Bei Förderung aus Tanks ohne Bodenarmaturen oder beim Ansaugen und Fördern aus unterirdischen Behältern sind selbstansaugende Pumpen erforderlich. Die oft umweltgefährdenden Medien verlangen hierbei aufgrund der zunehmenden Umweltschutzanforderungen hermetisch dichte, leckagefreie Pumpen.
Für Förderleistungen bis ca. 20 m3/h setzt man beispielsweise für die Förderung aus unterirdischen Behältern magnetgekuppelte, selbstansaugende Seitenkanalpumpen ein. Bei größeren Mengen haben die Seitenkanalpumpen jedoch gegenüber den Kreiselpumpen erhebliche Nachteile bezüglich Wirkungsgrad, Geräuschpegel und NPSH-Verhalten. Man hat daher Kombipumpen entwickelt, die die Vorteile beider Pumpenbauarten miteinander verbinden.
Bei den Kombipumpen ist das Laufrad der ersten Stufe als Saugrad ausgebildet, die druckseitig angeordnete Entlüftungsstufe arbeitet nach dem Prinzip einer Seitenkanalpumpe und bewirkt die Selbstansaugefähigkeit. Die Übertragung der Antriebsleistung erfolgt über eine Permanentmagnetkupplung und der Spalttopf dichtet das Fördermedium hermetisch gegen die Atmosphäre ab. Die Seitenkanalstufe arbeitet automatisch ohne zusätzliche Ventile. Die im Fördermedium angeordneten, diamantbeschichteten SiC-Gleitlager sind verschleißfrei und trockenlaufgeeignet. Es ist keine Wellenabdichtung vorhanden, die Wälzlager haben Lebensdauerschmierung. Die Pumpe ist daher hermetisch dicht und wartungsfrei.
Betriebsverhalten
Grundsätzlich kann man zwischen den Betriebszuständen Saugbetrieb, Normalbetrieb und Betriebsstillstand unterscheiden. Vor der ersten Inbetriebnahme wird die Pumpe einmalig vollständig mit Fördermedium befüllt. Die in der Pumpe vorhandene Flüssigkeit bildet in der Entlüftungsstufe mit der in der Saugleitung vorhandenen Luft- bzw. Gasmenge ein Flüssigkeits-Gasgemisch, wobei der vorhandene Luftanteil vom Entlüftungsrad in die Druckleitung gefördert wird. Während der Ansaugphase wird die in der Magnetkupplung erzeugte Verlustwärme nicht durch den externen Zirkulationsstrom abgeführt, eine unzulässige Erwärmung der Betriebsflüssigkeit in der Pumpe ist jedoch zu vermeiden. Dies ist bei der Kombipumpe durch die mehrstufige Bauart gewährleistet. Dadurch ist in der Pumpe eine relativ große Menge Fördermedium vorhanden. Zusätzliche Vorlagebehälter sind nicht erforderlich. Die Magnetverlustleistung ist durch begrenzte Betriebsdrehzahlen von 1450/1750 min-1 minimiert. Im Gegensatz zur Spaltrohrmotorpumpe wird die Erwärmung des Mediums nur durch die Wirbelstromverluste im Spalttopf bewirkt, die elektrischen Verluste des Antriebsmotors haben keinen Einfluß. Unmittelbar nach Entlüftung der Saugleitung startet der Normalbetrieb, die Kreiselpumpe baut den vollen Druck auf und die Förderung beginnt. Der vom Druckstutzen abgeleitete Zirkulationsstrom führt die Magnetverlustwärme an den Hauptförderstrom ab und verhindert so eine unzulässige Erwärmung des Mediums im Spalttopfbereich. Die Seitenkanalstufe arbeitet parallel zur Förderpumpe.
Die Konstruktion gewährleistet, daß die Pumpe nach dem Abschalten mit Fördermedium gefüllt bleibt. Die Selbstansaugefähigkeit bleibt erhalten. Die Pumpe ist nur bei der Inbetriebnahme einmalig zu befüllen, beim Wiedereinschalten fallen keine zusätzlichen Arbeiten an. Betankungsvorgänge lassen sich von der Meßwarte automatisch steuern.
Überwachung der Betriebszustände
Bei vollautomatisch betriebenen Anlagen empfiehlt sich die Überwachung des Füllstandes in der Pumpe. Bewährt haben sich hier lichtelektrische Grenzwertgeber. Ein in die Fühlerspitze geleiteter Lichtstrahl wird im trockenen Zustand reflektiert und bei befüllter Pumpe ins Fördermedium abgeleitet. Der Meßwandler erkennt die Ablenkung und gibt sie als elektrisches Signal an den Schaltverstärker weiter. Der Schaltverstärker ist so mit der Motorsteuerung verbunden, daß die Antriebsmaschine bei trockener Fühlerspitze stromlos bleibt. Da während des Ansaugvorganges die im Saugständer vorhandene Flüssigkeit in die Druckleitung gelangt, ist der Grenzwertgeber grundsätzlich druckseitig anzuordnen.
Einsatzempfehlungen
Die selbstansaugenden magnetgekuppelten Gliederpumpen zeichnen sich durch einen wartungsfreien, sicheren Betrieb aus. Die Pumpen eignen sich zur Förderung nahezu aller weitgehend reiner Medien in der Chemie und Verfahrenstechnik. Die maximale Viskosität beträgt 100 cSt. Der Einsatz erfolgt überall dort, wo beim Anfahren geodätische Saughöhen zu überwinden bzw. Saugleitungen zu entlüften sind.
Weitere Informationen cav-202
Teilen:
