Pumpen-Forum 2023 Wie kommt Effizienz in die Pumpe?

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Pumpen sind ein wesentlicher Bestandteil in vielen industriellen Anwendungen. Durch den weltweiten Einsatz sind Pumpen auch für 10% des Energieverbrauchs verantwortlich. Möchten wir also unseren ökologischen Fußabdruck verkleinern und gleichzeitig Instandhaltungskosten reduzieren, müssen wir uns mit dem Design dieser Pumpen auseinandersetzen. Auf dem diesjährigen Pumpen-Forum zeigen namhafte Experten, wie das gelingt.

Bei den Lebenszykluskosten einer Pumpe fallen bis zu 80% auf die Energiekosten. Energieeinsparungen und Kosteneinsparungen hängen also sehr stark zusammen. Sabrina Nicklas, Key Account Managerin iSolutions bei Grundfos berichtet, dass bei Grundfos die Energieeinsparungen und die damit einhergehende Systemoptimtierung im Fokus steht. Mit einem energieeffizienten Motor, PID-Kontroller und einem Frequenzumrichter schaffen die Experten die Grundlagen dafür. Doch nicht nur die Pumpe und der Motor spielen eine Rolle, sondern auch die Verrohrung, die Ventile oder die Regelung der Pumpe.

Die drehzahlgeregelte Pumpe deckt den tatsächlichen Bedarf im Prozess und spart den anderen Teil der Zeit Energie. Eine Pumpe zu überdimensionieren, um mögliche Spitzenlasten in Durchflussmenge oder Förderhöhe abzudecken, ist nicht mehr notwendig, wenn die Pumpe im überfrequenten Bereich betrieben wird.

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Um den Betrieb langfristig sicherzustellen, werden weitere Parameter der Pumpe ausgelesen. So bekommt ein Prozessleitsystem jederzeit Informationen zum Leistungsverbrauch, zu Drehzahl, oder zur Bedingung der Pumpe. Der PID-Regler mit einer Drucküberwachung kann z.B. dazu verwendet werden, um Trockenlauf zu vermeiden und verbessert so den langfristigen Betrieb der Pumpe. In manch einer Anwendung kann sogar eine kleine Steuerung eingespart werden, erklärt Nicklas in ihrem Vortrag.

Kreiselpumpen können durch Steuerungsalgorithmen optimiert werden

Die energieeffiziente Betriebsführung von Pumpen ist auch das Thema von Thomas Hieninger, Projektingenieur und Projektleiter bei Envi Con Engineering. In seinem Vortrag erläutert er, wie Kreiselpumpensysteme allein durch Steuerungsalgorithmen energieoptimal betrieben werden können. Er erklärt, wie energetische Optima von Pumpen beschrieben werden können und wie unterschiedliche Systeme daraufhin steuerungstechnisch optimiert werden können. Hierzu zeigt er Beispiele auf, wie eine Pumpe mit einem Extremwertregler betrieben wird und wie Pumpen im Parallelbetrieb ihre Schaltpunkte und ihre Drehzahlen autonom finden, sodass der Energiebedarf minimiert wird.

Bei Dauermagnetkupplungen kommt es auf die Auslegung an

Die steigende Nachfrage nach alternativen Energien hat die Vorteile einer Dauermagnetkupplung in den Fokus gerückt, z.B. bei Systemen zur Wasserstofferzeugung und -transport und bei Produktionsanlagen, die Abwärme zur Stromerzeugung nutzen. Für Neel Sheth, Technischer Leiter, DST Dauermagnet-Systemtechnik, sind es die Auslegungskriterien für eine Dauermagnetkupplung, worauf es im Betrieb ankommt. Die wichtigsten bekannten Kriterien sind Druck, Temperatur und Drehmoment. Dauermagnetkupplungen sind zwar nur Komponenten, aber dennoch ein sehr wichtiger Teil des Systems. Daher ist ein besseres Verständnis des Systems erforderlich, um eine optimale Lösung für die Anwendung zu ermöglichen.

Pumpen und Wasserstoff: Das Traumpaar der Förderprozessforen 2022

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Smarte Sensoren reduzieren ungeplanten Stillstand von Pumpen

Dr. -Ing. Jan Köser, Business Development Manager, core sensing beschäftigt sich mit dem Thema IIOT rund um die smarte Pumpe von Morgen. Um Komponenten smart zu machen, werden Sensordaten benötigt. In meisten Fällen reichen die Messwerte aus der Steuerung der Maschine nicht aus. Zusätzliche Sensorik muss in bestehende Komponenten und Maschinen integriert werden oder bei neuen Produkten von Anfang an eingeplant werden. Während der Prototypenphase kommt es meistens zu einer Flut an Messwerten, die analysiert werden müssen. Um die Datenmengen in der Serie zu reduzieren, wird heutzutage auf effizientes Edgeprocessing gesetzt. Sensorknoten von der Größe einer Streichholzschachtel verarbeiten die Messdaten am Ort der Entstehung und übertragen die relevanten Daten meist drahtlos an ein Gateway. Dieses fungiert als Schnittstelle zu bestehenden Steuerungen und sendet die Daten in eine Cloud oder ein mobiles Endgerät. Die smarte Pumpe ist nicht allein. Weitere Daten von smarten Komponenten wie Motoren, Kupplungen, Ventilen und Tanks fließen in der Cloud zusammen und können für Predictive Maintenance, Prozesssteuerung und -optimierung genutzt werden. Ungeplanter Stillstand kann dadurch reduziert und Wartungsarbeiten vorausschauend geplant werden.

Wenn auch Sie Ihre Pumpen energieeffzienter betreiben wollen und die neuesten Trends zum Thema Digitalisierung erfahren möchten, dann melden Sie sich noch heute für das Pumpen-Forum an. Es findet vom 20. bis 21. November 2023 im Rahmen der Förderprozess-Foren im Vogel Convention Center in Würzburg statt.

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