Energieeffiziente Pumpe- Wellendichtungslos mit ... - Klaus Union

Fertigungsprogramm
Pumpen:
Pumpen mit Magnetkupplung
E Kreiselpumpen
nach DIN EN 22858
E Kreiselpumpen nach ANSI B73.3
E Kreiselpumpen für die Raffinerie
und Petrochemie nach API 685
E Kreiselpumpen für
Hochdruckanwendungen
E Kreiselpumpen für
Hochtemperaturanwendungen
E Kreiselpumpen für
feststoffbeladene Flüssigkeiten
E Kreiselpumpen selbstansaugend
E Mehrstufige Pumpen /
Gliedergehäuse- oder Topfbauweise
E Seitenkanalpumpen selbstansaugend
E Schraubenspindelpumpen
E Tauchkreiselpumpen
E Doppelflutige Kreiselpumpen
Klaus Union GmbH & Co. KG
Blumenfeldstr. 18
44795 Bochum
Germany
Telefon +49 234 45 95 - 0
Telefax +49 234 45 95 - 7000
E-Mail info@klaus-union.de
Internet www.klaus-union.de
Pumpen mit Wellendichtung
E Kreiselpumpen
nach DIN EN 22858
E Mehrstufige Pumpen /
Gliedergehäuse- oder Topfbauweise
E Horizontale und vertikale Propellerpumpen
E Unterflanschpropellerpumpen
E Tauchkreiselpumpen
E Doppelflutige Kreiselpumpen
Fertigungsprogramm
Armaturen:
E Ventile Geradsitz
E Ventile Schrägsitz
E Schieber Isomorphe-Baureihe
E Schieber elastischer Keil bzw. Keilplatten
E Überströmventile
E Rückflussverhinderer
E Schaugläser
E Schmutzfänger
E Filter
E Bodenablassventile
KU_EEP_01/11_0001
S E R V I C E
ENERGIEEFFIZIENTE PUMPE
WELLENDICHTUNGSLOS MIT MAGNETKUPPLUNG

2
Energieeffizienzsteigerung durch
nichtmetallische Spalttöpfe
– auch bei hohen Drücken und Pumpen-
leistungen
Kreiselpumpen mit Magnetkupplung erobern
sich dank des leckagefreien Antriebskonzepts
einen immer größer werdenden Marktanteil
im Bereich Chemie und Petrochemie. Durch
den Einsatz von nichtmetallischen Spalttöpfenanstellederüblicherweiseverwendeten
metallischen Spalttöpfe werden die Wirbelstromverluste
vermieden und somit der
Wirkungsgrad von Magnetkupplungspumpen
signifikant erhöht.
Nichtmetallische Spalttöpfe, vor allem solche
aus technischer Keramik und Kunststoff,
werden schon seit vielen Jahren von Klaus
Union für die verschiedensten Anwendungen
eingesetzt. Der Einsatzbereich ist bisher
allerdings aufgrund der spezifischen
Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe
begrenzt gewesen.
Die Entwicklung der Pumpenanwendungen
geht zu immer höheren Drücken,
Temperaturen und Leistungen bei gleichzeitiger
Steigerung der Pumpenwirkungsgrade.
Klaus Union hat die Herausforderung
angenommen und Magnetantriebe mit nichtmetallischen
Spalttöpfen für hohe Drücke
bis PN 40 und Leistungen bis 150 kW bei
2900 1/min entwickelt.
Darüber hinaus darf die Sicherheit des
Systems nicht vernachlässigt werden. Hier
bietet Klaus Union Lösungen für eine zweite
Barriere für die unterschiedlichsten Anwendungen
an.
Sicherheit und Umweltschutz
Qualitätssicherung
Um Ihre Anforderungen an Qualität und
Sicherheit zu erfüllen, ist es ein wesentlicher
Bestandteil der Unternehmensphilosophie
von Klaus Union, sämtliche Bereiche des
Unternehmens nach neusten Erkenntnissen
des Qualitätsmanagements auszurichten.
Als erstes Unternehmen der Branche ist
Klaus Union seit 1989 nach DIN EN ISO 9001
zertifiziert und passt seine Prozesse stets den
aktuellen Änderungen an.
Förderung von
E Säuren
E Laugen
E Kohlenwasserstoffen
E Flüssiggasen
E Aggressiven, explosiven und
toxischen Medien
Einsatzbereiche
E Chemische und petrochemische Industrie
E Kälte- und Wärmetechnik
E Flüssiggasanlagen
E Galvanotechnik
E Kraftwerke
E Tankanlagen
Leistungsbereich
Förderstrom: Q = bis 1000 m³ /h
Förderhöhe: H = bis 150 m FI. S. (einstufig)
H = bis 500 m FI. S. (mehrstufig)
Magnetkupplung
Drehmoment: bis 500 Nm
Leistung: 150 kW bei 2900 1/min
75 kW bei 1450 1/min
Druckstufen/Einsatztemperaturen
Ausführung mit CFK/PTFE-Spalttopf:
Max. 16 bar bei 120 °C
Temperaturbereich: -50 °C bis +120 °C
Ausführung mit ZrO2-Topf (Zirkonoxid):
Max. 40 bar bei 120 °C
Temperaturbereich: -50 °C bis +250 °C
3

