Manchmal stehen besondere Aufgaben an, und Pumpe ist nicht gleich Pumpe. Seien es abrasive oder korrosive Fördermedien, empfindliche Produkte oder Umgebungen mit besonderen Sicherheitsvorkehrungen wie Ex- oder Hygiene-Bereiche – für jede Anwendung gibt es einen Hersteller, der die passende Pumpe entwickelt hat. Eine Auswahl solcher speziellen Pumpen stellen wir hier vor.

5 Die Peripheralpumpen Flujo F01 sind hermetisch dicht und besondes auf kleinere Volumenströme bei hohem Gegendruck ausgelegt. Bild: Fink

1 Die Universal-3-Baureihe ist CIP-fähig und somit leicht zu reinigen. Bild: SPX-Flow

Platz 2: Mit der magnetgekuppelten Kreiselpumpe K-MPCV-AN hat Bungartz seine Trockenlauf-sicheren Spezialpumpen um eine abrasionsbeständige Variante aus Siliciumcarbid ergänzt. Damit lassen sich auch Medien fördern, die heiß, verschleißend und gleichzeitig korrosiv sind. (Bild: Bungartz)

3 Die Drehkolbenpumpen der IQ-Serien sind leicht zu warten und halten auch aggressiven Flüssigkeiten stand. Bild: Vogelsang

4 Die Beschichtung der Baureihe Herborner.Max schützt vor Verschleiß, Korrosion und Anhaftungen. Bild: Herborner Pumpentechnik

5 Die Peripheralpumpen Flujo F01 sind hermetisch dicht und besondes auf kleinere Volumenströme bei hohem Gegendruck ausgelegt. Bild: Fink

6 Die Pumpe T.Proc erfüllt TA-Luft und ist für Ex-Zone 1 zugelassen. Damit eignet sie sich beispielsweise für das Fördern ätzender Fettsäuren. Bild: Netzsch

7 Die Doppelmembranpumpe Husky 2150e arbeitet mit elektrischem Antrieb und kommt daher ohne Druckluftversorgung aus. Bild: Graco

8 Fassentleerungen im Ex-Bereich erfordern ex-geschützte Fasspumpen-Motoren. Bild: Jessberger

Für exotische Fördermedien wie überkritisches Kohlendioxid sind speziell darauf ausgelegte Hochdruck-Plungerpumpen nötig. Diese waren am Stand von Uraca zu sehen. Bild: Uraca

Die Universal-3-Baureihe von Waukesha (SPX Flow), die von Axflow vertrieben wird, verfügt über ein neues „front loading“-Dichtungs-Design – eine zusätzliche Lagerung im Produktraum ist hierbei nicht notwendig. Dieses Dichtungs-Design erleichtert die Wartung, Rotor- bzw. Wellenverbindungen sind vollständig vom Produktbereich abgedichtet, wodurch das Korrosionsrisiko sinkt. Die Bauweise der Kreiselkolbenpumpe ermöglicht gleichmäßigen Produktfluss ohne störende Stoßwellen oder Druckspitzen, und zwar ohne Ventile oder komplexe Bauteile. Mit möglichen Betriebsdrücken bis 34,5 bar und dem Pumpengehäuse und -deckel aus 316L eignet sich die Baureihe auch für schwierige Anwendungen. Spezielle Rotormuttern sorgen für längere Wartungsintervalle. Die Pumpe wird bei Temperaturen bis 149 °C eingesetzt und zeichnet sich durch einen vibrationsarmen Lauf, den geringen Dichtungs- und Lagerverschleiß und lange Standzeiten aus. Gehäuseschrauben sichern den Anpressdruck an der Dichtung während einer Inspektion. Die Pumpen sind standardmäßig CIP-fähig. Der Pumpenrotor ist innen abgeflacht und sorgt bei vertikalem Anschluss für einen ungehinderten Ablauf. Für die Pumpe sind auch Aseptik-Anbauteile erhältlich.

Mit der magnetgekuppelten Kreiselpumpe K-MPCV-AN hat Bungartz seine trockenlaufsicheren Spezialpumpen um eine abrasionsbeständige Variante aus Siliciumcarbid ergänzt. Damit lassen sich auch Medien fördern, die heiß, verschleißend und gleichzeitig korrosiv sind. Die eigensicheren Kreiselpumpen vom Typ MPCV arbeiten ohne Lager in der Förderflüssigkeit und eignen sich für gefährliche, toxische Stoffe und ausgasende Flüssigkeiten bis hin zu feststoffhaltigen, schlammigen, kristallisierenden oder korrosiven Medien. Sie passen sich selbsttätig regelnd an veränderliche Zulaufmengen an. Das Wellenspalt-Dichtungskonzept der Pumpe basiert auf der vollständigen hydrodynamischen Entlastung der Lager- und Dichtungseinheit. Rückenschaufeln in Verbindung mit einer Gasbarriere verhindern das Eindringen von Produktdämpfen in die Lager­einheit. Die fettgeschmierten Wälzlager erreichen im Dauerbetrieb Standzeiten von mehr als fünf Jahren. Die Lager- und Dichtungseinheit der vertikal gebauten Pumpe kommt auch bei einem Sperrgasausfall nicht mit Produkt in Berührung. Bei der neuen K-MPCV-AN sorgt der Hochleistungswerkstoff SiC zudem für eine hohe Verschleißbeständigkeit. Der Hersteller hat den Werkstoff bereits mehrere Jahre in Horizontalpumpen in der Düngemittelproduktion erprobt und konnte durch den Einsatz der SiC-Keramik die Lebensdauer der verschleißintensiven Teile deutlich verlängern.

