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cav PUMPEN UND KOMPRESSOREN Verschiedene Dichtungssysteme im Überblick Kreiselpumpe dicht? Dichtungssysteme für Kreiselpumpen richten sich in erster Linie nach der Art der Anwendung oder nach dem zu fördernden Medium. Dabei sind gesetzliche Vor - schriften zum Schutz gegen Gefährdung von Mensch und Umwelt zu berücksichtigen. Trockenlaufsichere, hermetisch dichte Kreiselpumpen haben sich in der Vergangenheit bestens bewährt. Sie sind den üblichen magnet gekuppelten Pumpen in vielen Belangen weit überlegen, wie ein Beispiel der Baureihe V-AN zeigt. Dichtungssysteme haben die Aufgabe, die rotierende Welle zur Umgebung hin abzudichten. Bei der Auswahl der geeigneten Abdichtung von Pumpenwellen zwischen der atmosphärischen Umgebung und den Arbeitsflüssigkeiten spielt u. a. das Gefährdungspotenzial eine Rolle. Vorschriften und Angaben zu geeigneten Wellendichtungen geben beispielsweise die TA-Luft, der MAK- Wert oder die Atex-Richtlinien. Die Auswahl an Dichtungssystemen für ungefährliche Medien ist am größten. Eingesetzt werden: Stoffbuchse (auch in Kombination mit einer hydrodynamischen Abdichtung), Magnetkupplung, Spaltrohrmotor oder Gleitringdichtung. Zur Umgebung offene Labyrinthdichtungen mit Förder- und Sperreinrichtungen, Stopfbuchspackungen aus verschiedenen Stoffen, die durch Wasser, Fett oder Grafit geschmiert werden, oder Wellendichtringe sind üblich. Für Medien mit mittlerem bis hohem Gefährdungspotenzial sind nur noch drei Systeme zugelassen: Doppelgleitringdichtungen, Magnetkupplungen und der Spaltrohrmotor. Bei den doppelten Gleitringdichtungen setzt man in der Regel flüssigkeitsgeschmierte Dichtungen ein. Sie haben den Nachteil, dass dafür Sperrsysteme notwendig sind. Das ist aufwendig und die Wartungskosten sind hoch. Hier kann der Einsatz von magnetgekuppelten Pumpen sinnvoll sein. Bilder: Bungartz VAN-Pumpen sind weltweit im Einsatz. Die selbstregelnden Kreiselpumpen meistern selbst schwierigste Förderaufgaben. Kreiselpumpen mit Magnetkupplung Beim Einsatz von Kreiselpumpen mit einer Magnetkupplung trägt die Motorwelle in sogenannter Blockbauweise einen Außenmagnetrotor. Dieser überträgt die Magnetkräfte durch einen Spalttopf auf den Magnet innenrotor. Das Fördermedium umströmt den Spalttopf und die Gleitlager. Herkömmliche Magnetkupplungs- und Spaltrohrmotorpumpen arbeiten nicht unabhängig vom Fördermedium. Das Medium muss geeignet sein, den Spalttopf und die Gleitlager (die nicht trockenlaufen dürfen) zu umströmen. Feststoff-, gashaltige und magnetisierbare Medien können nur durch Zusatzmaßnahmen wie z. B. Fremdspülung von diesen Pumpen gefördert werden. Durch den Spalttopf wird das Fluid hermetisch von der Umgebung abgeschirmt. Aus gutem Grund gefürchtet: der Spalttopfbruch! Die unter Förderdruck stehende Flüssigkeit gelangt unkontrolliert in die Atmosphäre. Weitere Nachteile: Feststoffe im Medium können die Kühlkanäle zum Spalttopf versperren oder die Lagerung zerstören. Dadurch 18 cav 02-2018
Wellendichtungen für typische Fördermedien der Baureihe V-AN VKS-AN VKA-AN VKC-AN VKG-AN MPVAN MPCVAN Typische Fördermedien Nicht toxische Flüssigkeiten unter Atmophärendruck Flüssiggase sowie andere TA-Luft- Medien Flüssiggase sowie andere TA-Luft- Medien Flüssiggase sowie andere TA-Luft- Medien Schwefelsäure, Oleum, Zinktetrachlorid etc. Flüssiggase sowie andere TA-Luft- Medien Feststoff zulässig ja ja nein ja nein ja TA-Luft geeignet nein ja bedingt ja ja ja Dichtungstyp Grafitstopfbuchse DGLRD, Gas Lippendichtung, Gas DGLRD, Flüssigkeit Magnetkupplung, Flüssigkeit Magnetkupplung, Gas Sperrmedium nicht erforderlich Stickstoff, 2-3 bar über Zulaufdruck Stickstoff, 2-3 bar über Zulaufdruck Flüssigkeit im TS-System, 2-3 bar über Zulaufdruck Fördermedium vom Druckstutzen, Differenzdruck min. 1 bar Stickstoff, 2-3 bar über Zulaufdruck Anforderungen Stillstandsleckage abführen Entlüftungsleitung an Zulaufrohr vor - sehen Entlüftungsleitung an Zulaufrohr vor - sehen Kühlung des Sperrmediums vorsehen Sauberes Fördermedium, Mindestförderhöhe bei Nullförderung 1bar Entlüftungsleitung an Zulaufrohr vor sehen