Sauber gepumpt

Vorteile magnetgekuppelter Chemiepumpen

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24.11.2016 Geht es um Prozesssicherheit, sind magnetgekuppelte Pumpen nach wie vor die Lösung der Wahl für Betreiber aus der Chemie. Der Praxisbeitrag zeigt im konkreten Anwendungsfall, warum das so ist.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Bei einem Hersteller von chemischen Vorprodukten wie Wasch- und Reinigungsmitteln kommen Medien zum Einsatz, die die Fördertechnik gleich mehrfach herausfordern. Denn diese sind nicht nur chemisch aggressiv, sondern wirken teils auch abrasiv. Hinzu kommen hohe Temperaturen und eine durch Flüchtigkeit entstehende Explosionsgefahr.
  • Daher setzt der Betreiber auf magnetgekuppelte Chemiepumpen. Diese erfüllen nicht nur alle Anforderungen bezüglich der Sicherheit, sondern ermöglichen auch hohe Betriebsstunden, bevor eine Wartung nötig wird.

Ob Körperpflege, Wasch- und Reinigungsmittel oder Beton-Zusatzstoffe: Seit 1995 produziert Kao Chemicals in Emmerich unter anderem tertiäre Amine als Vorprodukte für Körperpflege, Wasch- und Reinigungsmittel sowie Beton-Zusatzstoffe; zu den Kunden gehören unter anderem L‘Oréal, Evonik, Henkel und Unilever. Dabei setzt das Unternehmen fast ausschließlich Pumpen von Allweiler ein.

Leckagefreie Produktion

Bei den eingesetzten Pumpen handelt es sich sowohl um Chemienormkreiselpumpen der Baureihe CNH-B mit Gleitringdichtungen als auch um Pumpen mit Magnetkupplungen der Baureihe CMA. Die magnetgekuppelten Pumpen zeichnen sich dadurch aus, dass der Anwender sie auch bei chemisch oder physikalisch aggressiven Medien über eine lange Zeit einsetzen kann, ohne dass Leckagen auftreten.

Wartungsarm produzieren

Aus der Erfahrung von Andreas Bernert, der im Werk von Kao Chemicals in Emmerich für die Wartung der Pumpen zuständig ist, sind bei magnetgekuppelten Pumpen auch unter schwierigen Bedingungen nahezu wartungsfreie Laufzeiten von über einem Jahr im Dauerbetrieb die Regel. Dies gilt auch bei Medien, die etwa durch Zugabe von Katalysatoren bei Pumpen mit Gleitringdichtungen zu häufigen Leckagen führen. Die magnetgekuppelten Pumpen lassen sich mit unterschiedlichen Werkstoffvarianten exakt auf die jeweiligen Prozesse und die unterschiedlichen Medien in der chemischen Verfahrenstechnik abstimmen. Die magnetgekuppelten Pumpen sind hermetisch dicht und schließen Leckagen und Umweltbeeinträchtigungen zu 100 % aus. So fördern sie explosive, flüchtige und toxische Medien ohne Emissionen. Dies gilt gleichermaßen für Medien, die zu Geruchsbelästigungen oder zu Umweltbeeinträchtigungen führen könnten. Auch chemisch aggressive, sehr heiße Medien, mit und ohne Feststoffe und sogar niedrigviskose Medien lassen sich sicher und effizient fördern. Da die Magnetkupplungen ohne Abnutzung arbeiten, sinken für den Betreiber die Wartungs- und Ersatzteilkosten.

