Die Extra-Dosis Effizienz

Pumpe für die Prozessindustrie

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16.03.2017 Kühlkreisläufe und Kesselspeisewasser kommen in allen Bereichen der Industrie weltweit zum Einsatz. In diesen Kreisläufen können Korrosionen oder Ablagerungen zu Ausfällen führen – müssen sie aber nicht. Denn wenn Dosierpumpen, Regler und Sensoren aufeinander abgestimmt arbeiten, ist ein störungsfreier Betrieb mit einem Maximum an Sicherheit möglich.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Magnet- und Motor-Membrandosierpumpen, das Herz von Dosiersystemen, ermöglichen ein sicheres und exaktes Dosieren. Das ist wichtig, denn ein geringer Chemikalieneintrag reduziert nicht nur die Kosten, sondern schont zusätzlich Ressourcen und Umwelt.
  • Als Verdrängerpumpen reduzieren sie aufgrund ihrer Funktionsweise den Energiebedarf auf ein Minimum und verursachen somit nur geringe Betriebskosten.

Bild: ProMinent Deutschland GmbH

Exakt auf den
Bedarf dosierte
Chemikalien
schonen Umwelt und Geldbeutel
gleichermaßen.
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Sicher ist sicher: Die Wanne fängt im Ernstfall austretende Chemikalien auf.
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Korrosionsschutz ermöglicht den dauerhaft wirtschaftlichen Betrieb von Kesselspeisewasser-Anlagen. Bild: Prominent

Korrosionsschutz ermöglicht den dauerhaft
wirtschaftlichen Betrieb von Kesselspeisewasser-Anlagen.
Bild: Prominent

In Kraftwerken führen Kesselstein oder Korrosionsschäden durch mangelhafte Speisewasseraufbereitung in der Regel zu einem unwirtschaftlichen Kesselspeisewasser-Betrieb. Neben Wasser- und Energieverlusten kann dies im schlimmsten Fall auch zu Ausfällen der Dampfturbinen führen. Zum Einhalten der notwendigen Speisewasserqualität nach VDI-Richtlinienaufbereitung 2035 beziehungsweise Vorschriften des VdTÜV 1453 und 1454 werden kundenspezifisch angepasste Wasseraufbereitungsanlagen für Kraftwerke entwickelt und gefertigt.

Dosieren im Explosionsbereich

Zum Aufbereiten des Kesselspeisewassers in einer Kraftwerkanwendung in Norddeutschland wollte der Betreiber eine Ammoniaklösung zur pH-Wertanhebung auf > 9 einsetzen. Die hierfür konzipierte Ammoniak-Ansetz- und -Dosierstation stellt aus kundenseitig bereitgestelltem 25%igem Ammoniak und vollentsalztem Wasser eine 4 bis 5%ige Ammoniaklösung her. Exakt auf die benötigte Kapazität der Anlage abgestimmt, wurde die plattenmontierte Dosierstation mit einem 500-l-PE-Behälter mit Zumessgefäß, zwei Membrandosierpumpen und einem Mess- und Regelgerät ausgestattet. Bei der Planung der plattenmontierten Dosierstation musste der Hersteller verschiedene sicherheitsrelevante Aspekte berücksichtigen: Da im Zumessgefäß Ex-Zone 1 herrscht, wurde, um den Ex-Schutzes zu ermöglichen, der Niveauschalter über einen Trennschaltverstärker als eigensicherer Stromkreis konzipiert. Ebenso waren eventuell austretende Chemikalien Teil des Sicherheitskonzeptes. Für sie installierte das Unternehmen eine Wanne, in der die Dosierstation sowie der 500-l-PE-Behälter stehen, der diese sicher auffangen kann. Die Bauweise und der kompakte, anschlussfertige Aufbau ermöglichen eine einfache Installation und leichte Bedienung.