Die Drehkolbenpumpen der IQ-Serie von Vogelsang werden für hochviskose, aggressive Medien eingesetzt und fördern Öle, Farben, Säuren oder andere chemische Flüssigkeiten. Sie erfüllen die strengen in der Chemieindustrie geltenden Sicherheitsanforderungen und sind mit ihrer robusten Ausstattung und kompakten Bauform für deren anspruchsvolle Förderaufgaben ausgelegt. So gibt es die Modelle der Serie aus Stahl, Edelstahl und Nickelbasislegierung. Die Drehkolbenpumpen sind leicht zu warten, selbstansaugend und trockenlaufunempfindlich. Variable Anschlüsse bieten flexible Einbaumöglichkeiten. Zur Wartung bleibt die Pumpe komplett festverschraubt in der Rohrleitung. Die Pumpkammer besteht aus einem zentralen Bauteil, so dass der Zugang zu den Förderelementen mit wenigen Handgriffen frei ist. Nach Demontage des Deckels lässt sich der Innenraum einfach reinigen, Fremdkörper können schnell entfernt und Blockaden beseitigt werden. Die Anzahl an Ersatzteilen ist gering. Das reduziert Zeitaufwand und Kosten für den Austausch von Verschleißteilen. Das Getriebegehäuse mit integrierter Flüssigkeitsvorlage sorgt für hohe Trockenlaufsicherheit und hohes Saugvermögen. Die IQ-Pumpe fördert bis zu 154 m³/h bei einem Druck bis max. 7 bar.

Die korrosionsbeständige „HPC“-Beschichtung der Baureihe Herborner.Max von Herborner Pumpentechnik kommt ohne Edelmetalle aus. Die Beschichtung schützt vor Verschleiß, Korrosion und Anhaftungen. Zudem bewirken die glatten Oberflächen laut Hersteller eine hohe Effizienz der Pumpe und ermöglichen eine einfache Montage. Darüberhinaus ist dadurch der problemlose Anlauf auch nach längeren Stillstandszeiten sichergestellt. Aufgrund der gesteigerten Effizienz ist in vielen Fällen der Einsatz kleinerer und damit günstigerer Motoren möglich. Der Antrieb der Pumpen erfolgt durch Permanent-Magnet-Motoren mit der Energieeffizienzklasse IE5. In Kombination mit darauf abgestimmten Frequenz­umrichtern lässt sich die Pumpe stufenlos regeln. Das glattbeschichtete Laufrad verringert Reibungsverluste und erhöht den Wirkungsgrad der Pumpen. Der maximierte Laufraddurchmesser optimiert das Strömungsverhalten der Pumpenhydraulik. Die Pumpen sind in den Varianten Fmax (flexibel einsetzbare Blockpumpe), Xmax (Umwälzpumpe mit integriertem Haar- und Fasernfänger) und Dmax (In­line-Blockpumpe für den direkten Rohrleitungseinbau) erhältlich.

Die Peripheralpumpen Flujo F01 von Fink Chem+Tec sind in ihrer magnetgekuppelten Ausführung hermetisch dicht und leckagefrei. Sie eignen sich insbesondere für das Fördern kleiner und mittlerer Volumenströme gegen einen vergleichsweise hohen Gegendruck. Zudem können sie Gasanteile von 40 % im Fluid mitfördern. Die Peripheralpumpen werden in verschiedenen Edelstählen und Hastelloy oder in PTFE-Auskleidung für höchstmögliche Chemikalienbeständigkeit ausgeführt. Außerdem gibt es Atex-konforme Varianten. Die Förderleistung reicht von 5 l/h bis 40 m³/h. Die Pumpen können auch für Systemdrücke bis 700 bar und für Temperaturen bis 350 °C ausgelegt und für kristallisationskritische Fluide (Schmelzen) oder für Fluide mit hohem Dampfdruck (erhöhte Ausgasungsgefahr) mit beheizbaren oder kühlbaren Pumpenköpfen ausgestattet werden.

