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Permanentmagnet-Kupplung
Die einzelnen Elemente der mehrpoligen Magnetkupplung werden aus einem Dauermagnetwerkstoff "Kobaltsamarium" gefertigt. Der Außenmagnet, verbunden mit der Antriebswelle treibt - magnetisch durch den stationären Spalttopf hindurch wirkend - den Innenmagneten an. Das heißt, Außen- und Innenmagnet sind durch ihre magnetischen Feldlinien kraftschlüssig verbunden, laufen synchron zueinander und übertragen die erforderliche Antriebsleistung auf die Pumpenwelle.
Die Nennleistung der Magnetkupplungen wird so festgelegt, dass über den gesamten Kennlinienbereich keine Überlastung auftreten kann. Die Kupplungsnennleistung und die Trägheitsmomente der rotierenden Bauteile des gesamten Pumpen-aggregates, einschließlich Antrieb, sind so ausgelegt, dass ein sicherer Anlauf bei Direkt-einschaltung des Antriebsmotors gewährleistet ist.
Gleitlagerung
Die Pumpenwelle ist radial und axial in Gleitlagern geführt. Werkstoff der produktberührten Gleitlager ist reingesintertes Siliziumkarbid ohne freies Silizium. Reines SiC kann universell für alle vorkommenden Fördermedien eingesetzt werden. Durch eine zusätzliche Diamantbeschichtung der Gleitflächen können diese Lager auch kurzfristigen Trocken-lauf beherrschen.
Interne Zirkulation
Beim Betrieb der Pumpen entstehen in metallischen Spalt-töpfen Wirbelströme, die sich im Magnetbereich in Wärme umsetzen. Um unzulässige Erwärmung des Produktes zu vermeiden, wird diese Wärme durch einen internen Zirkulations-strom abgeführt. Dieser Zirkulationsstrom wird vom Druckstutzen durch den Spalttopf und die Pumpenwelle zur Saugseite der letzten Förderstufe geführt.
NPSH-Werte
Bei Förderung von Kohlenwasser-stoffen, Kondensat und anderen leicht siedenden Medien besteht die Gefahr, dass das Fördergut beim Ansaugen im Laufrad der ersten Stufe Gas bildet und die Förderung dadurch unterbrochen oder beeinträchtigt wird.
Diese Gefahr ist um so geringer, je niedriger der NPSH-Wert der Pumpe ist. Durch die vorstehend beschriebene hydraulische Aus-legung der Saugständer und der Laufräder werden günstige NPSH-Werte erreicht. Genaue Werte können den jeweiligen Pumpen-kennlinien entnommen werden.
Leitapparate, Radialkräfte
Die Leitapparate der Glieder-pumpen sind konzentrisch um das Laufrad angeordnet und besitzen mehrere diffusorförmige Strömungskanäle. Durch die konzentrische Anordnung der Kanäle entstehen keine, die Gleitlager belastenden, Radialkräfte.
Laufräder, Achsschubausgleich
Die geschlossenen Laufräder sind mittels Drosselspalt, Entlastungs-bohrungen und Rückenschaufeln hydraulisch so entlastet, dass nur noch geringe Restschübe in Richtung Spalttopf vorhanden sind. Der Ausgleich dieser Restschübe erfolgt durch die druckseitig angeordnete Entlastungsscheibe.
Die Entlastungsscheibe wird auf der Vorderseite mit dem Pumpenenddruck P1 beaufschlagt. Die Rückseite ist über eine externe Hilfsleitung mit der Druckseite der ersten Förderstufe verbunden. Je nach Rotorstellung und dem sich einstellenden Spaltspiel S ergibt sich aus der Druck-differenz zwischen Vorder- und Rückseite der Entlastungsscheibe eine Reaktionskraft, die dem in Richtung Spalttopf wirkenden Restschub so entgegenwirkt, dass die Anlaufringe im Betrieb berührungsfrei arbeiten.
Das Laufrad der ersten Stufe ist zur Erzielung möglichst geringer NPSH-Werte mit vergrößertem Einlaufquerschnitt als Saugrad ausgebildet. |
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Saug- und Druckständer
Um bei Einsatzfällen mit geodätischen Saughöhen eine sichere Entlüftung der Saugleitungen zu gewährleisten, muss eine ausreichende Flüssigkeitsmenge in der Pumpe vorhanden sein.
Bei den selbstansaugenden HZSM-Pumpen sind daher die Pumpenstutzen grundsätzlich vertikal nach oben angeordnet. Zur Erzielung möglichst geringer NPSH-Werte sind die Saugständer als Einlaufspiralen ausgebildet und um eine Nennweite größer als die Druckflansche.
Bei den HZSMA-Pumpen, die in der Regel keine geodätischen Saughöhen zu überwinden haben, sind Saugständer mit axialem Einlauf zur weiteren Reduzierung der NPSH-Werte vorgesehen.
Wälzlagerung
Der äußere, treibende Rotor ist in der Standardausführung in großzügig bemessenen, dauerfettgeschmierten, verschraubten Wälzlagern gelagert. Alternativ ist auch eine verstärkte, ölgeschmierte Wälzlagerung verfügbar. Die Anlaufsicherung verhindert Beschädigung des Spalttopfes bei ausgeschlagener Wälzlagerung.
Entlüftungseinrichtung
Die Entlüftungseinrichtung arbeitet nach dem Prinzip einer Seitenkanalpumpe. Die in der Pumpe vorhandene Betriebsflüssigkeit bildet beim Anfahren mit der in der Saugleitung vorhandenen Luftmenge ein Flüssigkeits-Gasgemisch, wobei der vorhandene Luftanteil vom Entlüftungsrad in den Druckstutzen gefördert wird. Bei Flüssiggas-förderung wird durch die Druckerhöhung in der Seitenkanalstufe eine Rückführung des Gases in die Flüssigkeitsphase erzielt.
Durch die druckseitige Anordnung der Entlüftungsstufe innerhalb der Pumpe wird eine vollständige Entlüftung von Saugleitung und Pumpenkörper gewährleistet. Saugleitungen sind möglichst kurz zu verlegen und der Gegendruck auf der Druckseite ist so gering als möglich zu halten, um lange Ansaugphasen zu vermeiden.
Überwachung
Es wird empfohlen, die Pumpen gegen mögliche Betriebsstörungen mit dem patentierten (Pat.Nr. 0610562) MAG-SAFE Überwachungssystem zu schützen. Der MAG-SAFE kontrolliert die Temperatur des Spalttopfes im Zentrum der Permanentmagnete und schaltet die Pumpen bei Überschreitung der zulässigen Temperatur sicher ab, bevor Schäden auftreten können. Unzulässige Temperaturen können bei Flüssiggasförderung entstehen, wenn durch unzureichende Drucküberlagerung bzw. Unterscheitung des Mindestfüllstandes auf der Saugseite der Mindestförderstrom unterschritten wird. |
