Kreiselpumpen Spezialkreiselpumpen sparen in der Braunkohleveredelung Energie und Ärger

Autor / Redakteur: Annette van Dorp / Dr. Jörg Kempf

Man hört sie kaum. Man sieht es ihr nicht an. Beinahe lautlos verrichtet die horizontale Kreiselpumpe MPCH Dry Run bei einem Montanwachshersteller Schwerstarbeit. Doch schwierige Bedingungen sind das Metier dieser Spezialkreiselpumpe aus dem Hause Bungartz.

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Wenn höchste Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit gestellt werden und schwierige Flüssigkeiten in allen Atex-Klassen zu fördern sind, ist die MPCH Dry Run die richtige Wahl. Weitere typische Beispiele sind neben Montanwachs Salzschmelzen, chemische Abwässer, Thermalöl mit Koks, Butadien, Acrylsäure, Toluol sowie TDI (Toluoldiisocyanat).
Wenn höchste Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit gestellt werden und schwierige Flüssigkeiten in allen Atex-Klassen zu fördern sind, ist die MPCH Dry Run die richtige Wahl. Weitere typische Beispiele sind neben Montanwachs Salzschmelzen, chemische Abwässer, Thermalöl mit Koks, Butadien, Acrylsäure, Toluol sowie TDI (Toluoldiisocyanat).
(Bild: Bungartz)

Mit einer nahezu 100-jährigen Tradition in der Braunkohleveredlung gewinnt das Unternehmen Romonta in der Region Mansfeld-Südharz fossiles Wachs aus Braunkohle des eigenen Tagebaus. Neben traditionellen Einsatzgebieten des dunklen Wachses hat sich Montanwachs durch Veredlung zu hellen bis weißen Hartwachsen als wichtiger Grundstoff für viele Industriezweige entwickelt. Es ist heute in Kosmetika, Farben, in der Kunststoffproduktion oder als Mittel im Keramik- und Metalldruckguss sowie im Bauwesen zu finden.

In einem mehrstufigen Gewinnungsprozess werden der Rohkohle in einem Trocknungsprozess etwa 50 Prozent des Wasseranteils entzogen, bevor sie gesiebt und zerkleinert wird. Beim Extraktionsprozess durchströmt heißes Lösungsmittel das Kohlebett und löst das Wachs heraus. Das in der Lösung enthaltene Rohmontanwachs wird in Verdampferkolonnen von Lösungsmitteln befreit.

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„Feinste Kohlepartikel – oft im Mikrometerbereich – können im Fördermedium enthalten sein, dabei hat die Pumpe ordentlich etwas zu leisten“, so die zuständige Fachingenieurin Kerstin John. Außerdem kann es je nach Temperatur in der Anlage bei der Wachsmasse zu Kristallisationsprozessen kommen, die den Einsatz einer Kreiselpumpe mit doppelter Gleitringdichtung zu einem Vabanquespiel machte. Deshalb musste hierfür eine neue Lösung gefunden werden. „Generell war die Prozesssicherheit nicht gegeben. Man war immer in Sorge, ob die Gleitringdichtung nicht wieder versagt. Oft musste die Anlage ungeplant runtergefahren werden, weil die Pumpe ausfiel“, beschreibt Kerstin John die vorherige Situation.

Problemlösung mit hohem Einsparpotenzial

Ein Besuch der Standortmesse Leuna Dialog war für die Romonta-Mitarbeiter der Anlass, auf Bungartz als Hersteller von Spezialkreiselpumpen zuzugehen. Die konkrete Beschäftigung mit dem Pumpentausch ergab sich dann durch das dort gezeigte Pumpen-Funktionsmodell. Den weiteren Kontakt übernahmen die Vertriebsingenieure von Bungartz. Durch eine genaue Analyse der Gegebenheiten erarbeiteten sie mit den Ingenieuren im Hause eine kostensparende und energieeffiziente Lösung.

Der Einsatz der Dry Run ermöglichte es, eine Pumpe für zwei Prozesse einzusetzen. „Die MPCH Dry Run leistet eigentlich die Arbeit von zwei Pumpen! Vorher hatte man in der zweiten Stufe des Prozesses noch eine weitere Pumpe. Jetzt ist die Dry Run auch mit den Verdampferkolonnen verbunden und bedient beide Prozesse“, erklärt Kerstin John. Für das Fördermedium Wachslösung ist sie mit einer maximalen Betriebstemperatur von 130 °C ausgelegt. Weitere Betriebsbedingungen sind eine Fördermenge von 15 m3/h, eine Förderhöhe von 38 m, eine Leistung von 3,7 kW sowie eine Drehzahl von 2900 1/min.

Die Umrüstung und der Pumpen­einsatz verliefen bzw. laufen seither wie folgt: Die Spezialkreiselpumpe ist seit Februar 2016 mit ca. 7200 Betriebsstunden im Jahr im Einsatz. Die Umrüstung klappte reibungslos und ohne größere Umbaumaßnahmen. „Da schon im Vorfeld alles so gut gelaufen war und sowohl Herr Meusel als auch Herr Poppe (begleitende Fachingenieure Außendienst, Anm. d. Red.) jederzeit für die Beantwortung für Fragen zur Verfügung standen, konnte die Dry Run reibungslos in Betrieb genommen werden.“

Beim ersten Anfahren war noch ein zu großer Sperrgasfluss gewählt worden, deshalb musste ein kurzer Einstellungswechsel vorgenommen werden. „Dann lief alles bestens“, so schildert Kerstin John die unkomplizierte Inbetriebnahme.