12.
11.
10.
9.
8.
Konstruktionsdetails
1
2.
3.
4.
5.
6.
7.
1. Spalttopf
Werkstoff Zirkonoxid „Z“ (ZrO2) oder CFK/PTFE „C“;
Wirbelstromfrei und energieeffizient
2. Sekundärabdichtung
Zwischen den Wälzlagern (Ausführung „L“)
Optional: vor den Wälzlagern (Ausführung „W“)
3. Spalttopfraum
Selbstentlüftend und restentleerbar
4. Lagerträger
Fettgeschmierte Wälzlager
Optional: ölgeschmiert oder Blockausführung
5. Zwischenlaterne
Mit Treiberanlaufschutz und Montage-/
Demontageführung
6. Magnetträger
Mit Anlaufschutz an der Gleitlagerbuchse
7. Statische Dichtungen
Nur zwei statische Dichtungen am
Spalttopf und am Gehäuse;
Dichtungen sind nach TA-LUFT zertifiziert
8. Teilstromführung
Drucküberlagert, nichtmetallischer Spalttopf
verursacht keine zusätzliche Erwärmung des
Teilstromes
9. Entlastungsbohrungen
Optimierter Achsschub über den gesamten
Arbeitsbereich durch hydraulische Maßnahmen
10. Gleitlagerung
Doppellagerung aus SSiC;
Gegenzentrierte Paarungen zum universellen
Einsatz bei unterschiedlichen Temperaturen
11. Magnettreiber
Zweiteilig mit Anlaufschutz an
der Zwischenlaterne
12. Spiralgehäuse
PN 16 bei 120 °C
Optional: mit Heizmantel „H1“
4 5

6
Sekundärabdichtung
Für den Fall einer Spalttopfleckage können
die Pumpen mit einer Sekundärabdichtung
als Absicherung gegen einen unmittelbaren
Produktaustritt geliefert werden. Die
SekundärabdichtungbestehtauseinemHochleistungsradialwellendichtring
aus PTFE.
Versuche ergaben eine Belastbarkeit der
Radialwellendichtringe von bis zu 30 bar.
Die Sekundärabdichtung ist in zwei unterschiedlichen
Ausführungen erhältlich:
„L“
Der Radialwellendichtring ist im Lagerträger
zwischen den Wälzlagern angeordnet. Dadurch
ergibt sich eine besonders platzsparende
Ausführung, so dass die Pumpe mit
Sekundärabdichtung „L“ auch in Normbaulänge
als SLM NVN nach DIN EN ISO 22858
lieferbar ist.
„W“
Der Radialwellendichtring ist in die Wärmesperre
„W“ integriert und dichtet zwischen
Magnettreiber und Wälzlagern ab.
SLM NVN ... ZL
E Pumpe in Normbaulänge
E Fettgeschmierte Wälzlager
E Keramikspalttopf Zirkonoxid „Z“
E Sekundärabdichtung zwischen
den Wälzlagern „L“
SLM NVB ... CW
E Blockausführung
E Kunststoffspalttopf CFK / PTFE „C“
E Wärmesperre mit Sekundärabdichtung
„W“
Größte Betriebssicherheit über den gesamten Prozess
Treiber- und Spalttopfschutz, Anlaufzonen
Zum Schutz des Spalttopfes sind sowohl am
äußeren Magnettreiber als auch am inneren
Magnetträger Anlaufzonen vorhanden. Im
Falle eines Auslenkens der Magnetrotoren
wird so vermieden, dass diese den Spalttopf
berühren.
Durch die in der Zwischenlaterne vorhandene
Montagezone wird der äußere Magnettreiber
während der Montage und der Demontage
sicher geführt. Eine unbeabsichtigte Beschädigung
des Spalttopfes und der Treibermagnete
ist dadurch ausgeschlossen.
Überwachung durch Drucktransmitter oder
Leckagesensor
Eine Drucküberwachung der Zwischenlaterne
ist zu empfehlen, da eine Spalttopfleckage
ohne Überwachung bis zum Versagen des
Radialwellendichtringes nicht bemerkt
werden kann. Dazu kann z.B. ein Druckmanometer
auf den vorhandenen Anschluss an der
Zwischenlaterne angebracht werden. Ebenfalls
kann ein Leckagesensor an der Unterseite
der Zwischenlaterne montiert werden.
7

