NETZSCH: Tanklager werden effizienter

Jul 05, 2023

Zur Leseliste speichern Veröffentlicht von John Williams, Redaktionsassistent Hydrocarbon Engineering, Montag, 10. Juni 2019, 11:00 Uhr

Als Container und Zwischenlager sind Tanks bis hin zu ganzen Tanklagern das Rückgrat vieler Industrien, insbesondere im Öl- und Kraftstoffsektor. Allerdings sind die gelagerten Medien oft sehr viskos, was es schwierig macht, das gesamte Medium aus den Tanks zu entleeren oder zu „entfernen“. Normalerweise bleiben Produktreste zurück, wodurch sich das Nutzvolumen des Tanks erheblich verringert.

Immer mehr Unternehmen dieser Branchen nutzen NOTOS® Schraubenspindelpumpen von NETZSCH Pumps & Systems, um die Rentabilität ihrer Tanks zu maximieren. Dank der hervorragenden Ansaugleistung bei niedrigen NPSHr-Werten können diese Pumpen Tanks vollständig entleeren – auch von Rohöl und Bitumen. Sie sind flexibel für unterschiedliche Viskositäten einsetzbar bei nahezu konstanter Fördermenge, die über einen weiten Bereich durch Anpassung der Pumpendrehzahl reguliert werden kann. Dadurch wird die Gewinnmarge von Rohstoff- und Verarbeitungsanlagen optimiert, was insbesondere bei nicht erneuerbaren Energien eine wichtige Rolle spielt.

Tanks eignen sich ideal für die Lagerung von Medien, die flüchtig oder potenziell gefährlich sind oder vor Kontamination geschützt werden müssen. Sie werden daher häufig für Mineralöle und Erdölprodukte von Diesel und Benzin bis hin zu Polyolen sowie für pflanzliche Produkte wie Palmöl verwendet.

Lagertanks werden üblicherweise zur Lagerung verschiedenster flüssiger und gasförmiger Stoffe eingesetzt. Allerdings kann es schwierig sein, hochviskose Medien aus Tanks zu entleeren oder zu „strippen“, ohne wertvolle Produkte zurückzulassen.

Um die Effizienz beim Entleeren von Mineral- und Pflanzenöltanks zu steigern und eine reibungslose Förderung des Mediums zu gewährleisten, setzen immer mehr Unternehmen der Ölindustrie Schraubenspindelpumpen wie NOTOS®-Pumpen von NETZSCH ein.

Die Schraubenspindelpumpen von NETZSCH haben sich seit mehr als 35 Jahren vielfach bewährt. Je nach Anwendung und Parametern sind sie als zweispindlige einflutige, dreispindlige einflutige oder zweispindlige zweiflutige Modelle (2NS, 3NS oder 4NS) erhältlich. Eines der weltweit größten Unternehmen, das Erdölprodukte umschlagt, wollte seine 4NS-Pumpen an einem Terminal in England mit einem zusätzlichen Heizmantel ausstatten, um das Bitumen in den Pumpen heiß zu halten. Die Heizmäntel halten die Medientemperaturen zwischen 130 und 200 °C aufrecht, sodass das Produkt eine vergleichsweise niedrige Viskosität von 500 cSt haben kann. Die Leistung der Pumpen wird durch die Hitze nicht beeinträchtigt, da die robusten Aggregate für Temperaturen bis 300 °C ausgelegt sind.

Möglich wird dies neben der baulich bedingten Trennung zwischen Lager und Fördermedium durch die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe von Grauguss über Chromnickelstahl bis hin zu Hastelloy-Legierungen für die Pumpen. Auch die Wahl der Materialien trägt zur Pumpenleistung bei, da Spindeln aus diesen Materialien nahezu keine Durchbiegung aufweisen, was feine Fertigungstoleranzen zwischen den dynamischen und statischen Teilen ermöglicht und so den Rückfluss reduziert. In Kombination mit einer Pumpenkammer, deren Geometrie auf optimale Strömung und Minimierung von Turbulenzen ausgelegt ist, können hohe Wirkungsgrade bei gleichzeitig schonender Förderung des Mediums erreicht werden.

NOTOS®-Pumpen arbeiten nach dem Verdrängerprinzip, das dafür sorgt, dass auch hochviskose Materialien bei niedrigen NPSHr-Werten zuverlässig angesaugt werden können. Ein Spediteur setzt die Pumpen für Bitumen bei 200 °C ein.

Alle Pumpen werden an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst und es ist auch eine große Auswahl an optionalem Zubehör erhältlich. Beispielsweise ließ ein Palmölproduzent seine Schiffsladepumpe mit einem System zur Überwachung der Lagertemperatur ausstatten.

Besonders wichtig im Ölsektor – noch wichtiger als die Effizienz – ist jedoch die Flexibilität, die Schraubenspindelpumpen hinsichtlich der Viskosität des Mediums bieten. Während Kreiselpumpen feste Betriebspunkte haben und ihr Wirkungsgrad mit zunehmender Viskosität schnell abnimmt, laufen NOTOS®-Schraubenpumpen mit hervorragenden Wirkungsgraden über den gesamten Viskositätsbereich bis 50.000 cSt, da sie nach dem Verdrängerprinzip arbeiten. Dieser Pumpvorgang beruht auf dem Zusammenspiel von Spindeln und Gehäuse zur Bildung von Kammern, die das Medium nahezu unabhängig von Konsistenz und Viskosität kontinuierlich und druckstabil von der Saug- zur Druckseite fördern. Die Fördermenge wird durch die Drehzahl, den Schneckendurchmesser und die Gewindesteigung bestimmt. Sie ist also direkt proportional zur Rotation und kann durch Anpassung der Geschwindigkeit stufenlos eingestellt werden.