Beim Pumpen von ätzenden Fettsäuren sind neben dem Ex-Schutz auch die Vorgaben der TA Luft einzuhalten. Netzsch hat dazu eine Drehkolbenpumpe mit einer doppelt wirkenden Gleitringdichtung mit Sperrdrucksystem ausgestattet. Aus dem angeschlossenen Quench-Behälter wird die Dichtung permanent geölt, was ein Verkleben verhindert und eine höhere Sicherheit bietet als eine einfach wirkende Dichtung. Die Pumpe vom Typ T.Proc aus der Tornado-T2-Serie des Herstellers erfüllt die TA-Luft und aufgrund ihrer Temperaturklasse auch die Anforderungen an den Einsatz in Ex-Zone 1. Die eigens für schwierige Medien entwickelte Pumpe bewältigt auch aggressive Stoffe bei hohen Fördertemperaturen von 70 °C. Die hochfeste Stahlausführung erzielt mit sehr geringen Spaltmaßen zwischen Drehkolben und Gehäuse einen hohen Wirkungsgrad. Die Pumpe arbeitet mit zwei geraden, zweiflügeligen Drehkolben, um einen großen freien Kugeldurchgang und eine störungsfreie Förderung des Mediums zu ermöglichen. Auch wird die Rückströmung aufgrund der längeren Dichtlinie besonders gering gehalten. Durch das Pulsationsreduktionssystem (PRS) des Herstellers und eine spezielle Geometrie des Pumpenraumes liegen die Pulsationswerte trotz der geraden Kolben ähnlich niedrig wie bei komplex gewendelten, mehrflügeligen Konstruktionen. Die gesamte Pumpenkonstruktion ist auf Robustheit, Betriebssicherheit und einen möglichst geringen Instandhaltungsaufwand ausgelegt.

Die 2-Zoll-Doppelmembranpumpe Husky 2150e von Graco spart aufgrund ihres elektrischen Antriebs Energiekosten im Vergleich zu einer Druckluftpumpe und arbeitet auch dort, wo keine Druckluft zur Verfügung steht. Die Konstruktion der selbstansaugenden Pumpe ermöglicht das Fördern bis 530 l/min sowie das Pumpen von Feststoffen mit einer Korngröße bis 6,3 mm. Der Motor der Pumpe lässt sich unter Druck anhalten, wenn eine Grenze überschritten wird und der Druck zu sehr ansteigt, ohne dass zusätzliche Schalter oder Steuerelemente notwendig sind. Aufgrund der geringen Pulsation des elektrischen Antriebs ist das Fördern von scherempfindlichen Medien möglich. Wie eine Druckluftpumpe ist sie dichtungslos konstruiert und verfügt über eine hohe Membranlebensdauer.

Um Fasspumpen für das Fördern brennbarer Flüssigkeiten einsetzen zu dürfen, müssen diese elektrisch leitfähig sein und geerdet werden. Um elektrostatische Aufladungen abzuleiten, werden das zu befüllende und zu entleerende Gebinde dann leitend miteinander verbunden. Die eingesetzten Aggregate müssen außerdem über eine Atex-Zulassung für die Ex-Zone 0 (für den mechanischen Teil im Fass) sowie die Ex-Zone 1 (für den elektrischen Antrieb) verfügen. Bei Dämpfen der Explosionsgruppe II A (wie Aceton, Benzol, Methanol, Toluol) über II B (wie Butanol, Ethanol, Propanol) bis hin zur Gasgruppe II C (Wasserstoff) nimmt die Gefährlichkeit erheblich zu, gleichzeitig steigen die Anforderungen an die einzusetzenden elektrischen Betriebsmittel hinsichtlich der Spaltmaße. Diese Anforderungen erfüllen die explosionsgeschützten Fasspumpen-Motoren von Jessberger. Die Motoren zeichen sich durch niedriges Gewicht und ihre kompakte Konstruktion aus. Bei den Antrieben handelt es sich um drei außenbelüftete Universalmotoren der Schutzklasse IP 55 in 460, 640 und 825 W. Diese werden mit Edelstahl-Pumpwerken kombiniert. Die neuen Motoren wurden nach der Ex-Klasse II 2G Ex db IIC T6 Gb zertifiziert. Die Antriebe sind nach Atex 2014/34/EU und nach IEC Ex zugelassen.

Der erforderliche Druck beim Umgang mit überkritischen Medien wie Kohlendioxid stellt besondere Herausforderungen an die verwendeten Pumpen: Sie müssen den nötigen Druck nicht nur erzeugen, sondern auch präzise kontrollieren. Die für solche Anwendungen geeignete Hochdruck-Plungerpumpe von Uraca erzielt durch ihre Funktionsbauweise einen mechanischen Wirkungsgrad von über 90 % und arbeitet damit energieeffizient und nachhaltig. Der luftgekühlte IE3-Asynchron-Drehstrommotor ist geeignet für die stufenlose Drehzahlregelung über den Frequenzumrichter (FU) und fährt die Plungerpumpe im geforderten Arbeitsbereich. Die Frequenzumrichter überwachen Temperatur, Strom und Drehzahl des Motors. Zur stufenlosen Drehzahl-/Druckregelung des Asynchron-Drehstrommotors dient die am Aggregat angebaute, luftgekühlte Frequenzumrichter-Kompakteinheit mit verschiedenen Weitbereichsspannungen und einer nominalen Energieeffizienz von mindestens 97 %.

Achema 2018 Axflow: Halle 8.0 – L61 Bungartz: Halle 8.0 – C1 Vogelsang: Halle 8.0 – F64 Fink Chem+Tec: Halle 8.0 – K43 Netzsch: Halle 8.0 – C27 Jessberger: Halle 8.0 – A67 Uraca: Halle 8.0 – E38

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