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10. PROCESS-Pumpenforum

Hier optimieren Pumpen-Fachleute ihren Wirkungsgrad

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Bittermann / Dr. Jörg Kempf

Die Möglichkeiten moderner Antriebstechnik

Vom hydraulischen Wirkungsgrad zum Motor-Wirkungsgrad: Das Trio Gerd Hufnagel, Fred Donabauer und Richard Rogall von ABB Automation referierte über Asynchron- und Synchronmotoren. Fakt ist: Die große Masse der als Pumpenantriebe eingesetzten Motoren sind Niederspannungs-Asynchron-Käfigläufermotoren. Mit den immer höher angesetzten Energieeffizienzanforderungen rücken Synchronreluktanzmotoren mit Frequenzumrichter stärker in den Blickpunkt.

Ein solcher Synchronreluktanzmotor kommt ohne Kurzschlusskäfige und ohne Permanentmagnete aus – aufgrund der kleineren Massenträgheit haben solche Motoren eine um 30 bis 50 Prozent höhere Dynamik und weisen eine deutlich höhere Energieeffizienz auf, bei sehr kompakter Bauweise.

Was das Trio ebenfalls thematisierte: Den Beschaffern von Anlagentechnik wie Generalplanern fehlen zunehmend ausreichende Engineering-Ressourcen, Pumpen werden deshalb oft nur zusammen mit dem Antrieb vergeben. Dem Pumpenlieferanten kommt damit eine Schlüsselstellung zu – die er aber mangels Kompetenz in der Antriebstechnik oft nicht erfüllen könne. ABB plädiert deshalb für strategische Partnerschaften zwischen Antriebsherstellern und Pumpenanbietern.

Kreiselpumpen: Die dominierende Spezies

Dr. Thomas Herbers von der Klaus Union „besang“ die universellen Einsatzmöglichkeiten von Kreiselpumpen. Es ist nun mal so, dass der überwiegende Teil aller in Betrieb befindlichen Pumpensysteme mit Kreiselpumpen ausgerüstet ist. Weltweit wird dieser Anteil auf ca. 73 Prozent geschätzt, branchenspezifisch (z.B. in der chemischen Industrie) kann der Anteil durchaus auch bei 85 bis 90 Prozent liegen.

Kein Wunder also, dass die Kreiselpumpe auch beim PROCESS-Pumpenforum leicht dominierte. Herbers Résumé: Kreiselpumpen sind aufgrund unterschiedlicher Hydrauliken und unterschiedlicher Dichtsysteme universell einsetzbar, ihre Leistung reicht von wenigen Watt (z.B. Heizungsumwälzpumpen) bis zu mehreren Megawatt (Kesselspeisepumpen, Pumpturbinen), und der Betreiber profitiert durch die umfangreiche Normung und Standardisierung.

Die Stunde der Verdrängerpumpen

Mit zunehmender Zähflüssigkeit und höheren Feststoffanteilen schlägt dann die Stunde der Verdrängerpumpen. Robert Kurz von Netzsch Pumpen & Systeme beschrieb in seinem Vortrag die Wirkprinzipien und Einsatzmöglichkeiten von rotierenden Verdrängerpumpen. Ein offenbar aus negativer Praxiserfahrung angebrachter Hinweis: Zwar seien Exzenterschneckenpumpen reversibel betreibbar, jedoch müsse der Anwender dann auf die Druckfestigkeit des Gehäuses achten – im allgemeinen erreiche die Pumpe höhere Drücke als ein Gehäuse aushalte. Generell limitierend sind höhere Temperaturen: Elastomere haben eine Grenze bei 150 bis 160 °C. Für Aufmerksamkeit sorgte ein gänzlich neuer Ansatz bei Drehkolbenpumpen: Durch Verwendung eines Zahnriemens entfällt das Getriebe zum Synchronisieren der beiden Wellen, und die Pumpe ist quasi wartungsfrei.

Christian Arnold von ProMinent konzentrierte sich auf oszillierende Verdrängerpumpen: Sie fördern stets Teilvolumina – dadurch ergeben sich auch die Haupteinsatzbereiche dieser Pumpen, das Dosieren und Mischen. Interessant sind diese zwei Entwicklungen: Mit der Vektor-Steuerung für Motorpumpen ist eine Einzelhubsteuerung möglich – das spart Energie: „Nur die tatsächlich benötigte Energie wird auch bereitgestellt“, verdeutlichte Arnold. Durch seine nur in einem Punkt zentrierten Kraftflüsse reduziert das Antriebskonzept Zentriplex deutlich den Materialaufwand.

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