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| von Dr. Tobias Mänz ist Projektleiter und Entwicklungsingenieur bei Seepex
  • Gerade Dimensionen wie ein geringerer Personal- und Wartungsaufwand in der Anlage sind durch die Corona-Pandemie noch einmal verstärkt in den Fokus von Betreibern gerückt.
  • Exzenterschneckenpumpen haben sich in diesem Bereich als vergleichsweise zuverlässige Technologie bereits in der Vergangenheit bewährt und wurden auch immer wieder weiterentwickelt.
  • Mit der SCT Auto­adjust will der Pumpenhersteller Seepex diese Entwicklung noch weitertreiben, um einen möglichst effizienten Pumpenbetrieb auf Knopfdruck und noch kürzere, schnellere und leichtere Wartungsarbeiten zu ermöglichen.
CT 9_Seepex Aufmacher

Bilder: Seepex

Die globale Ausbreitung des Coronavirus brachte plötzlich und unerwartet eine zusätzliche, neue Dimension in die unternehmerischen Betrachtungen des Health- and Safety Managements: Kontaktverbote, und Abstandsregeln führen zu reduziertem Personal in allen Bereichen. Aber auch schon vorher stand die Chemieproduktion vor großen und komplexen Veränderungen, die in unterschiedlicher Ausgestaltung als Teil der Industrie 4.0 neue Herausforderungen wie auch Chancen mit sich bringen. Als Trends der Digitalisierung lassen sich etwa beobachten, wie Anlagenteile und deren Assets sich immer stärker vernetzen, wie die Datenerfassung auf Feldebene um eine wertschöpfende Analyse in Cloudlösungen ergänzt wird und damit Strukturen parallel zur existierenden Prozessleittechnik entstehen oder sich leicht integrierbare Package Units den Herausforderungen einer modularen Produktion stellen. Zudem rückt die Neo-Ökologie mit der Frage nach energieeffizienten, ressourcenschonenden und nachhaltigen Produktionsformen in den Fokus.

All diesen Trends müssen sich natürlich auch moderne Pumpen in der Chemieproduktion stellen. Die Herausforderungen spiegeln sich hier letztlich in zwei zentralen Fragen wider: der Frage nach dem optimalen Betrieb der Pumpe in Hinblick auf Förderleistung, Standzeit und Energie- bzw. Ressourcenverbrauch sowie der Frage nach optimierter Wartung in Hinblick auf Planbarkeit, minimalen Stillstandzeiten, Ersatzteilverbrauchen und dem Einsatz von Personal und Equipment.

Exzenterschneckenpumpen dosieren und fördern exakt

WARUM Nachjustieren?

Durch die automatisierte Nachstellung lässt sich der Durchfluss nahezu konstanthalten, was wiederum die Standzeit erhöht.

Eine bewährte und zuverlässige Technologie, die schon lange breiten Einsatz in der Chemietechnik gefunden hat, sind Exzenterschneckenpumpen. Diese kommen in verschiedenen komplexen Anwendungen zum Einsatz: vom Dosieren niedrig- und hochviskoser Flüssigkeiten bis hin zum Fördern von stark aggressiven und abrasiven Medien. Beliebt sind die Pumpen vor allem wegen der nahezu pulsationsfreien Förderung und der geringen Scherung des Mediums. Notwendige Wartungs- und Servicearbeiten resultieren bei Exzenterschneckenpumpen hauptsächlich aus den vom transportierten Medium verursachten Verschleiß von Rotor und Stator, der einen regelmäßigen Austausch beider Teile notwendig macht. Die Lebensdauer des Stators variiert je nach Medium und hydraulischer Leistung in der Regel zwischen 5.000 und 10.000 Betriebsstunden. Der Aufwand für den Austausch von Teilen variiert je nach Umfang der Arbeiten, der Einbausituation im Anlagenumfeld, und der Ausstattung vor Ort. Ist beispielsweise der Einsatz eines Krans möglich und sogar nötig? Gerade dann muss man bei großen Pumpen mit mehrstündigen Arbeitszeiten rechnen. Dabei entfällt ein großer Teil auf die Demontage der anlagenseitigen Verrohrung, die bei konventionellen Exzenterschneckenpumpen üblicherweise demontiert werden muss.

