Chemie

Pumpentrends im Blick

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Die Pumpentrends zur Achema liegen auf der Hand: Da sich die meisten Förderaggregate bisher durch einen großen Energiehunger ausgezeichnet haben, sind Energiesparlösungen gefragt. Gleichzeitig sollen Pumpen jederzeit ihre Funktion erfüllen. Und das auch noch unter härtesten Bedingungen. Hier können Condition-Monitoring-Lösungen helfen. KSB hat zur Achema 2009 diese Themen aufgegriffen und präsentiert in Frankfurt verschiedene Lösungen.

Christoph P. Pauly

Die Industriepumpen der Baureihe Etanorm wurden zur Achema 2009 mit elektrischen Sparmotoren ausgerüstet. Beim Stromverbrauch erfüllen diese Motoren die höchste Anforderungsstufe der seit Jahresanfang weltweit gültigen Norm IEC 60034-30:2008. In Kombination mit dem von KSB entwickelten Pumpenregelsystem Pumpdrive lassen sich bis zu 65 % Stromkosten beim Betrieb einer Pumpe einsparen. Dank der von KSB entwickelten Druckregelung mit förderstromabhängiger Sollwertnachführung (DFS) spart der Antrieb im Teillastbereich auch deutlich mehr Energie als drehzahlgeregelte Systeme, die einem konstanten Sollwert folgen.
Ein gut ablesbares, beleuchtetes Display auf dem Pumpdrive zeigt permanent den Drehzahlistwert an und ermöglicht Drehzahl- und Sollwerteinstellungen vor Ort. Ein PI-Regler sowie digitale und analoge Ein- und Ausgänge für Normsignale erlauben alle gängigen Pumpenregelungsarten. Motorschutzfunktionen sind ebenfalls standardmäßig enthalten.
KSB bietet das motormontierte und vom Motorfabrikat unabhängige Drehzahlregelsystem für Pumpen mit einer Leistung bis 45 kW an. Da die Laufraddurchmesser aller Normpumpen auf den exakten Betriebspunkt der Anwenderanlagen angepasst werden, ergeben sich für hydraulische Systeme enorme Energieeinsparpotenziale.
Planbare Instandhaltung
Als weiteres Highlight präsentiert KSB zusammen mit dem Joint-Venture-Partner Nikkiso eine Überwachungseinheit. Der speziell für Spaltrohrmotoren entwickelte E-Monitor überwacht die axialen und radialen Lagerzustände und zeigt kontinuierlich die Zustandsentwicklung der Gleitlager an. Die Diagnoseeinheit ermöglicht eine zeitliche Prognose über die nächste erforderliche Wartung. Teure Spaltrohr- und Wicklungsschäden sowie ungeplante Anlagenstillstände werden vermieden. Das Servicepersonal kann so eine planbare Instandhaltung betreiben.
Die Überwachungseinheit erhält ihre Informationen von acht Sensoren im Statorraum des Motors. Diese überwachen mithilfe des Rotormagnetfeldes dessen Position. Verändert der Rotor seine zulässige Position, registrieren die Messsonden eine Abweichung. Nach digitaler Weiterverarbeitung signalisiert ein Ampel-Display dem Betreiber den Zustand der Pumpenlager. Grüne LEDs zeigen einen positiven Betriebszustand an. Eine zusätzlich leuchtende gelbe LED signalisiert dem Betreiber, dass er die Pumpe beim nächsten Anlagenstillstand überprüfen sollte. Leuchtet die rote LED sollte der Betreiber die Pumpe so schnell wie möglich außer Betrieb nehmen und überprüfen. Die Einbindung in ein Prozessleitsystem ist über eine 0…5-V(DC)- oder 4…20-mA-Signalisierung möglich.
Zusätzliche Funktionen wie die Drehrichtungsanzeige zeigen an, ob die Pumpe falsch herum dreht und erspart während der Inbetriebnahme die Messungen der Phasendrehrichtung. Eine Betriebsanzeige, die anzeigt, ob die Pumpe läuft, ist besonders in einer lauten Industrieanlage sehr hilfreich, da Spaltrohrmotorpumpen sehr leise sind. Da der E-Monitor seine Stromversorgung vom Klemmenkasten des Motors erhält, ist keine externe Verkabelung notwendig, und es entstehen keine zusätzlichen Kosten. Das Gerät wird komplett konfiguriert mit der Pumpe geliefert und ist nach Inbetriebnahme der Pumpe einsatzbereit.
Wenn es hart auf hart kommt
Speziell für den Einsatz in den Nebenkreisläufen der Rauchgasentschwefelung wurde die KWPKC-Monobloc-Baureihe konzipiert. Diese Pumpen sind besonders geeignet für den Transport von Kalksteinsuspension, Umlaufwasser und zum Abziehen von Gipssuspensionen sowie zum Eindicken von Lösungen. Die größte Fördermenge beträgt 3000 m3/h und die maximale Förderhöhe liegt bei 120 m. Die massive Konstruktion zeichnet sich durch hohe Betriebssicherheit und große Robustheit aus. Die radial geteilten Gehäuse sind in Prozessbauweise aufgebaut. Die sogenannte Back-pull-out-Bauweise erlaubt eine einfache und schnelle Wartung. Der einstellbare saugseitige Spalt sorgt für einen dauerhaft hohen Wirkungsgrad. Die Laufräder sind aus dem hochverschleißfesten Noridur DAS.
