Bis Februar 2020 nutzte ein Öldepot in einem brasilianischen Seehafen zwei Kreiselpumpen, um Schweröl aus Lagertanks auf Tankwagen oder Schiffe zu verladen. Dies erforderte die Zufuhr von Dieselkraftstoff zur Reduzierung der hohen Viskosität des Mediums, was kostspielig war. Die Betreiber verdienten dadurch mindestens 2.000 US-Dollar pro Tag. Zudem fielen Kreiselpumpen häufig aufgrund von Kavitationsschäden aus. Der Betreiber entschied sich daher, zunächst eine der beiden Kreiselpumpen durch eine NOTOS®-Mehrschraubenpumpe von NETZSCH zu ersetzen. Dank ihrer sehr guten Saugleistung eignet sich die gewählte Vierschraubenpumpe 4NS auch für hochviskose Medien bis zu 200.000 cSt und fördert Fördermengen von bis zu 3.000 m³/h. Nach der Inbetriebnahme zeigte sich, dass die Mehrschraubenpumpe auch bei deutlich höheren Fördermengen im Vergleich zu anderen Kreiselpumpen kavitationsfrei arbeitet. Ein weiterer Vorteil ist, dass keine großen Mengen Dieselkraftstoff mehr nachgefüllt werden müssen. Aufgrund dieser positiven Erfahrung entschied sich der Kunde im Februar 2020 auch dafür, die zweite Kreiselpumpe durch eine NOTOS®-Pumpe zu ersetzen. Darüber hinaus ist klar, dass der Energieverbrauch deutlich reduziert werden kann.
„Diese Pumpen werden in den Seehäfen Nordostbrasiliens, vor allem in Dürreperioden, zum Transport von Schweröl aus Tanklagern zu Tankwagen oder Schiffen eingesetzt“, erklärt Vitor Assmann, Senior Sales Manager bei NETZSCH Brasilien. „Die Wasserkraftwerke des Landes produzieren in diesen Zeiten weniger Energie, wodurch die Nachfrage nach Schweröl steigt. Bis Februar 2020 erfolgte dieser Transport mit zwei Kreiselpumpen, die jedoch aufgrund der hohen Viskosität des Öls an ihre Grenzen stießen.“ „Herkömmliche Kreiselpumpen haben eine geringe Saugleistung, wodurch ein Teil des Öls im Reservoir verbleibt und nicht genutzt werden kann“, erklärt Assmann. „Zudem kann eine fehlerhafte Technologie zu Kavitation führen, was langfristig einen Pumpenausfall zur Folge hat.“
Zwei Kreiselpumpen in einem brasilianischen Tanklager leiden ebenfalls unter Kavitation. Aufgrund der hohen Viskosität ist der NPSHa-Wert des Systems niedrig, insbesondere nachts. Dies erfordert die Zugabe von teurem Dieselkraftstoff zum Schweröl, um die Viskosität zu senken. „Täglich müssen etwa 3.000 Liter nachgefüllt werden, was Kosten von mindestens 2.000 US-Dollar pro Tag verursacht“, so Asman weiter. Um die Zuverlässigkeit und Effizienz des Prozesses zu verbessern und die Energiekosten zu senken, entschied sich der Betreiber, eine der beiden Kreiselpumpen durch eine NOTOS®-Mehrschraubenpumpe von NETZSCH zu ersetzen und die Leistung beider Pumpen zu vergleichen.
Die NOTOS®-Produktreihe umfasst typischerweise Mehrschraubenpumpen mit zwei (2NS), drei (3NS) oder vier (4NS) Schrauben, die flexibel für unterschiedliche Viskositäten und auch hohe Fördermengen eingesetzt werden können. Ein Öllager 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 konnte. Der Betreiber des Tanklagers entschied sich für eine 4NS-Doppelschraubenpumpe mit einer Förderleistung von bis zu 3000 m³/h, die für hochviskose Medien bis zu 200.000 cSt geeignet ist.
Die Pumpe ist äußerst zuverlässig, trockenlaufsicher und kann aus speziell für die Anwendung ausgewählten Materialien gefertigt werden. Moderne Fertigungstechnologien ermöglichen engere Toleranzen zwischen dynamischen und statischen Bauteilen, wodurch der Nachbearbeitungsaufwand reduziert wird. In Kombination mit der strömungsoptimierten Pumpenkammerform wird ein hoher Wirkungsgrad erzielt.
Neben der Effizienz ist für Betreiber brasilianischer Tanklager besonders die Flexibilität der Pumpe hinsichtlich der Viskosität des Fördermediums wichtig: „Kreiselpumpen haben einen engen Betriebsbereich, und ihre Effizienz sinkt mit steigender Viskosität rapide. Die NOTOS® Mehrschraubenpumpe arbeitet hingegen über den gesamten Viskositätsbereich sehr effizient“, erklärt der Senior Sales Manager. „Dieses Förderkonzept basiert auf dem Zusammenspiel von Förderschnecke und Gehäuse. Es bildet eine Förderkammer, in der das Medium – nahezu unabhängig von Konsistenz und Viskosität – kontinuierlich von der Einlass- zur Auslassseite strömt.“ Die Fördermenge wird von der Pumpendrehzahl, dem Durchmesser und der Steigung der Förderschnecke beeinflusst. Sie ist somit direkt proportional zur Drehzahl und lässt sich stufenlos darüber einstellen.
Diese Pumpen lassen sich an die jeweilige Anwendung anpassen, um eine optimale Leistung zu erzielen. Dies betrifft vor allem die Pumpenabmessungen und -toleranzen sowie das Zubehör. So können beispielsweise Überdruckventile, verschiedene Dichtungssysteme und Lagerüberwachungseinrichtungen mit Temperatur- und Vibrationssensoren eingesetzt werden. „Für die Anwendung in Brasilien erforderte die Viskosität des Mediums in Kombination mit der Pumpendrehzahl eine doppelte Dichtung mit externem Dichtungssystem“, erklärt Vitor Assmann. Auf Kundenwunsch entspricht die Konstruktion den API-Anforderungen.
Da die 4NS auch in hochviskosen Medien eingesetzt werden kann, ist die Einspritzung von Dieselkraftstoff nicht erforderlich. Dies reduzierte die Kosten um 2.000 US-Dollar pro Tag. Zudem arbeitet die Pumpe beim Fördern solcher 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.
Seit über 70 Jahren beliefert NETZSCH Pumps & Systems den Weltmarkt mit NEMO® Einschraubenpumpen, TORNADO® Drehschieberpumpen, NOTOS® Mehrschraubenpumpen, PERIPRO® Schlauchpumpen, Zerkleinerern, Fassentleerungsanlagen, Dosiergeräten und Zubehör. Wir bieten maßgeschneiderte Komplettlösungen für Anwendungen in verschiedenen Branchen. Mit mehr als 2.300 Mitarbeitern und einem Umsatz von 352 Millionen Euro (Geschäftsjahr 2022) ist NETZSCH Pumps & Systems neben NETZSCH Analysis & Testing und NETZSCH Grinding & Dispersion der umsatzstärkste Geschäftsbereich der NETZSCH Gruppe. Wir setzen hohe Maßstäbe. Wir versprechen unseren Kunden „Bewährte Exzellenz“ – herausragende Produkte und Dienstleistungen in allen Bereichen. Seit 1873 beweisen wir immer wieder, dass wir dieses Versprechen halten können.
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Veröffentlichungsdatum: 31. Juli 2024