News

Kategorien

Alle SPA Selector Technologien Branchen

Neue Konstruktion mit bewährter Technik

FELUWA EcoTrans MULTISAFE® Pumpe

Abb.1: Um die gegenwärtigen und zukünftigen Erwartungen der Anlagenbetreiber erfüllen zu können werden in der verfahrenstechnischen Industrie effiziente und wartungsarme Systeme benötigt, wie die EcoTrans MULTISAFE®-Pumpe von FELUWA. Bild: FELUWA

 

Die EcoTrans MULTISAFE®-Pumpe von FELUWA ist eine hermetisch dichte, hydraulisch aktivierte, kompakte, wirtschaftliche MULTISAFE® Doppel-Schlauchmembranpumpe mit Anbaukompressor und Bypass-Fördermengenregulierung für den Druckbereich bis 16 bar. Eine Pumpentechnik, die bislang nur den teuren Prozesspumpen für den Dauerbetrieb (> 8000 h MTBR und hoher energetischer Wirkungsgrad) vorbehalten war.

 

Transport von aggressiven und abrasiven Medien im Niederdruckbereich

Für das Fördern von abrasiven Schlämmen in der Prozessindustrie oder aggressiven Fluiden in der chemischen Industrie in niedrigen Druckbereichen kleiner 16 bar stand bisher nur eine eingeschränkte Auswahl an energie- und verschleißintensiven Pumpentechnologien zur Verfügung. Die EcoTrans MULTISAFE® Pumpe ist somit in vielen Fällen eine echte Alternative zu den traditionell eingesetzten druckluftbetriebenen Pumpen und den rotierenden Verdrängersystemen.

 

Die Lösung

Dem Bedarf der verfahrenstechnischen Industrie nach einer energieeffizienten, Betriebskosten-sparenden, wartungsarmen Technologie folgend, wurde die EcoTrans MULTISAFE® entwickelt. Hiermit steht eine kostengünstige Pumpentechnik für niedrige Drücke zur Verfügung, die bislang nur den großen Prozesspumpen vorbehalten war.

 

Funktionsweise der EcoTrans MULTISAFE Pumpe von FELUWA

Abb. 2: Der Anbau-Kolbenkompressor sorgt stets für eine optimale Füllung des Druckwindkessels und stellt so eine vernachlässigbar kleine Pulsation sicher. Bild: FELUWA

 

EcoTrans MULTISAFE® Pumpen (Abb. 1) stellen die neueste Generation der hydraulisch aktivierten Doppel-Schlauchmembranpumpen dar. Diese Pumpenbauart findet vor allem bei kritischen Einsatzfällen, chemisch aggressiven und mechanisch abrasiven Flüssigkeiten sowie hochviskosen Medien (auch mit Partikeln) unterschiedlichster Konsistenz Verwendung. In Abhängigkeit vom jeweiligen Fördermedium kann der Trockenstoffanteil bis zu 80 % betragen.

Die Pumpen funktionieren als eigenständiges System. Durch den Anbau-Kolbenkompressor zur Speisung der Pulsationsdämpfer ist außer der Stromversorgung für den elektrischen Antrieb keinerlei externe Medienversorgung in Form von Druckluft, Wasser, etc. erforderlich (Abb. 2).

Der hohe energetische und volumetrische Wirkungsgrad und die lange Lebensdauer der Schlauchmembranen senken die Betriebs- und Instandhaltungskosten auf ein Minimum. Die Schlauchmembranen, die im Vergleich zu herkömmlichen Flachmembranen kein typisches Verschleißteil darstellen, sind für eine Lebensdauer von mehr als 20.000 Betriebsstunden ausgelegt. Die Kosten für Ersatzteile betragen bei korrekter Anwendung nur 2 % der Anschaffungskosten (CAPEX) pro Jahr.

In mehreren Feldversuchen unter realen Produktionsbedingungen haben die Pumpen ihre Zuverlässigkeit beim Fördern von abrasiven Fluiden unter Beweis gestellt.

 

Funktion und Wirkungsweise

Die Wirkungsweise der EcoTrans MULTISAFE® Pumpe beruht im Wesentlichen auf einem oszillierenden Kolben, der den jeweiligen Pumpen- oder Arbeitsraum im Inneren der nach außen hermetisch dichten Schlauchmembrane mittels Hydraulikflüssigkeit (Öl- oder Wasserhydraulik) periodisch vergrößert und verkleinert. Saug- und Druckleitung sind dabei abwechselnd mit den Ein- und Auslassventilen verbunden. Der Verdrängungsmechanismus führt während eines Hubs gleichzeitig je Arbeitsseite einen Saug- und Druckhub aus. Während des Saughubes tritt über das geöffnete Saugventil eine entsprechende Flüssigkeitsmenge durch die Saugleitung in den Pumpenarbeitsraum ein. Beim Druckhub wird die Förderflüssigkeit über das nunmehr geöffnete Druckventil in die Druckleitung verdrängt, während das Saugventil gegen die Saugseite sperrt.

