Die neue Mathematik der Tauchpumpen

Spaltrohrmotorpumpe in der Feinchemie

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17.03.2017 2 wartungsfreie Gleitlager + 1 m Welle = 15 m Eintauchtiefe: Die Technologie der Spaltrohrmotorpumpe ermöglicht Anwendern entscheidende Vorteile und zeigt sich, beispielsweise durch den Wegfall von langen Wellen oder aufwendigen Kühl- und Schmiersystemen von Gleitringdichtungen, oft als preiswerte Alternative zu konventionell gedichteten Pumpen und magnetgekuppelten Installationen mit außenliegendem Antrieb.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Der Spaltrohrmotor hat sich in den vergangenen Jahrzehnten als wartungsarmer und zuverlässiger Antrieb seinen Platz in Tauchpumpen für die chemische und petrochemische Industrie erarbeitet.
  • Mit zeitgemäßen Überwachungsgeräten ausgestattet und mit ihrer kompakten Konstruktion ermöglicht diese Technologie eine oft simple, kostengünstige und besonders betriebssichere Alternative zu konventionellen Wellendichtungen oder magnetgekuppelten Ausführungen von Tauchpumpen.

Bild: Hermetic

Bild: Hermetic

Aus diesem Grund lieferte Hermetic-Pumpen im Austausch zu konventionellen Tauchpumpen zwei 8-stufige, wellendichtungslose Spaltrohrmotorpumpen der Baureihe TCAM 30/4+4. Die Besonderheit bei der Umsetzung lag an der maßgeschneiderten Anpassung der Pumpen an die bestehende Anlage und deren Behälter. Die Pumpen konstruierte der Hersteller so, dass sie der Anwender in den bestehenden Behälter (mit einem Durchmesser von 500 mm) problemlos einsetzen konnte. Der Kunde, aus dem Bereich der Schweizer Feinchemie, ersparte sich dadurch den kosten- und zeit­intensiven Umbau der bestehenden Installationen seiner Produktionsanlage.

Konstruktive und logistische Herausforderung

Die gelieferten Tauchmotorpumpen sind die längsten Pumpen, die das Unternehmen in seiner bisherigen Geschichte gefertigt hat. Mit einer Eintauchtiefe von mehr als 15 m – bei einer Pumpenwelle von 1 m – lagen letztendlich die Herausforderungen an der Anpassung an die bestehende Anlage des Betreibers, so wie in der internen und externen Logistik. Denn die Pumpen fertigte der Hersteller auf Kundenwunsch in voller Länge, weshalb er diese mit einem Spezialtransport ausliefern musste. Die Tauchmotorpumpen in Tandem-Bauweise fördern das Medium [NH3] mit einer Temperatur von -33 °C. Die Förderhöhe [H] beträgt 260 m bei einem Förderstrom [Q] von 12 m³/h. Die Pumpenaggregate sind für einen Nenndruck von 40 bar ausgelegt und für den Betrieb mit Frequenzumformer [30 bis 60 Hz] geeignet.

Die Besonderheit der Technik

Durch die hermetisch dichte Konstruktion der Antriebseinheit – bestehend aus Hydraulik und Motor – ist es möglich, diese vollständig in den Kessel oder Tank zu versenken. Nur das Druckrohr und der elektrische Anschluss werden durch den Tankdeckel über die Mannlochplatte aus dem Behälter geführt. Davon profitiert der Betreiber gleich mehrfach: Die mediengeschmierten Gleitlager des Spaltrohrmotors führen eine kurze Welle, auf der die rotierenden Teile des Motors und der Hydraulik vereint sind. Einen berührungs- und verschleißfreien Lauf der Rotoreinheit ermöglicht die Hermetic-Technologie „Zart“ (Zero Axial and Radial Thrust). Hierdurch sind Installationen teils über viele Jahre ohne Instandhaltungsmaßnahmen verschleißfrei in Betrieb. Kundenstudien zeigen, dass diese Technologie ein Vielfaches der MTBF-Zeiten einer herkömmlichen Installation zur Folge hat.

In der Tiefe steigt die Effizienz

Die Zustandsüberwachung an Tauchmotorpumpen ist ungleich schwieriger als bei Aggregaten, die im Freien aufgestellt sind. Aus diesem Grund bietet die Spaltrohrmotorpumpe des Herstellers ein Überwachungskonzept, das über eingebaute Sensoren den sicheren Betrieb der Pumpe überwacht. Neben Betriebstemperatur, Füllstand und Motorlast ist es auch möglich, das speziell entwickelte MAP-System zu integrieren. Es überwacht kontinuierlich die Position des Rotors und ist damit ein sicherer Indikator für ungewollte Betriebszustände und Verschleiß. Für Anwender ebenfalls interessant ist, dass Spaltrohrmotorpumpen ihre Vorteile vor allem bei tiefkalten Anwendungen ausspielen. Denn die Effizienz von Elektromotoren sinkt bei steigender Temperatur. Das geförderte Medium kühlt den Spaltrohrmotor und hält ihn auf niedriger Temperatur – wodurch dieser besonders effizient arbeitet. Durch den Wegfall jeglicher dynamischer Dichtungen und konventioneller Lager ermöglichen die hermetischen Pumpen hier ein Plus an Sicherheit und Robustheit.

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Homepage des Anbieters.

Heftausgabe: März 2017

Über den Autor

Boris Sander, Leiter Produkt- und Applikationsmanagement, Hermetic-Pumpen
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