Größte Kunststoffpumpe reduziert Gesundheits- und Umweltbelastung in und um eine Kupfermine
Kreiselpumpen, die in der Erz- und Metallgewinnung zur Beschickung von Filterpressen eingesetzt werden, verschleißen mitunter sehr schnell. Oft stehen bei der Dimensionierung und Auswahl der Pumpen Material-, Dichtungs- und Preisfragen mehr im Vordergrund der Diskussion, als die Einbindung der Pumpen in den Befüllungszyklus der Anlage.
In einem aktuellen Fall hat MUNSCH diese Integration nachgeholt und dabei erstaunliche Verbesserungen erreicht.
Aufgabe
Die Separation und Aufbereitung wertvoller Metalle geht beinahe immer mit der Verwendung korrosiver und verunreinigter Säuren einher. Nicht-metallische Maschinen, Rohrleitungen und Apparate sind in diesen Anwendungen weit verbreitet, so auch Pumpen aus Kunststoff. Im vorliegenden Fall wurden die MUNSCH-Ingenieure zu einem der führenden Unternehmen der Branche gerufen. Dort im Einsatz befindliche PVDF-Pumpen verursachten verschleißbedingt alle drei Wochen Ausfälle und hohe Kosten (Abb. 1). Diese Pumpen wurden zur Beschickung verschiedener Filterpressen mit einer Extraktionslösung aus Salzsäure, die einen erheblichen Anteil an ungelöstem Kobaltchlorid enthielt, eingesetzt.
Lösung
Mit dem Anlagenbetreiber zusammen analysierten die MUNSCH-Ingenieure den Beschickungszyklus der Filterpressen und stellen ihn aus Sicht der Pumpe in einem Q/H-Diagramm dar (Abb. 2). Dies verdeutlichte, dass der Betriebspunkt der Pumpen zunächst deutlich im Überlastbereich lag und rasch im extremen Teillastbereich endete; eine Betriebsweise, die bei Kreiselpumpen stark verschleißfördernd wirkt.
Alternative Materialien erschienen bei der gegebenen Medienzusammensetzung unter diesen Umständen wenig erfolgversprechend. Das MUNSCH-Team konzentrierte sich daher auf die Oprtimierung des Befüllungszyklus. Dazu wurde zunächst ein konstanter Bypass installiert um zu verhindern, dass der Betriebspunkt am Ende des Zykuls die zulässige Teillastgrenze unterschreitet. Zusätzlich wurden die bereits existierende Druckmessung und ein Frequenzumrichter dazu verwendet einen Regelkreis aufzubauen, in dem der Förderdruck die Drehzahl der Pumpe in festgelegten Schritten bestimmt (Abb. 3). Auf diese Weise konnte die Maschine vom Start bis zum erreichen des Enddrucks in einem zulässigen und wesentlich verschleißreduziertem Arbeitsbereich betrieben werden. Eine MUNSCH-Pumpe mit spezieller Hydraulik für verschleißende Medien erreicht an dieser Stelle heute Standzeiten im mehrjährigen Bereich.
