Startseite » Chemie »

Pumpenzwerge machen richtig Druck

Prozesswasser-Druckerhöhungsanlagen
Pumpenzwerge machen richtig Druck

In der industriellen Wasseraufbereitung werden Druckerhöhungsanlagen be- nötigt, die korrosionsresistent sind, ein kompaktes Design aufweisen und sich leicht in Bussysteme integrieren lassen. Mit den Neuentwicklungen Hydro Mono CME und Hydro Twin CME hat Grundfos zwei Druckerhöhungsan- lagen im Programm, die diesen Anforderungen entsprechen. Sie bieten eine Konstantdruckregelung und sind aufgrund der IE3-Motoren sehr energieeffizient.

Der Autor: Rainer Schmitz Produktmanager Industrie, Grundfos

Für alle relevanten Technologien zur Bereitstellung von Rein-, Brauch- und Prozesswasser hat Grundfos Pumpen und Systeme im Programm. Weit verbreitet sind mehrstufige Hochdruckpumpen der Baureihe CR/CRE – viele auf die Wasseraufbereitung spezialisierte Anlagenbauer haben diese Pumpen als ihren Standard definiert.
Die Hochdruckpumpen der Baureihe BM/BME/BMET/BMEX kommen vor allem in der Umkehr-osmose zum Einsatz. Die in Druckmänteln aus Chromnickelstahl untergebrachten schlanken Unterwasserpumpen erzeugen Drücke bis zu 80 bar. Während die Modelle der Bauart BMET über eine Pelton-Turbine zur Energierückgewinnung verfügen, nutzt die Modellreihe BMEX die Restenergie des Konzentrats über einen Druckaustauscher.
Während sowohl CR/CRE- als auch BM/BME-Pumpen unmittelbarer Teil der Membrananlage sind (indem sie den zur Auftrennung an der Membran erforderlichen hohen Druck bereitstellen), reichen zum Heranführen des Rohwassers bzw. zum Verteilen des Permeats geringere Drücke aus.
Unter anderem dafür ist die drehzahlgeregelte, vollautomatisch arbeitende Einzelpumpen-Druckerhöhungsanlage Hydro Mono CME ebenso konzipiert wie die Doppelpumpenanlage Hydro Twin CME. Letztere ist speziell für die Wasseraufbereitung in Industrieanlagen entwickelt worden, wo eine kontinuierliche Permeatversorgung zwingend ist und die Druckerhöhung deshalb ausfallsicher sein muss (redundante Pumpen).
Beide Druckerhöhungsanlagen arbeiten nach der Regelungsart „Konstantdruck“; hinter der Anlage liegt also – unabhängig von Vordruckschwankungen oder unterschiedlichen Abnahmemengen – stets ein konstanter Enddruck (Sollwert) vor.
Im Lastenheft der in beiden Fällen zum Einsatz kommenden CME-Pumpe stand die kompakte Bauweise ganz oben auf der Prioritätenliste. Verglichen mit anderen Pumpen besitzt die CME wesentlich kleinere Abmessungen. Dieses Downsizing ist das Ergebnis fortschrittlicher Hydrauliktechnologien und Produktionstechniken, die es möglich machten, die Abmessungen der Laufräder, der Laufradkammern und der Gleitringdichtung zu verkleinern.
Mit bis zu 7 m3/h bei 5 bar fördert die Einzelpumpenanlage Prozess- oder Rohwasser beispielsweise zu einer Umkehrosmose. Mit zwei Materialausführungen (1.4301/1.4401) eignet sich die Anlage für Medien mit geringer Restleitfähigkeit. Durch den neu konstruierten 5-Wege-Edelstahlverteilerblock mit integriertem Rückflussverhinderer baut die Anlage sehr kompakt.
