Bis Februar 2020 nutzte ein Öldepot in einem brasilianischen Seehafen zwei Kreiselpumpen, um Schweröl von Lagertanks zu Tanklastwagen oder Schiffen zu transportieren. Dies erfordert eine teure Dieseleinspritzung, um die hohe Viskosität des Mediums zu reduzieren. Die Betreiber verdienen mindestens 2.000 Dollar pro Tag. Zudem fallen Kreiselpumpen häufig aufgrund von Kavitationsschäden aus. Der Betreiber entschied sich, zunächst eine der beiden Kreiselpumpen durch eine NOTOS®-Mehrspindelpumpe von NETZSCH zu ersetzen. Dank ihres sehr guten Saugvermögens eignet sich die ausgewählte 4NS-Vierspindelpumpe auch für hochviskose Medien bis 200.000 cSt und liefert Förderströme von bis zu 3.000 m³/h. Nach der Inbetriebnahme zeigte sich, dass die Mehrspindelpumpe im Vergleich zu anderen Kreiselpumpen auch bei deutlich höheren Förderströmen kavitationsfrei arbeiten kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine großen Mengen Dieselkraftstoff mehr zugegeben werden müssen. Aufgrund dieser positiven Erfahrungen entschied sich der Kunde im Februar 2020 auch die zweite Kreiselpumpe durch NOTOS ® zu ersetzen. Zudem ist ersichtlich, dass der Energieverbrauch deutlich gesenkt werden kann.
„Diese Pumpen werden eingesetzt, um Schweröl von Tanklagern zu Tanklastwagen oder Schiffen in den Seehäfen im Nordosten Brasiliens zu transportieren, hauptsächlich in Dürreperioden“, erklärt Vitor Assmann, Senior Sales Manager bei NETZSCH Brasilien. „Das liegt daran, dass die Wasserkraftwerke des Landes in diesen Zeiten weniger Energie produzieren, was die Nachfrage nach Schweröl erhöht. Bis Februar 2020 wurde dieser Transfer mit zwei Kreiselpumpen durchgeführt, die jedoch mit der hohen Viskosität des Öls zu kämpfen hatten.“ „Herkömmliche Kreiselpumpen haben eine schlechte Saugleistung, wodurch ein Teil des Öls im Reservoir verbleibt und nicht genutzt werden kann“, erklärt Vitor Assmann. „Darüber hinaus kann falsche Technik zu Kavitation führen, die langfristig zum Pumpenausfall führt.“
Zwei Kreiselpumpen in einem brasilianischen Tanklager leiden ebenfalls unter Kavitation. Aufgrund der hohen Viskosität ist der NPSHa-Wert des Systems, insbesondere nachts, niedrig. Um die Viskosität zu senken, muss dem Schweröl teurer Dieselkraftstoff beigemischt werden. „Täglich müssen etwa 3.000 Liter nachgefüllt werden, was mindestens 2.000 Dollar pro Tag kostet“, so Asman weiter. Um die Prozesssicherheit und -effizienz zu verbessern und die Energiekosten zu senken, entschied sich der Betreiber, eine der beiden Kreiselpumpen durch eine NOTOS ® Mehrspindelpumpe von NETZSCH zu ersetzen und die Leistung der beiden Einheiten zu vergleichen.
Die NOTOS ®-Reihe umfasst typischerweise Mehrspindelpumpen mit zwei (2NS), drei (3NS) oder vier (4NS) Schraubenspindeln, die flexibel für unterschiedliche Viskositäten und hohe Fördermengen eingesetzt werden können. Ein Öldepot in Brasilien benötigte eine Pumpe, die bis zu 200 m³/h Schweröl bei einem Druck von 18 bar, einer Temperatur von 10–50 °C und einer Viskosität von bis zu 9000 cSt fördern kann. Der Tanklagerbetreiber entschied sich für eine 4NS-Doppelspindelpumpe mit einer Förderleistung von bis zu 3000 m³/h, die für hochviskose Medien bis 200.000 cSt geeignet ist.
