PRODUKTINFORMATION Ein- und mehrstufige Tauchmotorpumpen mit Spaltrohrmotor Baureihe TCN / TCAM
Inhalt Beschreibung Beschreibung... Anwendung und Einsatz... 4 Funktionsprinzip... Lagerung und Überwachung... 7 Einbausysteme... 8 Kennfelder... Allgemeines Die Spaltrohrmotorpumpe ist ein integrales, kompaktes und wellendichtungsloses Aggregat. Motor und Pumpe sind eine Einheit, bei welcher der Rotor und das Laufrad auf einer gemein samen Welle angeordnet sind. Der Läufer wird durch zwei baugleiche, mediumgeschmierte Gleitlager geführt. Der Stator des Antriebmotors wird durch ein dünnes Spaltrohr vom Rotorraum getrennt. Der Rotorraum seinerseits bildet mit dem ydraulikteil der Pumpe einen gemeinsamen Raum, welcher vor der Inbetriebnahme mit Fördermedium gefüllt sein muss. Die Verlustwärme des Motors wird durch einen Teilstrom zwischen Rotor und Stator abgeführt. Gleichzeitig schmiert der Teilstrom die beiden Gleitlager im Rotorraum. Neben dem Spaltrohr als hermetisch dichtem Bauteil stellt das Motorgehäuse eine zweite Sicherheitshülle dar. Dadurch bieten Spaltrohrmotorpumpen gerade bei gefährlichen, toxischen, explosiven und wertvollen Medien stets die höchste Sicherheit. Laufrad Druckstutzen Rotor Stator Motorgehäuse (. Sicherheitshülle) Einstufige Spaltrohrmotorpumpe Saugstutzen Gleitlager Spaltrohr (. Sicherheitshülle) Laufräder Druckstutzen Rotor Stator Motorgehäuse (. Sicherheitshülle) Mehrstufige Spaltrohrmotorpumpe Saugstutzen Gleitlager Spaltrohr (. Sicherheitshülle)
Funktion TCN Der Teilstrom zur Kühlung des Motors und Schmierung der Gleitlager wird an der Peripherie des Laufrades abgezweigt und nach Durchströmen des Motors wieder durch die ohlwelle auf die Saugseite des Laufrades zurückgeführt. Teilstromrückführung zur Saugseite TCNF [Flüssiggasausführung] Der Teilstrom zur Kühlung des Motors und Schmierung der Gleitlager wird an der Peripherie des Laufrades abgezweigt und nach Durchströmen des Motors am Motorabschlussdeckel über eine Verbindungsleitung in die Druckleitung gefördert. Ein ilfslaufrad dient zur Überwindung der auf diesem Weg anfallenden hydraulischen Druckverluste. Die Verbindungsleitung dient gleichzeitig zur Entlüftung von Pumpe und Motor. Teilstromrückführung zur Motorseite TCAM Der Förderstrom wird durch die hintereinander angeordneten Lauf- und Leiträder zum Druckstutzen gefördert und erfährt dabei eine der Stufenzahl entsprechende Druckerhöhung. Der Teilstrom zur Kühlung des Motors und Schmierung der Gleitlager wird an der Peripherie des Laufrades abgezweigt und nach Durchströmen des Motors wieder durch die ohlwelle zwischen den Stufen heraus geführt. aupt- und Teilstromführung TCAMF [Flüssiggasausführung] Der Förderstrom wird durch die hintereinander angeordneten Lauf- und Leiträder zum Druckstutzen gefördert und erfährt dabei eine der Stufenzahl entsprechende Druckerhöhung. Der Teilstrom zur Kühlung des Motors und Schmierung der Gleitlager wird an der Peripherie des Laufrades abgezweigt und nach Durchströmen des Motors am Motorabschlussdeckel über eine Verbindungsleitung in die Druckleitung gefördert. Die Verbindungsleitung dient gleichzeitig zur Entlüftung von Pumpe und Motor. aupt- und Teilstromführung 3
