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Verfahrenstechnik 4/2018

Verfahrenstechnik 4/2018

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME Autorin: Annette van Dorp, freie Journalistin, Jüchen Fördern ohne Saugen Zuverlässige und restlose Behälterentleerung mit Kreiselpumpen Das Entladen von Medien wie Flüssiggas oder Schwefelsäure aus Behältern und Tanks ist für die Pumpentechnik immer wieder eine Herausforderung. Für weniger anspruchsvolle Aufgaben sind normal saugende Kreiselpumpen im Einsatz, die aber technisch schnell an ihre Grenzen stoßen. Beim Entladen von gefährlichen Medien werden die eingesetzten Kreiselpumpen oft in den Boden eingelassen, um die notwendige Zulaufhöhe für den Saugvorgang zu erzielen. Das erfordert zusätzliche Planungs- und Baukosten. Außerdem wirkt sich bei dieser Methode der saugenden Pumpen nachteilig aus, dass im Betrieb der Flüssigkeitsstand im Tank abnimmt. Gas wird mitgerissen, und je mehr Gasblasen dabei entstehen, desto mehr reduzieren sie die Leistung der Pumpe. Das kann bis zu einem Förderstromabriss führen. Um das zu verhindern, muss die Pumpe rechtzeitig abgeschaltet werden. Dazu ist eine ständige Überwachung durch zusätzliche elektrische Regelung und erhöhter Personaleinsatz notwendig. Als weiterer Nachteil werden die Restmengen gewertet, die in den Tankwagen zurückbleiben. Setzt man dazu noch die Entsorgung der verschwendeten Restmengen mit auf die Rechnung, summieren sich die Kosten dieser konventionellen Förderung. In Industrieparks, Chemieanlagen und angrenzenden Bereichen werden eigen- sichere Kreiselpumpen eingesetzt, die ohne diesen zusätzlichen Aufwand auskommen. Die hohe Eigensicherheit erhöht ebenso die Verfügbarkeit und reduziert – bei frühzeitiger Berücksichtigung – einmalig die Investitionen und dauerhaft die laufenden Kosten. Eigensichere Pumpen nutzen konstruktive Bauweisen und pyhsikalische Grundsätze, die externe Überwachungssysteme überflüssig machen. Konstruktionsvorteile Die vertikalen Kreiselpumpen aus der Baureihe V-AN verfügen durch die intelligente Anwendung der Verfahrensphysik über entscheidende Konstruktionsvorteile. Sie arbeiten ohne mechanische oder elek trische Zusatzeinrichtungen – weder Frequenzumrichter noch Volumenstrommessung sind notwendig. Durch eine einzig artige Regelcharakteristik passen sie sich selbsttätig regelnd veränderlichen Zulaufmengen an. 16 VERFAHRENSTECHNIK 4/2018

Die selbstregelnde Kreiselpumpe mit hydrodynamischer Abdichtung und nachgeschalteter Stoffbuchse kann je nach Anwendung mit einer gasgesperrten Lippendichtung oder einer DGLRD ausgerüstet werden Das Prinzip basiert auf einem Druckausgleich zwischen Pumpenlaufrad und Vorlagegefäß: Fließt ein Medium in einen Behälter, steigt der Flüssigkeitsstand so lange, bis Zufluss und Abfluss im Behälter im Gleichgewicht sind. Durch den Druckausgleich fördert die Pumpe zulaufabhängig und reduziert automatisch die Fördermenge, wenn z. B. ein Tankwagen fast entleert ist. Die Pumpe hält bei Nullförderung die statische Höhe der Anlage. Die V-AN kann beliebig lange bei Q = 0 m 3 /h betrieben werden. Bei Störungen in der Saugleitung erholt sich das System, da der Unterdruck im Ansaugbehälter erhalten bleibt. Weiterhin wird durch diesen Druckausgleich eine Druckabsenkung am Laufrad vermieden. Damit liegt der NPSH-Wert nahezu bei null, die Pumpe ist somit kavitationsfrei. Diese selbstregelnden Pumpen müssen weder entlüftet werden, noch wird die Förderung durch Gas im Zulauf unterbrochen. Der konstruktive Trockenlaufschutz ermöglicht lange beliebige Lauf zeiten ohne Flüssigkeit. Selbst bei diskontinuierlichen Zulaufmengen oder der Restentleerung von Behältern ist ein Höchstmaß an Verfügbarkeit gewährleistet. Durch die Druckabsenkung ohne Kavi tation bis zum Siedepunkt eignet sich diese Methode auch für „schwere“ Flüssigkeiten wie Oleum und Zinktetrachlorid. Sie lassen sich problemlos von oben entleeren. Andere Medien am Siedepunkt, die als leicht brennbar gelten und explosive Gemische mit Luft bilden, wie die Gase Propan oder Butan, sind stressfrei zu fördern. Die Pumpen werden speziell zur Förderung aus Separatoren wie Vakuumband- und Drehfilter, Zentrifugen und Dekantern eingesetzt. Auch hier kann auf einen Zulaufbehälter und Trockenlaufschutzmaßnahmen verzichtet werden. Der Druckausgleich ermöglicht es, auch bei geringen Zulaufhöhen direkt aus dem Vakuum abzuziehen – ohne barometrische Abtauchung. Erfahrungen aus der Praxis Alle Pumpen der Baureihe V-AN arbeiten kavitationsfrei und sind trockenlauf- und betriebs sicher. Das bestätigt auch ein Spezialist für die ökologische Verwertung von unterschiedlichsten Stoffen, die zu brennbaren Flüssigkeiten verarbeitet werden. Teere, Schweröle, Fette, aber auch Pigmentdispersionen, langfaserige Textilreste, Kunststoffteile bis hin zu brennbaren Flüssigkeiten oder Lösemitteln werden in Tankwagen gesammelt. 10 000– 15 000 t dieser Medien werden pro Jahr angeliefert, darunter auch schwere Stoffe mit Sedimenten, die bis zu 4–5 mm groß sind. Zur Entleerung der Tankwagen wird eine Entladeeinrichtung genutzt, die aus einer V-AN kombiniert mit Filter und Vorlagebehälter besteht. Entladen wird von unten, wobei einfach der Schlauch angesetzt und trotz hoher Viskosität der zusammen gemixten Flüssigkeit schnell und sicher entleert werden kann. Seit 2004 versieht die selbstregelnde Pumpe ihren Dienst ohne Leistungsabfall, sodass bis 2009 nur eine Pumpe in Betrieb war. Wegen der hohen Zuverlässigkeit wurde auf eine redundante Auslegung verzichtet. Als bei einer Wartung die Patrone der Wellen abdichtung gewechselt werden musste, wurde nur das Pumpenaggregat angeschafft. „Der schnelle Wechsel sorgt dafür, dass auch bei Wartungsarbeiten eine dauerhafte und restlose Entleerung der Tank wagen ohne Ausfälle möglich ist“, so der zuständige Mitarbeiter. Auf der Achema 2018 wird ein Modell einer V-AN Pumpe in Halle 8, Stand C1 in Funktion gezeigt. www.bungartz.de 11 – 15 June 2018 Frankfurt am Main BE INFORMED. BE INSPIRED. BE THERE. › World Forum and Leading Show for the Process Industries › 3,800 Exhibitors from 50 Countries › 170,000 Attendees from 100 Countries ProcessAutomation @ACHEMA THE KEY TO FLEXIBILITY AND COMPETITIVENESS #processautomat www.achema.de

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