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- Abrasive Medien verursachten bei einem Chemieproduzenten häufige Pumpenausfälle.
- Eine neue Drehkolbenpumpe aus teils anderem Material reduziert Verschleiß signifikant.
- Bei Produktwechseln sind jetzt auch keine Umbauten mehr nötig.
Feinchemikalien sind hochreine Substanzen, die für anspruchsvolle Anwendungen in der Elektronik, Pharmazie und Forschung sowie im Fall von Spezialchemikalien in weiteren Industrien wie Automotive, Bau und Textil eingesetzt werden. Am deutschen Standort in Seelze produziert Honeywell Specialty Chemicals mehr als 500 davon. Diese Vielfalt bringt einige Herausforderungen mit sich.
Anlagenstillstände trotz Redundanzbetrieb
Mit diesem Problem hatten zusehends auch zwei ältere Exzenterschneckenpumpen des Herstellers Netzsch zu kämpfen, mit denen der Chemieproduzent seit über 40 Jahren teils stark abrasive Suspensionen und Lösungen förderte. Die Anlage reinigte der Chemieproduzent zwischen den Produktläufen mit vollentsalztem Wasser, das sich insbesondere metallischen Oberflächen gegenüber aggressiv verhält. Alternierende Zyklen mit abrasiven und nicht-abrasiven Medien sowie die zwischengelagerten Spülgänge machten es schwierig, die Materialien des Stators und der anderen Pumpenbestandteile auf die jeweiligen Medien hin auszulegen – das Abnutzen ließ sich trotz häufigen Umrüstens kaum verhindern. Um Anlagenstillstände zu reduzieren, liefen die beiden Aggregate daher im Redundanzbetrieb.
Die hochabrasiven Eigenschaften der Suspension führten dazu, dass der Stator der Pumpe besonders schnell verschliss und der Anwender ihn nicht nur nach dem Produktzyklus von üblicherweise vier Wochen, sondern in einigen Fällen bis zu zweimal täglich austauschen musste.
Ungeplante Anlagenstillstände und Produktionsausfälle verursachten hohe Kosten. Aufgrund des Services und der hohen Ersatzteilverfügbarkeit des Pumpenherstellers konnte der Chemieproduzent die beiden Exzenterschneckenpumpen viele Jahre lang zuverlässig betreiben. Nun sah der Chemieproduzent jedoch Verbesserungspotenzial, Zeit und Kosten für das Bevorraten der Komponenten sowie das Warten der in die Jahre gekommenen Pumpen zu reduzieren, und entschied sich, diese zu modernisieren.
Verschleiß reduzieren
Um die Produktion in Seelze resilienter zu gestalten und interne Prozesse angesichts der Bandbreite an Fördermedien zu verbessern, benötigte der Chemieproduzent eine Pumpe, die alle auf der Anlage verwendeten Chemikalien fördern kann, ohne dass er diese zuvor umstellen muss. Ziel war es, den Verschleiß selbst bei stark abrasiven Medien deutlich zu reduzieren und die betroffenen Bauteile schnell und unkompliziert wechseln zu können.
Aufgrund dieser Anforderungen riet der Pumpenhersteller zu einer Tornado-T.Proc-Drehkolbenpumpe in Ganzmetallausführung. Die moderne Drehkolbenpumpe ist besonders verschleißfest und lässt sich einfach warten. Grund dafür ist das praktische Full-Service-in-Place-Design (FSIP), das nicht nur vollständige CIP- und SIP-Reinigungsverfahren ermöglicht, sondern aufgrund des direkten Zugriffs zum Pumpenraum auch keinen aufwendigen Ausbau für Service- und Reparaturarbeiten notwendig macht.
Austauschbare Kolben
Mit einem Druck von 3,5 bar fördert die neue Drehkolbenpumpe in Seelze rund 2,0 m3/h an Medien, die bis zu 32 % Feststoffgehalt aufweisen können. Für die meisten Suspensionen und Lösungen sowie das deionisierte Wasser wählte der Pumpenhersteller Kolben aus dem Edelstahl CrNiMo17-12-2, der sehr korrosionsbeständig und fest ist. Lediglich stark abrasiven Medien konnten diese nicht lange standhalten. Eigens für diese Anwendung kommen nun spezielle wolframkarbidbeschichtete Kolben zum Einsatz. Diese überstehen eine vierwöchige Produktionskampagne zuverlässig.
Beim Integrieren in den Produktionsprozess wurde die Pumpe zunächst mehrfach geöffnet und vorsorglich gewartet. Durch das FSIP-Design erlangten die Mitarbeiter des Chemieproduzenten schnell Routine bei den Instandsetzungsarbeiten und konnten diese durchführen, ohne die Produktion lange zu unterbrechen. Dass Pumpen- und Getrieberaum räumlich getrennt sind, sorgt selbst im Wartungsfall für eine hohe Betriebssicherheit.
Die Tornado T.Proc läuft störungsfrei – egal welches Produkt gepumpt wird. Das erspart zeitintensive Umbauten und Reparaturen. Die alte Pumpe musste bei jedem Produktwechsel umgebaut werden. Das entfällt nun. Schon jetzt plant der Chemieproduzent, eine weitere Produktionsanlage mit einer Drehkolbenpumpe desselben Modells zu modernisieren.