Technik

In diesem Bereich finden sie allgemeine technische Hintergrundinformationen zu folgenden Themenbereichen:

      Das SERO-Kennfeld

      Die SERO-Seitenkanalpumpe

      Aufbau einer SERO-Seitenkanalstufe

      Wirkungsweise der SERO-Seitenkanalpumpe

      Charakteristik der SERO-Seitenkanalpumpe

      Arbeitsfeld der Seitenkanalpumpe

      SERO-Multifunktionspumpe

      Zulaufverhältnisse (NPSH)

      Energiekosten-Vergleich Seitenkanalpumpe - Radialkreiselpumpe

Bitte die Diagramme und Schaubilder zur Vergrößerung anklicken!

 

Das SERO-Kennfeld


SERO Kennfeld

 

Die SERO-Seitenkanalpumpe

Die SERO-Seitenkanalpumpe - ein Nischenprodukt zwischen Verdränger- und Kreiselpumpe
SERO Seitenkanalpumpe

 

nq-Kurve
nq-Kurve

Aufbau einer SERO-Seitenkanalstufe

Die SERO-Seitenkanalstufe besteht aus einem Laufrad (C), einem Seitenkanalgehäuse (A) und einem Stufenmantel (B).

 

Wirkungsweise der SERO-Seitenkanalpumpe

Durch die Saugöffnung (1) tritt die Förderflüssigkeit bzw. Flüssigkeits-Gas-Gemisch in die Laufradzellen (2) und den Seitenkanal (3) ein. Der Seitenkanal erstreckt sich nicht über den vollen Umfang, sondern ist an einer Stelle unterbrochen (4).
Durch die Rotation des Laufrades und die Zentrifugalwirkung bewegt sich die Förderflüssigkeit mehrfach zwischen den Zellen des Sternrades und dem Seitenkanal hin und her, wobei eine sehr intensive Energieübertragung stattfindet (Pfeile in Bild 1 und Bild 2).
Damit wird eine Förderhöhe (Drucksteigerung) erreicht, die das 5- bis 10-fache von mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotierenden normalen Pumpenlaufrädern beträgt.
Durch den sich verjüngenden Seitenkanal wird die Förderflüssigkeit kurz vor dem Unterbrecher (4) in die nächste Stufe oder den Druckstutzen der Pumpe geführt.

Durch die Zentrifugalwirkung des Laufrades werden Flüssigkeit und Luft getrennt. Die Flüssigkeit sammelt sich im äußeren Bereich der Laufradzellen und des Seitenkanals, die Luft im inneren Bereich (5).
Durch den höheren Druck nahe der Drucköffnung wird die Luft durch eine separate Luftaustrittsöffnung (6) in die nächste Stufe und weiter in die Druckleitung befördert. Damit wird zunehmend die Luft aus der Saugleitung evakuiert, bis der Flüssigkeitspegel die Höhe der Pumpe erreicht und die volle Flüssigkeitsförderung einsetzt.
Auch eine leere Saugleitung kann entlüftet werden, wenn genügend Flüssigkeit in der Pumpe verbleibt. Die Konstruktion ist so ausgelegt, dass auch für einen wiederholten Ansaugvorgang stets genügend Hilfsflüssigkeit in der Pumpe verbleibt.

 

Charakteristik der SERO-Seitenkanalpumpe

  • Die Seitenkanalpumpe hat ihren höchsten Kraftbedarf bei kleinstem Förderstrom!
  • Der steile Q-H-Verlauf der Kennlinie eignet sich besonders zur druckabhängigen Kreislaufregelung.
  • Die engen Spalte erlauben keine abrasiven Bestandteile in der Förderflüssigkeit.

 

Arbeitsfeld der SERO-Seitenkanalpumpe

Niedriges nq

SERO ist bei kleinen Fördermengen und großen Förderhöhen in Investition und Betriebskosten normalen Kreiselpumpen überlegen.

Ansaugefähigkeit

  • Sie erzeugen Unterdruck in der Saugleitung und sind daher selbstansaugend. Aus Gründen der Sicherheit und Zugänglichkeit können sie oberhalb der Flüssigkeitsbehälter aufgestellt werden (externe Ansaugvorrichtung entfällt).
  • Sie saugen auch dann an, wenn am Druckstutzen ein Überdruck wirkt (Evakuierungsvorgang max. 2-3 Minuten).

Die nebenstehende Abbildung zeigt die charakteristische Saugvermö-genskennlinie einer Seitenkanal-pumpe bei Luftförderung. Die Daten sind abhängig von Pumpengröße und Stufenzahl. Während des Ansaug- vorgangs arbeitet die Pumpe so lange in diesem Bereich, bis die Flüssigkeit infolge des erzeugten Unterdrucks in die Pumpe steigt. Sie fördert dann kurzzeitig ein Gas/ Flüssigkeitsgemisch und erreicht schließlich ihren anlagenbedingten stationären Flüssigkeits-Förderstrom.
Die einzelnen Betriebszustände gehen dabei ohne größere Einwirkung stetig ineinander über. Beim Abschalten der Pumpe ist durch konstruktive Maßnahmen sichergestellt, dass die Pumpe nicht vollständig entleert (leergehebert) wird. Die verbleibende Rest-flüssigkeit reicht aus, eine selbstansaugende Pumpe, auch ohne ein Flußventil in der Saugleitung jederzeit anzufahren.

