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Verfahrenstechnik 7-8/2016

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Verfahrenstechnik 7u8/2016

Spiegelbild der Chemie

Spiegelbild der Chemie Verfahrenstechnik und Chemienormpumpen haben sich in den vergangenen 50 Jahren ähnlich entwickelt 5J AHRE Christoph P. Pauly Die Entwicklung der Pumpen ist ganz eng mit der Sicherheit in der chemischen Industrie verbunden. Vor rund 50 Jahren konstruierte man beispielsweise die Gleitringdichtung, mit der Prozesse mit problematischen Medien besser beherrschbar wurden. In den folgenden Jahren konzentrierten sich die Projekte vor allem auf eine Steigerung der Lebenszeiten. Heute richtet sich der Blick auf das gesamte Anlagensystem sowie auf die Steuerung und Vernetzung der Förderaggregate mit anderen Systemkomponenten. Autor: Christoph P. Pauly, Pressereferent, KSB Aktiengesellschaft, Frankenthal Die 1960er-Jahre waren davon geprägt, die Abläufe der Prozesse sicherer zu gestalten. In diese Jahre fielen auch die Entwicklungen der ersten Spaltrohrmotorpumpen und der weitgehend leckagefreien Gleitringdichtung. Ab Mitte der 1960er-Jahre stieg der Bedarf an flexibel einsetzbaren Chemiepumpen. Hintergrund war, dass die Raffinerien und petrochemischen Betriebe damals stark expandierten. Diese Branchen waren gekennzeichnet von wöchentlich, arbeitstäglich oder pro Schicht wechselnden Medien unterschiedlicher Drücke, Temperaturen, Feststoffanteile oder Kavitation, Viskosität und chemischer Aggressivität. Dies war der Anfang des Baukastenprinzips, um alle anlagenseitigen, betriebsbedingten und wirtschaftlichen Aspekte abzudecken. Damit ging eine Vereinheitlichung einher, um den Aufwand bei der Auswahl, Beschaffung, Lagerung und Lieferung von Pumpen, Ersatzteilen sowie Zubehör zu reduzieren. Nicht nur die Pumpenbranche, auch die chemischen und petrochemischen Unternehmen befanden sich im Umbruch. Das komplette Chemiepumpenprogramm von KSB wurde überarbeitet. 1964 entstand die legendäre CPK als Gemeinschaftsentwicklung von KSB, führenden Chemie-Unternehmen als Anwender sowie von Chemie-Anlagenbauern. Es war auch die Geburtsstunde einer neuen Norm, die bis heute Gültigkeit hat. Seit November 1968 gilt die DIN 24256 deutschlandweit verbindlich. Sie bestimmt die Typisierung von Abmessungen, Prozessbauweise und Hydraulik. Die Inhalte und den „Geist“ der DIN 24256 übertrugen die Techniker 1993 in die neue, europaweit gültige ISO 2858. 1986 kamen für Chemienormpumpen die Bestimmungen der ISO 5199 hinzu. Fokus auf das Wesentliche Die Vorteile einer solchen Norm merkten die Pumpenbetreiber in Chemie- und Verfahrenstechnik schnell, schließlich entlastete diese von wenig produktiven Nebentätigkeiten. Statt sich zum Beispiel vor einer anstehenden Investition um passende Armaturen, Antriebsaggregate und Anschlüsse kümmern zu müssen, können sich die Anlagentechniker auf Wirkungsgrad, Standzeit und vor allem die LCC (Life Cycle Costs) konzentrieren. Die CPK gilt heute als die Mutter aller Chemienormpumpen und zählt sicher zu den meist eingesetzten Chemienormpumpen weltweit. Obwohl sich am äußeren Erscheinungsbild einstufiger Chemienormpumpen in den vergangenen Jahren kaum etwas verändert hat, sehen diese im Detail doch etwas anders aus. So ist die Werkstoffauswahl und das Spektrum möglicher Dichtungsvarianten stark erweitert worden. Auch an der Hydraulik selbst führte man konstruktive Veränderungen mit dem Fokus auf einen verbesserten Wirkungsgrad 8 VERFAHRENSTECHNIK 7-8/2016

