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Spalttopf
Der Spalttopf dient ausschließlich der Trennung von Produkt und Atmosphäre. Durch die Anordnung der kompletten Gleitlagerung im Lagergehäuse wird kein zusätzliches Gleitlager im Spalttopf benötigt. Der Spalttopf wird somit nur statisch durch den Innendruck belastet, zusätzliche dynamische Beanspruchungen treten nicht auf. Der Spalttopf ist so mit dem Lagergehäuse verschraubt, dass der Lagerträger mit äußerer Magnetkupplung demontiert werden kann, ohne die Pumpe selbst zu entleeren.
Magnetkupplung
Die einzelnen Elemente der mehrpoligen Magnetkupplung werden aus einem Dauermagnetwerkstoff, auf der Basis Kobalt und Seltenen Erden (Kobaltsamarium) gefertigt. Der Außenmagnet, angeordnet auf der Antriebswelle, treibt - magnetisch durch den stationär angeordneten Spalttopf hindurch wirkend - den Innenmagnet an. D.h. Außen- und Innenmagnet sind durch ihre magnetischen Feldlinien kraftschlüssig verbunden, laufen synchron zueinander und übertragen die erforderliche Antriebsleistung auf das Laufrad.
Die Nennleistung der Magnetkupplung wird so festgelegt, dass eine Überlastung im normalen Betrieb nicht möglich ist. Bei Blockierung des Läufers durch Fremdkörper und Durchdrehen des Antriebs erfolgt keine Entmagnetisierung der Magnete, wenn durch Temperaturüberwachung eine unzulässige Erwärmung verhindert wird.
Die Magnetantriebe sind für Drehstrommotore in Direkteinschaltung dimensioniert. Falls nachträglich eine Erhöhung der Antriebsleistung erforderlich wird, z.B. bei Einbau eines Laufrades mit größerer Förderhöhe, kann die Kupplungsnennleistung durch Montage einer zusätzlichen Magnetreihe entsprechend gesteigert werden. Die maximalen Antriebsleistungen liegen bei ca. 150 kW bei 2900 min-1.
Spaltspiele
Der Spalt zwischen Rotor und Spalttopf beträgt je nach Spalttopfwandstärke zwischen 1,0 und 2,0 mm, so dass in Verbindung mit der verschleißfesten Gleitlagerung auch die Förderung feststoffhaltiger Medien möglich ist.
Anlaufsicherung
Die Spaltspiele zwischen der äußeren Magnetkupplung und dem Lagerträger bzw. dem Spalttopf sind so bemessen, dass ein Anlaufen der äußeren Magnetkupplung am Spalttopf, auch bei defekter Wälzlagerung, nicht möglich ist.
Interne Zirkulation
Bei Betrieb der Pumpe werden im Spalttopf Wirbelströme erzeugt, die eine Erwärmung des Produktes im Spalt zwischen Rotor und Topf bewirken. Diese Wärme wird durch einen internen Zirkulationsstrom abgeführt. Der Zirkulationsstrom fließt von der Druckseite unmittelbar in den Raum zwischen den Gleitlagern und wird durch die Pumpenwelle dem auf der Rotorrückseite angeordneten Hilfslaufrad zugeführt. Im Hilfslaufrad erfolgt eine entsprechende Druckerhöhung, durch die der Zirkulationsstrom wieder zum Spiralgehäuse zurückgeführt wird. Durch die hierdurch erzielte Druckbeaufschlagung des Magnetsraumes und der Gleitlagerung ist eine Verdampfung des Fördermediums in diesem Bereich unter normalen Bedingungen ausgeschlossen.
Entleerung
Die gesamte Pumpe kann über das Spiralgehäuse restlos entleert werden. Eine separate Entleerung des Magnetraumes ist nicht erforderlich.