Bei der turnusmäßigen Überprüfung der Anlage, die etwa alle drei Monate als geplanter Anlagenstillstand stattfindet, gab es keinerlei Störungen. Auch beim erneuten Anfahren der Anlage funktionierte die Dry Run einwandfrei. „Die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit der Bungartz-Pumpe sind unübertroffen. Sie ist technisch sicher und der Überwachungsaufwand konnte auf nur zwei Signale reduziert werden“, berichtet John weiter.

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Auf einen Blick: Wesentliche Merkmale der MPCH Dry Run
  • robuste und langlebige Konstruktion
  • trockenlaufende und druckentlastete Magnetkupplung
  • kein Trockenlaufschutzsignal notwendig
  • kein Vorfilter erforderlich
  • Betrieb ohne Fördermedium verursacht keinen Schaden
  • Dichtungs- und Lagertechnologie arbeiten unabhängig vom Fördermedium und sind dadurch komplett verschleißfrei
  • fettgeschmierte Wälzlager mit einer Mindest-Lebensdauer von 32.000 Stunden
  • eigensicher – d.h. sicher gegen Fehlbedienung, sicher bei Laufradblockaden, kein Produktaustritt im Falle von Spalttopfbruch
  • bezogen auf hermetisch dichte Pumpen sehr niedriger Energieverbrauch

Funktionen und Vorteile der Spezialkreiselpumpe Dry Run

Die einstufige horizontale Chemiepumpe mit trockenlaufender Magnetkupplung ist robust im Betrieb. Die dauerhaft trockenlauffähige Konstruktion, bei der auch die Lagereinheit ohne Produktberührung läuft, ermöglicht einen nahezu flüssigkeits-unabhängigen Einsatz der Pumpe. Der von Sperrgas durchströmte, produktfreie Labyrinthbereich zwischen Laufradrückseite und Wellenlagerung sorgt für eine Wärmebarriere mit hohem Temperaturgradienten und somit für eine niedrige Temperatur der Lager.

Ein keramischer Spalttopf sorgt für eine wirbelstromfreie Magnetfeldübertragung ohne Produktberührung und bietet selbst bei minimaler Belastung höchste Sicherheit. Die dreifache Dichtungsanordnung bietet ebenfalls einen sehr hohen Sicherheitsstandard, da nur eine geringe Druckbelastung des Spalttopfs auftritt, der in einer Gasatmosphäre ohne Produktberührung läuft. Feststoffbarrieren – durch eine spezielle Rückführungs-Labyrinth-Technologie – ermöglichen eine wirksame Flüssigkeits-Feststoffseparation. Selbst eine Strömungsflussunterbrechung des Mediums verursacht keine Schäden an der Pumpe. Für höchste Laufruhe ist die stabile, biegesteife Welle ein Garant.

Eine optimale Betriebszuverlässigkeit, niedrigen Installationskosten durch Normmaße und geringe Kosten durch Wartungsintervalle von drei Jahren sind schon entscheidende Kriterien für den Einsatz dieser eigensicheren Chemiepumpe. Durch eine Lebensdauer der Lager von über 32.000 Stunden und die nachweisbar sehr lange Standzeit macht sich die Chemiepumpe auch auf Dauer bezahlt.

Neben den genannten technischen Vorteilen zeichnet sich die Spezialkreiselpumpe durch eine positive Energiebilanz aus. Im beschriebenen Anwendungsbeispiel konnte der Stromverbrauch durch den Pumpentausch um bis zu 65 % reduziert werden. Kerstin John: „Die Stromeinsparungen sind enorm. Bei den zwei Vorgängerpumpen wurden für den Einsatz sieben Ampere benötigt. Die Dry Run kommt mit zwei Ampere aus.“

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Weitere Spezialisten: Selbstregelnde Tauchpumpen

Der Montanwachshersteller Romonta hat auch zwei selbstregelnde Tauchpumpen in Zone-0-Ausführung, die ebenfalls trockenlaufsichere und hermetisch dichte MPCTAN im Einsatz. Diese universell – sogar für stark verschmutzte Medien – einsetzbare Tauchpumpe ist für Eintauchtiefen bis zu 5,5 m und für Medien bis zu 280 °C geeignet. Zur direkten ebenerdigen Förderung aus dem Vakuum einer Bandfilteranlage sind noch weitere selbstregelnde Pumpen für das schwarze Gold im Einsatz. Sie tun seit 2002 unauffällig ihren Dienst.

Fazit: Betrachtet man allein das übliche Kostenverhältnis von 30:70 – Kauf und Installation (ca. 30 %) zu den Betriebskosten wie Energie und Wartung (70 %) – so ist es nicht verwunderlich, dass die Wahl auch aus diesem Grund auf diese effiziente Pumpenlösung gefallen ist. Gerade auch in der chemischen und petrochemischen Industrie, der Umweltschutz- oder der Kraftwerkstechnik wird die auch als Problemlöser-Pumpe bezeichnete MPCH Dry Run bevorzugt eingesetzt.

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.

* A. van Dorp ist Inhaberin der A. v. D. Kommunikation, Jüchen.

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