 

Besonderheiten

Die EcoTrans Pumpe ist trockenlaufsicher, ausgestattet mit einem Druckbegrenzungsventil in der Hydraulikvorlage und Industrie 4.0-kompatibel. Die zylindrische Form der Membrane begünstigt das Fließverhalten, garantiert eine schonende Förderung und ist u.a. bestens geeignet zur Förderung von heterogenen Mischungen aus Fluiden mit Feststoffpartikeln ohne tatsächlichen Verschleiß.
Für den Transport von chemisch aggressiven Flüssigkeiten steht eine Vielzahl von Schlauchmembran-Werkstoffen zur Verfügung, welche die chemische Beständigkeit für fast alle Fördermedien prozesssicher garantieren.  

 

Den Effekt der Schwerkraft nutzen

Je nach Einfluss der Partikeldichte, Sedimentations- oder Auftriebsgeschwindigkeit stehen jeweils individuelle Pumpensysteme zur Verfügung: für Fluide mit Auftriebsgeschwindigkeit die traditionelle Förderung von unten nach oben und für die zur Sedimentation – und damit zur Verstopfung – neigenden Medien die DFT (DownFlow Technology) genannte Umkehrtechnik.
Bei der DFT wird das traditionelle Förderprinzip im wahrsten Sinne des Wortes auf den Kopf gestellt, d.h. die Förderung erfolgt von oben nach unten und nutzt den Effekt der Schwerkraft. So kann eine Sedimentation innerhalb der Pumpe zuverlässig vermieden werden. Das konsequente Baukastensystem erlaubt eine individuelle Anpassung auch vor Ort.
Darüber hinaus stehen Lösungen zur Verfügung, die die Prozesse der SIP- und CIP-Reinigung für eine pfützenfreie Entleerung sicherstellen.

 

Anbau-Kolbenkompressor

Zur Reduzierung der aus der oszillierenden Arbeitsweise resultierenden Druck- und Förderschwankungen und Glättung der daraus folgenden Druckspitzen dienen offene Pulsationsdämpfer – sogenannte Windkessel.
Die Probleme, dass das Fördergut in der Regel gaslöslich ist und daher die Gasfüllung des Windkessels Hub um Hub reduziert wird, löst der Anbaukompressor. Die beschriebene Doppel-Schlauchmembranpumpe in Modulbauart wurde so konzipiert, dass die beidseitig geführte Kolbenstange optional auch als Anbaukompressor ausgebildet werden kann. Der Anbau-Kolbenkompressor sorgt zuverlässig dafür, dass bei jedem Rückhub der Kolbenstange eine kleine Menge gefilterte Luft (oder Gas) über ein Ventil in den Kompressorraum gesaugt wird. Beim Vorwärtshub der Kolbenstange wird diese Luftmenge über ein Rückschlagventil in den Windkessel gespeist. Auf diese Weise wird das vorhandene Luftvolumen im Windkessel stets optimal ergänzt und die Restpulsation auf ein Minimum reduziert (siehe Abb. 3).
Mit Hilfe der dadurch erzielten Dämpfung kann nicht nur wesentlich gleichmäßiger gefördert werden, sondern auch effizienter, da die Druckschwankungen sehr gering sind. Zudem ermöglicht der Anbaukompressor den Einsatz von preisgünstigen einfachwirkenden Pumpen mit geringer „peak to peak“ Druckpulsation, wo bislang teure doppelt oder dreifachwirkende Pumpen notwendig waren.

 

Druckkurve der FELUWA EcoTrans MULTISAFE Pumpe

Abb. 3: Druckverlauf bei 15 bar (Simplexpumpe, Förderstrom 2,5 m³/h, Windkesselvolumen 10 Liter)
Bild: FELUWA

 


Interne Fördermengenregulierung

Bei der EcoTrans MULTISAFE® kommt die gleiche Fördermengenregulierung zum Einsatz wie auch für die Hochdruckpumpen. Diese reguliert zuverlässig und auf hydrodynamische Weise zum einen die Position der Doppel-Schlauchmembrane, zum anderen die sehr effiziente interne Fördermengen-reduzierung im Falle von Filterpressenbeschickung und ähnlichen Applikationen, ohne eine aufwändige und ineffektive Bypass-Regulierung.

 

Fazit:

Die mit der EcoTrans MULTISAFE® geschaffene Erweiterung im vorhandenen Pumpenspektrum erfüllt die gegenwärtigen und die zu erwartenden zukünftigen Anforderungen der Anlagenbetreiber, deren permanentes Ziel die Schaffung eines Wettbewerbsvorteils ist. Mit dem Druck zur Implementierung von sowohl effizienten, wartungsarmen als auch effektiven Systemen bietet sich somit eine Variante, die diese Ansprüche zuverlässig erfüllt.

 

Seite teilen