Chemie

Sparsam in Betrieb und Wartung

Chemienormpumpen der Baureihe CNH-B, jahrzehntelang im Einsatz
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Bei der Uniquema GmbH in Emmerich sind weit über 200 Kreiselpumpen von Allweiler im Einsatz, zum einen Chemiepumpen für die Fettsäureproduktion, zum anderen NT-Ausführungen für die Wasser- und Kondensatförderung. Ausschlaggebend für die Wahl des Lieferanten sind laut Frank Jentz, dem Leiter Instandhaltung und Ersatzteilmanagement, nicht die Produkteigenschaften – schließlich handelt es sich um eine ausgereifte Technologie – sondern Betriebs- und Wartungskosten sowie Erfahrung und Kompetenz des Herstellers.

Kreiselpumpen sind heute der Standard in der Chemie. Je nach Medium sichern unterschiedliche Werkstoffqualitäten von Grauguss über Edelstahl bis zu Hastelloy oder Titan die gewünschte Korrosionsbeständigkeit. Neben der Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion stellen hohe Temperaturen des Fördermediums besondere Anforderungen an die Gleitringdichtungen und die Elastomere. Bis zu Temperaturen von 350 °C sind Pumpen in Prozessbauweise mit Gleitringdichtung, wie etwa die Baureihe CNH-B von Allweiler, geeignet. Müssen toxische, leicht flüchtige, explosive oder andere umweltgefährdende Medien gefördert werden, sind magnetgekuppelte Pumpen die bessere Wahl. Hier gibt es keine Dichtung, die Pumpen sind selbst hermetisch dicht.