Technologische Vorteile

Die Magnetpumpen der Baureihe CMA besitzen eine Reihe technologischer Eigenschaften, die sie aus Sicht von Kao Chemicals von anderen Fabrikaten abheben: Die symmetrische Anordnung der Siliziumkarbit-Gleitlagerung auf beiden Seiten des Laufrades bewirkt eine hohe Betriebssicherheit. Das patentierte Sicherheitskonzept führt den Spülstrom durch die entsprechend ausgelegten SiC-Gleitlager. Feststoffe zermahlt die Pumpe automatisch. So ist der Spalttopf vor Beschädigungen und daraus folgenden möglichen Leckagen geschützt. Zusammen führt dies zu einer deutlich höheren Zuverlässigkeit im 24-h-Dauerbetrieb, was für den Betreiber von außerordentlicher Bedeutung ist. Denn ungeplante Produktionsunterbrechungen kosten nicht nur aufgrund des Produktionsausfalls Geld. Da viele Medien auf höherer Temperatur gehalten werden müssen, ist auch das Wiederanfahren aufwändig. Die gesamte Produktionsstrecke ist durchgängig beheizt und zum Spülen und Reinigen setzt der Betreiber Stickstoff ein. Neben dem groß dimensionierten Magnetantrieb zahlen sich zwei weitere technische Details der Pumpen aus: ein Drallbrecher im Spalttopf und ein kurzer Spülweg ohne Toträume, die den Verschleiß in der Pumpe bei physikalisch abrasiven Medien wie Katalysatorpulver minimieren. „Mit dem wellenlosen Konstruktionskonzept der Baureihe CMA bietet Allweiler eine Magnetpumpe mit außerordentlich hoher Betriebssicher an“, so Jürgen Gebhard, Produktmanager bei Allweiler.

Hohe Lebensdauer

Die Anschlussmaße der Pumpen entsprechen DIN EN ISO 2858 und ermöglichen damit die einfache Integration in vorhandene Anlagen. Bei den Pumpen mit Gleitringdichtung (Baureihe CNH-B) ist die sehr biegesteife Wellenkonstruktion für den Betreiber von besondere Bedeutung. Dadurch wird eine hohe Standzeit der Gleitringdichtung erreicht. Durch einen kurzen Abstand zwischen pumpenseitigem Lager und Gleitringdichtung sowie einem großen Wellendurchmesser unter der Wellendichtung, erreichen die Pumpen eine Rundlaufgenauigkeit, die optimale Bedingungen für die Gleitringdichtung schafft. Die Wellenauslenkung am Ort der Wellendichtung liegt dabei über den gesamten zulässigen Einsatzbereich (auch bei 60-Hz-Drehzahlen) immer unter 50 µm. Auch die robuste Lagerkonstruktion, die auf eine Lagerlebensdauer von mindestens 25.000 Betriebsstunden ausgelegt ist, trägt zu einer hohen Lebensdauer der Pumpe und damit zur Senkung der Wartungskosten bei.

Einsatz in zahlreichen Prozessen

Insgesamt sind im Werk in Emmerich etwa 60 Pumpen der Baureihen CNH – davon die Mehrzahl mit Magnetkupplungen – in Betrieb. Die Fördermengen liegen zwischen 20 und 40 m3/h, die Mediumtemperatur erreicht maximal 80 °C. Neben den Kreiselpumpen sind auch Seitenkanalpumpen des Herstellers für die Förderung von jeweils etwa 20 m3/h Fettalkohol in der Produktion im Einsatz. Die magnetgekuppelte Pumpe der Baureihe Sema-S ist selbstansaugend: die Ansauglänge beträgt bis 50 m, die Förderhöhe etwa 20 m und die Temperatur des Mediums liegt zwischen 60 und 80 °C. Für die Beheizung kommen schließlich Thermalölpumpen der Baureihe NTWH zum Einsatz. Etwa 25, teilweise fahrbare Exzenterschneckenpumpen fördern die Waschmittelvorprodukte in Tanklaster.

Schneller und kompetenter Service

Neben den konstruktiven Merkmalen spielt die enge Zusammenarbeit mit dem Hersteller für Kao Chemicals eine wichtige Rolle. Auf diese Weise lassen sich die Werkstoffe der Pumpen – insbesondere bei der Gleitringdichtung – exakt auf das jeweilige Medium abstimmen. Auch Technikereinsätze sind schnell möglich. „Wir sind seit Jahrzehnten überzeugt, mit Allweiler den optimalen Lieferanten gefunden zu haben. Diese Pumpen sind zwei- bis dreimal standfester als Pumpen anderer Hersteller, die wir zum Vergleich eingesetzt haben, “ schließt Andreas Bernert.

Hier finden Sie einen Link zum Hersteller.

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Heftausgabe: Dezember 2016

Über den Autor

Sina Freivogel, freie Journalistin
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