Anwendung und Einsatz Baureihe TCN / TCAM Anwendungsgebiete Durch die EU-Richtlinie 96/6/EG (sogenannte IPPC-Richtlinie) sowie das Bundes-Immissionsschutzgesetz und die TA-Luft wurde die Emission von Pumpen drastisch begrenzt. eute werden auf Grund dieser verschärften Umweltschutzbestimmungen für toxische, explosive und verflüssigte Gase in zunehmendem Maße Behälter- und Kesselentleerungen nicht mehr mit seitlichem Auslass oder einem Grundauslass, d.h. im Bodenbereich angebrachten Entleerungsstutzen, ausgestattet. Einsatzgebiete sind Tanklager, Terminals, Chemie- und Offshore-Anlagen, Gasspeicher-Kavernen und auch Industrieanlagen. In Verbindung mit verschiedenen Einbausystemen sind die Pumpen der Baureihe TCN und TCAM die optimalen Pumpen für diese Einsatzfälle. TCN / TCAM Zur Förderung aggressiver, giftiger, explosiver, kostbarer, feuergefährlicher, radioaktiver und auch leicht flüchtiger Fluide, so z.b. von Schwefelsäure, Salpetersäure, Flusssäure, Blausäure, Essigsäure, Ameisensäure, NaO, KO, D O, Lösungsmitteln u.a. TCNF / TCAMF Flüssiggase wie z.b. Ammoniak, Freone, Kohlensäure, Amine, Propan, Butan, Vinylchlorid, Äthylenoxyd, Chlor, Phosgen, Propylen, Schwefelkohlenstoff, Kohlenwasserstoff, Diphyl (> 0 C) etc. Einsatzbereiche TCN / TCNF: 60 C bis +0 C TCAM / TCAMF: 60 C bis +0 C Explosionsschutz nach EG-Baumusterprüfbescheinigung gemäß Richtlinie 94/9/EG (ATEX) II G Ex de IIC T bis T6 Dokumentation nach ERMETIC-Standard Betriebsanleitung inkl. Inbetriebnahme-, Betriebsund Wartungsvorschriften Technische Spezifikation Schnittzeichnung mit Pos. Nr. Maßzeichnung Ersatzteilliste mit Bestellnummern Abnahmeprotokoll Abnahmekennlinie EG-Konformitätserklärung Abnahme und Gewährleistungen Standardprüfungen ydraulische Prüfung: Jede Pumpe wird einem Probelauf unterzogen und der Betriebspunkt nach ISO 9906 Klasse gewährleistet ( Messpunkte) Druckprobe Axialschubmessung Dichtheitsprüfung Zusätzliche Abnahmen Diese können gegen Mehrpreis durchgeführt und bescheinigt werden (z.b. NPS-Test, elium-lecktest, Vibrationsmessung, Ultraschallprüfung, PMI-Test). Weitere Abnahmen und Prüfungen gemäß technischer Spezifikation. Die Gewähr leistungen erfolgen im Rahmen der gültigen Lieferbedingungen. Spaltrohrmotoren Leistung: bis 0 kw bei U/min [0 z] bis 0 kw bei 900 U/min [0 z] bis 336 kw bei 70 U/min [60 z] bis 448 kw bei 300 U/min [60 z] Betriebsart: S bis S Spannung: 0 / 690 V (Sonderspannungen möglich) Wärmeklasse: 80 C / C 0 Frequenz: 0 oder 60 z (auch für Umrichterbetrieb geeignet) Schutzarten: Motor IP 68 Klemmenkasten IP 6 Motorschutz: Thermistor z.b. Kaltleiter KL 80 (bei -Wicklungen) PT 0 (bei C-Wicklungen) 4
