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Selbstentlüftende Thermalölpumpe

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04.08.2016 Medien mit hohen Temperaturen, beispielsweise Thermalöle, sorgen an Gleitringdichtungen von Pumpen häufig für Probleme. Oft werden deshalb aufwendige Faltenbalg-Gleitringdichtungen eingesetzt. Eine neue Pumpenkonstruktion kommt dabei ohne manuelle Befüllung und Entlüftung des GLRD-Gehäuses aus.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Die meisten Thermalölpumpen müssen vor dem Anfahren manuell extern mit heißem oder kaltem Öl befüllt und entlüftet werden. Diese Arbeiten sind für das Bedienpersonal nicht ungefährlich.
  • Die neue NKX-Pumpenbaureihe ist mit einem integrierten Kühl- und Entgasungssystem ausgestattet, durch das die manuelle externe Befüllung und Entlüftung des Gleitringdichtungs-Gehäuses entfällt.
  • Das Kühlsystem ermöglicht es, dass zur Abdichtung einfachwirkende Gleitringdichtungen eingesetzt werden können.

Wenn 350 °C heißes Öl an einer Gleitringdichtung ansteht, sind Crackprozesse unvermeidlich. Denn an der Nahtstelle zwischen Gehäuseinnerem und der Umgebung reagieren auch kleine Ölleckagen mit Sauerstoff – auf der Gleitringdichtung entsteht Ölkohle. Außerdem müssen die Pumpen vor dem Anfahren aufwendig entlüftet werden, um Trockenlauf zu vermeiden. Gut, wenn die Pumpe dem Betreiber diese Prozedur abnimmt.
Pumpen mit Gleitringdichtungen tolerieren keinen Trockenlauf. Dieser entsteht beispielsweise dann, wenn eine Kreiselpumpe vor dem Anfahren leer ist. Um Trockenlauf zu vermeiden, muss die Pumpe zunächst sorgfältig entlüftet werden. Die meisten Thermalölpumpen werden deshalb manuell extern mit Öl befüllt und das Gleitringdichtungs-Gehäuse entlüftet. Hierbei entstehen Ölleckagen, die einerseits sicher aufgenommen und andererseits entsorgt bzw. zurückgeführt werden müssen. Außerdem sind die Arbeiten für das Be­dienpersonal nicht ungefährlich. Dazu kommt, dass Thermalöl während des Betriebs – und diese Ausgasungen können sich  im Gleitringdichtungs-Gehäuse sammeln und schließlich zum Trockenlauf und der Zerstörung der Gleitringdichtung führen. Die Folge sind umweltgefährdende Ölleckagen, die entsorgt werden müssen, und Pumpen- bzw. Anlagenstillstände.
Um diese Probleme zu vermeiden, wurde die neue NKX-Pumpenbaureihe mit einem integrierten Kühl- und Entgasungssystem ausgestattet, durch das die manuelle externe Befüllung und Entlüftung des Gleitringdichtungs-Gehäuses entfällt. Vor der Inbetriebnahme wird die Pumpe über die angeschlossenen Rohrleitungen befüllt. Durch den Start der Antriebsmaschine wird der interne Entlüftungsmechanismus in Gang gesetzt. Dieser baut den Druck kontinuierlich auf und sorgt dafür, dass ständig Thermalöl um die Gleitringdichtung zirkuliert. Dadurch wird die entstehende Reibungswärme über einen angeschlossenen Rohrkühler abgeführt. Ein Axiallüfter sorgt für den notwendigen Luftaustausch am Rohrkühler.
Im Gegensatz zu bisherigen Pumpenkonstruktionen, die mit aufwendigen Faltenbalg- oder doppeltwirkenden Dichtsystemen ausgestattet sind, ermöglicht es das Kühlsystem, dass zur Abdichtung einfachwirkende Gleitringdichtungen für Thermalölanlagen mit Betriebstemperaturen bis 350 °C und einem Betriebsdruck bis 10 bar eingesetzt werden können. Dadurch lassen sich Wartungs- und Instandhaltungskosten reduzieren. Die Gleitringdichtung ist so angeordnet, dass sie in einem Bereich mit geringer thermischer Belastung liegt und nur ein geringer Austausch des Wärmeträgers zwischen Pumpengehäuse und Gleitringdichtungsraum stattfindet. Bei eventuellen Schäden an der Gleitringdichtung wird austretendes Öl durch eine integrierte Leckage­abführung abgeleitet. Damit wird auch eine Beschädigung des Wälzlagers vermieden. Das Kühlsystem sorgt außerdem für niedrige Lagertemperaturen (maximal 100 °C), sodass das dauerfettgeschmierte Kugellager auch unter extremen Belastungen eine lange Lebensdauer erreicht.
Die Pumpenbaureihe ersetzt die bisherigen Thermalölumwälzpumpen NKLS von Dickow. Die Abmessungen sind identisch, so dass die Pumpen einfach ausgetauscht werden können. Abmessungen und Leistungsbereich entsprechen der DIN EN 733, d. h., die Baugrößen sind so abgestuft, dass bei allen Einsatzfällen ein möglichst günstiger Wirkungsgrad erreicht wird.
Die neue Pumpe ist eine einstufige, einflutige Spiralgehäusepumpe in horizontaler Bauart. Sie ist mit einem axialen Saugstutzen und achsmittigem, senkrecht nach oben zeigendem Druckstutzen ausgeführt. Der Lagerträger einschließlich Laufrad, Wellenabdichtung und Kühler bildet eine Montageeinheit und kann nach dem Entfernen der Gehäuseverschraubung ohne Demontage der Rohrleitung ausgebaut werden.
Die Pumpen sind mit aus einem Stück gegossenen und geschlossenen Laufrädern ausgestattet. Ein Drosselspalt sowie Entlastungsbohrungen sorgen für die hydraulische Entlastung, sodass die auftretenden Restschübe minimiert  werden. Die Pumpe erreicht eine Förderleistung bis 400 m3/h und eine Förderhöhe bis 90 m. 1608ct908

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Heftausgabe: August 2016

Über den Autor

Ralph Schommer, Dickow Pumpen
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