Pumpen-Überwachung Elektronische Überwachung von Pumpenprozessen

Autor / Redakteur: Christian Vogt / Dr. Jörg Kempf

Durch den zunehmenden Kostendruck werden Anlagen heute mit immer weniger Personal betrieben, so dass die automatisierte Überwachung der Prozesse immer mehr an Bedeutung gewinnt. Das trifft auch auf die Pumpen zu.

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Jeder Anwender von Kreiselpumpen kennt das Problem: Häufig fallen Pumpen nicht nur durch kontinuierlichen Verschleiß, sondern vorzeitig durch kritische Betriebsbedingungen wie Trockenlauf, Heißlauf oder Kavitationsbetrieb aus. Sie stellen einen erheblichen Anteil der Ausfallursachen – insbesonders bei Neuanlagen. Dies fängt schon bei der Inbetriebnahme an, wo die Pumpen für den „Start-up“ noch nicht im regulären Regelbetrieb gefahren werden und dabei durch fehlendes Medium, falsche Ventilstellungen etc. heiß- bzw. trockenlaufen. Oft kommen auch Designfehler in der Verrohrung in dieser Phase aufgrund von Pumpenschäden ans Tageslicht. Beim ersten Mal wird dann einfach die Pumpe ausgetauscht und Lehrgeld gezahlt, erst bei wiederholt auftretenden Schäden macht man sich auf die Suche der Ursache hierfür. Bei anderen Anwendungen lassen sich kritischen Betriebsbedingungen verfahrenstechnisch nicht vermeiden, um so wichtiger ist hierbei eine ständige Überwachung des Betriebszustandes.

Genau hier setzt das neue Überwachungssystem RPR-Control-100 für Kreiselpumpen an. Die Überwachung des Betriebszustandes erfolgt durch die Messung der aufgenommenen Motorleistung der Pumpe. Der Leistungsbedarf einer Kreiselpumpe steigt mit steigender Förderleistung, durch eine Leistungsmessung mit hoher Auflösung kann so exakt der Betriebszustand der jeweiligen Pumpe ermittelt werden. Im Zustand Trockenlauf mit keinem oder nur wenig Medium im Pumpengehäuse ist der Leistungsbedarf am geringsten. Beim Heißlauf (d.h. Förderung gegen eine geschlossene Druckleitung) mit entsprechend keiner oder nur sehr geringer Förderleistung liegt der Leistungsbedarf der Pumpe etwas höher, mit weiter ansteigender Förderleistung kommt die Pumpe dann in den regulären Betriebsbereich mit ebenfalls entsprechend ansteigendem Leistungsbedarf. Das obere Ende des Betriebsbereiches ist durch den Überlastbereich begrenzt, der entweder durch die maximale zur Verfügung stehende Motorleistung oder durch den maximal zulässigen Volumenstrom für die Pumpengröße charakterisiert ist.

Vier frei programmierbareSchaltschwellen

Das Neue am RPR-Control-100 ist, dass der integrierte Leistungsmesser über vier frei programmierbare Schaltschwellen verfügt und somit einfach und komfortabel an verschiedene Pumpen und Betriebsbedingungen angepasst werden kann. Neben den drei Betriebszuständen Trockenlauf, Heißlauf und Überlast ist eine vierte Schaltschwelle zur Überwachung eines frei wählbaren Mindestvolumenstrom vorhanden. So kann z.B. bei einer Filteranwendung der Verschmutzungsgrad der Filterelemente durch den geringer werdenden Durchfluss exakt ermittelt und signalisiert werden.

Das Erreichen einer der Schaltschwellen meldet der RPR-Control-100 per potentialfreiem Kontakt an eine übergeordnete Steuerung; ebenso wird der Fehlerzustand aber auch am Gerät selbst über LEDs signalisiert, sodass das Betriebspersonal vor Ort direkt die Fehlerursache angezeigt bekommt.

Die momentane Leistungsaufnahme der Pumpe steht analog als 4...20 mA Signal zur Verfügung und kann von einem übergeordneten Prozessleitsystem zur Auswertung abgegriffen werden.

Eine weitere Funktion ist ein integrierter Betriebsstundenzähler, sodass bei Erreichen einer vorgegebenen Betriebsstundenzahl ebenfalls eine Meldung z.B. für einen fälligen Wartungszyklus ausgelöst wird.

Einfache Einstellung und Programmierung

Die Einstellung und Programmierung des Gerätes erfolgt sehr komfortabel über eine Programmiereinheit, die entweder integriert oder aber in einem separatem Handgerät verfügbar ist, welches über einen Stecker mit dem eigentlichen RPR-Control verbunden wird. Hierdurch wird auch bei mehreren Pumpen nur eine Programmiereinheit benötigt, weiterhin ist durch Abziehen der Einheit eine spätere Manipulation der Einstellwerte ausgeschlossen.

Für die Nachrüstung an bestehenden Anlagen bietet sich der RPR-Control-100 in der Version für die Feldmontage an. Hier ist das Gerät zusammen mit dem Leistungsteil in ein Gehäuse als Vor-Ort-Bedienstelle in der Schutzart IP 65 integriert. Es wird einfach in die Motorzuleitung der Pumpe zwischengeschaltet, bei Auftreten der genannten Fehlerzustände schaltet das integrierte Schütz die Pumpe ab, bevor ein Schaden entsteht. Nach Beheben des Fehlers kann die Pumpe direkt vor Ort wieder gestartet werden.

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Der elektronische Prozess-Schutz RPR Control ist verfügbar für Kreiselpumpen bis zu einer Motorleistung von 20 kW.

?ACHEMA?Halle 8.0, Stand N42-N47

Der Autor ist Verkaufsleiter der Sondermann Pumpen + Filter GmbH & Co. KG, Köln.

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