Technik
In diesem Bereich finden sie allgemeine technische Hintergrundinformationen zu folgenden Themenbereichen:
Energiekosten-Vergleich
Seitenkanalpumpe - Radialkreiselpumpe
nq-Kurve
Durch die Saugöffnung (1)
tritt die Förderflüssigkeit bzw. Flüssigkeits-Gas-Gemisch in die
Laufradzellen (2) und den Seitenkanal (3) ein. Der Seitenkanal erstreckt
sich nicht über den vollen Umfang, sondern ist an einer Stelle unterbrochen
(4).
Durch die Rotation des Laufrades und die Zentrifugalwirkung bewegt sich die
Förderflüssigkeit mehrfach zwischen den Zellen des Sternrades und dem
Seitenkanal hin und her, wobei eine sehr intensive Energieübertragung
stattfindet (Pfeile in Bild 1 und Bild 2).
Damit wird eine Förderhöhe (Drucksteigerung) erreicht, die das 5- bis
10-fache von mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden normalen
Pumpenlaufrädern beträgt.
Durch den sich verjüngenden Seitenkanal wird die Förderflüssigkeit kurz
vor dem Unterbrecher (4) in die nächste Stufe oder den Druckstutzen der
Pumpe geführt.
Durch die Zentrifugalwirkung
des Laufrades werden Flüssigkeit und Luft getrennt. Die Flüssigkeit
sammelt sich im äußeren Bereich der Laufradzellen und des Seitenkanals,
die Luft im inneren Bereich (5).
Durch den höheren Druck nahe der Drucköffnung wird die Luft durch eine
separate Luftaustrittsöffnung (6) in die nächste Stufe und weiter in die
Druckleitung befördert. Damit wird zunehmend die Luft aus der Saugleitung
evakuiert, bis der Flüssigkeitspegel die Höhe der Pumpe erreicht und die
volle Flüssigkeitsförderung einsetzt.
Auch eine leere Saugleitung kann entlüftet werden, wenn genügend
Flüssigkeit in der Pumpe verbleibt. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass
auch für einen wiederholten Ansaugvorgang stets genügend Hilfsflüssigkeit
in der Pumpe verbleibt.
- Die Seitenkanalpumpe hat ihren höchsten Kraftbedarf bei kleinstem Förderstrom!
- Der steile Q-H-Verlauf der Kennlinie eignet sich besonders zur druckabhängigen Kreislaufregelung.
- Die engen Spalte erlauben keine abrasiven Bestandteile in der Förderflüssigkeit.
Niedriges nq
SERO ist bei kleinen Fördermengen und großen Förderhöhen in Investition und Betriebskosten normalen Kreiselpumpen überlegen.
Ansaugefähigkeit
- Sie erzeugen Unterdruck in der Saugleitung und sind daher selbstansaugend. Aus Gründen der Sicherheit und Zugänglichkeit können sie oberhalb der Flüssigkeitsbehälter aufgestellt werden (externe Ansaugvorrichtung entfällt).
- Sie saugen auch dann an, wenn am Druckstutzen ein Überdruck wirkt (Evakuierungsvorgang max. 2-3 Minuten).
Die
nebenstehende Abbildung zeigt die charakteristische Saugvermö-genskennlinie einer
Seitenkanal-pumpe bei Luftförderung. Die Daten sind
abhängig von Pumpengröße und Stufenzahl. Während des Ansaug- vorgangs
arbeitet die Pumpe so lange in diesem Bereich, bis die Flüssigkeit infolge
des erzeugten Unterdrucks in die Pumpe steigt. Sie fördert dann kurzzeitig
ein Gas/ Flüssigkeitsgemisch und erreicht schließlich ihren
anlagenbedingten stationären Flüssigkeits-Förderstrom.
Die einzelnen Betriebszustände gehen dabei ohne größere Einwirkung stetig
ineinander über. Beim Abschalten der Pumpe ist durch konstruktive
Maßnahmen sichergestellt, dass die Pumpe nicht vollständig entleert (leergehebert)
wird. Die verbleibende Rest-flüssigkeit reicht aus, eine selbstansaugende
Pumpe, auch ohne ein Flußventil in der Saugleitung jederzeit anzufahren.