Bewährte Technologie wurde weiterentwickelt

Bereits 2008 hat Seepex mit der Smart Conveying Technoloy (SCT) eine Pumpe mit geteiltem Stator entwickelt und ist mit dieser Technologie auf die Herausforderungen der Anwender eingegangen: einfachere und schnellere Wartung, höhere Lebensdauer, verbesserte Energieeffizienz sowie eine höhere Anlagenverfügbarkeit. Der Pumpenhersteller brachte mit der SCT ein System auf den Markt, das sowohl die Wartungsarbeiten um bis zu 85 % verringert als auch eine Verstellung der Klemmung, also den Anpressdruck zwischen Rotor und Stator, ermöglicht. Durch diese manuelle Nachstellung lässt sich der Durchfluss auch bei Verschleiß zuverlässig auf einem hohen Niveau halten und die Lebensdauer der Verschleißteile auf bis zu 300 % erhöhen. Bereits eine zweimalige Nachstellung senkt die Kosten und erhöht die Anlagenverfügbarkeit deutlich. Über die Höhe der Nachstellung lässt sich ein späterer Austausch zudem vorab besser planen und ein unvorhergesehener Anlagenstillstand vermeiden.

Zwei Welten vereint für eine höhere Betriebseffizienz

Mit Einführung der SCT Autoadjust wird dieses System nun noch weitergetrieben, um einen möglichst effizienten Pumpenbetrieb auf Knopfdruck und noch kürzere, schnellere und leichtere Wartungsarbeiten zu ermöglichen. Als Package Unit vereint die zum Patent angemeldete Technologie dabei zwei Welten: die bewährte Exzenterschneckenpumpe mit einer intelligenten, pumpenspezifischen Steuerungs- und Monitoring-Technologie. Das Ziel ist es, die Pumpe mit einem möglichst geringen Personaleinsatz vor Ort zu betreiben, ihre Lebensdauer zu verlängern, einen ökologisch sinnvollen, energie- und ressourcenschonenden Betrieb zu ermöglichen und die Lebenszykluskosten der Pumpe im Betrieb und im Service drastisch zu senken.

Dabei wurde die Funktionsweise und das bewährte Wartungskonzept der SCT übernommen. Die richtige Klemmungseinstellung erfolgt nun jedoch über die integrierte Hydraulik per Knopfdruck aus der Leitwarte heraus. Durch die Leitwarten-Einbindung entfällt nicht nur der Gang zur Pumpe, sondern auch die vorbereitenden Maßnahmen und notwendigen Absprachen zwischen dem Prozessverantwortlichen und dem Monteur, was nicht nur in Corona-Zeiten eine deutliche Erleichterung darstellt. Schraubenschlüssel und Co. sind bei der Wartung passé, ein Klick aus der Ferne oder alternativ vom Tablet vor Ort genügt, und die Klemmung ist justiert. Besonders bei großen Anlagen und beengten Platzverhältnissen lässt sich signifikant Zeit einsparen. Dass der Prozessverantwortliche einen direkten Zugriff auf die Zustellung als Stellgröße zusätzlich zur Drehzahl der Pumpe hat, ermöglicht es, Durchfluss und Betriebseffizienz komfortabel zu optimieren. Bei veränderlichen Prozessen ist es nun möglich, schnell zu reagieren und die Klemmung auf die neuen Rahmenbedingungen im Prozess – etwa Viskosität, Trockenstoffgehalt, Medien- und Umgebungstemperatur oder Druck – kurzfristig anzupassen. Hierdurch lässt sich die Pumpe stets im optimalen Betriebspunkt fahren. Der Energieverbrauch und der Verschleiß werden kontinuierlich optimiert und die Lebensdauer steigt.

