Achema-Rückblick: Pumpen Neues aus der analogen und digitalen Pumpen-Welt

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

Auch die cyber-physische Pumpe 4.0 muss in erster Linie zuverlässig Medium von A nach B fördern. Das gilt in besonderer Weise für den Einsatz in der Prozessindustrie, wo die Qualität der „Hardware“, also z.B. Werkstoffe, Lager und Gleitringdichtungen, höchste Priorität hat. Ein Achema-Rückblick mit Schwerpunkt auf der analogen Pumpenwelt – einige digitale Tupfer sind auch dabei ...

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Cyber-physische Pumpensysteme sollen den Arbeitsalltag des Betreibers vereinfachen – z.B. durch das selbstständige Anpassen an Förderbedarfe und die Möglichkeiten zur Fehlerfrüherkennung. Und sie eröffnen durch bisher nicht denkbare Services neue Chancen der Zusammenarbeit zwischen Hersteller und Kunde.
Cyber-physische Pumpensysteme sollen den Arbeitsalltag des Betreibers vereinfachen – z.B. durch das selbstständige Anpassen an Förderbedarfe und die Möglichkeiten zur Fehlerfrüherkennung. Und sie eröffnen durch bisher nicht denkbare Services neue Chancen der Zusammenarbeit zwischen Hersteller und Kunde.
(Bild: Grundfos)

Wie gewohnt rappelvoll war es vom ersten Messetag an in der „Pumpen“-Halle 8 der Achema 2018. Hier, aber auch in Halle 9 konnten sich die Besucher davon überzeugen: Die Begeisterung in Sachen „digitale Transformation“ hält auch in der Pumpen-Industrie unvermindert an. Doch sollten wir bei aller Euphorie geerdet bleiben: Industriepumpen müssen vor allem zuverlässig fördern! Und sie brauchen Augen und Ohren, sprich: geeignete Industriesensoren, um die für den Produktionsprozess relevanten Parameter erfassen und verarbeiten zu können. Welch hohe Bedeutung eine robuste Pumpen-Hardware im betrieblichen Alltag hat, das ist seit Jahren eines der zentralen Themen des PROCESS Pumpen-Forums.

Auch die Vergabe des Innovation Awards zur Achema in der Kategorie Pumpen/Kompressoren dokumentiert dies: Die Wahl fiel nicht etwa auf eine smarte Cloud-Lösung, gewonnen hat eine Dosierpumpe (die SDP von Seepex) – und solche Pumpen werden dort eingesetzt, wo es auf die Genauigkeit beim Zuführen und Abfüllen von qualitativ hochwertigen Stoffen wie teuren Additiven ankommt (Anm. der Red.: Einen ausführlichen Beitrag zum Gewinner und den weiteren Shortlist-Platzierten des Innovation Award in der Kategorie Pumpen/Kompressoren lesen Sie in Kürze auf process.de).

Zuverlässigkeit geht vor

Zuverlässigkeit ist bei Prozesspumpen zudem allein schon deshalb gefragt: Oft fördern sie heiße, kalte, aggressive, flüchtige, explosive, giftige oder verunreinigte Flüssigkeiten. Nur ein Beispiel ist die Herstellung von Schwefelsäure. Hochkonzentrierte Schwefelsäure mit einem Konzentrationsgehalt von 96 bis 99 % ist nicht nur extrem korrosiv, sondern erreicht während des Verarbeitungsprozesses auch sehr hohe Temperaturen bis 240 °C. Rheinhütte ist eines der wenigen Unternehmen weltweit, das Pumpen für den gesamten Produktionsprozess von Schwefelsäure anbietet. Je nach Anwendungsbereich, Säurekonzentration, Feststoffgehalt und Strömungsgeschwindigkeit setzt dieser Anbieter auf Werkstoffe aus Kunststoff oder Metall.

Lösungen gegen den Pumpenverschleiß durch feststoffhaltige Medien entwickelt u.a. Netzsch: Um die Standzeit seiner Nemo-Exzenterschneckenpumpen bei Applikationen mit aggressiven oder abrasiven Medien weiter zu erhöhen, hat dieser Anbieter eine auf dem Konzept „iFT-Stator 2.0“ beruhende Einheit zum Nachjustieren entwickelt: Lässt die Abdichtung zwischen den Förderelementen aufgrund von Verschleiß nach, können die Vorspannung und somit die Pumpen-Performance auf einfache Weise durch ein Stauchen des Stator-Elastomers wiederhergestellt werden. Zudem informiert eine integrierte Anzeige darüber, in welchem Nachstellstatus sich der Stator befindet (Vorteil ist die höhere Betriebs- und Planungssicherheit).

Richter Chemie-Technik hat mit der Prozesspumpe MNK eine mit Fluorpolymer ausgekleidete Magnetkupplungspumpe im Programm, die Fördermengen bis 600 m3/h und Förderhöhen bis 60 m erreicht. Weil Betreiber nach Lösungen für Medien höherer Dichte, höherer Temperaturen und flexibler Fördermengen (Teillast, Überlast) nachfragten, hat der Anbieter die Baureihe modifiziert. Um den Anforderungen insbesondere im Teillastbereich gerecht zu werden, wurde das Laufrad hinsichtlich Schwingungsverhalten, Geräuschentwicklung und Festigkeit optimiert. Das Ergebnis ist ein Laufrad mit fünf Hauptschaufeln und fünf weiteren so genannten „Splitter Blades“. Diese „Laufrad Hydraulik III“ wird in Zukunft standardmäßig in der MNK 200-150-315 zum Einsatz kommen und kann dank identischer hydraulischer Leistung gegenüber der bisherigen „Standard Hydraulik II“ problemlos ausgetauscht werden.

