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Schont den Geldbeutel

Magnetkreiselpumpen mit energieeffizientem MF-Antrieb
Schont den Geldbeutel

Bei Pumpen entfallen über 80 % der gesamten Lebenszykluskosten auf die für den Betrieb benötigte Energie. Die magnetisch gekuppelten Kreiselpumpen der RM-Baureihe wurden mit einem energieeffizienten, kompakten, drehzahlvariablen Antriebskonzept ausgestattet, um eine optimale und bedarfsgerechte Fluidsteuerung zu gewährleisten, ohne unnötig Energie zu vernichten.

Neben Sicherheit und Zuverlässigkeit im täglichen Betrieb spielen die Energiekosten in der Prozessindustrie eine immer wichtigere Rolle. Insbesondere dann, wenn man die Lebenszykluskosten, die sogenannten Total Cost of Ownership (TCO), betrachtet. Etwa 80 bis 85 % der Gesamtkosten entfallen auf den Energieverbrauch. Dagegen sind die reinen Investitionskosten mit gerade mal 10 bis 15 % sowie Service und Reparatur mit etwa 5 % fast zu vernachlässigen.

Mit dem Ziel, die Energiekosten und somit die Betriebskosten zu minimieren, ist es unerlässlich, das Augenmerk auf die Energieeffizienz der eingesetzten Pumpen zu richten. Hinzu kommt noch ein weiteres Argument. „Um auf Nummer sicher zu gehen, werden in der Planung viele Pumpen oft viel zu groß ausgelegt“, so Christian Vogt, Vertriebsleiter bei Sondermann. Diese zu leistungsstarken Pumpen laufen jedoch meist nur im Teillastbetrieb. „Die Pumpen erreichen so aber nur einen ungünstigen Wirkungsgrad, die Folge ist Energieverschwendung“, erklärt Vogt. „Will man das Problem an der Wurzel packen, so muss man auch hier auf eine optimale Energieausnutzung achten.“ Andererseits werden bei zu groß ausgelegten Pumpen die Förderleistungen oft über Drosselventile reduziert — ebenfalls eine Vergeudung von Energie.
Energieeffiziente Mehrfrequenztechnik
Die Magnetkreiselpumpe der Baureihe RM-MF in Kompaktbauweise ist mit einer energieeffizienten Mehrfrequenztechnik ausgestattet und erlaubt so eine nachhaltige Senkung der Betriebskosten. Ein Frequenzumrichter ermöglicht über die Drehzahländerung des Motors eine bedarfsgerechte und dadurch vor allem energiesparende Fluidsteuerung. Die gewünschte Leistung wird exakt auf den benötigten Volumenstrom eingestellt. Dies ist ein klarer Vorteil gegenüber der Reduzierung des Fördervolumenstroms mit Drosselventilen. Bei Halbierung der Drehzahl wird nur noch ein Achtel der elektrischen Leistung benötigt, während eine zu große gedrosselte Pumpe den vollen Energiebedarf verzehrt.
Das besondere an der RM-MF-Baureihe ist ein 4-poliger Motor, der mit einem direkt aufgebauten Frequenzumrichter kombiniert wird. Dadurch entfallen die sonst notwendigen teuren, geschirmten Kabel vom Umrichter zum Motor. Bei einer Nachrüstung in bestehende Anlagen kann die vorhandene Verkabelung sowie der Schaltschrank weiter genutzt werden – ein weiterer Aspekt zur Kosteneinsparung.
Der Motor wird mit einer Nenndrehzahl von 3450 min-1 bei 120 Hz betrieben. Aus der erhöhten Nenndrehzahl resultiert eine größere Förderhöhe der Pumpe. Somit ist die Pumpe auch für Anwendungen mit höheren Drücken sehr gut geeignet. Weiterhin kann durch die 120-Hz-Technik der Antrieb um ein bis zwei Baugrößen kleiner ausgeführt werden – die Pumpe ist wesentlich kompakter im Vergleich zu konventionellen Pumpen mit IE2-Standardmotor. Der Motorwirkungsgrad der hocheffizienten Kreiselpumpe liegt weit über den Anforderungen der Effizienzklasse IE2, sodass bereits heute die Forderungen im Hinblick auf die Energieeffizienzklasse IE3 ab 2015/2017 erfüllt werden.