Bei der Uniqema GmbH & Co. KG in Emmerich sind etwa 240 Allweiler-Kreiselpumpen vom Typ CN und NT im Einsatz. Sie fördern Fettsäuren mit Temperaturen von bis zu 250/260 °C und Glycerin über Höhen von 40 bis 60 m. Die Fördermenge liegt zwischen 20 und 50 m3/h. Glycerin ist im Gegensatz zu den Fettsäuren nicht aggressiv und ein ideales, weil schmierendes Medium. Einige dieser Pumpen sind in Emmerich schon 45 Jahre im Einsatz. Da teils in Apothekenqualität produziert wird, sind auch die Glycerinpumpen aus Edelstahl gefertigt. So lassen sich Verunreinigungen zuverlässig vermeiden.
Effektive Ersatzteilhaltung
Die Fördertechnologie bei Kreiselpumpen ist ausgereift, die Pumpen verschiedener Hersteller sind technisch sehr ähnlich. Entscheidend sind bei der Wahl eines Lieferanten daher weniger die Produkteigenschaften. Aus Sicht von Dipl.-Ing. Frank Jentz, dem Leiter Instandhaltung und Ersatzteilmanagement bei Uniqema, stehen andere Faktoren im Vordergrund: „Wichtig sind für uns die Betriebskosten einer Pumpe. Entscheidend ist dabei, wie viele Ersatzteile wir selbst bevorraten müssen.“ Dank des modularen Aufbaus der Allweiler-Pumpen ist bei der Uniqema nur ein kleines Lager nötig. Ein Ersatzteil passt bei Allweiler für mehrere Baugrößen und Ausführungen. Damit ist nur wenig Kapital in den Ersatzteilen gebunden. Zudem ist sicher, dass die Ersatzteile sowohl hinsichtlich der Maße als auch der Werkstoffe dem Originalteil bei der Lieferung der Pumpe entsprechen.
Know-how, ein zweiter Faktor
Obwohl das Team um Jentz selbst auf langjährige Erfahrungen zurückgreift, gibt es immer wieder Verfahren, die neue Lösungen verlangen. „Oft ist die Verfahrenstechnik nicht optimal für die Pumpe, weil sich im Laufe der Zeit Prozessparameter ändern,“ so Jentz. Speziell bei der Kombination der Werkstoffe spart der Betreiber dann viel Lehrgeld, wenn der Hersteller aus seiner Erfahrung die optimalen Werkstoffe und Auslegungen liefern kann. Allweiler-Pumpen sind laut Jentz in vielen Anlagen und Verfahren eingesetzt, mit der Beratung war man bisher sehr zufrieden. Sie umfasst bei Gleitringdichtungen die optimale Werkstoffpaarungen von Gleitring, Gegenring und Elastomer, die Wahl der Stopfbuchspackungen und die optimale Ausführung der Pumpe. Dass Allweiler Uniqema ein PC-Auslegungsprogramm überlassen hat, erleichtert das Leben in Emmerich noch weiter. Über dieses Programm lassen sich bereits im Vorfeld viele Fragen selbst klären und eine gute Vorauswahl von Größe, Ausführung und Werkstoffen treffen. Trotzdem ist noch nicht für alle Verfahren die ideale Pumpe gefunden. Ein Beispiel: Bei einem Produktionsprozess wird Phosphorsäure mit einer mehrstufigen Magnetpumpe dosiert. Hierbei sind jedoch Instandsetzung sowie Ersatzteilhaltung sehr kostenintensiv. Zur Zeit wird daher erwogen, diese Magnetpumpe durch eine Schlauchpumpe zu ersetzen. In einem nachgeschalteten Produktionsschritt werden Phosphorsäure und Filterhilfsstoffe mit Zwischenprodukten vermischt. Dabei verbackt jedoch dieses Gemisch an den Laufrädern der Kreiselpumpen. Bislang ist der Wechsel der Laufräder etwa alle zwei Monate der einzige Ausweg. Schlauchpumpen scheiden an dieser Stelle wegen der hohen Medientemperatur aus, Drehkolbenpumpen sind zu teuer.
Erfolgreiche Schlauchpumpen
Ungeachtet dessen spielen die beiden bislang einzigen Schlauchpumpen eine besondere Rolle im Werk. Sie haben magnetgekuppelte, dreistufige Kreiselpumpen abgelöst. Die Kreiselpumpen förderten als Dosierpumpen Säuren und Laugen. Da die geförderten Medien regelmäßig auskristallisierten, waren in Wochenfrist kostspielige Reparaturen nötig. Die Laufräder der Kreiselpumpen setzten sich regelmäßig zu. Seit dem Wechsel auf die Schlauchpumpe sind die Reparaturaufwendungen um gut 80 % gesunken. Aufgrund des Funktionsprinzips ist die Schlauchpumpe ebenso hermetisch dicht wie eine magnetgekuppelte Kreiselpumpe. Darüber hinaus bricht sie die Kristalle kontinuierlich aus, der Schlauch kann sich nicht zusetzen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass eine Elastomerqualität universell für mehrere Säuren und Laugen geeignet ist. Bei den trocken selbstansaugenden, trockenlaufsicheren Pumpen passiert das Fördergut den Pumpschlauch, ohne mechanische Teile zu berühren. Eine Schlauchpumpe ersetzt so mehrere magnetgekuppelte Kreiselpumpen, deren Werkstoffe exakt auf das jeweilige Medium abgestimmt sein müssten. Mit frequenzgesteuertem Antrieb hat sich dieser Pumpentyp rundum als die bessere Alternative erwiesen, so Ralf Bolder, Meister Mechanische Instandhaltung bei Uniqema. Schlimmstenfalls muss der Schlauch ersetzt werden, die Anzahl der Verschleißteile ist deutlich geringer als bei einer Kreiselpumpe. Uniqema dosiert mit der Schlauchpumpe der Baureihe ASH 78%ige Schwefelsäure sowie Laugen zum Reinigen von Anlagenteilen.
Uniqema achtet nicht nur auf die Qualität der Pumpen und auf ein kleines Ersatzteillager. Jede Pumpe wird mit Laser ausgerichtet. Es gibt Schwingungskontrollmessungen und die Stromaufnahme der Motoren wird überwacht. Damit lässt sich schnell erkennen, ob eine Pumpe außerhalb der Kennlinie läuft.
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