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Hygiene-Pumpen Drehzahlregelbare Pumpen in der Food & Pharma-Industrie erhöhen die Prozesssicherheit und sparen Energie

Autor / Redakteur: Stephan Gögl und Markus Reichling / Dr. Jörg Kempf

Passt sich die Motordrehzahl automatisch an den tatsächlichen Förderbedarf einer Pumpe an, spart der Betreiber erhebliche Mengen an Energie – das wird derzeit in allen Industriezweigen breit kommuniziert. Dass elektronisch geregelte Pumpen in der Food & Pharma-Industrie zudem Hygieneziele unterstützen und die Prozesssicherheit verbessern, ist weniger bekannt.

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Hygienische und reinigungstechnische Gründe sprechen insbesondere in der Food- und Pharmaindustrie für eine elektronische Drehzahlregelung. Hier sind Pumpen vom Typ Euro Hygia im Pharmaeinsatz. (Bilder: Grundfos)
Hygienische und reinigungstechnische Gründe sprechen insbesondere in der Food- und Pharmaindustrie für eine elektronische Drehzahlregelung. Hier sind Pumpen vom Typ Euro Hygia im Pharmaeinsatz. (Bilder: Grundfos)
( Archiv: Vogel Business Media )

Förderdruck und Fördervolumen von Hygienepumpen in der Food & Pharma-Industrie werden noch vielfach über ein Drosselventil bzw. eine Bypass-Schaltung eingestellt. Aus energetischer Sicht ist das nicht optimal; hygienische und reinigungstechnische Gründe sprechen ebenfalls gegen diese Art der Leistungsanpassung. Hintergrund: Zusätzliche Widerstände zur mechanischen Betriebspunkteinstellung (Blenden, Klappen, Drosselventile) beanspruchen speziell sensible Produkte unnötig und erschweren die Reinigung. Grundsätzlich stellt jede zusätzliche Apparatur zur Leistungseinstellung der Kreiselpumpe eine potentielle biologische Gefahr dar und muss bei der Reinigung der Gesamtanlage berücksichtigt werden. Auch kann unter Umständen das zu fördernde Produkt durch hohe Scherbeanspruchungen aufgrund höherer Drehzahlen Schaden nehmen. Last, but not least wird dem zu fördernden Medium mehr Energie (sprich: Wärme!) zugeführt als erforderlich ist. Das ist unter dem Gesichtspunkt einer möglichen Verkeimung immer nachteilig.

Eine stufenlose elektronische Drehzahleinstellung vermeidet die genannten Probleme. Im optimalen Fall handelt es sich dabei um in den Pumpenantrieb integrierte Frequenzumrichter (FU), wie dies Grundfos-Hilge für einen Großteil seiner Pumpen anbietet; sie stellen als dezentrale Lösung eine preiswerte, komfortable und auf die Pumpenanwendung hin optimierte Alternative zu externen FU dar.

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Der Installationsaufwand wird durch eine unkomplizierte Verdrahtung und den Wegfall des Schaltschrankes vereinfacht. Der intelligente Pumpenantrieb erreicht den Betreiber auf Wunsch konfiguriert und anschlussfertig – ein zusätzliches Setup für die Ansteuerung ist nicht notwendig. Leistung und Funktion der drehzahlgeregelten Pumpe sind geprüft und dokumentiert. Als weiterer Vorteil ist die Einbindung in übergeordnete Leitsysteme über analoge und digitale Schnittstellen problemlos möglich. Für die digitale Datenbus-Anbindung stehen in Kürze Module für Profibus-DP, Modbus-RTU und LONWorks zur Verfügung.

Drehzahlregelung bietet höhere Prozesssicherheit

Die Eingliederung eines Pumpenantriebes in ein Bussystem ermöglicht den Austausch von Parameter- und Prozessdaten. Dieser Datenaustausch dient der zentralen Überwachung, Steuerung und eventuellen Visualisierung/Aufzeichnung des Pumpenbetriebs.

Wichtig ist die Auswertung/Umsetzung der Daten zur intelligenten Einbindung der Pumpe in eine Anlage, um Prozessabläufe zu optimieren.

• Produktschonende Abläufe schaffen: Das Abgleichen des Pumpenbetriebs mit anlagentypischen und anlagenbedingten Abläufen minimiert die Beeinträchtigung sensibler Medien.

• Schonender Pumpenbetrieb: Fehlbetrieb wie Kavitation, Druckstöße oder Überlast ermitteln und im Programmablauf vermeiden (das führt zu einem geringeren Materialverschleiß an Pumpe und Anlage).

• Energiebewußter Umgang: Zielgerechter Einsatz senkt die Energiekosten; die hydraulische Leistungsnutzung wird effektiver.

• Wartungsintervalle der Pumpe optimieren: Regelmäßige Wartung der Verschleißteile einer Kreiselpumpe senkt die Störanfälligkeit und erhöht die Lebensdauer der Pumpe.

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