Für vielfältige Einsatzgebiete
Die Pumpen der RM-MF-Baureihe eignen sich für zahlreiche Förderaufgaben. Sie empfehlen sich allerdings ganz besonders zum Fördern von aggressiven Säuren, Laugen, Entfettungsbädern, Chemikalien, VE-Wasser, Lösemitteln sowie hochkorrosiven oder zur Kristallisierung neigenden Fluiden. Kurzum, überall dort, wo aggressive Medien leckagefrei gefördert werden müssen, bieten sich diese Pumpen an, denn durch die magnetische Kupplung wird die Motorkraft berührungslos an das Pumpenlaufrad übertragen. Das schließt Leckagen durch verschleißende Dichtungen aus und reduziert gleichzeitig Wartungsarbeiten.
Diese Eigenschaften machte sich auch der Spezialist für die Veredelung metallischer Ober-flächen, die Primus Oberflächentechnik aus Schwäbisch Hall, zunutze. In den verschiedenen Galvanikbädern gehören Pumpen zu den wichtigsten Komponenten. Sie müssen die teilweise aggressiven Medien ständig umwälzen, um auf diese Weise die gewünschte Homogenität und Temperatur zu erzielen. Bei einem Pumpenausfall, z. B. im Eloxalbad, können Bauteile nicht mehr gleichmäßig gekühlt werden, d. h. neben dem Produktionsausfall wird auch teurer Ausschuss produziert. Beim Ausfall von Filterpumpen steigt die Schmutzfracht im Bad, wodurch ebenfalls die Qualitätsanforderungen an die Oberflächenbeschichtung nicht mehr erfüllt werden können.
Im Rahmen einer Modernisierungsaktion in Kooperation mit Sondermann wurden alte, zu groß dimensionierte Pumpen ersetzt. Die Edelstahlpumpen mit Gleitringdichtung hatten immer wieder mit Korrosionsproblemen wie beispielsweise Lochfraß und in der Folge mit Ausfällen zu kämpfen.
Die installierten RM-MF-Pumpen konnten durch die berührungslos über Permanentmagnete auf das Pumpenlaufrad übertragene Motorkraft Leckagen durch verschleißende Dichtungen ausschließen. Für die sichere Förderung der aggressiven Medien wurden die Pumpenwerkstoffe metallfrei aus Polypropylen oder PVDF anstatt Edelstahl gewählt. Somit konnten regelmäßige Pumpenausfälle vermieden und die Verfügbarkeit der Anlage wesentlich gesteigert werden.
In einigen Fällen, wie z. B. bei den Kühlpumpen für die Eloxalbäder, wurden unterschiedliche Volumenströme bzw. je nach Prozessanforderung verschiedene Betriebspunkte gefordert. Bei eingetauchtem Warenträger ist die volle Förderleistung zur Kühlung erforderlich. Wenn sich kein Warenträger im Bad befindet, kann dagegen die Pumpe mit einer wesentlich kleineren Leistung betrieben werden. Hier kommt der Vorteil der frequenzgesteuerten drehzahlvariablen Magnetpumpe zum Tragen. Über die Drehzahländerung ist stets eine bedarfsgerechte und vor allem energiesparende Fluidsteuerung möglich.
Energiekosten eingespart
Von den durchgeführten Modernisierungsmaßnahmen hob Primus Oberflächentechnik zwei Vorteile besonders hervor. „Zum einen konnte durch die Pumpenoptimierung zusammen mit einer Korrektur der Verrohrung die Zuverlässigkeit der Anlage wesentlich verbessert werden – es gab seither keine Störungen durch Pumpenausfälle –, zum anderen konnte der Energieverbrauch drastisch verringert werden“, erläutert Primus-Betriebsleiter Jung-Pantic. Im konkreten Fall sparen die Schwaben jährlich über 15 000 Euro an Energiekosten.
prozesstechnik-online.de/cav0813424
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