Process Equipment Schnell, sicher, effizient
Risikoloses und restloses Entladen von Tank- und Kesselwagen
Für Unternehmen der chemischen Industrie, Raffinerien oder die Düngemittelindustrie ist das Entleeren von Behältern und Tanks technisch wie ökonomisch eine Herausforderung. Bei Medien wie Flüssiggasen, schweren Stoffen wie Schwefelsäure oder vorgewärmten Materialien wie Teer oder Schweröl setzen Anlagenbauer und Betreiber auf funktionierende Sicherheitskonzepte und möglichst geringe Investitions- und Betriebskosten. Standards wie Sicherheits- und Umweltschutzbestimmungen, gesetzliche Vorschrif ten und Richtlinien müssen beachtet, bzw. eingehalten werden.
Das Entladen von gefährlichen, giftigen oder so genannten schweren Medien (beispielsweise Schwefelsäure) stellt hohe Anforderung an die Pumpentechnik. Herkömmliche Pumpen wie z. B. normal saugende Kreiselpumpen stoßen schnell an Grenzen. Flüssiggase wie Propan oder Butan werden in Behältern mit Volumen von einigen Hundert Litern bis mehreren Tausend Kubikmetern gelagert. Tankfahrzeuge liefern die Flüssiggase an und diese müssen vor Ort entladen werden. Bei diesen Gasen handelt es sich um Medien am Siedepunkt. Der Tank wird deshalb von unten entleert. Bei einem konventionellen Entladeverfahren werden sogenannte Topfpumpen in den Boden eingelassen. Durch die Schwerkraft fließt das Medium in den erdverlegten Lagertank, aus dem es später durch eine Tauchpumpe herausgefördert wird. Nachteile: Eine lange Entladezeit und ein hoher Infrastrukturaufwand erhöhen die Kosten. Außerdem bleiben in den Tankwagen Restmengen zurück.
Auch normal saugende Pumpen haben das Problem der Restmenge. Diese Standardpumpen werden über eine leere Druckleitung im Stillstand entlüftet. Mit dem Einschalten der Pumpe wird die Flüssigkeit sofort gefördert. Im weiteren Verlauf nimmt der Flüssigkeitsstand ab und immer mehr Gas wird mitgerissen. Diese Gasblasen reduzieren die Leistung und verursachen einen unruhigen Lauf. Bei noch höherem Gaseintrag reißt der Förderstrom komplett ab. Die Förderung stoppt bei laufender Pumpe. Ausfälle sind vorprogrammiert! Deshalb muss die Pumpe ständig überwacht werden. Hinzu kommt, dass diese Pumpen regelmäßig entlüftet werden müssen und oft produktgeschmiert ausgeführt sind. D. h.
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die Gleitlager und die Dichtung sind auf das Fördermedium angewiesen. Ein verschmutztes Medium oder unzureichende Entlüftung führt zwangsläufig zu Störungen. Insbesondere bei ausgasenden und siedekritischen Flüssigkeiten ist der Einsatz dieses Pumpentyps nur einschränkt möglich. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich bei der Entladung mit einer selbstansaugenden Pumpe. Diese Pumpen nutzen oft ein kleines Vorlagevolumen am Laufradeintritt, das ein Fluten der Pumpe gewährleistet. Wird die Pumpe gestartet, kann diese ein gewisses Volumen ansaugen, da sich ein kleiner Unterdruck im Vorlagebehälter aufbaut. Wie bei normal saugenden Pumpen ist ein Mindestvolumenstrom zu beachten.
Eigensichere Lösung durch Selbstregelverhalten Für die Tank- und Kesselwagen- oder die Behälterleerung hat Bungartz, seit drei Generationen Hersteller von Spezial- Kreiselpumpen, eine sichere, stressfreie und ökonomisch sinnvolle Alternative. Die Förderung mittels selbstregelnder Pumpen der Baureihe V-AN. Sie passen sich eigenständig veränderlichen Zulaufmengen an und arbeiten ohne Saugvermögen.
