Schraubenspindelpumpen in unterschiedlichen Ausführungen

Schraubenspindelpumpen mit hoher Effizienz

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Die Familie der Notos-Schraubenspindelpumpen umfasst drei Produktreihen in Zwei-, Drei- und Vier-Spindel-Ausführung, die auch auf engem Raum hohe Drücke von bis zu 80 bar erzeugen können. Die Notos-Pumpen erreichen dank speziell angepasster Geometrien und Materialien sowie durch ihren hydraulischen Ausgleich eine hohe Betriebseffizienz und lange Standzeiten ohne aufwendige Wartung. Auch eignen sie sich je nach Typ für schmierende oder nichtschmierende Medien mit Temperaturen bis 300 °C.

Ein Hauptmerkmal der Notos-Pumpen ist ihre hohe Robustheit, die aufgrund der Bedingungen, unter denen die Schraubenspindelpumpen laufen, für einen zuverlässigen Betrieb unerlässlich ist. So wird beispielsweise das Drei-Spindel-Modell 3NS in einer Kugelmühle für Mineralien zum Schmieren der Hauptantriebswelle verwendet. Die Maschine ist so konzipiert, dass sich auch Erze wie Eisen und Gold zerkleinern lassen, was jedoch ein hohes Gewicht der Mahlkörper und dadurch auch der rotierenden Trommel nach sich zieht. Um dennoch Schmierstoffe in die Lager einbringen zu können, muss die Pumpe daher gegen bis zu 80 bar arbeiten – eine hohe Belastung für alle Komponenten. Dass die Pumpe dem standhält, ist zum einen den verbauten, sehr harten Materialien zu verdanken: Je nach konkretem Anwendungsgebiet nutzen die Ingenieure Grauguss, Chrom-Nickel-Stahl, Duplex oder auch Hastelloy. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich die Spindeln selbst bei solch hohen Lasten nur minimal durchbiegen, was sonst zu erhöhter Reibung und Schäden führen könnte. Zum anderen reduziert der hydraulische Ausgleich die Wirkkräfte. Der hydraulische Ausgleich entsteht durch die spezielle, von Netzsch konstruierte, Geometrie der Förderelemente. Dieser wird durch eine Verbindung zwischen der Hochdruckseite und der Saugseite erreicht. Der Druck wird dadurch in bestimmten Bereichen wie beispielsweise im Dichtungsraum oder an den Stirnflächen der Nebenspindeln gezielt gesenkt und dem Saugdruck angeglichen. Das verhindert, dass die axialen Kräfte die Nebenspindeln auf die Saugseite drücken, wo sich durch die gesteigerte Reibung der Energieverbrauch erhöht und die Lebenszeit verringert. Durch den Ausgleich heben sich die Kräfte stattdessen auf, die Netto-Axialkraft ist bei dieser Lösung gleich Null. An den Laufspindeln nehmen zudem gesonderte Lagerbuchsen die axialen oder radialen Kräfte auf und beugen unerwünschten, verschleißintensiven Berührungen zwischen den verschiedenen Komponenten vor.

Zusätzlich wurden die Spindeln und das Gehäuse geometrisch so optimiert, dass während der Förderung kaum Turbulenzen, Pulsation oder Vibrationen auftreten. Dadurch werden die Bestandteile der Pumpe ebenso geschont wie das Medium. Auch werden generell alle Netzsch-Pumpen eigens auf das jeweilige Einsatzgebiet ausgelegt, etwa was Größe und Drehzahl betrifft. Dadurch wird möglichen Abnutzungs- oder Schadensrisiken frühzeitig begegnet und eine lange Standzeit ohne hohen Wartungsaufwand erreicht.

Spezielle Geometrie

Gleichzeitig sorgen die verschiedenen konstruktiven Neuerungen der Notos-Modelle von der Werkstoffwahl bis zur Geometrie nach dem Prinzip des High Efficiency Unique Design (HEUD) für eine deutlich höhere Effizienz als bei herkömmlichen Schraubenspindelpumpen. Die verwendeten Hochleistungsmetalle beispielsweise ermöglichen es, bei der Fertigung sehr enge Toleranzen zwischen den dynamischen und statischen Bauteilen zu erreichen, da sich die Komponenten im Betrieb kaum verformen. Dadurch wird der Rückstrom auf ein Minimum gehalten und das Verhältnis von Förderleistung zu eingesetzter Energie verbessert. Bei dem Drei-Spindel-Modell 3NS kommt darüber hinaus eine neuartige, patentierte Mediumsabführung zum Einsatz, die Turbulenzen am Auslauf und einen dadurch erhöhten Energieverbrauch verhindert. Hierfür wurde ein doppelter Auslauf für einen störungsfreien Fluss mit einer konischen Verbreiterung am Ende der Antriebsspindel kombiniert, die das Fördergut ohne Verwirbelungen ausströmen lässt. Eine leichte Schrägstellung des Auslaufs entsprechend der Flussrichtung innerhalb des Förderraums unterstützt diesen Effekt und reduziert die sonst oft auftretenden Druck- und Geschwindigkeitsverluste.

Ihre Effizienz und langen Standzeiten führen zu sehr guten Referenzen, wie beispielsweise die Schmierung der Maschinenrollen in der Papierproduktion. Auf dem hart umkämpften Markt rechnen sich schon kleine Kostenvorteile, weshalb der Anlagenhersteller für unterschiedliche Rollengrößen und -gewichte zwei verschiedene Notos-Pumpen verbaut: die 3NS, wenn Schmieröldrücke bis 80 bar gefordert sind, und die 2NS für Drücke bis 16 bar. Obwohl die Zwei-Spindel-Pumpe kleiner ist, erreicht die 2NS Förderleistungen bis 500 m3/h, während die maximale Rate bei der 3NS bei 350 m3/h liegt. Generell wird bei allen Schraubenspindelpumpen die Durchflussrate von der Rotationsgeschwindigkeit, dem Schraubendurchmesser und der Gewindesteigung bestimmt, wobei die Vier-Spindel-Pumpe 4NS mit 1500 m3/h die größten Volumina fördern kann. Da sich bei dieser Variante die vier paarweise angeordneten Schrauben nicht berühren, lassen sich sogar nichtschmierende Medien transportieren.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0718netzsch


Autor: Antonio Castilhos

Global Leader Pumps Screws, Manager Sales,

Netzsch Brasilien



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