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Hoch-viskose Entscheidung

| Autor/ Redakteur: Redaktion PROCESS / Redaktion PROCESS

Wie zäh darf ein Medium sein, damit es mit einer Kreiselpumpe noch wirtschaftlich gefördert werden kann? Und welchen Feststoffanteil verkraftet eine Standardpumpe? Dies sind Fragen, die auf dem ersten PROCESS-Pumpenseminar am 5. November dieses Jahres diskutiert werden. Kompetente Referenten zeigen auf, welche Vorteile, aber auch welche Einsatzgrenzen und besonderen Probleme verschiedene Bauarten aufweisen. Am Ende des Tages wird der „Wettkampf der Systeme“ in einer gemeinsamen Diskussion noch einmal von allen bewertet.

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( Archiv: Vogel Business Media )

Wie zäh darf ein Medium sein, damit es mit einer Kreiselpumpe noch wirtschaftlich gefördert werden kann? Und welchen Feststoffanteil verkraftet eine Standardpumpe? Dies sind Fragen, die auf dem ersten PROCESS-Pumpenseminar am 5. November dieses Jahres diskutiert werden. Kompetente Referenten zeigen auf, welche Vorteile, aber auch welche Einsatzgrenzen und besonderen Probleme verschiedene Bauarten aufweisen. Am Ende des Tages wird der „Wettkampf der Systeme“ in einer gemeinsamen Diskussion noch einmal von allen bewertet.

Welche Mediumzusammensetzung liegt denn vor?“ Das ist im Grunde die zentrale Frage, geht es um die Wahl der geeigneten Förderpumpe. In der chemischen Verfahrenstechnik kann der Betreiber jedoch zum Leidwesen aller an der Pumpenauswahl Beteiligten darauf oft genug nicht eindeutig antworten. Denn diese Daten sind selbst im laufenden Produktionsbetrieb nicht immer konstant; ganz zu schweigen für eine Anlage, die sich im Planungsstadium befindet - dort sind die Informationen zum Medium noch weniger vollständig und zuverlässig.

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Das liegt daran, dass zwar auch in der Chemie „einfache“ Medien wie Wasser, Öle oder andere definierte und unkritische Stoffe gefördert werden; charakteristisch sind jedoch häufig „schwierige“ Medien - und dazu zählen eben auch feststoffhaltige Fluide, Mehrstoffgemische mit zum Teil veränderlicher Zusammensetzung und variablen Eigenschaften, hochviskose Suspensionen oder Medien mit besonderen Fließeigenschaften, beispielsweise Dispersionen oder Polymerschmelzen (lesen Sie hierzu auch den Beitrag von Dr.-Ing. Udo Setzer, BASF, in PROCESS 9-2004, S. 58 ff.)

Praxis pur: Wie zäh darf es denn sein?

Um die Auswahl von Förderpumpen für schwierige Medien geht es im ersten von PROCESS initiierten Pumpenseminar „Viskose Medien und der Einfluss von Feststoffen“ am 5. November dieses Jahres in Würzburg (das ausführliche Programm sowie die Anmeldeunterlagen können Sie über InfoClick herunterladen oder per Fax anfordern). Die Redaktion hat als Moderator den Pumpen-Spezialisten Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Hennecke, ehemals Leiter des BASF-Pumpenzentrums, gewinnen können. Auch die aktive Teilnahme von Professor Helmut Jaberg von der Universität Graz, Institut für hydraulische Strömungsmaschinen, kann als Beleg für die Klasse des Seminars gelten. Referenten aus führenden Unternehmen der Pumpenindustrie (Verder, Allweiler, Witte und Netzsch Mohnopumpen) stellen zudem sicher, dass die Seminar-Teilnehmer aus Praxis-Beispielen lernen können.

Welche Pumpe erfüllt die meisten Anforderungen?