SERIE I 50 JAHRE VERFAHRENSTECHNIK durch. Das Nachfolgemodell CPKN wurde noch robuster konstruiert, um die Standzeiten gegenüber der CPK zu erhöhen. Steigerung des Wirkungsgrades Seit Mitte 2012 gibt es die MegaCPK, bei der man die hydraulischen Komponenten noch einmal komplett überarbeitete. Es stehen unterschiedliche Wellenabdichtungen und eine große Anzahl an Werkstoffen zur Verfügung. Insgesamt kann der Anwender zwischen 45 Baugrößen und 58 Hydrauliken wählen. Bei bestehenden Anlagen mit einem großen Bestand an Chemiepumpen steht in der Regel die Ausrichtung an der Norm im Vordergrund. Beim Neubau einer Anlage haben die Planer und Betreiber aber auch die Möglichkeit, die Pumpen hinsichtlich Prozess, Hydraulik und Energieeffizienz optimiert auszuwählen. Damit bietet man der Chemie nun einerseits die Möglichkeit, die Priorität auf die hydraulische Austauschbarkeit zu legen, und andererseits kann der Betreiber auch auf den Betriebspunkt hin optimieren. Der Betreiber hat die Wahl, welche Priorität er setzt. Wie bei allen Pumpen des Frankenthaler Herstellers lässt sich bei der MegaCPK das Laufrad kunden- beziehungsweise anlagenspezifisch anpassen. Dafür wird der Außendurchmesser des Laufrads so weit abgedreht, dass die Förderleistung der MegaCPK exakt dem Bedarf entspricht. Herausforderungen wachsen In den vergangenen Jahren haben sich die äußeren Bedingungen in der Prozessindustrie verändert, die auch Auswirkungen auf die Pumpenentwicklung hatten. Um nur ein paar Stichworte zu nennen: das Thema Energieeffizienz steht ganz oben auf der Prioritätenliste der Anwender, hier sind neue Kon- 02 Bei der aktuellen MegaCPK kann der Anwender zwischen 45 Baugrößen und 58 Hydrauliken wählen 01 Die 1964 erschienene CPK gilt heute als Mutter aller Chemienormpumpen zepte gefragt. Prozesse werden heute viel mehr in Grenzbereichen gefahren; dies stellt Pumpen und deren Entwickler vor neue Herausforderungen. Auch die Internationalisierung ist extrem vorangeschritten. Chemiestandorte sind weltweit vernetzt und deren Betreiber fordern daher zunehmend standardisierte Komponenten. Bei KSB vereinheitlichte man deshalb die Prozesse und die Standards an den Fertigungsstandorten in Deutschland, Brasilien, China sowie Südafrika und Indien. Heute erhält der Anwender weltweit die gleiche MegaCPK und Ersatzteile, die sich einfach an die lokalen Anforderungen anpassen lassen. Wie der Frankenthaler Pumpenhersteller KSB die Pumpe in das Industrie-4.0-Zeitalter überführt, zeigt die im vergangenen Jahr vorgestellte App für Smartphones und Tablets. Mit dem KSB Sonolyzer kann die Effizienz von ungeregelten Pumpen in 20 s ermitteln werden. Dazu muss man lediglich die Motornennleistung, die Motornenndrehzahl sowie die Förderhöhe und die Fördermenge der Pumpe in das Handy tippen. Diese Daten kann man dem Typenschild an jeder Pumpe entnehmen. Die App „hört“ dem Lüfter des Elektromotors zu und ermittelt daraus das Drehmoment. Liegt zum Beispiel ein Teillastbetrieb vor, bietet dies einen idealen Ansatz für die Optimierung der Hydraulik oder der Antriebstechnik. Dies ist nur Beispiel, wie es gelingt, die traditionsreiche Chemienormpumpe in die digitale Zukunft zu überführen. www.ksb.com RedUnit – die modulare Zerkleinerungslösung für kundenspezifische Anwendungen redunit.de VOGELSANG.indd 1 07.07.2016 11:13:54 Anzeige RedUnit_185x90_D_Druck.indd 1 VERFAHRENSTECHNIK 06.07.16 7-8/2016 09:259

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