Leise und effizient

Zentrifugalpumpen für hohe Anforderungen

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24.06.2013 Energieeffizienz ist in aller Munde - so auch bei Pumpen.Zwischen 20 und 25 % des weltweit erzeugten Stroms werden durch Pumpen verbraucht. Am weitesten verbreitet sind hier Zentrifugalpumpen (Kreiselpumpen); ihr Anteil wird auf über 70 % geschätzt. In bestimmten Bereichen wie der chemischen Industrie kann er sogar über 85 % liegen.

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Entscheider-Facts Für Betreiber

  • Die neue LE-Zentrifugalpumpen-Baureihe zeichnet sich aus durch eine leise, schonende und effiziente Produktförderung dank einer strömungstechnisch optimierten Spiralgehäuse- und Laufradgeometrie.
  • Die Konstruktion ist einfach, die Wartungs- und Lebenszykluskosten sind niedrig.
  • Die totraumfreie Konstruktion ermöglicht den hygienischen Betrieb sowie die schnelle Reinigung der Pumpen.
  • Haupteinsatzgebiete sind die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, die Chemie-, Pharma- und Kosmetikindustrie sowie weitere Anwendungsbereiche wie Abwasserreinigungsanlagen.

Es versteht sich von selbst, dass im Rahmen der Diskussion um Effizienzsteigerungen auch die Motoren von Pumpen ins Visier der Regulatoren gerieten. In der aktuell gültigen IEC-Norm 60034-30:2008 wurden neue Wirkungsgrade beziehungsweise Effizienzklassen IE (International Efficiency) für Asynchronmotoren im industriellen Umfeld festgelegt. In der Schweiz müssen Elektromotoren seit Mitte 2011 die Anforderung IE2 erfüllen.

Noch einen Schritt weiter
Aufgrund der neuen IEC-Norm mussten ab Mitte 2011 auch bei Sawa alle neuen Pumpen mit IE2-konformen Motoren ausgeliefert werden. Die Entwickler gingen aber noch einen Schritt weiter: Sie entwickelten eine völlig neue Pumpenreihe, die nicht nur über einen effizienteren Motor verfügt, sondern als Ganzes energieeffizienter konstruiert ist, die Zentrifugalpumpe LE, wobei LE für leise und energieeffizient steht.

Konzipiert wurde die LE-Reihe für alle flüssigen Medien, wobei primär an Anwendungen in der Lebensmittel-, Getränke- und Chemieindustrie, in der Pharma- und Steriltechnik, in der Umwelt- und Oberflächentechnik sowie in der Wasseraufbereitung gedacht wurde. Als Entwicklungsziele für die Pumpe wurden unter anderem formuliert:

  • hohe Effizienz,
  • sehr leiser Lauf,
  • wartungsfreundlich dank robustem und einfachem Aufbau,
  • Normelektromotoren dank Steckwelle im Hinblick auf Export,
  • absolut totraumfreie und spaltfreie Geometrie,
  • Förderhöhen bis 60 Meter, bei Spezialausführungen bis 100 m sowie
  • guter NPSH-Wert.

Konstruktive Lösungen
Die Pumpen der LE-Baureihe sind sehr robust gebaut. Die Konstruktion ist einfach, die Wartungs- und Lebenszykluskosten sind niedrig. Die Motoren stehen mit verschiedenen Antriebsarten zur Verfügung; im Pharmasektor werden auch rostfreie Motoren eingesetzt. Bei Bedarf kann das Spiralgehäuse in der Rohrleitung belassen und der Motor mit Gleitringdichtung und Steckwelle nach hinten ausgefahren werden – ein Vorteil bei engen Platzverhältnissen.

Das strömungstechnisch optimierte und großzügig dimensionierte Spiralgehäuse sorgt für hohe Wirkungsgrade. Aufgrund der Wanddicken kann das Fördermedium sowohl abrasiv als auch korrosiv sein. Medien mit Festkörpern bis zu rund 10 mm Durchmesser, wie sie beispielsweise im Recyclingbereich auftreten, lassen sich dank des breiten Pumpenkörpers ohne Verstopfungsgefahr fördern. Schnelle Temperaturwechsel sind dank der robusten Konstruktion zulässig. Tests in der Milchförderung verliefen zur großen Zufriedenheit der Anwender. Besonders geschätzt wird die Laufruhe der Zentrifugalpumpen.

Für die medienberührenden Komponenten der Pumpen wird der korrosionsbeständige Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl 1.4435 (AISI 316L) mit einem Ferritgehalt von weniger als 1,0 % verwendet. Das jeweilige Einsatzgebiet bestimmt die Oberflächenrauigkeit, wobei für Hygieneanwendungen im Pharma- und Sterilbereich meist Ra-Werte

Zur Wellenabdichtung werden an die Anforderungen angepasste Gleitringdichtungssysteme mit verschiedenen Werkstoffen – Kohle, Chromstahl, Hartmetall, Siliciumcarbid oder Keramik – eingesetzt. Bei Gleitlagern kann zwischen Kohle und Siliciumcarbid, bei Nebendichtungen zwischen FPM/FKM, FFKK, EPDM, PTFE und FEP gewählt werden.

Pumpen für die Pharma- und Steriltechnik
Ergänzend zu den beschriebenen allgemeinen Eigenschaften der Zentrifugalpumpen dieser Baureihe gelten insbesondere für Anwendungen in der Pharma- und Steriltechnik: Der gesamte Innenraum der nach EHEDG-Empfehlungen gebauten Pumpen ist totraumfrei; die Pumpen lassen sich entweder via Restentleerungsanschluss oder vertikale Aufstellung vollständig entleeren. Die Anschlüsse für die Restentleerung werden gemäß Anforderung angebracht. Beispiele sind manuell oder automatisch betätigte Restentleerungsventile oder Tri-Clamp (DN15). Alle O-Ringe werden angespült, die Gehäuseabdichtung erfolgt spaltfrei.

Die Gleitringdichtungen aus einem der erwähnten Werkstoffe oder Kombinationen davon sind CIP-/SIP-fähig. Eine Option sind Magnetkupplungen anstelle von Wellenabdichtungen.

Die aseptischen Anschlüsse werden gemäß Anwenderwünschen ausgeführt. Zur Verfügung stehen unter anderem: Sterilgewinde (DIN 11864-1), Sterilflansche (DIN 11864-2) und Sterilclamps (DIN 11864-3).

Verschiedene Ausführungsoptionen
Zu den Optionen der LE-Typenreihe gehören

  • Atex-Ausführungen: Für die Zonen 1, 2, 21 und 22 werden baumustergeprüfte Atex-Motoren, Atex-geprüfte Kupplungen sowie verschiedene Überwachungsmöglichkeiten wie PT100 oder Trockenlaufschutz angeboten. Verfügbar sind separate Lagerträger oder Magnetkupplungen;
  • Magnetkupplungen: Für auskristallisierende, toxische, entzündliche und umweltgefährdende Flüssigkeiten stehen hermetisch dichte Magnetkupplungen zur Verfügung;
  • mobile Ausführung mit robustem Fahrgestell;
  • vertikaler Einbau in Racks für einfache Restentleerung direkt am Ansaugstutzen;
  • Lagerträgerausführung für Spezialanforderungen;
  • Drehzahlregelung;
  • mit Inducern werden NPSH-Werte <1 m erreicht.

 

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Heftausgabe: Juni 2013
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Über den Autor

Kurt Hermann, Sawa
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