8
Unsere Technik – Ihr Vorteil
Einsatz in weiteren Pumpenbaureihen
SLM SVS
E Seitenkanalpumpe mit Magnetantrieb
E Selbstansaugend
E Prozessbauweise
E 1 bis 8-stufig
E Maximale Fördermenge 35 m³/h
E Maximale Förderhöhe 310 m
E Spalttopf Kunststoff CFK/PTFE „C“
oder Zirkonoxid „Z“
E Wälzlager fettgeschmiert
Optional: ölgeschmiert oder
Blockausführung
E Optional: Sekundärabdichtung in der
Wärmesperre („W“) oder zwischen
den Wälzlagern („L“)
SLM GVST
E Mehrstufige Kreiselpumpe
mit Magnetantrieb
E Prozessbauweise
E 1 bis 6-stufig
E Maximale Fördermenge 200 m³/h
E Maximale Förderhöhe 400 m
E Spalttopf Kunststoff CFK/PTFE „C“
oder Zirkonoxid „Z“
E Wälzlager fettgeschmiert
Optional: ölgeschmiert oder
Blockausführung
E Optional: Sekundärabdichtung in der
Wärmesperre („W“) oder zwischen
den Wälzlagern („L“)
Energieeinsparpotential durch Wegfall der Magnetverlustleistung
Fallbeispiel bei 8800 Betriebsstunden zur Verdeutlichung des Energieeinsparpotentials
Kostenvergleich Pumpe mit 10 kW Magnetkupplung
Kosteneinsparung aus
Anschaffung und Betrieb (in Euro)
2000
1500
1000
500
0
-500
-1000
0 ¼ ½ ¾ 1 1 ¼ 1 ½ 1 ¾ 2 2 ¼ 2 ½ 2 ¾ 3
E Differenzausgleich der Anschaffungskosten schon nach einem Jahr.
Kostenvergleich Pumpe mit 100 kW Magnetkupplung
E Differenzausgleich der Anschaffungskosten schon nach einem halben Jahr.
Betriebsdauer (in Jahren)
Kreiselpumpe mit Magnetkupplung Kostendifferenz nichtmetallischer Spalttopf Metallischer Spalttopf als Referenz
Kosteneinsparung aus
Anschaffung und Betrieb (in Euro)
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
-2000
-4000
0 ¼ ½ ¾ 1 1 ¼ 1 ½ 1 ¾ 2 2 ¼ 2 ½ 2 ¾ 3
Betriebsdauer (in Jahren)
9

Förderhöhe [ m ]
Förderhöhe [ m ]
Kennfeld 50Hz
40
30
20
10
8
6
4
1
1450 1/min
Kennfeld 50Hz
150
120
100
80
60
40
20
10
8
6
040-025-125
040-025-200
040-025-160
050-032-160
050-032-125
065-040-315 080-050-315
050-032-250
050-032-200
065-040-200
065-040-250
065-040-160
065-040-125
080-050-125
080-050-160
080-050-250
080-050-200
100-065-125
100-065-315
100-065-160
100-065-250
100-065-200
125-080-315
125-080-250
125-080-200
125-080-160
125-100-315
125-100-200
150-125-315
125-100-250
150-125-250
200-150-315
200-150-250
250-200-315
250-200-250
300-250-315
2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 200 400 600 800 1000
2900 1/min
SLM NV
10 20 30 40 50 100 500 1000 5000
120
100
50
40
30
20
Head [ ft ]
Fördermenge
[ m³/h ]
Flowrate
[ usgpm ]
Förderhöhe [ m ]
Förderhöhe [ m ]
Kennfelder
SLM NV Kennfeld 50Hz SLM SV
040-025-125
040-025-200
040-025-160
050-032-250
050-032-200
050-032-160
065-040-160
065-040-250
065-040-200
065-040-315
050-032-125 065-040-125 080-050-125
080-050-250
080-050-200
100-065-125
080-050-315
080-050-160 100-065-160
100-065-315
100-065-250
100-065-200
125-080-160
125-080-315
125-080-250
125-080-200
125-100-315
125-100-250
150-125-250
125-100-200
150-125-315
5
1 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 200 400 500
5 10 20 30 40 50 100 200 500 1000 1500 2000
500
400
300
200
100
50
40
30
25
20
Kennfeld Prospekt NOV 2900 U
Head [ ft ]
Fördermenge
[ m³/h ]
Flowrate
[ usgpm ]
Kennfeld 50Hz
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
400
350
300
250
200
150
100
50
0
0
0
0
SLM GV
065-032-160/6
SLM GV
080-040-200/6
SLM GV 100-050-250/5
SLM GV 125-065-250/3
2900 1/min
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750
SV 20/1-8
SV 31/1-8
SV 32/1-8
SV 40/1-8
SV 50/1-8
1450 1/min
SV 65/1-8
2 4 6 8 10 20 30
5 10 20 30 40 50 100 150
10 11
SLM GV
40
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
Head [ ft ]
Fördermenge
[ m³/h ]
Flowrate
[ usgpm ]
1200
1050
900
750
600
450
300
150
Head [ ft ]
Fördermenge
[ m³/h ]
Flowrate
[ usgpm ]