dei die ernährungsindustrie 04.2016

DER
ANTRIEB
Sicher Flexibel International
Das Display des Pumpmeters zeigt laufend die
Betriebsdaten der Pumpe an
Dieses Pumpmeter unterscheidet sich im Wesentlichen
durch die Sensoren und deren Einbindung
in die Rohrleitung. Die Sensoren wurden
gemäß den gängigen Richtlinien im Lebensmittelbereich
gestaltet, also EHEDG-zertifiziert,
FDA-konform und konform zur
EN 1935–2004. Das Pumpmeter wird es für die
beiden KSB-Pumpen Vitachrom und Vitacast
geben.
Bei nicht hygienisch anspruchsvollen Prozessen
wird das Pumpmeter in zwei Gewinde in
der Pumpe eingeschraubt. Diese Bohrungen
haben einen Totraum; eine Reinigung der Gewinde
ist nicht möglich. Hygienegerecht konstruierte
Sensoren besitzen zudem größere
Durchmesser. Daher musste die Sensoradaption
grundlegend überdacht werden. Die Lösung
liegt in einem Adapter mit einer Orbitaleinschweißmuffe,
die in die Rohrleitung eingeschweißt
wird und zwar so, dass sie nicht im
Strömungsschatten liegt. Die Membran vom
Sensor liegt damit möglichst bündig an der
Rohrleitung. Zudem ist die Membran mit einem
O-Ring, dessen Werkstoff auch von der
FDA abgenommen ist, frontbündig abgedichtet.
Die Kombination aus Orbitaleinschweißmuffe
und Sensor wurde getestet und von der
EHEDG zertifiziert.
Zusammenhänge sichtbar machen
Das Pumpmeter für Lifesciences-Anwendungen
besteht aus Drucksensoren und einer Auswerte-
und Anzeigeeinheit an der Pumpe. Es erfasst
die Größen Saugdruck, Enddruck und Differenzdruck.
Aus der Differenz beider Drücke
wird die Förderhöhe der Pumpe unter Einbezug
des dynamischen Anteils berechnet. Wenn der
antreibende Asynchronmotor mit fest vom
Netz vorgegebener Frequenz betrieben wird,
unterliegt die Drehzahl der Pumpe einer Drehmomentabhängigkeit,
bedingt durch den
Schlupf des Motors. Bei teillastigem Betrieb der
Kreiselpumpe und geringer Belastung des Motors
ist der Schlupf geringer als bei höheren Belastungen.
Der Zusammenhang zwischen
Schlupf bzw. Drehzahl und Drehmoment also
Belastung des Asynchronmotors ist in der Literatur
durch die Kloß'sche Gleichung beschrieben.
Dieser Zusammenhang wird bei der Betriebspunktbestimmung
genutzt, wozu zunächst
die genaue Drehzahl des Aggregats aus
der Druckpulsation, verursacht durch die passierenden
Laufradschaufeln, ermittelt wird. Anschließend
wird aus der Drehzahl das Drehmoment
und die mechanische Wellenleistung des
Antriebsmotors bestimmt. Als Ergebnis der Anwendung
dieses Verfahrens steht nun die Wellenleistung
zusätzlich zu den gemessenen Drücken
und der Förderhöhe zur Betriebspunktbestimmung
der Kreiselpumpe zur Verfügung.
Das Pumpmeter ersetzt also die Manometer
vor und nach der Pumpe, den Drucktransmitter
für Steuerung, Regelung sowie zusätzliche
Überwachungseinrichtungen. Gleichzeitig stehen
die gewonnenen Daten dank standardisierter
Schnittstellen auch einem zentralen Prozessleitsystem
zur Verfügung.
Klare Ansage
Das Pumpmeter für Lifesciences-Anwendungen
wertet die ermittelten Betriebsdaten fortlaufend
aus, erstellt ein Lastprofil und weist
den Betreiber darauf hin, ob er durch die Verwendung
einer Drehzahlregelung Energie einsparen
kann. Sollte das EFF-Zeichen (steht für
Energieeffizienz) aufleuchten, besteht Optimierungspotenzial.
Das Tool liefert aber noch
weitere Hinweise: Wenn viele Betriebsstunden
in Teillast angezeigt werden und sich der
Betriebspunkt in einem weiten Bereich der
Kennlinie bewegt, empfiehlt sich beispielsweise
das Einführen einer Drehzahlregelung. Entfallen
die Betriebsstunden auf den äußeren
rechten Balken des Lastprofils, der einen
grenzwertigen Betriebsbereich kennzeichnet,
so werden wahrscheinlich Pumpe und Motor
überlastet. Der Anwender sollte sich fragen,
ob er diese Fördermenge tatsächlich braucht.
Möglicherweise bietet sich hier das Abdrehen
des Laufrades zur Senkung des Energieverbrauchs
an. Es kann auch den Fall geben, dass
generell ein kleinerer Pumpentyp ausreicht.
» www.prozesstechnik-online.de
Suchwort: dei0416ksb
Autor
Daniel Wetter
Product Manager
Life Sience Pumps,
KSB
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