Fachgerechte Behandlung schützt vor Ablagerungen

Welche Rolle Kesselspeisewasser auch in einem Salzbergwerk spielt, zeigt folgendes Beispiel: Rund 900 m unter der Erde arbeiten Bergleute in einem Salzbergwerk am Niederrhein, um das „Weiße Gold“ abzubauen – rund 1,2 Mio. t/a. Wer dabei nur an Speisesalz denkt, liegt falsch: Rund ein Drittel werden als Auftausalz für glatte Straßen und Bürgersteige verkauft. Und etwas mehr als ein Viertel (27 %) der jährlichen Fördermenge vertreibt das Bergwerk als Gewerbesalz. Dieses kommt beispielsweise bei der Erdölförderung als Spüllösung für Bohrlöcher zum Einsatz. Besonders hochwertige Produkte sind Pharma- und Speisesalze, zu deren Herstellung eine Siedesalzanlage genutzt wird – ein energetisch aufwendiger Prozess. Diese Energie stellt ein Kesselhaus auf dem Werksgelände in Form von Dampf bereit. Damit die Dampferzeuger reibungslos funktionieren und die Anlage hinreichend vor Korrosion geschützt ist, muss der Betreiber das Kesselspeisewasser behandeln. Denn der Verdampfungsvorgang konzentriert die Inhaltsstoffe des Kesselwassers stark auf. Ohne den Einsatz von Chemikalien bilden sich Ablagerungen, die den Dampfkessel beschädigen können. Deren korrekten Ansatz und Dosierung regelt eine automatische Dosieranlage vor Ort, die speziell auf die Bedürfnisse der Produktionsanlage abgestimmt ist. Das System vermischt Natronlauge, Natriumsulfit und ein Mineral mit demineralisiertem Wasser in einem 500 l großen PE-Ansatzbehälter und dosiert die Mischung dem Kesselspeisewasser zu. Dabei reduziert die bedarfsgerechte Dosierung den Chemikalienverbrauch auf das Nötigste; die erforderliche Wirkung der Chemikalien ist aufgrund der Automatisierung aber stets sichergestellt.

Im Einsatz: Magnetdosierpumpen

Für die Speisewasserdosierung füllen Magnetdosierpumpen die drei Chemikalienkonzentrate zunächst aus je 250 l großen PE-Behältnissen in ein Zumessgefäß um. Eine zentrale Steuereinheit (SPS) wählt die Konzentratdosierpumpen nacheinander an und gibt die vorgegebenen Mengen in das Gefäß. Von dort gelangen die Chemikalienkonzentrate über ein Membranventil in den Ansatzbehälter, wo sie die Anlage mit dem VE-Wasser verrührt. Eine Motordosierpumpe mit Sauggarnitur und einer Dosierleistung von 120 l/h füllt die Speisewasserdosierung anschließend in einen Vorratsbehälter um, der 999 l speichert. Auf diesem sind weitere vier Magnetdosierpumpen installiert, die die Chemikalien kontinuierlich dem Kesselspeisewasser zuführen, wobei die Pumpen universell anzusteuern sind. Der verschleißfreie Magnetantrieb ermöglicht auch unter Maximallast eine lange Lebensdauer.
Fazit: Dosiersysteme, die Kühlkreisläufe und Kesselspeisewasser optimieren, verhindern zuverlässig Kalkablagerungen oder ein Korrodieren der Verrohrungen und Wärmeübertrager. Wichtig ist dabei, dass die eingesetzten Membrandosierpumpen und Dosiersysteme den harten Prozessbedingungen, wie sie in der Chemie und Petrochemie vorherrschen, gerecht werden. Dann ermöglichen sie Anwendern eine hohe Betriebssicherheit und hohe Verfügbarkeit. Aufgrund des hohen Aufkommens von Kühlwasser in den industrialisierten Ländern kann die breite Anwendung einer optimierten Kühlwasseraufbereitung, volkswirtschaftlich gesehen, ganz wesentlich zur Energieeinsparung und Schonung von Ressourcen und Umwelt beitragen.

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Heftausgabe: März 2017
Michael Birmelin, Marketing-Redakteur, ProMinent Deutschland GmbH

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