Funktionsprinzip TCN / TCAM TCN TCAM Technische Spezifikation TCN TCAM Funktion / Aufbau einstufig, normalsaugend, in vertikaler oder horizontaler Ausführung mehrstufig, normalsaugend, in vertikaler oder horizontaler Ausführung Förderstrom max. 600 m3/h max. 30 m3/h Förderhöhe max. 0 m max. 0 m Viskosität max. 0 mm /s max. 0 mm/s Druckstufen PN 6 bis PN 0 PN 6 bis PN 0 Werkstoffe (Gehäuse) Sphäroguss (JS ) Stahlguss (.069+N) Edelstahl (.48) (Sonderwerkstoffe / höhere Druckstufen sind auf Anfrage möglich) Sphäroguss (JS ) Stahlguss (.069+N /.0460 /.070) Edelstahl (.47 /.48) (Sonderwerkstoffe / höhere Druckstufen sind auf Anfrage möglich)
Vorteile hermetischer Tauchmotorpumpen Das ydraulikteil bei konventionellen Tauchpumpen ist kurz über dem Behälterboden angeordnet. Die Druckleitung verläuft parallel zur Pumpenantriebswelle über den Mannlochdeckel nach außen. Das Laufrad ist auf einer Welle angeordnet, die durch mediumsgeschmierte Führungslager fixiert ist. Je nach Eintauchtiefe sind mehrere Lager erforderlich. Als Anhaltswert gilt, dass je nach Pumpengröße in Abständen von, m bis,6 m ein Führungslager erforderlich ist. Die Lager sind in einem Tragrohr angebracht, das am Mannlochdeckel befestigt ist. Die Abdichtung zur Atmosphäre wird mit einer Gleitringdichtung vorgenommen. Der konventionelle Antriebsmotor ist außerhalb des Behälters installiert und je nach Ex-Vorschrift für alle Schutzarten einsetzbar. Antriebswelle dieser Bauart nicht flüssigkeitsgeschmiert, sondern arbeitet im trockenen Bereich. Als Lager dienen dauerfettgeschmierte Wälzlager, die in einem Tragrohr trocken untergebracht sind. Die Wellendurchführung am Mannlochdeckel wird durch eine Gleitringdichtung abgedichtet. Je nach Einbautiefe werden auch hier mehrere Lager erforderlich. Als Antrieb können auch hier je nach Ex-Schutz konventionelle Elektromotoren eingesetzt werden. Beim Einsatz von Spaltrohrmotorpumpen entfällt die je nach Eintauchtiefe lange Antriebswelle. Die drehenden Teile der Pumpenwelle sind in der Spaltrohrmotorpumpe untergebracht und dementsprechend extrem kurz. Die Pumpe hängt an einem statischen Tragrohr, das am Mannlochdeckel angebracht ist. Das Tragrohr hat lediglich die Aufgabe, neben dem alten der Pumpe die Kabel nach außen zu führen. Mediumsgeschmierte Führungslager oder dauerfettgeschmierte Wälzlager sind nicht erforderlich, weil die sonst üblich lange Antriebswelle systembedingt komplett entfällt. Bei vertikalen Tauchpumpen mit Spaltrohrmotorantrieb ist die Länge der Antriebswelle unabhängig von der Eintauchtiefe. Vergleichbar im grundsätzlichen, äußerlichen Aufbau der konventionellen Pumpen mit Gleitringdichtung ist die Tauchpumpe mit Magnetkupplungsantrieb. Der Unterschied liegt in der Abdichtung zur Atmosphäre, die übernimmt der Spalttopf der Magnetkupplung, der direkt am Pumpenteil angebracht sein kann. Durch den Spalttopf arbeitet die Pumpe absolut leckagefrei, wobei der Spalttopf auch außerhalb des Behälters angeordnet sein kann. Dadurch ist die Die Relation des rotierenden Wellenstranges in Abhängigkeit der Bauart und gleicher Einbautiefe Tauchpumpe mit Spaltrohrmotor Tauchpumpe mit Magnetkupplungsantrieb 6 Konventionelle Tauchpumpe
