Anlagenbau & Prozesstechnik

Wenn normale Gusswerkstoffe versagen

Kreiselpumpen aus Edelstahl leben dank umspülter, doppelter Gleitringdichtungen länger

08.12.2014 -

Häufige Schäden an den Pumpenköpfen und Gleitringdichtungen bewogen die Chemie- & Kosmetikfabrik Schmees beim Abfüllen von Düngemitteln fünf von Lewa modifizierte Pomac-Kreiselpumpen einzusetzen.Kreiselpumpen einzusetzen.

Jeden Tag werden 50.000 L Düngemittel im Werk der Chemie- & Kosmetikfabrik Schmees im niedersächsischen Twistringen abgefüllt. Die Köpfe der dafür verwendeten Pumpen waren allerdings nicht für die häufigen Starts und Stopps ausgelegt und mussten immer wieder repariert oder komplett ausgetauscht werden. Des Weiteren kann es bei dem Prozess leicht vorkommen, dass die Pumpen trocken laufen, wodurch es wiederholt zu Schäden an den Gleitringdichtungen kam. Die Kosten für die häufigen Ausfälle sowie die Reparaturen waren derart hoch, dass sich der Hersteller entschloss, stattdessen fünf Kreiselpumpen von Pomac einzusetzen, die von Lewa entsprechend den Anforderungen angepasst wurden.

Optimale hydraulische Eigenschaften
„Die wichtigsten Anforderungen von unserer Seite waren, dass die Pumpe eine hohe Standzeit hat, sich einfach reparieren lässt und dass es keine Probleme mit der Beschaffung von Ersatzteilen gibt", schildert Matthias Gevers, zuständig für den technischen Bereich bei Schmees, die Herausforderung, der er sich auf der Suche nach einer Alternative gegenüber sah. Da die Pomac Kreiselpumpen, die Lewa als Partner der niederländischen Firma vertreibt, sich durch optimale hydraulische Eigenschaften hervorragend für dünnflüssige Medien wie Blumendünger eignen, bestellte Schmees auf Empfehlung des Lewa-Außendienstmitarbeiters Heinz Woldering fünf Kreiselpumpen vom Typ CPC. „Dabei handelt es sich um eine Gußkonstruktion, die die Kriterien der EHEDG erfüllt und sich durch ihre robuste und stabile Bauweise auszeichnet. Der spezielle modulare Aufbau sowie die zahlreichen Möglichkeiten bei der Wellenabdichtung und eine große Auswahl an Anschlüssen erlauben größtmögliche Flexibilität bei der Anpassung an die Anforderungen des Kunden", erläutert Woldering die Vorteile dieses Modells. Um sicher zu gehen, dass die Pumpen­ für die Anwendung bei Schmees geeignet sind, war auch ein Experte von Pomac mit vor Ort und hat das Medium begutachtet. Zwar sind die Pumpen speziell für hygienische Anwendungen ausgelegt, sie werden aber aufgrund der hochwertigen Materialien auch in Fällen, in denen normale Gusswerkstoffe oder Kunststoffe nicht beständig sind, für die ­Chemie verwendet.

Keine Schäden durch Trockenlauf mehr
Die Kunststoffköpfe der zuvor eingesetzten Pumpen hatten nur eine kurze Lebensdauer, da sie den vielen Stopps und Starts nicht gewachsen waren. Hinzu kam, dass die Pumpen häufig trocken liefen, was zu Schäden, Produktionsausfällen und teuren Reparaturen führte. Bei den neuen Pumpen wurde daher darauf geachtet, dass die Dichtungen gut austauschbar sind und die Pumpe einfach zu zerlegen ist. Ab Anfang 2014 wurden die fünf CPC-Kreiselpumpen nach und nach eingebaut. Durch umspülte, doppelte Gleitringdichtungen aus Siliciumcarbid nach DIN 24960 sind sie nunmehr vor Trockenlauf geschützt. Da das Medium teilweise aggressiv ist und es vorkommen kann, dass der Behälter überläuft, rosteten Teile der alten Pumpen - insbesondere Halterungen, Gehäuse und Motor - außerdem schnell. Dieses Pro­blem wird durch die Bauform der CPC-KAM-Ausführung vermieden, bei der Pumpe und Motor direkt verbunden sowie auf verstellbaren Füßen aufgestellt sind, und der Motor in einem 1.4404-Edelstahlmantel gelagert ist.
Die Auslegung der Pumpe erfolgte entsprechend der Mediumseigenschaften: Die Viskosität der Flüssigkeit beträgt 1 cP, das spezifische Gewicht 1 kg/dm³, der Druck 20 mWS, die Temperatur beträgt bei der Förderung 20, bei Reinigung maximal 85 °C. Der offene Impeller aus 1.4404 Edelstahl hat einen Durchmesser von 120 x 14 mm, so dass der IEC-B3/B5 Fuß/Flanschmotor mit Aufsteckwelle aus Edelstahl bei einer Drehzahl von 3.000 Umdrehungen pro Minute einen Volumenstrom von maximal 300 m³/h fördern und eine Förderhöhe von bis zu 130 m bewältigen kann. „Die massive Konstruktion erlaubt zudem eine sehr enge Spalte, was sich entsprechend positiv auf den Wirkungsgrad auswirkt. Die Laufräder aus hochwertigem Material sorgen zusätzlich für eine hohe Produktionsleistung", ergänzt Woldering.

Gut zu warten und zu reinigen

Wegen der großen Mengen, die jeden Tag für verschiedene Anbieter entsprechend der jeweiligen Rezeptur abgefüllt werden müssen, ist neben der Zuverlässigkeit und Schnelligkeit auch die gute Reinigbarkeit der Pumpen von Bedeutung. Das gilt insbesondere für alle Teile, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen. So beträgt etwa die Rauhigkeit der produktberührenden Oberflächen weniger als 0,8 µm. Die offenen Laufräder sind mit Druckentlastungsbohrungen versehen, die den Axialdruck beziehungsweise -schub senken und zugleich für eine optimale Reinigung der Wellendichtung sowie des Gehäuses sorgen. Das Laufrad ist mit O-Ringen aus EPDM trocken auf der Welle montiert, um den Kontakt mit der Flüssigkeit so gering wie möglich zu halten und die Kontaktflächen besser reinigen zu können.
„Seit dem Einbau der neuen Pumpen gab es keine Ausfallzeiten mehr wegen defekter Dichtungen. Auch aufwendige Reparaturen wie der Einbau neuer Pumpenköpfe entfallen, weshalb wir davon ausgehen, dass die Kosten für den Betrieb der Anlage dauerhaft sinken", zeigt sich Gevers zufrieden mit den bisherigen Erfahrungen. Auch sei die Wartung einfach und Ersatz für Verschleißteile leicht zu beschaffen.
Aufgrund der positiven Bilanz plant Schmees, weitere Kreiselpumpen durch Modelle von Pomac zu ersetzen.

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