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Pumpen-Forum 2015

So fördern Sie feststoffhaltige Flüssigkeiten

| Autor / Redakteur: Hans-Jürgen Bittermann / Matthias Back

Wenn trotz einer intensiven und wiederholten Schulung des Betriebspersonals, trotz einprägsamer ‚Anfahrschilder‘ neben der Pumpe nach wie vor die meisten Pumpenausfälle auf das falsche Handling durch Betriebsmitarbeiter zurückzuführen ist – was kann da noch helfen? ‚Alles vollständig automatisieren‘, raunte es da aus den Reihen der Teilnehmer.

Gewiss: Smarte Pumpen können einer falschen Behandlung entgegen wirken. Aber auch das ist keinesfalls narrensicher, wie ein aktueller Fall beim Geothermiekraftwerk im pfälzischen Insheim zeigt: Beim automatischen Herunterfahren des Kraftwerks aufgrund einer Betriebsstörung wurden im Sekundärkreislauf (Arbeitsmedium: Isopentan) die zwei Schieber vor und nach der Pumpe geschlossen und erst danach die Pumpe abgeschaltet. Aufgrund der falsch programmierten Abschaltfolge beschädigte der entstehende hohe Druck die Stopfbuchsen der Schieber. Folge: Austritt von etwa 100 l wassergefährdendem und leicht entzündlichem Isopentan. Der TÜV gab sich übrigens mit der reinen Umprogrammierung nicht zufrieden und schrieb eine zusätzliche Sicherung beim Schließen die Ventile vor.

Suspensionen: Immer gut Rühren

Als besonders geeignet für die Förderaufgabe ‚feststoffhaltige Medien‘ stellt Matthias Sauter (Lewa) hermetisch dichte Kolben-Membranpumpen heraus. Bei diesen Pumpen kommt das Förderfluid mit möglicherweise abrasiven Partikeln nicht mit der dynamischen Dichtung zwischen Pumpenarbeitsraum und Umgebung in Kontakt. Das sichere akzeptable Laufzeiten der Dichtungen.

„Beim Fördern feststoffhaltiger Medien sind bei oszillierenden Verdrängerpumpen zumeist die Ventile der Knackpunkt“, weiß Sauter. Fluide mit Feststoffen können einen Einfluss auf die Ventilschließverzögerung, den Ventildruckverlust und den Verschleiß haben. Sicherheitsventile sollte man so installieren, dass keine Sedimentation im Zuströmbereich oder im Ventil selbst erfolgen kann. Sauter rät zu einer strömungsgünstigen Zu- bzw. Abström-Geometrie; Totgebiete, an denen eine Ablagerung stattfinden kann, sind zu vermeiden. Darüber hinaus gibt er diese Tipps: Beim Fördern von Suspensionen sollte der Betreiber im Vorratstank stets einen Rührer installieren, um die Feststoffe in Schwebe zu halten. Zudem sollte man das Fluid nicht unmittelbar am Boden entnehmen (dort sammeln sich aus naheliegenden Gründen die größeren Partikel an), sondern über eine seitliche und ansteigende Saugleitung. Die Druckleitung sollte leicht fallend von der Pumpe weg verlegt sein – darüber hinaus sei die mittlere Strömungsgeschwindigkeit ausreichend zu bemessen. Sauter empfiehlt, Pulsationsdämpfer prinzipiell zu vermeiden; sollte das nicht möglich sein: die Dämpfer auf einer Rohrleitung mit möglichst großer Nennweite installieren.

Heinz Nägel (Feluwa) führte aus, dass die Grenzen der Einsatzfähigkeit von oszillierenden Verdrängerpumpen nicht nur durch das zu fördernde Medium und dessen Eigenschaften bestimmt werden, sondern darüber hinaus auch durch die Druckpulsation in Folge von Förderstromschwankungen. Hintergrund: Bei Verdrängerpumpen muss infolge der periodisch wechselnden Kolbenverdrängung bei jedem Hub die gesamte Flüssigkeitsmenge in der Saug- und Druckleitung beschleunigt und wieder abgebremst werden.

Zur Reduzierung von Druck- und Förderschwankungen und Glättung der daraus resultierenden Druckspitzen werden in der Regel Pulsationsdämpfer verwendet. Die bekannteste Bauform konventioneller Pulsationsdämpfer für oszillierende Verdrängerpumpen sind mit Gas gefüllte Dämpfer (‚Windkessel‘).

Weitere Bildergalerien rund um die Förderprozessforen:

Abendveranstaltung Förderprozess-Foren 2015
Ausstellerrundgang Förderprozess-Foren 2015

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