Lagerung und Überwachung Lagerung Die hermetische Bauweise setzt die Anordnung der Lager in der Betriebsflüssigkeit voraus. Daher kommen als Lager meist nur hydrodynamische Gleitlager zur Anwendung. Diese haben bei richtiger Betriebsweise den Vorteil, dass es keine Berührung zwischen den Lagergleitflächen gibt. Dadurch arbeiten sie im Dauerbetrieb verschleiß- und wartungsfrei. Standzeiten von 8 bis Jahren sind für hermetische Pumpen durchaus keine Seltenheit. Als nahezu universelle Lagerpaarung haben sich Werkstoffe auf der Basis Wolframcarbid (W) gegen Siliziumcarbid (SiC) erwiesen. Diese Paarungen bestehen aus einer metallischen Wellenhülse aus Edelstahl (.47) mit einer Wolfram- carbidbeschichtung nach dem ochgeschwindigkeitsflammspritz-verfahren und einer feststehenden Lagerbuchse aus keramischen Werkstoff (SiC), welcher in einer Edelstahlhülse gefasst ist. SiC ist ein Mischwerkstoff aus Siliziumcarbid und Graphit, der die Produktvorteile beider Werkstoffe verbindet. Mischreibungszustände, wie sie beispielsweise beim An- und Abfahren von Pumpen auftreten, bleiben mit dem SiC sehr gut beherrschbar. Zudem ist dieser Werkstoff thermoschockbeständig (hohe Temperaturwechselbeständigkeit), chemisch weitestgehend inert sowie blisterstabil (keine Blasenbildung an der Werkstoffoberfläche) und abrasionsfest. Lagerhülse (.47/W) Gleitring Lagerbuchse (.47/SiC) Pumpenwelle W-Beschichtung Überwachung ERMETIC-Pumpen werden überwiegend in Explosionsschutzausführung hergestellt. Die Pumpen entsprechen dabei sowohl den Anforderungen des elektrischen als auch des mechanischen Explosionsschutzes. Niveauüberwachung Unter der Voraussetzung, dass der Rotorraum als Teil des Prozess-Systems ständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, kann sich keine explosionsfähige Atmosphäre bilden. In diesem Fall ist für den Rotorraum keine anerkannte Ex-Schutzart erforderlich. Wenn der Betreiber eine ständige Füllung nicht garantieren kann, müssen jedoch Niveauüberwachungsgeräte eingesetzt werden. Temperaturüberwachung Die Einhaltung der Temperaturklasse bzw. der maximal zu läs sigen Oberflächentemperatur des Spaltrohrmotors wird über einen Thermistor in der Statorwicklung und/oder durch eine Messstelle am Lagerdeckel (Flüssigkeitstemperatur) sichergestellt. Überwachung der Rotorposition Der Axialschubausgleich wird überwiegend von der Betriebsweise der Pumpe, durch Anlagenverhältnisse und durch unterschiedliche physikalische Daten des Fördermediums beeinflusst. Zur frühzeitigen Erkennung einer Fehlerquelle empfiehlt sich eine Rotor-Positionsüberwachung. Diese elektronische Schutzeinrichtung überwacht das axiale Wellenspiel des Läufers sowie dessen Drehrichtung im Betrieb auf hermetische und berührungslose Weise. Zusammen mit der Niveau- und Temperaturkontrolle ist dadurch eine wirkungsvolle, automatische Störungsfrüherkennung möglich. 7
