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1. Pumpen- und Schüttgutforum 2010

Industriepumpen im Wettstreit: Verdrängerpumpen werden immer noch vielfach unterschätzt

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Pumpen-Forum: Kreisel- oder Verdrängerpumpen?

Weiter ging es dann im Pumpen-Forum mit Professor Eberhard Schlücker (Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik, Universität Erlangen-Nürnberg). Er beschäftigt sich im Rahmen seiner Forschungs- und Lehrtätigkeit, aber auch in Form von Auftragsprojekten aus der Industrie mit Pumpen aller Art – er konnte also über die richtige „Auswahl der Pumpe nach dem Medium“ umfassend Auskunft geben.

Auf großes Interesse stieß seine Zusammenstellung über Einsatzgrenzen und Anwendungsschwerpunkte kommerziell verfügbarer Verdrängerpumpen (Grafik 1). Er greift in dieser Matrix die klassischen Anforderungen des Betreibers wie Höhe des Förderstroms, des Förderdrucks und den Viskositätsbereich, die Möglichkeit zur Reinigung, schonende Förderung, Pulsation und Trockenlauf-Fähigkeit auf und gibt Hinweise, inwieweit eine bestimmte Bauart sich dafür gut oder weniger gut eignet.

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Für Kreiselpumpen präsentierte Gerhard Berge (KSB) eine nicht minder interessante Darstellung (Grafik 2): Was passiert mit Kreiselpumpen, wenn sie außerhalb des zulässigen Bereichs gefahren werden? Antwort: Sie leiden unter Kavitation, erhöhtem Verschleiß und geringerer Effizienz. Deshalb gilt: Der Betrieb im Optimum erhöht die Lebensdauer jeder Kreiselpumpe und spart Energie.

Beim Stichwort Wirkungsgrad und Energieeffizienz gibt Schlücker diesen Hinweis mit auf den Weg: Generell sinkt der Wirkungsgrad einer Pumpe mit geringerem Durchsatz, weil bei kleineren Durchsatzmengen den internen Leckverlausten naturgemäß eine höhere Bedeutung zukommt. Und mit zunehmender Viskosität nimmt der Wirkungsgrad ebenfalls ab.

Hohe Drehzahlen bevorzugen

Hans-Wilhelm Möllmann (Bungartz) gab mit Blick auf das Drehzahlniveau den Hinweis, dass bei einer Kreiselpumpe der Wirkungsgrad tendenziell mit der Höhe der Drehzahl wächst – wer also nicht mit Feststoffen im Medium zu tun habe, sollte möglichst hohe Drehzahlen bevorzugen. Anmerkung: Das ist kein Widerspruch zur oft beschriebenen Empfehlung, die Pumpe möglichst mit einem Frequenzumrichter zu betreiben, um niedrige Drehzahlen zu erreichen: Letzteres gilt für den Betrieb mit wechselnden Lastzuständen. Wer eine Pumpe stets unter gleichen Bedingungen fährt, kann sie optimal darauf anpassen – und dann gilt: Hohe Drehzahlen bevorzugen.

Vorteile der Kreiselpumpe

Möllmann listete zudem auf, mit welchen Vorteilen eine Kreiselpumpe punktet:

  • Sie ist nach wie vor gegenüber einer Verdrängerpumpe unschlagbar preisgünstig.
  • Sie ermöglicht eine (weitestgehend) pulsationsfreie Förderung und weist ein gutes Saugverhalten auf (kleiner NPSH-Wert).
  • Sehr gute Eignung für feststoffhaltige Medien (keine geschlossenen Förderräume, offene Kanäle, keine Ventile).
  • Diverse Volumenstromregelungen sind verfügbar (Drosselung, Drehzahl-, Bypass-, Eintrittsdrallregelung).
  • Einfach umzusetzende Dichtungstechnologie, da nur eine drehende Welle abzudichten ist (Gleitringdichtung, Magnetkupplung, Spaltrohrmotor).

Zum letzten Punkt lieferte Gregor Kleining (Richter Chemie-Technik) folgende Einschätzung: In der Chemie eingesetzte Pumpen sind zu etwa 1/3 mit Gleitringdichtungen ausgerüstet, 2/3 entfallen auf Magnetkupplungs- bzw. Spaltrohrmotorpumpen. Resümee seines Vortrags über den „Einsatz von ausgekleideten Pumpen für aggressive Medien“: Mit Fluorkunststoffen ausgekleidete Pumpen sind in großen Chemiebetrieben standardisiert, weil praktisch universell chemisch beständig und in einem großen Druck- und Temperaturbereich einsetzbar. Es gibt Lösungen für Feststoffgehalte bis 30%, Gasanteile bis 30% und Volumenströme von 0,1 bis 600 m³/h. Stationäre Gleitringdichtungen sind nach seiner Erfahrung deutlich standfester als die dynamischen Varianten.

Wie hoch sei die Standzeit einer Gleitringdichtung eigentlich einzuschätzen, wollte ein Teilnehmer wissen. Antwort: Eine Standard-GLRD wird pro Betriebsstunde einen Verschleiß von etwa 0,04 µm aufweisen – die theoretische Standzeit liegt also zwischen fünf und sieben Jahren.

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