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Verfahrenstechnik 6/2019

Verfahrenstechnik 6/2019

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME Sonderlösung für die Spezialchemie Sicheres Förderkonzept für die Übernahme von hochentzündlichen Gefahrstoffen Für die Förderung gefährlicher Stoffe suchte ein deutsches Chemiewerk nach einer Pumpe, die eine Ansaughöhe von drei Metern überwinden kann. Mit einer individuellen Lösung konnte die Ansaugleistung einer Membrandosierpumpe unter Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen entsprechend erhöht werden. In vielen Zweigen der chemischen Industrie werden unter anderem leichtentzündliche Fluide als Grundstoffe in der Produk tion benötigt. Die Betriebssicherheit und die Gesundheit der Beschäftigten stehen dabei stets im Vordergrund. Aufgrund von Modernisierungsarbeiten an Behältern in einem deutschen Chemiewerk war es notwendig, eine temporäre Lösung zur Übernahme eines Gefahrstoffes zu schaffen. Für die Übergangsphase wurden die Fördermengen reduziert, sodass die vorhandenen Pumpensysteme überdimensioniert waren und daher nicht eingesetzt werden konnten. Mit der hermetisch dichten Membrandosierpumpe aus der Ecodos-Baureihe bot sich eine Pumpe an, die für die Förderung gefährlicher Stoffe sehr gut geeignet ist. Als zusätzliche Anforderung musste außerdem eine Ansaughöhe von drei Metern überwunden werden. Die Pumpenexperten von Lewa meisterten diese Herausforderung gemeinsam mit dem Projektteam des Endkunden. Durch den hohen Einsatz aller Beteilig­ Autor: Alexander Strunz, technischer Redakteur, Abo PR, München ten wurde das System innerhalb von weniger als fünf Monaten geplant, angeschafft, installiert und erfolgreich angefahren. Sicherheit im Fokus Für die Herstellung von hochwertigen chemischen Produkten werden diverse flüssige Medien als Roh-, Hilfs- und Zusatzstoffe benötigt. Darunter befinden sich auch gesundheitsschädliche Stoffe, sodass im Fall von Leckagen große Gefahren für Mensch und Umwelt entstehen können. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache standen vor allem Sicherheitsaspekte im Fokus des mit der Planung und Durchführung des Projekts beauftragten Teams des Anlagenbetreibers. In Kombination mit den besonderen örtlichen Gegebenheiten der Übergangslösung ergab sich ein konkretes Anforderungsprofil an die Pumpen, die bei der Interims lösung zum Einsatz kommen sollten. Im Normalbetrieb wird das Produkt mithilfe von Seitenkanalpumpen gefördert. Um die Produktion auch während der Umbauarbeiten in einem gewissen Umfang fortführen zu können, waren IBC-Container als Ersatz vorgesehen, wodurch häufiger kleinere Mengen umgepumpt werden mussten. Die vorhandenen Pumpen waren für diesen Zweck nicht geeignet, weshalb eine verfahrenstechnische Lösung zur Umsetzung des Grundstoffs notwendig wurde. Dazu wurde eine sicherheitstechnische Betrachtung durchgeführt und auf dieser Basis ein Pumpenprofil erstellt, das weitgehend mit den Eigenschaften der Baureihe Ecodos von Lewa korrespondierte. Aufgrund der betrieblichen Anforderungen sowie der Besonderheiten des Mediums bot sich die hermetisch dichte Mem branpumpe mit elektrischem Antrieb und Membranüberwachung in besonderer Weise für die Bewältigung dieser Aufgabe an. Besonders wichtig waren dabei auch der Explosionsschutz und die Chemikalienbeständigkeit. „Im Fall der Ecodos ist beides gegeben: Zum einen durch die Ausführung für Ex­ Zone 1 und Temperaturklasse T3, zum anderen durch die Verwendung von 1.4571- Edelstahl als Werkstoff für Pumpenkörper und Ventile beziehungsweise von PTFE bei der Vierfach-Membran“, erläutert Eike Dylla, Vertriebsingenieur Ingenieurbüro Schmedding, einer Niederlassung der Lewa Nikkiso Deutschland GmbH. Da es sowohl nach dem Einschalten der Pumpe als auch beim Entleeren zu kurzen Phasen ohne Flüssigkeitsbenetzung kommen kann, sollte 28 VERFAHRENSTECHNIK 6/2019

