Präzise dosieren, einfach warten

Korrosive Düngemittel mit Schlauchpumpen zuverlässig fördern

Gerade korrosive Medien wie Düngemittel können Pumpen zu schaffen machen. Eine Lösung ist, eine Schlauchpumpe zu verwenden – das verhindert Verunreinigungen und Korrosion der Bauteile durch Chemikalien.

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Die Düngerdosieranlage verfügt über zwei Befüllstationen, die jeweils von einer Schlauchpumpe 
betrieben werden.
Die Düngerdosieranlage verfügt über zwei Befüllstationen, die jeweils von einer Schlauchpumpe betrieben werden.

  • Elektromagnetische Durchflussmesser und Massendurchflussmesser können durch abrasive Medien geschädigt werden.
  • Schlauchpumpen sind aufgrund ihrer Bauweise nicht so anfällig für Verunreinigung und Korrosion durch das geförderte Medium.
  • Eine konstante volumetrische Kapazität pro Umdrehung ermöglicht, eine exakte Menge Fördermedium in jeden Kanister und jede Flasche abzufüllen.

Die Produktpalette des spanischen Unternehmens Maquienvas, das sich auf Maschinen und Anlagen für die Verpackungsindustrie spezialisiert hat, umfasst auch Abfüllmaschinen für verschiedene anspruchsvolle Fluide wie Düngemittel. Um höchste Produktstandards zu erfüllen und eine maximale Präzision beim Dosieren dieser Produkte zu erreichen, setzte es zunächst elektromagnetische Durchflussmesser und Massendurchflussmesser ein.

Unterschiedliche Düngemittel zuverlässig dosieren

Elektromagnetische Durchflussmesser und Massendurchflussmesser sind jedoch nicht optimal für diese Anwendung geeignet. Die korrosive Beschaffenheit von Inhaltsstoffen wie Kaliumhydroxid und Phosphorsäure, die in verschiedenen Düngemitteln enthalten sind, hat die Geräte geschädigt. Die Tatsache, dass der Produkt­tank unter Druck stehen muss, erhöhte das Risiko von Leckagen und den Wartungsaufwand zusätzlich. Infolgedessen mussten bestimmte Komponenten des Dosiersystems häufig ausgetauscht werden und die Wartungskosten waren insgesamt relativ hoch.

Die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten, von denen einige organische Partikel von bis zu 1 mm enthielten, erschwerten zusätzlich, konstante Durchflussraten beim Dosieren der Düngemittel aufrechtzuerhalten. Aufgrund dieser Schwierigkeiten suchte das spanische Unternehmen nach einem effektiveren und effizienteren Ansatz – und wandte sich an den Pumpenhersteller Netzsch.

„Für diese Anwendung haben wir Peripro-Schlauchpumpen empfohlen, weil sie sehr zuverlässig, kompakt sowie einfach zu installieren und zu warten sind“, erklärt Borja Tarin, Area Sales Manager beim Pumpenhersteller. „Sie ermöglichen außerdem eine präzise Steuerung der Fördermenge – unabhängig von der korrosiven oder organischen Beschaffenheit der Fluide.“ Im Jahr 2023 installierte das spanische Unternehmen daher die ersten beiden Schlauchpumpen des Typs C10/2.7 in seiner Düngerdosieranlage.

Die kompakte Schlauchpumpe benötigt wenig Einbauraum.
Die kompakte Schlauchpumpe benötigt wenig Einbauraum.

