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13.05.2015

Neue Triplex-Prozess-Membranpumpe für unterschiedliche Anwendungen

Wie die Schwestermodelle eignet sich auch die Lewa Triplex G3M für den Einsatz in der Öl- und Gasindustrie, beispielsweise zur Einspritzung von Methanol oder Kondensat (Foto: Lewa GmbH)

Die G3M, ein hochleistungsfähiges Dreifach-Triebwerk mittlerer Größe, wurde ursprünglich entwickelt, um rückverflüssigte Boil-Off-Gase von LNG-Tankern auf ein hohes Druckniveau zu bringen und so für den Antrieb der Schiffe nutzbar zu machen.

Als robustes Arbeitspferd ist sie aber auch bestens für eine Reihe weiterer Anwendungen, etwa den Einsatz in der Chemieindustrie oder offshore auf Ölförderplattformen, geeignet. Die Prozess-Membranpumpe Lewa Triplex G3M gehört zu den Hauptexponaten der Lewa GmbH auf der Achema 2015. Im Rahmen der Messe wird außerdem eine technische Animation gezeigt, die die Synchronisation von drei Lewa Triplex Prozess-Membranpumpen in verschiedenen Betriebszuständen visualisiert.

Bei der G3M handelt es sich um eine Zwischengröße innerhalb des Portfolios von Lewa, die mit einer konstanten Hublänge von 120 mm und einer Stangenkraft von 125 kN eine maximale Leistung von 200 kW erreicht. Die Einsatzmöglichkeiten liegen vorrangig in der Öl- und Gasindustrie sowie der chemischen Prozessindustrie. Im erstgenannten Bereich sind vor allem Monoethylenglykol und Methanol einzuspritzen. In der Prozessindustrie können unterschiedlichste Förderaufgaben in Druckbereichen zwischen 40 und 750 bar bewältigt werden. Zu den möglichen Anwendungen gehören auch der Umgang mit leichtentzündlichen Stoffen wie Vinylacetat, Suspensionen in der Nassoxidation oder die Hochdruckdosierung von Ammoniak.

Störungsfreier Betrieb von über 40.000 h
Wie die anderen Modelle der Triplex-Baureihe ist auch die G3M mit einem integrierten und dadurch besonders belastbaren Schneckengetriebe ausgestattet. Das einteilige Triebwerksgehäuse, an das der Motor über eine Kupplung mit flexiblem Zwischenelement angeflanscht wird, ermöglicht es, die Zahl der erforderlichen Lager und Dichtungen auf ein Minimum zu reduzieren. Dadurch fällt auch die Bauform sehr kompakt aus. Der optimale Phasenversatz der drei Kolben wird durch eine einteilige, massive und dreifach gekröpfte Kurbelwelle erzielt, die lediglich zwei Wälzlager benötigt. Um eine bessere Dämpfung der schwellenden Belastung zu erzielen, sind die Lager der Pleuel hingegen als Gleitlager ausgeführt. Die Fördermenge lässt sich über einen Frequenzumrichter steuern, der die Veränderung der Motordrehzahl, die Anzahl der Hübe pro Minute und damit die Fördermenge reguliert. Da alle Komponenten auf Dauerbelastung ausgelegt sind, ist mit dem Triebwerk ein störungsfreier Betrieb von über 40.000 h möglich.

Neue Pumpenkopffamilie für alle gängigen Anwendungen
Passend zur G3M, die einen Druck von maximal 750 bar bzw. eine Menge von maximal 50 m³/h bewältigen kann, entwickelt Lewa Pumpenköpfe für alle denkbaren Anwendungsfälle. Die Entwicklung setzt auf vorhandenen und bewährten Technologien auf, so dass sich die Pumpe perfekt auf den jeweiligen Anwendungsfall abstimmen lässt. Zum Beispiel werden mit den M800-Pumpenköpfen, die auf der G3M mit PTFE-Membran für bis zu 750 bar ausgelegt sind, auch Hochdruck-Anwendungen möglich sein.

Synchronisation reduziert Pulsation und erlaubt flexibles Stand-by-Konzept
Für die G3M – wie bereits für die anderen Triplex-Modelle – kann eine Synchronisation von bis zu vier dieser Pumpen realisiert werden. Auf der Achema wird eine technische Animation gezeigt, die die Möglichkeiten eines solchen Systems visualisiert. Grundsätzliches Ziel der Harmonisierung ist es, die Pulsation des geförderten Fluids zu reduzieren beziehungsweise Vibrationen in den Leitungen, die das System schädigen können, zu unterbinden. Sinnvoll ist eine Synchronisation auch, wenn das System über einen sehr langen Zeitraum mit möglichst geringem Verschleiß gefahren werden soll. Durch die gleichberechtigte Regelung ohne Master-Pumpe lässt sich außerdem das Stand-by-Konzept sehr flexibel gestalten.

Für eine individuelle Lösung passend zur jeweiligen Anwendung muss der Hersteller nicht nur die Anforderungen an die Fahrweise der Maschinen kennen, sondern auch die Peripherie derselben genau betrachten. Um der Komplexität des Systems gerecht zu werden und Resonanzstellen von vornherein auszuschließen, müssen bei der Pulsationsrechnung, die bei neuen Anlagen im Vorfeld durchgeführt wird, auch die Rohrleitungen berücksichtigt werden. Auf dieser Grundlage wird für die jeweilige Anwendung eine Lösung erarbeitet. Anfragen für solche redundanten Systeme kommen unter anderem aus der chemischen Industrie, die damit etwa eine präzise und schnelle Regelung bei der Behandlung empfindlicher Fluide zu erreichen sucht.

Animation zeigt Veränderung in den verschiedenen Betriebsmodi
Die verschiedenen Betriebszustände werden mit Hilfe eines Diagramms auf einem großen Bildschirm dargestellt. Im Anfahrmodus wird jeweils ab einer bestimmten Drehzahl die nächste Maschine zugeschaltet, so dass die Pumpen den Anforderungen entsprechend nacheinander anlaufen. Im Reparaturmodus kann eine Pumpe abgeschaltet werden, während die beiden anderen den voreingestellten Volumenstrom übernehmen. Eine weitere wichtige Anwendung dient dem Ausschluss von Resonanzstellen. Im Betriebsmodus wird die Maschine gemäß den Bestimmungen des Kunden geregelt gefahren.

Bild: Wie die Schwestermodelle eignet sich auch die Lewa Triplex G3M für den Einsatz in der Öl- und Gasindustrie, beispielsweise zur Einspritzung von Methanol oder Kondensat (Foto: Lewa GmbH)

Quelle: Lewa GmbH

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