Mehrstufige Hochdruckpumpen CR mit weiteren XL-Versionen. Multifunktionssensor mit Mustererkennung optimiert Instandhaltungszyklen - prozesstechnik online

Multifunktionssensor mit Mustererkennung optimiert Instandhaltungszyklen

Mehrstufige Hochdruckpumpen CR mit weiteren XL-Versionen

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Basis für die Prozessanlage der Zukunft sind modulare Anlagen mit Plug-and-Play-Komponenten, die sich flexibel an unterschiedliche Anforderungen anpassen. Die eingesetzten Industriepumpen müssen unterschiedliche Fördervolumina und Förderdrücke abdecken. Sie benötigen zudem Sensoren, um die für den Produktionsprozess relevanten Parameter erfassen und verarbeiten zu können. Die neue Generation der mehrstufigen Hochdruckpumpen CR von Grundfos erfüllt diese Anforderungen.

Grundfos hat sein bereits sehr umfangreiches Angebot an Hochdruckkreiselpumpen der Baureihe CR überarbeitet und durch die XL-Ausführungen CR 95, CR 125 und CR 155 mit einem maximalen Förderstrom bis 240 m³/h (Nenndruck: PN 40) nach oben erweitert. „Die neue Generation der großen CR-Pumpen ist durch den Einsatz modernster Technologien in Konstruktion,
Simulation und Visualisierung sowie durch hochentwickelte Material-, Prüf- und Produktionstechnologien noch robuster als ihre Vorgänger“, betont Adalbert Weigler, Business Development Manager bei Grundfos. Weigler weiter: „Die neuen CR-Pumpen weisen eine hydraulisch optimierte Konstruktion auf, durch die alle Bauteile verbessert werden konnten – vom Laufrad und den Leitschaufeln bis hin zu Zulauf, Druckstutzen, Pumpenmantel und Diffusor. Dadurch erzielen die XL-Ausführungen eine noch höhere Energieeffizienz und eine weiter verbesserte Verfügbarkeit. Im Herbst 2019 folgt die Baugröße CR 185, größere Modelle sind für das kommende Jahr 2020 geplant.“

Flexibel anpassbare Leistung

Durch die Zahl der Förderstufen lässt sich die Leistung der Pumpe flexibel an die gewählte Modulgröße anpassen; mit einem übersynchronen Betrieb des Motors kann der Anlagenbauer auch die Dimension der CR-Pumpe beeinflussen. Diese baut dann kompakter.

Alle Ausführungen besitzen einen hocheffizienten Antrieb und können mit einer Drehzahlregelung per integriertem Frequenzumrichter ausgerüstet werden. In der Grundfos-Typologie sind das die sogenannten E-Pumpen, hier: CRE. Sowohl beim klassischen MGE-Asynchronmotor (bis 22 kW) als auch beim MGE-Permanentmagnet-Synchronmotor (bis 11 kW – Energieeffizienzklasse IE5) ist der FU im Motor integriert. Für höhere Leistungen offeriert das Unternehmen die CUE-Lösung mit einem externen FU im Schaltschrank – optional auch hier mit IE5-Motoren. Jede dieser Lösungen spart bei wechselndem Förderbedarf Energie und verlängert die Lebenszeit der Pumpe.

Mit heute 13 Baugrößen (Förderstrombereich zwischen 0,3 und 240 m³/h), vier Werkstoffausführungen (Gusseisen, zwei korrosionsbeständige Edelstahlsorten, Titan) und einer Reihe unterschiedlicher Anschluss- und Ausstattungsvarianten steht dem Betreiber ein sehr vielfältiges Pumpenprogramm zur Verfügung. Erhältlich sind zudem 50 und 60 Hertz-IEC-Motoren sowie 60 Hertz-Nema-Motoren.

Zahlreiche Ausführungsvarianten

Die Einsatzgebiete der CR-Pumpen liegen u. a. in der Wasserversorgung und der Wasseraufbereitung. Sie sind in Druckerhöhungsanlagen und in zahlreichen Industrieproduktionsanlagen installiert. Hier fördern sie u. a. Heißwasser zur Kesselspeisung und Kaltwasser zur Kühlung. „Insbesondere zur Druckerhöhung in Wasseraufbereitungsanlagen (Membrantechnologie) ist die Baureihe CR quasi zum Standard geworden“, erläutert Weigler. Das modulare Design der neuen XL-Baureihen macht dabei ein weitergehendes Customizing möglich. Es stehen unterschiedliche Ausführungen für verschiedene Einsatzschwerpunkte zur Verfügung:

  • Die CR MAGdrive arbeitet hermetisch dicht, ist also vollständig leckagefrei. Die Kraftübertragung vom Motor auf die Pumpe erfolgt mit Hilfe von starken Magneten; es sind keine Dichtungen erforderlich.
  • Die CR Air-cooled-Top mit luftgekühlter Wellendichtungskammer fördert Wasser mit einer Temperatur bis 180 °C und Wärmeträgeröle bis 240 °C. Eine externe Kühlung ist dazu nicht erforderlich.
  • Für Anwendungen mit schlechten Zulaufbedingungen, wie z. B. der Kesselspeisung, sind CR-Pumpen mit besonders niedrigem NPSH-Wert verfügbar, die das Risiko von Kavitation senken.
  • Für Anwendungen, bei denen eine hohe Kristallisationsgefahr des Mediums besteht, eignet ist eine Doppelwellendichtung mit Spülkammer (Quench-Dichtung).
  • Für Anwendungen in der pharmazeutischen Industrie und der Biotechnologie sind spezielle hygienegerechte Lösungen verfügbar, wie z. B. elektropolierte Pumpen mit TriClamp-Rohrleitungsanschlüssen.