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Doppelte Gleitlagerung
Die Lagerung der Pumpenwelle erfolgt in produktberührten Gleitlagern. Gleitlagerwerkstoff ist reingesintertes Siliziumkarbid ohne freies Silizium. SIC ist sowohl gegen Säuren als auch konzentrierte Laugen völlig beständig und kann universell für alle vorkommenden Fördermedien eingesetzt werden. Hohe Härte und Verschleißfestigkeit erlauben auch Förderung feststoffhaltiger Medien. Die SiC-Bauteile sind eingeschrumpft bzw. elastisch gelagert und somit gegen Schlag und Thermospannungen geschützt. Die Auslegungstemperatur beträgt 400°C. Beide Gleitlager sind in einem gemeinsamen Lagergehäuse verschraubt, so dass eine einwandfreie Zentrierung gegeneinander gewährleistet ist.
NPSH-Verhalten
Der erwärmte Teilstrom wird durch die interne Zirkulation zur Druckseite zurückgeführt und hat keinen Einfluss auf den NPSH-Wert. Die Förderung siedender Medien ist problemlos möglich.
Achsschubausgleich
Der Achsschub der geschlossenen Laufräder ist durch Verschleißringe, Entlastungsbohrungen und zum Teil durch Rückenschaufeln hydraulisch weitgehendst ausgeglichen. Weiter auftretende Restschübe werden durch das Hilfslaufrad ausgeglichen. Je nach Rotorstellung und Spaltspiel S ergibt sich aus Druckdifferenz zwischen Rotorvorderseite und Rotorrückseite eine Rückstellkraft, die dem in Richtung Saugseite wirkenden Restschub entgegenwirkt.
Überwachung
Anschluß zur Temperaturüberwachung der Spalttopfoberfläche ist serienmäßig vorhanden. Trockenlaufschutz und Überwachung der Wälzlagerung und der Spalttopftemperatur durch MAG-SAFE System wird empfohlen. Bei Bedarf entsprechende Unterlagen anfordern.
Wälzlagerung
Die Antriebswelle ist in großzügig dimensionierten, ölgeschmierten Wälzlagern gelagert. Die Lagerung ist für 25000 Betriebsstunden ausgelegt. Das Ölbad ist gegen die Atmosphäre durch eine berührungsfreie Labyrinthdichtung geschützt. Ölstandskontrolle erfolgt über Constant Level Oiler und zusätzliches Schauglas. Die Abdichtung des Ölraumes gegen die Magnetkupplung erfolgt in der Standardausführung ebenfalls über eine Labyrinthdichtung.
Sekundärdichtung
Auf Wusch kann anstelle der spalttopfseitigen Labyrinthabdichtung eine Gleitringdichtung als Sekundärdichtung mit Standby-Funktion eingebaut werden. Diese Dichtung schließt den Magnetraum gegen das Ölbad bzw. die Atmosphäre ab und bildet mit der geschlossenen Lagerträgerlaterne eine, dem Spalttopf nachgeschaltete, zweite Sicherheitshülle. Die Gleitringdichtung läuft im Ölbad mit praktisch unbegrenzter Lebensdauer und verhindert bei Beschädigung des Spalttopfes unkontrollierten Austritt des Fördermediums zur Atmosphäre. Der Raum zwischen Spalttopf und Sekundärdichtung besitzt entsprechende Anschlüsse zur Installation zusätzlicher Überwachungseinrichtungen, die eine laufende Kontrolle der Dichtheit des Spalttopfes, sowie auch der Funktion der Sekundärdichtung ermöglichen. Die zweite Sicherheitshülle entspricht dem maximal auftretenden Betriebsdruck.
Inducer
Zur Reduzierung der erforderlichen NPSH-Werte können den Laufrädern Inducer vorgeschaltet werden. Die Inducer sind so ausgelegt, dass sich über den gesamten Kennlinienbereich eine NPSH-Verbesserung einstellt. Nachträglicher Einbau ohne Änderung der saugseitigen Rohrleitung möglich.
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