Zum Einsatz kommt der drehzahlgeregelte MGE-Motor, ein von diesem Unternehmen in eigener Regie entwickelter und gefertigter Motor der höchsten Effizienzklasse IE3. Die jeweilige Pumpenkennlinie ist in der Software der Motorsteuerung abgespeichert. Somit „kennt“ die Steuerung stets den aktuellen Betriebspunkt der Anlage und kann die Pumpe optimal regeln – das sichert ein Höchstmaß an Energieeffizienz.
Dank gleichzeitiger Frequenz- und Spannungsanpassung (FluxControl) des integrierten Frequenzumformers ist neben dem hohen Wirkungsgrad auch die EMV-Sicherheit gemäß EN 61000 erreicht (Elektromagnetische Verträglichkeit: keine wechselseitige elektrische/elektromagnetische Beeinflussung von Geräten).
Mit dem integrierten Trockenlaufschutz überwacht sich die Einzelpumpenanlage selbst (über das in der Steuerung abgespeicherte Pumpenkennfeld wird der Betriebspunkt ständig überwacht). Das macht externe Überwachungseinrichtungen gegen Trockenlauf entbehrlich.
Master- und Slave-Pumpe
Die Doppelpumpen-Druckerhöhungsanlagen sind mit einer Steuerkarte ausgestattet, die sich im Klemmenkasten der Master-Pumpe (Pumpe mit Bediendisplay) befindet. Die Slave-Pumpe ist mit einer Kommunikationskarte versehen, um mit der Regelkarte der Master-Pumpe kommunizieren zu können.
Bei Wasseranforderung (Unterschreitung des Sollwertes) wird die erste Pumpe drehzahlgeregelt zugeschaltet und deren Drehzahl nach einer stufenlosen Rampenfunktion bis zu 100 % stetig erhöht. Erreicht Pumpe Nummer 1 auch mit maximaler Drehzahl nicht den erforderlichen Solldruck, schaltet sich Pumpe Nummer 2 drehzahlgeregelt zu. Die Steuerung variiert die Drehzahl der Pumpen in Abhängigkeit von dem Solldruck so, dass beide Pumpen zum Erreichen des Solldruckes im optimalen Wirkungsgradbereich arbeiten. Das gewährleistet eine energieoptimierte Betriebsweise. Weil beide Pumpen individuell mit eigener Drehzahl betrieben werden, ist zudem ein sanftes Zu- und Abschalten gesichert (keine Wasserschläge).
Mit dem auf den ersten Blick etwas ungewöhnlichen mechanischen Aufbau konnte die Grundfläche gegenüber einer traditionell aufgebauten Mehrpumpen-Druckerhöhungsanlage deutlich reduziert werden. Gerade bei Wasseraufbereitungsanlagen in Containern spielt Kompaktheit eine wichtige Rolle. Durch die beiden um 360° drehbaren Edelstahl-Anschlussverteiler kann der Saug- und Druckabgang in jede gewünschte Anschlussposition gedreht werden.
Bei einer Pumpenstörung übernimmt automatisch die zweite Pumpe die Druckerhöhung, gleichzeitig wird eine Alarmmeldung abgesetzt. Über die hydraulische Leistung der jeweiligen Pumpen kann die Ausfallsicherheit der Anlage bestimmt werden: Bei einer gewünschten 50-%-Redundanz lässt sich der erforderliche Volumenstrom auf zwei Pumpen verteilen. Wird eine 100-%-Redundanz erwartet, muss jede Pumpe für den gewünschten Volumenstrom ausgelegt sein.
Halle A6, Stand 233
prozesstechnik-online.de/cav0412440
Unsere Webinar-Empfehlung
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

cav-Produktreport

Für Sie zusammengestellt

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Top-Thema: Instandhaltung 4.0

Lösungen für Chemie, Pharma und Food

Pharma-Lexikon

Online Lexikon für Pharma-Technologie

phpro-Expertenmeinung

Pharma-Experten geben Auskunft

Prozesstechnik-Kalender

Alle Termine auf einen Blick


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de