Grenzwerte verlässlich einhalten

Andreas Bachmann

Die technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) enthält Grenzwerte zur Emission und Immission von Schadstoffen sowie technische Anforderungen zur Einhaltung dieser Werte. In der TA Luft wird auf die VDI 2440 verwiesen, eine normative Richtlinie des Vereins Deutscher Ingenieure für die Emissionsminderung in Mineralölraffinerien. Beide Schriften beabsichtigen den Schutz der Umwelt und insbesondere der Luft vor schädlichen Einflüssen, verursacht durch die Industrie. Gemäß TA Luft müssen für das Fördern von relevanten Medien „technisch dichte“ Pumpen verwendet werden. Für Zahnradpumpen bedeutet dies, dass Pumpen mit Magnetkupplung oder Pumpen mit Mehrfachgleitringdichtung, entweder mit Sperrmedium oder atmosphärenseitig trockenlaufender Dichtung, vorzusehen sind. Auch gemäß VDI 2440 stellen diese Dichtungen „besonders wirksame Maßnahmen zur Emissionsverminderung“ dar. Zudem schreibt diese Richtlinie vor, dass bei Pumpen mit Mehrfachgleitringdichtung die Dichtheit des Sperrmediensystems durch geeignete Maßnahmen überwacht oder die Leckverluste geschlossen abgeleitet werden müssen.

Trotz dieser abgeschlossenen Aufzählung steht es jedem Pumpenhersteller frei, andere Dichtungssysteme von einer akkreditierten Prüfstelle zertifizieren zu lassen. Es muss jedoch belegt werden, dass diese Dichtungen den Anforderungen der TA Luft entsprechen. Dafür stehen zwei Verfahren zur Verfügung: Beim ersten Verfahren handelt es sich um eine effektive Prüfung der Dichtung unter Betriebsbedingungen. Dabei werden die Emissionswerte der Dichtung bestimmt und mit den gemäß TA Luft erlaubten Werten verglichen. Beim zweiten Verfahren handelt es sich um eine konstruktive Überprüfung des Dichtungsaufbaus durch einen technischen Vergleich mit einem in der TA Luft beschriebenen Dichtungssystem. Ist der Aufbau gleichwertig, kann die Dichtung durch die Prüfstelle als „gleichwertig zu einem in der TA Luft beschriebenen Dichtungssystem“ zertifiziert werden.

Maag Pump Systems Textron hat die Dichtungssysteme für hochviskose Medien vispac und vislip sowie die gesperrte externe Gleitringdichtung, eine vereinfachte gesperrte Dichtung für tiefe Zulaufdrücke, auf diese Art zertifizieren lassen. Alle drei Dichtungen bestehen aus zwei gegeneinander angeordneten Dichtstellen, die durch eine Sperrflüssigkeit voneinander getrennt werden. Die Dichtstellen sind als Gleitringdichtungen, Packungen oder Wellendichtringe ausgeführt. Im Sperrmedium wirkt immer ein höherer Druck als in der Pumpe. Damit ist sichergestellt, dass bei einer allfälligen Leckage entweder das Sperrmedium in den Pumpenraum oder das Sperrmedium in die Umgebung fließt, nie aber das zu pumpende Medium den Pumpenraum verlässt. Zudem wird eine Leckage der Sperrflüssigkeit sofort durch die Sperrmediumüberwachung (Druck, Niveau usw.) festgestellt und der Schaden kann unverzüglich behoben werden. Die Dichtungen sind somit in ihrem Anwendungsbereich gleichwertig zur doppelten Gleitringdichtung mit Sperrmedium und dadurch „technisch dicht“ bzw. hochwertig im Sinne der TA Luft. Damit verfügt Maag für alle Viskositäts-, Temperatur- und Druckbereiche über TA-Luft-zertifizierte Dichtungssysteme.

Für Pumpen nicht geeignet und somit nicht zertifizierbar sind ungesperrte Dichtungssysteme wie Stopfbuchsenpackungen, Wellendichtringe, einfache Gleitringdichtungen sowie die viscoseal, eine hydrodynamische Labyrinthdichtung für hochviskose Medien. Die Stopfbuchsenpackung, um hier nur ein Beispiel zu nennen, kann für Spindelantriebe von Ventilen zertifiziert werden, jedoch nicht für die Wellenabdichtung einer Pumpe.

Die optimale Abdichtung für TA-Luft-relevante Medien im tieferen Viskositätsbereich bietet die Magnetkupplung. Durch ihren Aufbau kann auf die Wellendichtung und somit auf dynamische Dichtstellen gänzlich verzichtet werden. Der Produkt-raum der Pumpe ist durch einen Spalttopf hermetisch von der Umgebung abgetrennt. Das Drehmoment wird durch hochleistungsfähige Permanentmagnete berührungslos von der Motorenwelle, die sich außerhalb des Spalttopfs befindet, auf die Pumpenwelle, die sich in dem Spalttopf befindet, übertragen. Durch diesen Aufbau ist die Magnetkupplung praktisch wartungsfrei und die Verfügbarkeit der Pumpe und somit der ganzen Anlage entsprechend hoch. Zudem kann bei der Magnetkupplung auf die Sperrflüssigkeit verzichtet werden, was deren Handhabung im Vergleich zu den gesperrten Dichtungen stark vereinfacht. Magnetkupplungen werden überall dort eingesetzt, wo herkömmliche Gleitringdichtungen den Anforderungen nicht genügen. Dabei kann es sich um Anwendungen mit giftigen, TA-Luft-relevanten Medien sowie um Applikationen mit übel riechenden, stark flüchtigen, brennbaren, hochreinen oder an der Luft kristallisierenden Medien handeln.

Magnetkupplungen sind schon seit vielen Jahren ein wichtiger Teil des Produktprogramms von Maag. Nun war die Zeit reif, einen Schritt weiterzugehen und die Magnetkupplung zu standardisieren und so bessere Verfügbarkeiten und attraktivere Preise zu ermöglichen. Ziel war es, den Preisunterschied zwischen einer Magnetkupplung und einer doppelten Gleitringdichtung so zu senken, dass sich die Mehrinvestitionen über die tieferen Wartungskosten der Magnetkupplung in kurzer Zeit amortisieren lassen. Dieses Ziel wurde erfolgreich umgesetzt durch standardisierte Bauteile und eine vereinfachte Konstruktion. Die standardisierten Magnetkupplungen sind für bestimmte Betriebsbedingungen auch in Ex-Bereichen einsetzbar.

cav 460

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