Condition Monitoring bereits integriert

Als Systemlösung integriert die SCT Autoadjust gleichzeitig den Seepex Pump Monitor, der einerseits als lokale Bedieneinheit eine Nachstellung der Klemmung im Feld über Display oder Bluetooth ermöglicht, andererseits aber auch ein vollständiges, pumpenspezifisches Asset-Monitoring realisiert. Hierbei werden die Betriebsparameter der Pumpe wie Druck, Temperatur, Vibration, Leckage, Durchfluss , ihre Nachstelleinheit – also etwa aktuelle Klemmung und Zustand der Hydraulik – sowie weitere optionale Prozessgrößen überwacht. Mit Hilfe dieses Condition Monitorings lassen sich über anpassbare Warnungen und Alarme Fehlerzustände frühzeitig erkennen, Wartungs- und Serviceeinsätze besser planen und wiederum Stillstandzeiten minimieren.

Wenn ein Anwender eine weitergehende Auswertung wünscht, kann er die Daten an die Seepex Connected Services, den eigenen Cloud-Dienst des Pumpenherstellers, senden. Dort erhält er Zugang zu zusätzlichen Informationen zu seiner Pumpe – wie Handbücher, Datenblätter oder Zeichnungen – sowie zu umfangreichen Analysetools. So kann der Anwender zu jeder Zeit, ortsunabhängig auf all seine Assets zugreifen und den Pumpenbetrieb analysieren. Das Spektrum dieser Advanced Analytics reicht von einfachen Berechnungen im Formeleditor – etwa für Druckdifferenzen – bis hin zu aufwendigeren, an die jeweilige Applikation angepasste Algorithmen und KPIs, die das Pumpenverhalten hinsichtlich Performance, Verschleiß-Sensitivität, Effizienz, etc. auf einen Blick im Vergleich zur Kennlinie bewerten. Bei so vielen Daten stellt sich natürlich die Frage, wer das alles auswerten soll. Erleichterung verschaffen hier individuell konfigurierte Warnungen und Alarme, die bei der Unter- bzw. Überschreitung der jeweiligen Messgröße per E-Mail oder SMS frühzeitig informieren. Damit lassen sich der Prozess zielgerichtet analysieren und Verbesserungen durchführen.

Durch umfangreiche Auswertungen in der Cloud und die automatische Dokumentation der Klemmungshistorie lässt sich das Zeitfenster für den nie ganz zu vermeidenden Fall der Pumpenwartung noch sicherer im Voraus planen und verkürzen. Die neue SCT Autoadjust ermöglicht in dieser Kombination weitere Kosteneinsparungen beim Service, was – neben einem optimierten Energieverbrauch und Ressourceneinsatz im Betrieb – insgesamt die Lebenszykluskosten der Pumpe besonders niedrig macht. Möglich wird dies, indem die Technologie erfolgreich eine Brücke zwischen der analogen Pumpenwelt und den digitalen Trends der Prozessindustrie schlägt.

Seepex zeigt Neuheiten auf „Virtual Process Show“

Vom 8. bis 11. September nimmt der Pumpenhersteller Seepex an der Virtual Process Show teil. Neben aktueller Technik rund um Exzenterschneckenpumpen verspricht der Anbieter in der kommenden Woche auch eine „Weltneuheit“ zur Automatisierung der Pumpen.

Im Fokus der Veranstaltung werden neue Produkte stehen, welche die Digitalisierung der Pumpenwelt vor allem auf dem Feld der intelligenten Medienförderung und Wartung leicht möglich machen.

Darüber hinaus stellt das Bottroper Unternehmen bei der Online-Messe einen neuen Applikationsbereich für seine innovative Systemlösung SAI vor, mit der sich Hopfen- und Malztreber besonders druckluftsparend und damit extrem energie- und kosteneffizient über große Strecken transportieren lassen.

Die Virtual Process Show läuft vom 8. – 11. September und kann unter folgendem Link besucht werden: https://www.virtual-process.show/?source=seepex

 

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