Hier passen sich Pumpen flexibel an

Die Chemieproduktion der Zukunft muss flexibler werden – gefragt sind deshalb modulare Anlagen, die aus Plug-and-Play-Komponenten nach Bedarf auf unterschiedliche Prozesse, Produktionsvolumina oder Standorte angepasst werden können. Das bedeutet mit Blick auf die hier arbeitende Industriepumpe: Sie sollte möglichst unterschiedliche Fördervolumina und Förderdrücke abdecken. Flexibel skalierbare Pumpen-Baureihen sind gefragt.

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Als Erweiterung des Lieferprogramms für die chemische und petrochemische Industrie sowie diverse andere Anwendungen hat KSB die Baureihe Estigia entwickelt: Eine Niederdruck-Behälterpumpe, die für eine vertikale Nassaufstellung in geschlossenen, unter atmosphärischem Druck stehenden Behältern entwickelt wurde. Die Einbautiefe ist in diversen Längenabstufungen zwischen minimal 852 mm bis maximal 6402 mm Länge erhältlich.

Für jede Baugröße stehen drei Druckrohrdurchmesser zur Verfügung, sodass die Druckverluste durchflussabhängig minimiert werden. Dank der vertikalen Bauform haben die Pumpen nur einen geringen Platzbedarf. Als Werkstoffausführungen sind Gusseisen, Edelstahl und Duplexstahl verfügbar. Die Temperatur des Fördermediums kann je nach Ausführung zwischen -30 °C und +100 °C liegen. Als Antriebe kommen geregelte und ungeregelte Elektromotoren mit und ohne Atex-Zulassung zum Einsatz.

Grundfos hat sein bereits sehr umfangreiches Angebot an Hochdruckkreiselpumpen der Baureihe CR überarbeitet und nach oben erweitert: Die neuen XL-Ausführungen bieten einen maximalen Förderstrom bis 240 m3/h (Nenndruck: PN 40). Verglichen mit dem Marktstandard seien die XL-Ausführungen um fünf bis zehn Prozentpunkte effizienter, betont der Anbieter.

Mit 13 Baugrößen, vier Werkstoffausführungen (Gusseisen, zwei korrosionsbeständige Edelstahlsorten, Titan) und einer Reihe unterschiedlicher Anschluss- und Ausstattungsvarianten steht dem Betreiber ein breites Pumpenprogramm zur Verfügung. Den Möglichkeiten der Individualisierung (Customizing) sind hier kaum Grenzen gesetzt. Das modulare Design macht ein weitergehendes Customizing möglich. Konkret bedeutet dies, die Pumpen individuell auf Wunsch mit weniger Zubehör/Komponenten auszurüsten; was der Kunde nicht benötigt, entfällt – das reduziert die Komplexität.

Mit Speed dosieren

Mit einer High-Speed-Dosierpumpe für das Dosieren schlecht schmierender und abrasiver Medien wartet Oerlikon Barmag auf: Gerade für Betreiber, die aggressive Säuren zu fördern haben, sei die Schnellläufer-Pumpe vorteilhaft, so der Anbieter. Hauptvorteil der Präzisions-Zahnradpumpe ist der abgedichtete Produktraum. Der medienberührte Raum ist damit auf den Bereich um die Zahnräder begrenzt.

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Die außenliegenden, kugelgelagerten Lagerstellen der Schnellläufer-Pumpe sind extern geschmiert und verhindern damit, dass das zu dosierende Produkt einen Schaden durch Mangelschmierung verursacht. Zudem erlaubt der vergrößerte Drehzahlbereich (30 bis 500 min-1) einen erweiterten Austragsbereich, für den bisher mehrere Pumpen unterschiedlicher Größen eingesetzt werden mussten. Dadurch erspart sie dem Betreiber Produktionsumstellungen und verringert die Ersatzteilhaltung.

Pumpen-Services: Rat aus der Ferne

AR (Augmented Reality) kann die Wartung bzw. Instandhaltung in Prozessanlagen nachhaltig unterstützen. KSB zählt sich hier zu den Pionieren, will mithilfe von AR dem Kunden weltweit und ohne Verzögerung Experten-Know-how zur Verfügung stellen. Der Nebeneffekt des virtuellen Supports: Die raren Spezialisten müssen künftig nicht mehr einen Großteil ihrer Zeit auf Fernflügen zu weit entfernten Zielen verbringen, sondern offerieren ihr Wissen von ihrem zentralen Stützpunkt aus.

Fazit: Während die digitale Transformation der Pumpenwelt viel Aufmerksamkeit generiert, geht es in der analogen Welt geruhsamer zu. Für den Praktiker, den Betriebsingenieur oder den Instandhalter sind die analogen Fortschritte aber mindestens genauso wichtig wie die digitalen. Auf dem Pumpen-Forum im November werden Erfahrungen aus beiden Welten diskutiert.

Event-Tipp der Redaktion Das 16. Pumpen-Forum findet auch 2018 wieder im Rahmen der Förderprozessforen statt. Weitere Informationen zur Veranstaltung finden Sie auf unserer Eventseite. Unsere Bildergalerie zur letztjährigen Veranstaltung zeigt die Referenten des 15. Pumpen-Forums mit ihren Themenschwerpunkten.

* Der Autor ist freier Mitarbeiter bei PROCESS.

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