Besondere Aufgaben für Spezialisten und Spezialpumpen

Extreme fördern

von Dipl.-Ing. Frank Bungartz

In der Prozessindustrie werden besonders hohe Anforderungen an Pumpen gestellt: ­Aggressive, korrosive oder toxische Medien und Gemische müssen ohne Schäden für Anlagen, Umwelt und Pumpe ­gefördert werden. Komplexe Aufgabenstellungen, die nur durch den ­Einsatz von Spezialpumpen technisch und wirtschaftlich optimal ­gelöst werden können.

Ammoniumnitrat, Nitrophosphat oder Tetrachlorid zählen zu den problematischen Stoffen. Flüssigkeiten, gashaltig, mit Feststoffen beladen oder direkt aus Vakuum gefördert, stellen ebenso hohe Anforderungen wie z.B. der Pumpeneinsatz in Salzschmelzen. Das Unternehmen Bungartz kon­zentriert sich als Hersteller von Kreiselpumpen auf schwierige bis extreme Anwendungsfälle und das hat Tradition. Schon in den 1930er-Jahren wurden die sehr ­verschleißfesten Kreiselpumpen (z.B. zur Maische­förderung, in der Düngemittel- und Kaliproduktion) eingesetzt. In Branchen wie der Chemieindustrie, der Petrochemie, im Kraftwerksbau und in der Düngemittel­industrie sind die horizontalen und vertikalen Pumpen (Trocken- oder Nassauf­stellung) längst zu weltweit gefragten Pro­blemlösern geworden. Zum einen besitzen die Spezialpumpen deutliche Alleinstellungsmerkmale, zum anderen werden sie für den jeden Anwendungsfall maßgeschneidert entwickelt und gefertigt.

Dichtungstechnologie – innovativ entwickelt

Bei schleißenden Medien machen meist die Dichtungen zuerst Probleme. Seit den Anfängen hat Bungartz deshalb die hydrodynamische Wellenabdichtung in den Mittelpunkt seiner Entwicklungen gestellt. Grund­legendes Motiv war damals wie heute die Problematik, den Übergang zwischen Pumpengehäuse und rotierender Welle dauerhaft dicht zu gestalten. Die hydrodynamische Dichtung arbeitet berührungsfrei. Sie besteht im Wesentlichen aus einer markanten Beschaufelung der Laufradrückseite. Mit zunehmender Drehzahl der Pumpe wird das Medium durch die Zentrifugalkräfte nach außen und vom Wellendurchtritt weggefördert. So schützt sie die nachfolgenden Sekundärdichtungen und sorgt für die Dichtheit im Stillstand.

Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal sind Pumpen mit permanent trockenlaufender Magnetkupplung. Die reibungsfreie hydrodynamische Dichtung in Kombination mit der hermetischen Dichtungstechnologie (Basis ist der keramische Spalttopf) führte zu dieser neuen Variante. Lager und Magnet­kupplung laufen dabei vollkommen trocken. Bei den magnetgekuppelten Pumpen mit hydrodynamischer Wellendichtung, also mit trockenlaufenden Spalttöpfen, spielt es keine Rolle, was vorne im Pumpenkopf gefördert wird, die Sekundärdichtung bzw. die Magnet­kupplung bekommt im Betrieb davon nichts mit.

Fast alle Spezialpumpen kombinieren die hydro­dynamische Abdichtung als Primär- mit einer nach­geschalteten Sekundärdichtung (Stopf­buchse, Gleitringdichtung oder Magnetkupplung).

Vorteilhafte Nutzung ­sonderphysikalischer ­Eigenschaften

Mit der Bezeichnung Sonderphysik ist das Selbstregelverhalten der Pumpenserie V-AN gemeint (AN steht dabei für abnormal). Die Pumpe passt sich – ohne Eingriff von außen – selbsttätig regelnd veränderlichen Zulaufmengen an. Fließt ein Medium in einen Behälter, steigt der Flüssigkeitsstand so lange, bis Zufluss und Abfluss in Behälter im Gleichgewicht sind – ohne jede mecha­nische oder elektrische Regeleinrichtung. Chemie-Normpumpen mit einem geschlossenen Laufrad haben häufig Probleme, die zu Unter­brechungen der Förderung führen. Im Gegensatz dazu arbeiten die selbstregelnden AN-Pumpen mit offenem Laufrad. Die Besonderheiten dieser Laufradgeometrie und der Druckausgleich am Laufrad tragen zur Stabilität bei. Dampf, der bis zur Pumpe durchschlägt, richtet keinen Schaden an. Er wird über den Druckausgleich abgeführt. Die Pumpe hat kein Saugverhalten, der NPSH-Wert liegt bei null. Damit arbeiten die Pumpen ohne Fördermengenabriss dauerhaft kavitationsfrei. Sie sind trockenlauf-, betriebssicher und selbstentlüftend.

Das macht sie in der Praxis bei schlechten Zulaufbedingungen oder schwankenden Zu­lauf­mengen beinah unentbehrlich. Sie werden zur Entladung von „schweren“ Medien (Dichte > 1,0kg/dm³), der Restentleerung von Behältern (z.B. mit Magnetkupplung zur vollständigen Entleerung von Tank- oder Kesselwagen ohne Trockenlaufgefahr) und zur Förderung und Sammlung von Kondensaten (an Vakuumfiltern, Zentri­fugen, Destillationskolonnen, Eindampfanlagen oder an Slopbehältern) weltweit eingesetzt.

Die robuste und äußerst langlebige Konstruktion hat ihnen den Titel „Pumpen auf Lebenszeit“ verliehen. Je nach Standort sind die Kreiselpumpen der Serie V-AN mit 50–60Hz und 1.500–3.600 Touren im Förderbereich (30–120m Förderhöhe und Volumenströme von 2–1.200m³ pro h) im Einsatz. Sie bieten große Vorteile beim Neubau von Anlagen. Wird der Pumpeneinsatz mit in die Anlagenplanung einbezogen, vermeidet der Investor durch eine sehr viel geringere Bauhöhe den Aufwand und die Kosten.

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