Noch besser: Die Pumpendrehzahl und die Viskosität des Mediums beeinflussen den NPSHr-Wert, der das Ansaugverhalten bestimmt. Da NOTOS®-Pumpen flexibel regelbar sind, können sie die NPSHr-Werte entsprechend den Bedingungen entsprechend niedrig halten, so dass das Medium unterbrechungsfrei angesaugt wird und der Tank auch von hochviskosen Derivaten des Rohöls vollständig entlüftet werden kann.

Ein weiterer Vorteil niedriger NPSHr-Werte besteht darin, dass alle NOTOS® Schraubenspindelpumpen normalerweise direkt neben dem Tank betrieben werden können. Doch unabhängig von der Ausführung des Rohrleitungssystems, das sich über mehrere hundert Meter erstrecken kann, saugen die Pumpen das Medium zuverlässig an. Bei besonders tiefen Tanks oder hochviskosen Medien, die nur von oben zugänglich sind, können die Pumpen auch getaucht werden, um auch bei niedrigen Tankfüllständen hohe Fördermengen zu gewährleisten.

Für eine bestmögliche Leistung können die Pumpen nach der Modellauswahl auch an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden, insbesondere hinsichtlich der Größe, aber auch durch Zubehör. Druckentlastungsventile, Speicherüberwachungssysteme mit Temperatur-/Vibrationssensoren und alternative Dichtungssysteme sind nur einige der verfügbaren Optionen.

NOTOS®-Pumpen verfügen über spezielle Konstruktionsmerkmale, die auch einen hydraulischen Ausgleich ermöglichen. Während das Spindelpaket normalerweise durch die Druckdifferenz einen Axialschub erfährt, der das Lager stärker belastet, verfügen die 2NS- und 3NS-Modelle über einen feinen Kanal, der die Saug- und Druckseite verbindet. Dadurch heben sich die auftretenden Kräfte auf und die Nettoaxialkraft liegt nahe bei Null. Zur Aufnahme der Belastungen kommen zudem spezielle Lagerbuchsen zum Einsatz. Der 4NS ist außerdem so konstruiert, dass keine axialen Belastungen auf die Lager wirken. Die beiden Spindeln sind berührungslos angeordnet, so dass auch nicht schmierende Medien problemlos gefördert werden können. Auch das synchronisierte Getriebe der beiden Wellen des 4NS ist räumlich von der Pumpkammer getrennt und mit Schmieröl gefüllt. Im Jahr 2018 bestätigte das Institut für Sicherheitstechnik IBExU außerdem, dass NOTOS®-Schraubenspindelpumpen die Anforderungen der Explosionsgruppen IIB und IIC (und damit auch der Explosionsgruppen IIA, IIB und IIA) für die ATEX-Zertifizierung erfüllen. Darüber hinaus wurde die Eignung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen bei Umgebungstemperaturen zwischen -20° und +40° bestätigt.

Die Schraubenspindeln bilden in Kombination mit dem geometrisch angepassten Gehäuse Kammern, die das Medium druckstabil und ohne nennenswerte Pulsation transportieren. Die Durchflussmenge lässt sich bequem über die Drehzahl regulieren.

Die 2-Spindel-Doppelstrom-Schneckenpumpe 4NS ist das am häufigsten eingesetzte Modell, da sie hohe Fördermengen mit hervorragendem Ansaugverhalten vereint. Zudem ist die Pumpe sehr robust konstruiert – von harten Materialien über die berührungslose Anordnung der Spindeln bis hin zum räumlich getrennten Synchrongetriebe.

Die Modelle 2NS und 3NS verfügen über einen Kanal, der die Saug- und Druckseite verbindet, um maximale Haltbarkeit zu erreichen. Es hebt die auftretenden Kräfte auf und die Nettoaxialkraft liegt nahe bei Null.

Seit mehr als 60 Jahren beliefert NETZSCH Pumps & Systems weltweit Märkte mit NEMO®-Exzenterschneckenpumpen, TORNADO®-Drehkolbenpumpen, NOTOS®-Schneckenpumpen, Mahlmaschinen, Fassentleerungssystemen, Dosiersystemen und Zubehör und bietet maßgeschneiderte, anspruchsvolle Lösungen für Anwendungen in jeder Branche. Mit über 2.000 Mitarbeitern und einem Umsatz von über 281 Millionen Euro (Geschäftsjahr 2018) ist NETZSCH Pumps & Systems neben NETZSCH Analysing & Testing und NETZSCH Grinding & Dispersing der größte umsatzstärkste Geschäftsbereich der NETZSCH-Gruppe.

Contact: NETZSCH Pumpen & Systeme GmbHGeretsrieder Strasse 184478 WaldkraiburgGermanyPhone: +49 8638 63-0Fax: +49 8638 [email protected]://www.netzsch.com

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