Weniger Wartungsaufwand bei kontinuierlichem Förderstrom

Schlauchpumpen werden auch Peristaltikpumpen genannt. Wie der Name schon andeutet, arbeiten diese nach dem Prinzip der Peristaltik und ahmen damit die natürliche Bewegung in biologischen Prozessen wie denen im menschlichen Magen-Darm-Trakt nach. Ihr Hauptmerkmal ist ein flexibler Schlauch, der im Pumpengehäuse installiert ist. Ein Paar großer, robuster und widerstandsfähiger Rollen, die sich auf einem Rotor drehen, drücken den Schlauch systematisch zusammen und entlasten ihn, wodurch eine Dichtung entsteht. Während sich die Rollen drehen, verschieben sie die Abklemmstelle entlang des Schlauchs und treiben somit das Fördermedium voran. Diese Bewegung in Verbindung mit der Elastizität des Schlauchmaterials erzeugt zudem ein Saugvakuum hinter der Rolle, um mehr Medium in den Schlauch zu saugen.

Der daraus resultierende kontinuierliche Fluss ermöglicht das von dem spanischen Unternehmen geforderte hochpräzise Dosieren – selbst wenn die geförderten Düngemittel feste Partikel enthalten. Um den Abbau organischer Bestandteile sowie eine mögliche Schaumbildung zu vermeiden, werden die Fluide mit einer konstanten Drehzahl von 37 U/min bei einem Druck von 0,5 bar gefördert, was zu einer Fördermenge von 1.941 l/h bei 50 Hz führt. Dies liegt deutlich im Leistungsbereich des Schlauchpumpen-Modells C10/2.7, das eine Förderleistung von bis zu 3.700 l/h bei einem Druck von bis zu 10 bar ermöglicht.

Die Schlauchpumpe hat eine Dosiergenauigkeit von ±1% – eine Eigenschaft, die für Maquienvas von großer Bedeutung war.
Die Schlauchpumpe hat eine Dosiergenauigkeit von ±1% – eine Eigenschaft, die für Maquienvas von großer Bedeutung war.

Minimale Kontaktpunkte mit dem Fördermedium

Aufgrund der Bauweise der Pumpe berührt das Fördermedium nicht die inneren Komponenten der Pumpe, da das gesamte Fördermedium innerhalb des Schlauches fließt. „Dies minimiert das Risiko der Verunreinigung und Korrosion durch Chemikalien wie Kaliumhydroxid und Phosphorsäure“, fügt Tarin hinzu. Der EPDM-Schlauch, der als einziger mit dem Fördermedium in Berührung kommt, hat seine Langlebigkeit bereits unter Beweis gestellt: Er musste seit der Erstinstallation beim spanischen Unternehmen im Dezember 2023 noch nicht ausgetauscht werden. Zudem ist die Schlauchpumpe aufgrund ihrer einfachen Bauweise leicht zu warten, da es keine Gleitringdichtungen, Ventile oder andere komplizierte Komponenten gibt, die verschleißanfällig sind. Außerdem benötigt die Pumpe nur sehr geringe Mengen an Schmiermittel, sodass sich die Wartung weiter vereinfacht und die Langlebigkeit erhöht.

Um die Durchflussraten im Dosiersystem präzise zu steuern, installierte das spanische Unternehmen einen Encoder zwischen dem Durchflussminderer und dem Motor. Für den sich wiederholenden Dosiervorgang, bei dem ein festes Produktvolumen dosiert wird, unterteilt der Encoder jede Umdrehung in eine bestimmte Anzahl von Impulsen. Angesichts der konstanten volumetrischen Kapazität pro Umdrehung gewährleistet dies die exakte Menge an Fördermedium, die in jeden Kanister und jede Flasche gegossen wird – und die der Bediener über ein elektrisches Bedienfeld vorgibt. „Für ein bestimmtes Volumen benötigt man eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen. Durch einfaches Zählen der Umdrehungen erhält man also die endgültige Menge, die dosiert werden soll“, erklärt Tarin weiter.

Die Zusammenarbeit zwischen dem spanischen Unternehmen und dem Pumpenhersteller unterstreicht die Bedeutung von präziser und zuverlässiger Technologie beim Dosieren von Düngemittel. Das erfolgreiche Projekt hat das spanische Unternehmen bereits dazu veranlasst, in identische Schlauchpumpen für drei weitere Anlagen zu investieren – wobei der jüngste Auftrag erst 2025 erteilt wurde.