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Verfahrenstechnik 4/2019

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TOP-THEMA I POWTECH Im

TOP-THEMA I POWTECH Im Frequenz-Wohlfühlbereich Doppelschraubenpumpe mit angeflanschtem Zusatzgetriebe Ein Pumpenhersteller hat sein Angebot an hygienischen Doppelschraubenpumpen um ein Modell mit einer einfachen und robusten mechanischen Antriebslösung erweitert. Die Doppelschraubenpumpe in TSG- Ausführung (Twin Speed Gearbox) steht für alle Standardbaugrößen der Baureihe als zusätzliche Option zur Verfügung. Es handelt sich dabei konstruktiv um eine einfache und robuste mechanische Antriebslösung mit diversen Vorteilen gegenüber reinen Standard Drehstrom- bzw. Servomotoren. Für Anwendungen, in denen Pumpen extreme Drehzahl- und Fördermengenbereiche abdecken müssen, bietet die neue Pumpe eine sehr einfache, robuste und ökonomische Lösung. Mit dieser Konstruktion wird gewährleistet, dass die Doppelschraubenpumpen Die FDS-Baureihe basiert auf einem Baukastenprinzip. Dieses wurde jetzt um eine Option mit Namen TSG erweitert. Was verbirgt sich dahinter? Torben Hahn: TSG steht für Twin Speed Gearbox. Diese Zusatzoption ist eine mechanische Möglichkeit, die große Drehzahlbandbreite der FDS, die von 0 bis 3 000 min -1 reicht, voll auszunutzen. Mithilfe einer von der Eingangsdrehrichtung abhängigen Übersetzung verändern wir die Pumpendrehzahl, nicht aber die Förderrichtung. In anderen Worten: wird in der Leitwarte auf Linkslauf geschaltet, dreht die Pumpe mit halber Motordrehzahl (Produktionsmodus); wird auf Rechtslauf geschaltet, dreht die Pumpe mit bis zu zweifacher Motordrehzahl (CIP- Modus). In Kombination mit einem Standard-Frequenzumformer kann so eine Bandbreite von 1:30 abgefahren werden. Aber selbst in Anwendungen, bei denen keine extremen Drehzahlspannen, sondern nur die normalen Bereiche von bis zu 1:10 gefordert sind, kann unser TSG zu einer Reduzierung der installierten Leistung im Bereich von ein bis zwei Motorgrößen bzw. zu einem effizienteren Betrieb führen. Da der Drehstrommotor so immer nahe an oder in seinem optimalen Frequenzbereich betrieben werden kann, verbessert sich der elektrische Wirkungsgrad um bis zu 20 Prozent. Welche Gründe haben zu dieser Weiterentwicklung geführt? René Linck: Doppelschraubenpumpen können sowohl für die Produktion als auch als Reinigungspumpe beziehungsweise CIP-Rücklaufpumpe eingesetzt werden. Wir haben beobachtet, dass immer häufiger große Reinigungsmengen angefragt werden, zum Beispiel in der Süß- und Backwarenherstellung. Hier sind die Produkte extrem viskos und die Rohrleitungsquerschnitte verhältnismäßig groß, sodass entsprechende CIP-Mengen gefahren werden müssen. Aber auch der generelle Wunsch unserer Kunden nach höheren Strömungsgeschwindigkeiten von bis zu 3 m/s während des Reinigungsprozesses führen zu dieser extremen Spanne, wenn die Produktionspumpe auch als Reinigungspumpe eingesetzt wird. In solchen Fällen ist ein Servomotor keine optimale Alternative, denn um einen reibungslosen Pumpenbetrieb mit Servomotor zu gewährleisten, werden spezielle, häufig sehr teure Frequenzumformer benötigt, und die Stromnetze müssen extrem stabil sein. Außerdem erfordert die Inbetriebnahme versierte Fachleute. Diese Problemfelder haben uns dazu bewogen, unseren Kunden eine robuste mechanische Lösung anzubieten, um das außergewöhnlich große Drehzahlband der Doppelschraubenpumpe voll ausnutzen zu können. Sind weitere Projekte in Planung? Torben Hahn: Oh ja, wir haben noch einiges in der Pipeline. Die Doppelschraubentechnik bietet viele Möglichkeiten. In anderen Industriezweigen gibt es die Technologie ja bereits seit 70 bis 80 Jahren, in den hygienischen Prozessindustrien jedoch erst seit knapp 20 Jahren. Wir schöpfen das volle technische Potenzial bei weitem noch nicht aus. Seitens der Technik sehen wir uns jedenfalls hervorragend positioniert. 32 VERFAHRENSTECHNIK 4/2019

POWTECH I TOP-THEMA 19% Wirkungsgrad-Steigerung im Produktionsbetriebspunkt η 100% 80% 60% 40% 20% Effizienzbeispiel einer Motor-Frequenzumrichter-Kombination erforderlicher Motor-Frequenzbereich mit TSG erforderlicher Frequenzbereich - Standard Motor-Frequenzumrichter Kombination 01 Wirkungsgradvergleich von einer Doppelschraubenpumpe mit und ohne TSG = Twin Speed Gearbox 0% 0 Hz 25 Hz 50 Hz 75 Hz 100 Hz Motorfrequenz 25% Last 100% Last 02 Torben Hahn (links), Leiter Konstruktion und Entwicklung, und René Linck, Produktmanager, beide Fristam Pumpen ihren technisch möglichen Drehzahlbereich vollständig ausnutzen können, ohne der Limitierung eines Standardmotors zu unterliegen. Ein weiterer wichtiger Vorteil liegt darin, dass durch den Einsatz der Twin Speed Gearbox eine Reduzierung der installierten Motorleistung um ein bis zwei Baugrößen erreicht werden kann. Somit reduzieren sich nicht nur die Investitionskosten, sondern es verbessert sich die Energieeffizienz des Antriebsstrangs über das gesamte Drehzahlband der Pumpen. Und last but not least ermöglicht diese neue Konstruktion eine bessere und stabilere Regelung der Pumpe, da sie im „Frequenz-Wohlfühlbereich“ eines Standard-Drehstrommotors arbeitet. Erste erfolgreiche Installationen in der Milchindustrie zeigen, dass durch den Einsatz der Pumpe beispielsweise in der Schmelzkäseproduktion die Motorgröße und somit die benötigte Antriebsleistung bei ansonsten gleichen Förder- und Reinigungsbedingungen um bis zu 30 % reduziert werden konnten. Halle 3, Stand 213 Fotos: Fristam www.fristam.de 09.4. - 11.4.2019 I Nürnberg Stand 391 I Halle 4 Flammendurchschlagsichere Absperrklappen | Rückschlagklappen | Containerklappen | Zwischenflanschklappen | Zentrische und Exzentrische APS-Klappen | Takt- und Druckschleusen | Schutzsysteme | Quetschventile | Kugelhähne | Sonderarmaturen WAREX VALVE GmbH | Stauverbrink 2 | 48308 Senden, Germany | T. +49 (0) 25 36 - 99 58-0 I sales@warex-valve.com

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