Verhindert Prozessausfälle

Mit Hilfe des Grundfos iSolutions Monitors (GiM) kann der Betreiber den Betriebszustand der CR-Pumpen überwachen und Prozessausfälle vermeiden. Es handelt sich hierbei um ein Überwachungssystem auf der Basis eines Multifunktionssensors mit einem lokalen Display auf der Pumpe, Leittechnik-integration zu Prozessleitsystemen und optionaler Cloudanbindung.

Ausgehend von einer zentralen, gut zugänglichen Position (Ablassschraube des Motors), überwacht der Sensor wichtige Leistungs- und Zustandsparameter wie Drehzahl, Temperatur, Trockenlauf, Lagerfehler, Unwucht, Druckschläge und Kavitation. Auf der Basis von künstlicher Intelligenz (KI) identifiziert der Multifunktionssensor mit einer intelligenten Mustererkennung frühzeitig fehlerhafte Bedingungen, die zum Ausfall der Pumpe führen können. Dies ermöglicht es dem Betreiber, die Wartung zu einem betriebstechnisch passenden Zeitpunkt einzuplanen. Der GiM ist für alle CR-Pumpen verfügbar lässt sich auch nachrüsten.

Modulare Digitalisierungsstrategie

Grundfos ist auf dem Weg zur Pumpe 4.0 bereits geraume Zeit unterwegs. Das Ziel ist, auch in diesem Bereich an vorderster Front zu stehen. Das Unternehmen hat dazu eine „Digital Task Force“ aufgestellt, in der sich Top-Leute aus dem Konzern mit allen Themen rund um die Digitalisierung beschäftigen – dazu zählen netzwerkfähige Produkte mit smarten Apps ebenso wie digitale Auftrags- und Abwicklungsprozesse sowie digital unterstützte Services.

Grundfos verfolgt hierbei eine mehrstufige Digitalisierungsstrategie: Basis ist die Überwachung der Pumpeninstallation (das Monitoring hinsichtlich Energieverbrauch, Verschleiß, Druck, Volumenstrom etc.), kombiniert mit einem Fernzugriff (Remote Management, GRM). Ein weiterer Baustein ist darauf basierend die Alarmierung des Betreibers, kombiniert mit einem Lösungsangebot, d. h. die Interpretation festgestellter Fehler. Als nächster Schritt folgt die Optimierung des Systems, also Hinweise zu einer günstigeren Betriebsweise bzw. das Eliminieren einer falschen Betriebsweise. Über allem steht als Ziel die vorausschauende Fehleranalyse – sie weist den Betreiber darauf hin, wann und wo in nächster Zeit ein Ausfall des Pumpensystems zu erwarten ist.

Das Konzept: Integrierte iSolutions

Grundfos fasst diese Entwicklungen unter der Begrifflichkeit ‚iSolutions‘ zusammen: Integrierte Pumpenlösungen und flexible modulare Systeme, bestehend aus Pumpen, Motoren und Antrieben, Steuerungs- und Sicherungsmodulen sowie Mess- und Datenübertragungseinheiten. Es ist ein ganzheitlicher Systemansatz, bei dem mit intelligenter MSR-Technologie ausgerüstete Pumpen und Systeme an die Gegebenheiten der jeweiligen Infrastruktur (Trinkwasser, Abwasser, Kühlung, Heizung) angepasst werden können, um eine optimale Förderleistung, einen hohen Gesamtwirkungsgrad und ein Höchstmaß an Betriebssicherheit zu gewährleisten.

Funktechnik bzw. Ethernet-Bus machen die Pumpensysteme Industrie 4.0-ready. Auf diese Weise können smarte Pumpen spezifische Funktionalitäten ausführen, optional auch andere Prozessparameter über zusätzliche freie Schnittstellen mit überwachen.

Digitale Solutions ist bei Grundfos mehr als der reine Einsatz neuer Hardware wie hocheffiziente Motoren, leistungsfähige Sensoren und flinke Bus-Systeme. Die Konnektivität des technischen Equipments, Cloud-basierte Datenspeicherung und Smart Device-Schnittstellen sind lediglich die Basis der Digitalisierung. Der smarte Umgang mit den generierten Daten und deren Analyse ist jedoch der weitaus wichtigere Teil der digitalen Transformation. Denn Digitalisierung hat am Ende des Tages das Ziel der „Operational Excellence“: Qualität und Effizienz auf Basis einer stabilen Prozessführung,
verbunden mit Anlagenverfügbarkeit und Flexibilität.

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Suchwort: cav0319grundfos


Günter Eckhardt

Chefredakteur


Andre Vennemann, Director Industry bei Grundfos: „Mit der Grundfos GO Garantie garantieren wir fünf Jahre volle Sicherheit ab Inbetriebnahme.“
Bild: Grundfos

Grundfos GO Garantie:   Fünf Jahre Sicherheit

Lagerzeiten oder Verzögerungen zwischen Kauf und Inbetriebnahme können sich in der Praxis nachteilig auf Garantiefristen auswirken. Um dem entgegenzuwirken, gewährt Grundfos seit 2018 im Rahmen seiner Grundfos GO Garantie volle fünf Jahre Sicherheit ab Inbetriebnahme. Garantiefähig sind die typischen Pumpen für größere HKL-Anlagen, insbesondere die Baureihen TPE, NBE und NKE. Die Garantie gilt in Deutschland, Österreich und der Schweiz für Pumpen, die nach dem 1. Mai 2018 in Betrieb genommen wurden. Voraussetzung ist eine Registrierung mit Dokumentation der Inbetriebnahme. Die Registrierung erfolgt durch Erstellen und Übersenden eines Inbetriebnahmeberichtes mit der kostenlosen App Grundfos GO.


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