Abrasive Medien mit hoher Sicherheit fördern

Die Hochdruckkreiselpumpen der Baureihen CR und CRN gibt es auch mit doppelter Gleitringdichtung in Back-to-Back-Anordnung zur Förderung von abrasiven Medien

Die Zuverlässigkeit von Kreiselpumpen steht und fällt mit der Wellenabdichtung. Schäden an den Dichtungen sind nach wie vor eine der Hauptausfallursachen. Die mehrstufigen Hochdruckpumpen der Baureihen CRN und CRT werden deshalb auf Wunsch mit einer doppeltwirkenden Gleitringdichtung in Back-to-back-Anordnung und einem Sperrmedium ausgerüstet.

Die Analyse von Service- und Instandhaltungsberichten zeigt, dass die Wellenabdichtung von Kreiselpumpen nach wie vor die Hauptschadensursache darstellt. Industrielle Betreiber von Pumpen mit einem hohen Anspruch an die Funktionszuverlässigkeit sollten deshalb insbesondere auf die eingesetzte Dichtungstechnik achten.

Die von Grundfos für die mehrstufigen Hochdruckpumpen-Baureihen CRN und CRT entwickelte doppeltwirkende Gleitringdichtung in Back-to-back-Anordnung und mit Sperrmedium hat sich inzwischen als sehr zuverlässige Abdichtungsvariante erwiesen.

Durch eine Membrane wird der Druck des Fördermediums auf die Sperrflüssigkeit in der Dichtungskammer übertragen. Mit Hilfe eines Federsystems kommt die Sperrflüssigkeit so auf einen 1 bis 1,5 bar höheren Druck als das Fördermedium. Der Vorteil ist, dass Verunreinigungen des Fördermediums von den Dichtflächen fern gehalten werden, was die Standzeit der Pumpe erheblich verbessert. Bei einer eventuellen Leckage der unteren Wellenabdichtung dringt die Sperrflüssigkeit zwar in das Fördermedium ein, es gelangt aber kein Fördermedium nach außen. Dementsprechend ist dieses System gemäß VDI-Richtlinie 2440 als technisch dicht eingestuft. Zur Sicherheit ist der Druckverstärker mit einem Entlastungsventil ausgestattet; es öffnet, falls der Druck 5 bar übersteigt. Das gewährleistet, dass eine temperaturbedingte Ausdehnung der Flüssigkeit nicht zur Überlastung der Dichtungen führt.

Die eingesetzte Sperrflüssigkeit muss verträglich zum Fördermedium sein; neben Wasser kommen in der industriellen Anwendung häufig Methanol oder auch Lösemittel zum Einsatz. Falls die Sperrflüssigkeitszufuhr bereits einen Leitungsdruck zwischen 1,5 und 4 bar aufweist, kann sie direkt genutzt werden. Ansonsten erfolgt die Zufuhr der Sperrflüssigkeit über ein kleines Druckerhöhungssystem, bestehend aus einem Druckkessel, einem Reservoir, einer kleinen Pumpe (1,5 bar Mindestdruck) sowie einem Druckschalter für Ein/Aus. Da als Sperrflüssigkeit nur eine sehr geringe Menge benötigt wird, ist der Einsatz eines kleinen Reservoirs mit Schauglas zu empfehlen; das Schauglas zeigt durch Leckage verlorene Mengen an. Über der Sperrflüssigkeit befindet sich ein Gas im Reservoir, das einen Druck zwischen 1,5 und 4 bar hat. Eingesetzt werden kann ein Druckluftsystem oder ein Glaszylinder mit einem Druckregelventil.

Der Antrieb beider Dichtungen liegt in der sauberen Sperrflüssigkeit, wodurch Ablagerungen auf der Welle nicht zu Undichtigkeiten führen. Es kommt an der unteren Wellenabdichtung zu einer geringeren Druckdifferenz. Dadurch sinkt die Reibungswärme und es resultieren längere Standzeiten. Der Boden der Sperrkammer dient zur Kühlung, wodurch sich die Temperatur der Sperrflüssigkeit kaum erhöht.

Alle Metallteile bestehen aus Edelstahl 1.4401. Die Membrane ist aus NBR-Gummi, Viton oder EPDM gefertigt. NBR deckt den Anwendungsbereich von EPDM recht gut ab, wenn die Höchsttemperatur in etwa der Umgebungstemperatur entspricht; NBR ist zudem ölfest und daher breiter einsetzbar.

Die Doppeldichtung mit Sperrkammersystem kann bei allen Fördermedien eingesetzt werden, die zum Auskristallisieren neigen sowie bei Fördermedien mit abrasiven Bestandteilen. Bei Waschprozessen, in denen Späne und lange Fasern auftreten können, ist die Back-to-Back-Anordnung besonders günstig. Darüber hinaus ist diese Dichtungsanordnung auch für Prozesse mit giftigen oder gefährlichen Flüssigkeiten geeignet.

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