Einbausysteme Die ERMETIC-Spaltrohrmotor-Tauchpumpe ist in Verbindung mit verschiedenen Einbausystemen die optimale Problemlösung. Im Wesentlichen gibt es zwei verschiedene Installationen im Tank bzw. Behälter: a) die direkte Unterbringung im Tank (Bild ) b) die Installation der Pumpe in einer Schleuse (Bild ) Einbausystem Behälterpumpe Die direkte Unterbringung der Tauchpumpe im Tank ist empfehlenswert bei kleineren Behältervolumen, wo sie z.b. zur Verbesserung der Zulaufverhältnisse beim Entleeren von Tanks eingesetzt wird. Klemmkasten Trage- und Kabelrohr Druckleitung ERMETIC-Pumpe Bild 8
Einbausystem Schleusepumpe Ist es notwendig, dass die Tauchpumpe bei einer Revision bei gefülltem Tank aus- und eingebaut wird, hat sich die Schleusenanordnung bewährt. Bei der Schleusenanordnung ist in der Nähe des Tankbodens ein Absperrorgan, das über ein Gestänge oder mittels eines Druckmediums betriebenen Systems betätigt werden kann. Durch Beaufschlagen der Schleuse mit unter Druck stehendem Inertgas kann das sich dort befindliche Fördermedium in den Tank zurückgedrückt werden. Nach dem Schließen des Absperrorganes und Entspannen des Schleusenraumes kann die Tauchpumpe auch ohne Entleerung des Behälters gezogen oder eingebaut werden. Klemmkasten Druckleitung Magnetantrieb für das Öffnen und Schließen des Absperrorganes Trage- und Kabelrohr ERMETIC-Pumpe Absperrorgan (z.b. Kugelhahn) Bild 9
Kennfelder Kennfelder TCN 900 U/min 0 z 60 US.gpm 0 0 0 0 0 00 00 00 0 4 8 4 0 0 6 9 3 7 3 0 0 8 6 9 [m] 4 3 7 0 [ft] 0 6 Q[m 3 /h] 3 4 0 0 0 0 0 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern -60-0 3 3-4 3-60 3-0 6 3-0 7-60 8-0 9-0 -3 0-60 0-0 3 0-0 4 0-3 6-60 6 6-0 7 6-0 8 6-3 9 80-0 80-0 80-3 0-0 3 0-0 4 0-3
Kennfelder TCN U/min 0 z 0 US.gpm 0 0 0 0 0 00 00 00 00 000 0 0 8 3 3 36 3 39 38 4 0 [m] 6 9 8 4 3 8 7 6 9 4 3 7 6 9 34 33 37 0 [ft] 0 4 4 3 7 3.3 Q[m 3 /h] 3 4 0 0 0 0 000 00 00 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern -60-3 9 80-0 8-0 37 0-3 -0 0-60 80-0 9 0-0 38 0-0 3 3-0-0 80-3 0-3 39 0-00 4 3-60 3 0-0 0-0 3 0-0 0-0 3-0 4 0-3 3 0-0 3 0-00 4 0-00 6 3-0 6-60 4 0-3 33 0-0 7-60 6 6-0 0-0 34 0-3 8-0 7 6-0 6-0 3 0-0 9-0 8 6-3 7-3 36 0-00
Kennfelder TCN 300 U/min 60 z 0 US.gpm 0 0 0 0 0 00 00 0 6 9 4 3 8 7 4 3 00 0 0 0 4 8 7 6 9 0 [ft] [m] 3 0 9. Q[m 3 /h] 3 4 0 0 0 0 0 480 0 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern -60-0 3 3-4 3-60 3-0 6 3-0 7-60 8-0 9-0 -3 0-60 0-0 3 0-0 4 0-3 6-60 6 6-0 7 6-0 8 6-3 9 80-0 80-0 80-3 0-0 3 0-0 4 0-3
Kennfelder TCN 70 U/min 60 z US.gpm 60 0 0 0 0 000 00 00 00 00 000 0 3 36 39 4 0 0 0 [m] 6 4 9 8 7 4 3 8 7 6 9 4 3 8 7 6 3 9 3 34 33 38 37 0 0 [ft] 0 3 4 3. Q[m 3 /h] 3 4 0 0 0 0 0 00 00 00 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern -60-3 9 80-0 8-0 37 0-3 -0 0-60 80-0 9 0-0 38 0-0 3 3-0-0 80-3 0-3 39 0-00 4 3-60 3 0-0 0-0 3 0-0 0-0 3-0 4 0-3 3 0-0 3 0-00 4 0-00 6 3-0 6-60 4 0-3 33 0-0 7-60 6 6-0 0-0 34 0-3 8-0 7 6-0 6-0 3 0-0 9-0 8 6-3 7-3 36 0-00 3