Die Pumpe ist äußerst zuverlässig, trockenlaufbeständig und kann aus speziell für die Anwendung ausgewählten Materialien gefertigt werden. Moderne Fertigungstechnologien ermöglichen engere Toleranzen zwischen dynamischen und statischen Komponenten und reduzieren so den Nacharbeitsbedarf. In Kombination mit der strömungsoptimierten Pumpenkammerform wird ein hoher Wirkungsgrad erreicht.
Neben der Effizienz ist für die Betreiber brasilianischer Tanklager jedoch vor allem die Flexibilität der Pumpe hinsichtlich der Viskosität des Fördermediums entscheidend: „Während der Betriebsbereich von Kreiselpumpen eng ist und mit steigender Viskosität ihre Effizienz stark abnimmt, arbeitet die NOTOS® Mehrspindelpumpe über den gesamten Viskositätsbereich hinweg sehr effizient“, erklärt der Senior Sales Manager. „Dieses Pumpenkonzept basiert auf dem Zusammenspiel von Schnecke und Gehäuse. Es bildet einen Förderraum, in dem sich das Medium unter stabilem Druck kontinuierlich von der Einlass- zur Auslassseite bewegt – nahezu unabhängig von Konsistenz und Viskosität des Mediums.“ Die Fördermenge wird durch Pumpendrehzahl, Durchmesser und Steigung der Schnecke beeinflusst. Sie ist somit direkt proportional zur Drehzahl und kann über diese stufenlos geregelt werden.
Diese Pumpen können an die jeweilige Anwendung angepasst werden, um eine optimale Leistung zu erzielen. Dies betrifft vor allem die Abmessungen der Pumpe und deren Toleranzen sowie das Zubehör. So können beispielsweise Überdruckventile, verschiedene Dichtungssysteme und Lagerüberwachungseinrichtungen mit Temperatur- und Schwingungssensoren eingesetzt werden. „Für die brasilianische Anwendung erforderten die Viskosität des Mediums in Kombination mit der Drehzahl der Pumpe eine Doppeldichtung mit externem Dichtungssystem“, erklärt Vitor Assmann. Auf Kundenwunsch entspricht die Konstruktion den API-Anforderungen.
Da die 4NS in Umgebungen mit hoher Viskosität betrieben werden kann, ist die Einspritzung von Dieselkraftstoff nicht erforderlich. Dies wiederum reduzierte die Kosten um 2.000 US-Dollar pro Tag. Darüber hinaus arbeitet die Pumpe beim Fördern solch viskoser Medien effizienter, wodurch der Energieverbrauch um mehr als 40 % auf 65 kW gesenkt wird. Dies spart weitere Energiekosten, insbesondere nachdem nach einer erfolgreichen Testphase im Februar 2020 auch die zweite vorhandene Kreiselpumpe durch eine 4NS ersetzt wurde.
NETZSCH Pumpen & Systeme beliefert seit über 70 Jahren den Weltmarkt mit NEMO® Einspindelpumpen, TORNADO® Drehschieberpumpen, NOTOS® Mehrspindelpumpen, PERIPRO® Schlauchpumpen, Zerkleinerern, Fassentleerungssystemen, Dosieranlagen und Zubehör. Wir bieten maßgeschneiderte Komplettlösungen für Anwendungen in unterschiedlichen Branchen. Mit über 2.300 Mitarbeitern und einem Umsatz von 352 Mio. € (Geschäftsjahr 2022) ist NETZSCH Pumpen & Systeme neben NETZSCH Analyse & Prüfung und NETZSCH Mahlen & Dispergieren der größte und umsatzstärkste Geschäftsbereich der NETZSCH-Gruppe. Unser Anspruch ist hoch. Wir versprechen unseren Kunden „Proven Excellence“ – herausragende Produkte und Dienstleistungen in allen Bereichen. Seit 1873 beweisen wir immer wieder, dass wir dieses Versprechen halten können.
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Veröffentlichungszeit: 31. Juli 2024