etwas drüberstülpst:
Pflanzgefäß? Wurzelstock? Steinerner Löwe? Ausgestopfter Seehund? Meerjungfrau?
 
Danke erstmal für deine Bemühungen.
Ich mache mir mal meine Gedanken dazu.
Jetzt muss ich aber rein aus Neugierde nochmal auf die Variante in der Pumpenkammer zurück kommen... du meintest ja auch in der kürzeren Variante gebe es eine Möglichkeit. Wie würde die aussehen?
 

derschwarzepeter

Mitarbeiter
Pumpenkammer? kürzere Variante?
Ahhh ... ich verstehe: Du meinst die Kammer 5 mit 75 cm Wasserstand!
Ja, ein Mammut funktioniert prinzipiell auch in einem 25 cm tiefen Aquarium,
aber in deinem Fall wäre das Steigrohr nur 75 cm Wassertiefe - 15 cm unter dem Wasserspiegel - 10 cm unter dem Trichter = bloß 50 cm lang.
Das wird schon auch pumpen, wäre aber bei 150 mm Rohrdurchmesser nicht nur uneffektiv, sondern würde auch sehr laut gurgeln und spritzen.

In der 1. Kammer bringst du dagegen selbst mit dem doofen Durchlass in 45 cm Tiefe ein mehr als DREIMAL so langes Steigrohr unter!
Eventuell könntest du versuchen,
in der Kammer 2 noch einen 90°-Bogen nach oben und oben einen weiteren zur Umlenkung auf den Wasserspiegel einzusetzen
oder auch einen 45° Abzweiger und ein schräges Rohr bis knapp zum Wasserspiegel,
aber das ist Bastelei weitab vom Optimum:
Die zwei weiteren Bögen sind weitere Strömungswiderstände,
aber weil sich schon bei der ersten Umlenkung Wasser und Luft entmischen, pumpen die "gewonnenen" 45° fast nix mehr.
Schau dir mal auf den Nomogrammen an, wie grimmig sich ein paar cm ZUSÄTZLICHER Gegendruck auswirken!
Deshalb sollte man einen Luftheber so optimal wie möglich auslegen.

Überleg dir mal:
Dein ZIEL ist doch,
einen gewissen Volumenstrom (z.B. die 36.000 Liter/Stunde) durch das FILTERMATERIAL zu drücken
und dafür MUSST du - wohl oder übel - mit Pumpenleistung (= letztendlich Strom) bezahlen.
Dein ZIEL ist jedoch NICHT,
Strömungsverluste und Turbulenzen in ungünstig dimensionierten Verrohrungen zu finanzieren
und das rund um die Uhr, jahraus, jahrein!
Deshalb zahlt es sich einfach aus, DAS ordentlich zu machen.

Kannst du nicht unter der Edelstahlabdeckung die Mauer zwischen Kammer 1 und 2 von oben bis 5 cm unter den Wasserspiegel einschneiden
und dort ein 150er-Rohr reinbetonieren?
Damit wäre die Sache doch schon geritzt!
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist alles völlig richtig was du schreibst. Ich hinterfrage es nur so weil es ja möglich wäre das ich trotz dieser "Notlösung" das System mit dieser Variante günstiger betreibe kann als es jetzt betrieben wird. Ich möchte einfach die Zusammenhänge in Zahlen verstehen. Sicher wäre auch eine Variante möglich das System mit 25t Liter zu fahren... wie gesagt das wäre eine Gegenüberstellung von Aufwand zu Kosten...
Wenn ich z. B. mit einem kurzen Luftheber 25 qubik mit angenommen 100 Watt umwälzen könnte wäre die Variante immernoch ne ganze Ecke günstiger als die jetztige... Verstehst du auf was ich hinaus will? Wie gesagt am Filter sind die Umbauarbeiten sehr schwierig da es sich um ein über 4 Jahre eingefahrens System handelt das sehr gut funktioniert, dieses würde ich nur sehr ungern stören. Zum Thema mit dem blubbern ...
Ich habe es jetzt schon oft gesehen das gleich hinter dem luftheber ein T Stück verbaut wird damit die Luft an dieser Stelle entweichen kann und das blubbern somit nicht im Teich ist.
 
Was ich an dieser Stelle noch anmerken sollte mir persönlich geht es nicht darum 1 Qubikmeter Wasser mit einem 1 Watt zu bewegen das wäre in meinem Fall Utopie das weiß ich. Aber Momentan bewege ich 25 Qubik mit rund 170 Watt.
 
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