80 Prozent aller industriell eingesetzten Pumpen sind Kreiselpumpen - diese Bauart ist also stets die naheliegendste Wahl der Anwender. Wenn die Viskosität des Mediums deutlich zunimmt, wird der Fachmann sein Augenmerk vorzugsweise auf rotierende Verdrängerpumpen richten - also z.B. auf Zahnrad- und Schraubenspindelpumpen. Solche Aggregate fördern Medien bis zu höchsten Viskositäten. Kommen zur Viskosität noch höhere Feststoffgehalte hinzu, rücken Exzenterschnecken- und Schlauchpumpen ins Blickfeld. Doch die nächste Hürde steht schon an: Deren realisierbarer Förderdruck ist begrenzt. Hohe Drücke aber sind das Gebiet der Kolben- und Kolbenmembranpumpen. Die klare Erkenntnis: Je komplexer das Medium, desto schwieriger sind die korrekte Auswahl und Auslegung der Pumpe.

Zahnradpumpen

Zahnradpumpen werden aufgrund ihres prinzipbedingten Förderverhaltens für eine Vielzahl von industriellen Anwendungen eingesetzt, insbesondere eignen sie sich für das pulsationsarme Fördern niedrig- bis hochviskoser Medien in Verbindung mit hohen Differenzdrücken. Beispiele für den Praxiseinsatz sind:

  • Fördern und Dosieren in der chemischen Industrie,
  • Druckerhöhung in Extrusionslinien,
  • Reaktoraustrag hochviskoser Polymerschmelzen aus dem Vakuum.

Exzenterschneckenpumpen

Exzenterschneckenpumpen (ESP) werden vor allem dort eingesetzt, wo heterogene Medien mit hohem Feststoffgehalt (bis stichfest) zu fördern sind und ein schonender Umgang mit den Medien (nicht scherend) erforderlich ist. Diese Eigenschaften der ESP beruhen auf dem Zusammenwirken des Rotors mit dem Stator: Der Rotor führt dabei im Stator sowohl eine drehende als auch eine oszillierende Bewegung aus. Es bilden sich durch Dichtlinien abgegrenzte Förderkammern. Als besondere technische Eigenschaften gelten: selbstansaugend, umkehrbare Dreh- und somit Förderrichtung, reproduzierbare Fördermenge (für das Dosieren geeignet), schonende Förderung, CIP-fähig, Einbau in beliebiger Lage, ruhiger und geräuscharmer Lauf, breites Werkstoffspektrum.

Drehkolbenpumpen

Die Eigenschaften von Drehkolbenpumpen (DKP) sind in technischer Hinsicht mit denen der ESP vergleichbar: selbstansaugend, Drehrichtung und somit Förderrichtung umkehrbar, CIP/SIP-fähig, Einbau in beliebiger Lage, ruhiger und geräuscharmer Lauf, hohe Leistungsdichte, hohe Servicefreundlichkeit, Trockenlaufsicherheit.

Schlauchpumpen

Schlauchpumpen (SP) unterscheiden sich technisch klarer: Im Gegensatz zu ESP und DKP, die einen gleichmäßigen Förderstrom aufweisen, fördern chlauchpumpen mehr oder weniger stark pulsierend (auch wenn ein Pulsationsdämpfer zum Einsatz kommt). Dies macht sie für alle Anwendungen wenig geeignet, wo es auf einen gleichmäßigen Förderstrom ankommt. Andererseits sind Schlauchpumpen geschlossen, es gibt also keine Dichtungsprobleme.

Fazit: Die Wahl einer Pumpe zum Fördern schwieriger Medien in der chemischen Verfahrenstechnik bestimmt sich vor allem nach der Viskosität, dem Feststoffgehalt und der Empfindlichkeit der zu fördernden Medien, den Druck- und Temperaturverhältnissen in der Prozessanlage, den vorhandenen räumlichen Bedingungen und dem Preis. Man sieht: Die Qual der Wahl kann beträchtlich sein - insbesondere, wenn dann noch Kriterien wie die Lebenszykluskosten hinzu kommen. Aber nach dem Besuch des PROCESS-Pumpenseminars fällt die Entscheidung hoffentlich leichter.

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