KOMPONENTEN UND SYSTEME Die hermetisch dichte Membrandosierpumpe ist für die Förderung gefährlicher Stoffe sehr gut geeignet die Pumpe auch bei Trockenlauf keinen Schaden erleiden oder ein Explosionspotenzial erzeugen. Die Ecodos wurde auch diesen Anforderungen gerecht. Darüber hinaus wurde durch vorab durchgeführte Testläufe sichergestellt, dass es zu keinerlei elektrostatischen Aufladungen über die Membranflächen kommt. Trocken ansaugen Auf der Saugseite musste bis zum Hochpunkt eine Höhendifferenz von drei Metern überwunden werden. Die fast 10 m lange Saugleitung sollte zudem nach jedem Dosiervorgang mit Stickstoff gespült werden. Das Projektteam musste also ein Pumpensystem konzipieren, das trocken ansaugen kann. Gemeinsam wurde die Idee entwickelt, ein Ansaugvolumen auf der Saugseite vorzusehen. Im konkreten Fall konnte dies durch eine Erweiterung der Rohrleitung erfolgen und es war kein zusätzlicher Behälter notwendig. Üblicherweise hätte in diesem Fall eine Saugleitung mit einem Durchmesser von 25 mm ausgereicht. Das Expertenteam für Pulsationsstudien führte in diesem Zusammenhang Berechnungen durch, um diese Annahme zu bestätigen oder einen besseren Lösungsvorschlag auszuarbeiten. „Auf Basis der Ergebnisse dieser Berechnungen und unserer daraus resultierenden Empfehlung wurde auf einer Länge von ca. 1 m eine auf 80 mm erweiterte Rohrleitung eingesetzt. Diese Erweiterung dient zur Erzeugung des erforderlichen Ansaugvolumens: Ist dieses mit Flüssigkeit gefüllt, kann die Pumpe den Unterdruck erzeugen, der notwendig ist, um die Flüssigkeit aus dem Behälter anzusaugen“, führt Dylla aus. Um das Ansaugvolumen nicht manuell füllen zu müssen, wurde ein ebenso Im Fall der Ecodos sind Explosionsschutz und Chemikalienbeständigkeit zum einen durch die Ausführung für Ex-Zone 1 und Temperaturklasse T3, zum anderen durch die Verwendung von 1.4571-Edelstahl als Werkstoff für Pumpenkörper und Ventile bzw. von PTFE bei der Vierfach-Membran gegeben. Eike Dylla, Vertriebsingenieur, Ingenieurbüro Schmedding großes Rücklaufvolumen in der Druckleitung vorgesehen. Somit konnte dem Betreiber ein fertiges Konzept vorgelegt werden, inklu sive des rechnerischen Nachweises der Funktionalität. Im Hintergrund stand stets die knappe Zeitspanne, die für das Projekt vorgesehen war, die von Beginn an den hohen Einsatz aller Beteiligten gefordert hatte. Bereits einen Tag nach Erhalt der Anfrage war ein Angebot abgegeben worden. Nach Klärung der technischen Details, Entwicklung des Konzepts und der Durchführung von fluiddynamischen Berechnungen kam es zur Auftragserteilung. Die Lieferung erfolgte innerhalb weniger Wochen, und die Installation erfolgte gemäß dem Zeitplan. Somit wurde das Gesamtprojekt in weniger als fünf Monaten abgeschlossen. Fotos: Fotolia (#24886694, A_Bruno), Lewa, Lewa-Nikkiso www.lewa.de 90 JAHRE VOGELSANG Gestern... heute... und an der Zukunft arbeiten wir. In diesem Jahr feiern wir unser 90. Firmenjubiläum. Als Erfinder der elastomerbeschichteten Drehkolbenpumpe nehmen wir seit Jahren eine Weltmarktstellung ein. Diese Position zu halten und in der Zukunft auszubauen, ist unser Ziel und Ansporn. Wir danken unseren Kunden und unseren Geschäftspartnern für ihr entgegengebrachtes Vertrauen. vogelsang.info

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