Teilgasförderung

  • Sie haben die Fähigkeit mit gas- oder dampfförmigen Anteilen (50 %) zu fördern, d.h. auch leicht siedende Medien, wie Flüssiggas. (Bei Lufteintritt kann der Förderstrom nicht abreißen, auch nicht im Dauerbetrieb!)
  • Sie sind kavitationsunempfindlich bei variablem Dampfdruck (bei teilweiser Ausgasung reißt der Förderstrom nicht ab).

Druckerhöhend

  • Druckziffer, die bis das 10-fache von mit gleicher Umfanggeschwindigkeit rotierenden, normalen Pumpenlaufrädern erreicht.

 

SERO-Multifunktionsspumpe

Die Multifunktionspumpe wird dort eingesetzt, wo die Mitförderung von Gasen und Dämpfen aus dem Prozess verlangt wird, ohne das der Fördervorgang unterbrochen wird.
Die charakteristischen Eigenschaften der Multifunktionspumpe bieten Vorteile gegenüber den Hauptausfallursachen 'normaler' Kreiselpumpen. Das gute Saugvermögen in Verbindung mit der Kavitationsunempfindlichkeit machen diese Pumpe für den Einsatz von Flüssigkeiten, die nahe am Dampfdruck gefördert werden müssen, wie Kondensate, Flüssiggase, Kohlenwasserstoffe, Aerosole oder Kältemittel zur ersten Wahl.

SRZS 224 W KK G12E.62
Multifunktionspumpe SRZS 224 W KK G12E.62

Bei der Multifunktionspumpe werden die Eigenschaften zweier Pumpensysteme kombiniert:

  • Die Hydraulik der Seitenkanalpumpe hat eine sehr gute Saugfähigkeit. Gasanteile bis zu 50% können problemlos mitgefördert werden. Zum anderen erreicht sie pro Stufe eine bis 4-fach größere Förderhöhe als eine Radial-Kreiselpumpe.

  • Die Hydraulik der Radial-Kreiselpumpe in der ersten Stufe wird wiederum genutzt, um bei einer niedrigen Antriebsdrehzahl von n=1450 1/min (entsprechend bei 60 Hz: n=1750 1/min) extrem niedrige NPSH-Werte zu erreichen.

Die NPSH-Werte liegen zwischen 20 cm (0,6 ft) und 1 m (3 ft) bei n=1450 1/min. Das erlaubt Zulaufhöhen von weniger als 0,5 m (1,5 ft) bei siedenden Flüssigkeiten, was Systemkosten im Anlagenbau erspart.
Die Multifunktionspumpe hat keine fest markierte Grenzkavitationslinie. Sie ist erheblich kavitationsunempfindlicher bei variablem Dampfdruck als eine Radial-Kreiselpumpe. Diese höhere Betriebssicherheit sorgt für einen reibungslosen Produktionsablauf beim Betreiber.
Durch die beachtliche Druckziffer und die geringeren Abmessungen einer modularen Bauweise ist die Multifunktionspumpe nicht nur technologisch, sondern auch ökonomisch definitiv die optimale Lösung für ausgasende Flüssigkeiten in der Verfahrenstechnik.

 

Zulaufverhältnisse (NPSH)

Um einen störungsfreien Dauerbetrieb zu gewährleisten, sind die Zulaufverhältnisse der Anlage dem Pumpenbedarf (NPSH) entsprechend anzupassen. Maßgeblich für die Bestimmung des NPSH(Anlage)-Wertes sind die Faktoren Temperatur, Dampfdruck, Dichte, Zulaufhöhe und Rohrleitungsverlust. Vereinfacht gilt:

NPSH(Anlage) = anlagenseitig vorhandener NPSH-Wert (m)
Pe = statischer Druck (im Behälter) (N/m2); Druck über (positiv) oder unter (negativ) dem Luftdruck Pb
Pb = athm. Druck (N/m2)
PD = Dampfdruck (N/m2)
e = Dichte (kg/m3)
g = 9,81 (m/s2)
H z geo = Zulaufhöhe (m)
H vs = Rohrleitungsverlust
(Umrechnung: 1 bar = 105 N/m2)

Ergibt sich aus der Berechnung des Wertes NPSH(Anlage) ein Wert kleiner als der Wert NPSH(Pumpe) (aus Kennlinie zu entnehmen), sind Maßnahmen zu ergreifen, um ein Verhältnis

zu erreichen.

 

Energiekosten-Vergleich Seitenkanalpumpe-Radialkreiselpumpe

Energiekosten-Vergleich