Mediumberührte Bauteile wie Gehäuse und Druckdeckel sind mit dem hochverschleißfesten CeramikPolySiC-Werkstoff ausgekleidet und ermöglichen lange Standzeiten. Bei CeramikPolySiC handelt es sich um einen hochfesten Keramik-Polymer-Verbundwerkstoffe. Diese speziell für Pumpen in Rauchgasentschwefelungsanlagen entwickelte Beschichtung hat sich als äußerst widerstandsfähig bei den abrasiven und korrosiven Materialbeanspruchungen erwiesen.
At Achema 2009, KSB will showcase its Etanorm industrial pumps with super efficiency electric motors. These motors meet the most stringent energy consumption requirements stipulated by IEC 60034-30:2008, which came into force worldwide at the start of the year. By choosing the Pumpdrive variable speed system developed by KSB, plant owners can save up to 65 % of the energy costs incurred for operating a pump. Thanks to the dynamic pressure setpoint compensation (DFS) technology, this drive saves considerably more energy under part-load conditions than variable speed systems that maintain a constant setpoint. The Pumpdrive’s easy-to-read, backlit display shows the actual speed permanently and allows the speed and other setpoints to be adjusted lo-cally. A PI controller, as well as digital and analogue inputs and outputs for standard signals, supports all the typical pump control modes. Motor protection functions are included.
KSB currently offers a motor-mounted speed control system, which is suitable for use with any motor brand, for pumps up to a drive rating of 45 kW. Since the impeller diameters of all KSB’s standard pumps are precisely matched to the operating point of the hydraulic system in which they are installed, customers benefit from enormous energy saving potentials.
Plannable maintenance
One of the highlights to be presented by KSB at its Achema booth is a monitoring unit developed by joint venture partner Nikkiso. The E-Monitor, which was specially developed for use on canned motors, monitors the axial and radial plain bearing states and continuously indicates any changes in the bearing condition. Provided the bearings are operated properly in continuous mode, they often give reliable service for 8 to 10 years. The monitoring unit allows operators to predict when the next maintenance round is due. Costly can and winding damage as well as unplanned downtimes are thus avoided. Service teams greatly appreciate the fact that maintenance becomes plannable.
The monitoring unit receives data from eight sensors mounted in the stator space of the motor. They monitor the rotor position on the basis of the rotor’s magnetic field. As soon as the rotor moves away from its desired position, the change is detected by the measuring probes. After digital processing of the status change signals, the unit indicates the condition of the pump bearings on a traffic light display. Green LEDs signal that everything is OK with the bearings. An amber LED warns the operator that the pump should be checked during the next regular plant downtime. If the red LED lights up, this is a warning that the pump should be taken out of service and inspected as soon as possible. The unit can be integrated in a process control system by means of a 0 to 5 V (DC) or 4 to 20 mA signalling circuit.
Added functions, such as a direction-of-rotation indicator, alert the operator if the pump is running in the wrong direction, eliminating the need for phase rotation measurements during commissioning.
If the worst comes to the worst
KWPKC-Monobloc is a pump series specially designed for use in the secondary circuits of flue gas desulphurisation plants. The pump’s main applications are transporting limestone slurry and circulating water, removing gypsum and thickening solutions. The pump series covers flow rates up to 3000 m3/h and discharge heads up to 120 m. The sturdy type of construction is synonymous with operating reliability and robustness. A back pull-out design was chosen for the radially split casing to make maintenance quick and easy. An adjustable clearance gap is provided on the suction side to keep the pump’s efficiency high. The impellers are made of the highly wear-resistant Noridur DAS. To achieve the maximum possible service life, all wetted components such as the casing and discharge cover are lined with the equally wear-resistant CeramikPolySiC. The large selection chart contains a matching pump size for every system. Mechanical seal variants are also offered for all applications.
Hall 8.0, Booth F38
Online-Info Energiesparmotoren: www.cav.de/1309442
Überwachungseinheit: www.cav.de/1309443
Pumpenauskleidung: www.cav.de/1309444
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