Teilgasförderung
- Sie haben die Fähigkeit mit gas- oder dampfförmigen Anteilen (50 %) zu fördern, d.h. auch leicht siedende Medien, wie Flüssiggas. (Bei Lufteintritt kann der Förderstrom nicht abreißen, auch nicht im Dauerbetrieb!)
- Sie sind kavitationsunempfindlich bei variablem Dampfdruck (bei teilweiser Ausgasung reißt der Förderstrom nicht ab).
Druckerhöhend
- Druckziffer, die bis das 10-fache von mit gleicher Umfanggeschwindigkeit rotierenden, normalen Pumpenlaufrädern erreicht.
Die Multifunktionspumpe wird
dort eingesetzt, wo die Miförderung von Gasen und Dämpfen aus dem Prozess
verlangt wird, ohne das der Fördervorgang unterbrochen wird.
Die charakteristischen Eigenschaften der Multifunktionspumpe bieten Vorteile
gegenüber den Hauptausfallursachen 'normaler' Kreiselpumpen. Das gute
Saugvermögen in Verbindung mit der Kavitationsunempfindlichkeit machen
diese Pumpe für den Einsatz von Flüssigkeiten, die nahe am Dampfdruck
gefördert werden müssen, wie Kondensate, Flüssiggase,
Kohlenwasserstoffe, Aerosole oder Kältemittel zur ersten Wahl.
Multifunktionspumpe SRZS 224 W KK G12E.62
Bei der Multifunktionspumpe werden die Eigenschaften zweier Pumpensysteme kombiniert:
Die Hydraulik der Seitenkanalpumpe hat eine sehr gute Saugfähigkeit. Gasanteile bis zu 50% können problemlos mitgefördert werden. Zum anderen erreicht sie pro Stufe eine bis 4-fach größere Förderhöhe als eine Radial-Kreiselpumpe.
- Die Hydraulik der Radial-Kreiselpumpe in der ersten Stufe wird wiederum genutzt, um bei einer niedrigen Antriebsdrehzahl von n=1450 1/min (entsprechend bei 60 Hz: n=1750 1/min) extrem niedrige NPSH-Werte zu erreichen.
Die NPSH-Werte liegen zwischen 20 cm (0,6 ft) und 1 m (3 ft) bei n=1450 1/min. Das
erlaubt Zulaufhöhen von weniger als 0,5 m (1,5 ft) bei siedenden
Flüssigkeiten, was Systemkosten im Anlagenbau erspart.
Die Multifunktionspumpe hat keine fest markierte Grenzkavitationslinie. Sie
ist erheblich kavitationsunempfindlicher bei variablem Dampfdruck als eine
Radial-Kreiselpumpe. Diese höhere Betriebssicherheit sorgt für einen
reibungslosen Produktionsablauf beim Betreiber.
Durch die beachtliche Druckziffer und die geringeren Abmessungen einer
modularen Bauweise ist die Multifunktionspumpe nicht nur technologisch,
sondern auch ökonomisch definitiv die optimale Lösung für ausgasende
Flüssigkeiten in der Verfahrenstechnik.
Um einen störungsfreien Dauerbetrieb zu gewährleisten, sind die Zulaufverhältnisse der Anlage dem Pumpenbedarf (NPSH) entsprechend anzupassen. Maßgeblich für die Bestimmung des NPSH(Anlage)-Wertes sind die Faktoren Temperatur, Dampfdruck, Dichte, Zulaufhöhe und Rohrleitungsverlust. Vereinfacht gilt:
| NPSH(Anlage) | = | anlagenseitig vorhandener NPSH-Wert (m) |
| Pe | = | statischer Druck (im Behälter) (N/m2); Druck über (positiv) oder unter (negativ) dem Luftdruck Pb |
| Pb | = | athm. Druck (N/m2) |
| PD | = | Dampfdruck (N/m2) |
| e | = | Dichte (kg/m3) |
| g | = | 9,81 (m/s2) |
| H z geo | = | Zulaufhöhe (m) |
| H vs | = | Rohrleitungsverlust |
| (Umrechnung: 1 bar = 105 N/m2) | ||
Ergibt sich aus der Berechnung des Wertes NPSH(Anlage) ein Wert kleiner als der Wert NPSH(Pumpe) (aus Kennlinie zu entnehmen), sind Maßnahmen zu ergreifen, um ein Verhältnis