Kennfelder TCAM 00 U/min 0 z US.gpm 0 00 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern 00 TCAM /-6 stufig TCAM /-6 stufig 6 7 00 3 TCAM /-6 stufig 0 [m] 3 4 [ft] 4 TCAM 3 /-6 stufig TCAM 44 /-6 stufig 6 TCAM /-6 stufig 0 7 TCAM 64 /-6 stufig Q[m 3 /h] 0 Kennfelder TCAM-Tandem 00 U/min 0 z US.gpm 0 00 000 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern TCAM /+0 bis 7+7 00 TCAM /+0 bis 7+7 3 TCAM 3 /+0 bis 7+7 3 4 6 00 4 TCAM 44 /+0 bis 7+7 0 [m] [ft] TCAM /+0 bis 7+7 6 TCAM 64 /+0 bis 7+7 0 Q[m 3 /h] 0 4
Kennfelder TCAM 3600 U/min 60 z US.gpm 0 00 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern 00 TCAM /-6 stufig TCAM /-6 stufig 0 [m] 3 4 6 7 00 [ft] 0 3 TCAM /-6 stufig 4 TCAM 3 /-6 stufig TCAM 44 /-6 stufig 6 TCAM /-6 stufig 7 TCAM 64 /-6 stufig Q[m 3 /h] 0 Kennfelder TCAM-Tandem 3600 U/min 60 z US.gpm 0 00 ydraulikbezeichnungen zu den Kennfeldern 00 TCAM /+0 bis 7+7 00 TCAM /+0 bis 7+7 3 TCAM 3 /+0 bis 7+7 3 4 6 0 4 TCAM 44 /+0 bis 7+7 0 [m] [ft] TCAM /+0 bis 7+7 6 TCAM 64 /+0 bis 7+7 Q[m 3 /h] 0
Unsere Produkte erfüllen u. a.: Richtlinie 06/4/EG (Maschinenrichtlinie) Ex-Schutz gemäß Richtlinie 94/9/EG (ATEX); UL; KOSA; NEPSI; CQST; CSA; Rostechnadzor Richtlinie 96/6/EG (IPPC-Richtlinie) Richtlinie 999/3/EG (VOC-Richtlinie) TA-Luft RCC-M, Niveau,, 3 ERMETIC-Pumpen Gmb ist zertifiziert nach: ISO 900:08 GOST; GOST R Richtlinie 94/9/EG AD 00 P 0; Richtlinie 97/3/EG DIN EN ISO 3834- KTA ; AVS D 0 / 0; IAEA 0-C-Q Fachbetrieb nach 9 I WG Überzeugender Service. Was zählt sind Schnelligkeit, Mobilität, Flexibilität, Erreichbarkeit und Zuverlässigkeit. Unser Anspruch ist es, Ihnen die größtmögliche Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit Ihrer Pumpe zu gewährleisten. Montage und Inbetriebnahme Vor-Ort-Service durch eigene Monteure Ersatzteil-Service Schnelle und langjährige Verfügbarkeit Beratung bei kundenspezifischer Ersatzteilbevorratung Reparatur und Instandsetzung Durchführung fachgerechter Reparaturen inklusive Prüfstandsabnahme im Stammhaus oder durch eine unserer weltweit eingerichteten Service-Stationen Retrofit Umbau Ihrer Kreiselpumpen auf Spaltrohrmotorantrieb zur Erfüllung der Anforderungen der IPPC-Richtlinie Instandhaltungs- und Wartungsverträge Individuell ausgearbeitete Konzepte zur erhöhten Verfügbarkeit Ihrer Produktionsanlage Schulungen und Seminare Zusätzliche Qualifizierung Ihres Personals zur Sicherung Ihrer Produktion PRODUKTINFO TCN-TCAM/D/07/ Alle Angaben in diesem Dokument entsprechen dem technischen Stand zum Zeitpunkt der Drucklegung. Technische Verbesserungen und Änderungen behalten wir uns jederzeit vor. ERMETIC-Pumpen Gmb Gewerbestrasse D-7994 Gundelfingen phone +49 76 8-0 fax +49 76 8-80 hermetic@hermetic-pumpen.com www.hermetic-pumpen.com