Das Prinzip vereinfacht dargestellt: Fließt ein Medium in einen Behälter, steigt der Flüssigkeitsstand so lange bis Zufluss und Abfluss in Behälter im Gleichgewicht sind – ohne jede mechanische oder elektrische Regeleinrichtung. Zusätzlich zum Zulauf und Druckstutzen ist die V-AN mit einem Gasausgleichsstutzen versehen. Dieser wird mit der Gasphase des Vorlagebehälters verbunden. Dadurch verliert die Pumpe die Eigenschaft anzusaugen. Gegenüber normal saugenden Kreiselpumpen, bei der die typische Druckabsenkung am Laufradeintritt systembedingt immer auftritt, ist die V-AN im Vorteil: Sie hat einen niedrigen NPSH-Wert (<0,1m) und fördert jedes Medium in jedem Betriebszustand kavitationsfrei. Säuren oder Laugen – von der Schwefelsäure über Natronlauge bis hin zu Stoffen wie Acrylamid, Propylen, Isopropanol, Ammoniak oder Maleinsäureanhydrid – fördert die Pumpe zuverlässig, problemlos und restlos. Durch die Druckabsenkung ohne Kavitation bis zum Siedepunkt ist auch die restlose Entleerung von Flüssiggasen unproblematisch.
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Optimale Tankwagenentleerung bei schweren Medien Medien wie Oleum, Schwefelsäure, Zinntetrachlorid mit Dichten zwischen 1800 und 2300 kg/m3 sind schwierig zu entladen. Bei der Entleerung von oben fällt der Druck am höchsten Punkt des Verladearms bis nahe zum Siedepunkt. Herkömmliche Magnetkupplungs- oder Spaltrohrmotorpumpen sind normalerweise nicht trockenlaufsicher. Das Problem: Die Pumpen müssen rechtzeitig abgeschaltet werden, bevor Gas mitgerissen wird. Das erfordert eine ständige Überwachung. Außerdem bleiben große Restmengen in den Tankwagen. Die Nachteile überwiegen: Personaleinsatz, Verschwendung und Entsorgung von Restmengen sind Kostenfaktoren!
Bei der selbstregelnden Kreiselpumpe V-AN wird der Ansaugbehälter nur zum ersten Anfahren händisch aufgefüllt. Das Rücklaufvolumen der Druckleitung füllt den Behälter nach dem Abschalten wieder auf. Ein Prinzip so einfach wie effizient: Beim Start der Pumpe entsteht durch die Spiegelabsenkung im Ansaugbehälter ein Unterdruck. Ist ein der Saughöhe entsprechender Unterdruck erreicht, hebert die Flüssigkeit zum Ansaugbehälter. Der Behälter füllt sich und die Pumpe fördert mit maximaler Leistung. Das in der Endphase mitkommende Gas wird über die Druckausgleichsleitung der Pumpe evakuiert. Eine Animation im Netz veranschaulicht den Vorgang: www.
bungartz.de/flash/german/tankwagen/ tankwagen.htm
Vorteil: Auch bei Störungen in der Saugleitung (Abreißen der Strömung) erholt sich das System, da der Unterdruck im Ansaugbehälter erhalten bleibt. Das Ergebnis: störungsfreie und vollständige Entleerung von Tank- und Kesselwagen.
Für die Tankwagenentleerung bietet Bungartz ein Platz sparendes Fördersystem an. Es besteht aus selbstregelnder Kreiselpumpe V-AN, Pumpenständer und Zulaufgefäß. Das System kommt ohne Steuerung / Regelung und zusätzliche Überwachung aus. Es wird nur noch an das Stromnetz und die Rohrleitung angeschlossen.
Auf der ACHEMA 2018 wird ein Modell der Pumpe V-AN zum Thema Kesselwagenentleerung in Funktion gezeigt: Halle 8, Stand C1.
Um weitere Informationen zu erhalten, kontaktieren Sie bitte:
pumpen@bungartz.de www.bungartz.de
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