erhöht sich der Verschleiß des Spalttopfes. Bei Gasanteilen, siedenden, ausgasenden Stoffen oder niedrig viskosen Flüssigkeiten neigt die Schmierung der Gleitlagerung zu Unterbrechungen. Die Folge: Strömungsabriss und Prozessstillstand. Außerdem kann eine Erwärmung des Teilstroms (durch die induzierten Wirbelströme innerhalb des Spalttopfes der Kupplung) zu einer unerwünschten oder sogar gefährlichen Erwärmung des Mediums führen. Trockenlaufsicherheit wäre nur durch aufwendige und kostenintensive Zusatzmaßnahmen zu erreichen. Intelligente Dichtungstechnologie Bei der Förderung gefährlicher Flüssigkeiten und/oder feststoffbeladener, gashaltiger Medien haben sich dauerhaft trockenlaufende Magnetkupplungspumpen bewährt. Diese horizontalen Pumpen sind hermetisch dicht. Ihr keramischer Spalttopf (Atex-konform) läuft ohne Produktberührung. Damit ist eine wirbelstromfreie und erwärmungsfreie Magnetfeldübertragung gewährleistet. Mit fett- und lebensdauergeschmiertem Wälzlager arbeitet die MPCH DryRun extrem wartungsarm. Mit einer trockenlaufenden und druckentlasteten Magnetkupplung verfügt sie über eine eigensichere Konstruktion: Trockenlaufende Lippendichtringe sichern das System mit einer dreifachen Dichtungsanordung ab. Diese komplett verschleißfreie Dichtungs- und Lagertechnologie arbeitet unabhängig vom Fördermedium. Der Zulaufdruck des Fördermediums liegt nur an der Labyrinthdichtung an, die reibungsfrei arbeitet. In der Sperrgasatmosphäre befindet sich weder Sauerstoff noch Feuchtigkeit oder Feststoffe. Trockenlauf über mehrere Stunden und sogar Fehlbedienungen übersteht das System unbeschadet. Schwierige Förderaufgaben absolvieren auch die Vertikalpumpen aus der Baureihe V-AN. Ihre Vorzüge – selbstregelnd, trockenlauf- und betriebssicher – werden durch eine entsprechende Dichtung optimiert. In Anlagen mit gashaltigen Gemischen oder Medien am Siedepunkt haben sich die Pumpen aus der Serie V-AN weltweit bewährt. Das Anwendungsspektrum erstreckt sich von der Förderung toxischer Abwässer über gefährliche oder ausgasende Flüssigkeiten bis hin zu feststoffhaltigen, schlammigen, kristallisierenden oder korrosiven Medien. Turbulenzen im Tank Wie in vielen Industriebereichen wird in diesem Anwendungsfall aus einem Wasser- Dampf-Kreislauf ein Kondensat gefördert. Das siedend heiße Medium verursacht hohe Turbulenzen im Tank. In einen Ausdampfbehälter (Flashtank) geleitet, wird es nach entsprechender Abkühlung weiter im Prozessverlauf in einen Neutralisationsbehälter gepumpt. Herkömmliche Pumpen benötigen zusätzlich einen Kondensatsammelbehälter, um ein nahezu dampffreies Kondensat zu speichern. Weiterhin ist eine zusätzliche Niveausteuerung notwendig, damit der Stand höher ist als der NPSH-Wert der Pumpe (NPSHA > NPSHR+0,5 m). Diese Installation erfordert eine Bauhöhe, die oft nur durch den Bau einer Grube erreicht werden kann. „Die selbstregelnde Pumpe VKS-AN verfügt über einen Druckausgleich. Dadurch hat die Pumpe einen NPSH-Wert (R) nahe null und kann direkt aus dem Tank fördern. Gas oder Dampf werden über eine Ausgleichsleitung abgeführt. Selbst bei mitgerissenen Gasoder Dampfblasen kommt es zu keinem Strömungsabriss“, erläutert Frank Bungartz, Geschäftsführer des gleichnamigen Pumpenherstellers (Achema: Halle 8, Stand C1). Auch große Feststoff- und Gasmengen sind zulässig. Die besonderen Dichtlippen werden bei diesen Pumpenarten vor der ersten Lagereinheit eingesetzt, um diese vor den Produktgasen zu schützen. Der erforderliche Gassperrvolumenstrom und -druck liegt im Bereich der üblichen Werte. Von Sperrgas unterströmt schließen die Dichtlippen, wenn die Sperrgaszufuhr ausfallen sollte. Was bei gasgesperrten Gleitringdichtungen unmittelbar zu einem Schaden führt, ist für die Lippendichtung keine Gefahr: Ein Trockenlauf über mehrere Stunden ist zulässig. Weitere Vorteile: anwendungssicher, wartungsarm und kostensparend. Die gasgesperrte Dichtung wurde durch den TÜV einem Heliumlecktest unterzogen und ist nach den Bestimmungen der TA-Luft zugelassen. www.prozesstechnik-online.de Suchwort: cav0218bungartz AUTORIN: ANNETTE VAN DORP Freie Journalistin cav 02-2018 19
