Mehrphasenpumpen

Mehrphasenpumpen heben sich in ihren Eigenschaften deutlich von herkömmlichen Kreiselpumpen ab. Der Ansatz besteht darin, die Pumpen nicht nur zum Fördern von Flüssigkeiten einzusetzen, sondern auch zur Teilgasförderung und zur Gasanreicherung als dynamischer Mischer. Damit hat das Pumpenkonzept kaum noch etwas mit einer Standardpumpe gemein.
Selbst die Betriebsweise entspricht nicht mehr der gängigen Lehrmeinung: Die Mehrphasenpumpen werden saugseitig leicht eingedrosselt, um Gasanteile selbsttätig ansaugen zu können. Bei Standardkreiselpumpen führt dies unweigerlich zur Kavitation.

Zunächst einmal können die Mehrphasenpumpen überall dort eingesetzt werden, wo gasende Flüssigkeiten ansonsten zu Prozessstörungen führen. Standardkreiselpumpen sind mit dem Fördern von Gasanteilen überfordert und laufen im Zweifelsfall trocken. Die Folge ist Anlagenausfall. Ein weiteres großes Anwendungsgebiet ist die Gasanreicherung. Viele Prozesse in der Chemie und in der Verfahrenstechnik erfordern den Eintrag unterschiedlichster Gase in unterschiedlichste Flüssigkeiten. Herkömmlich wird hier noch mit statischen Mischern oder Druckkesselkonzepten gearbeitet. All dies kann bei Einsatz von Edur-Mehrphasenpumpen entfallen.

Einsatz als dynamischer Mischer
Mehrphasenpumpen übernehmen hierbei die Gasanreicherung von Flüssigkeiten. Die Zuführung des Gases erfolgt in die Saugleitung bzw. direkt in den Saugstutzen der Pumpe. Liegt der Druck des anstehenden Gases unter dem der getrennt anstehenden Flüssigkeit, ist die Pumpe lediglich saugseitig einzudrosseln.Eine Erhöhung des Gasdrucks entfällt. Die Pumpe arbeitet als dynamischer Mischer, da durch die Rotation der Speziallaufräder der Gasanteil je nach gewähltem Betriebszustand in Lösung übergeht. Typische Einsatzfelder sind die Behandlung von Öl-Wasser-Emulsionen, Fettabscheidungen, Phosphatfällung und Schwermetallfällungen sowie Nachklärungen in biologischen Kläranlagen.

Typische Anwendungen unserer Mehrphasenpumpen:

  • Druckentspannungsflotation mit einem Drucksättigungssystem in Anlehnung an VDMA-Einheitsblatt 24430
  • Belüftung (Bioreaktoren)
  • Ozonierung
  • Öl-Wasser-Separation
  • Kalkfallen in der Papierindustrie
  • Rohstoffgewinnung (etwa Kupferextraktion)
  • Behandlung von Öl-Wasseremulsionen
  • Fettabscheidungen, Phosphatabfällung und Schwermetallfällungen sowie Nachklärungen in biologischen Kläranlagen.

Der Einsatz von Mehrphasenpumpen bringt zahlreiche Vorteile:

  • Die Reduzierung der Anlagenkomponenten und die Vereinfachung des Anlagenkonzepts führen zu niedrigeren Investitionen und zu höherer Betriebssicherheit. Gegenüber konventionellen Anlagenkonzepten werden Kompressoren, Druckkessel und aufwendige Steuerungssysteme nicht mehr benötigt.
  • Der hohe Wirkungsgrad verbessert die Energiebilanz und senkt die Betriebskosten.
  • Hohe Lösegrade der eingesetzten Gase verbessern die Stoffausbeute.
    Ein gutes Regelverhalten und ein breiter Einsatzbereich der Mehrphasenpumpen führen zu einem anforderungsgerechten Betrieb und vermeiden unwirtschaftliche Anlagenfahrweisen.
  • Die Prozesssicherheit wird deutlich erhöht.

Beispielhaft sei hier eine kommunale Kläranlage in den USA genannt, bei der die jährlichen Energiekosten um 200 000 Euro reduziert werden konnten. Die Ausgangssituation stellt sich wie folgt dar: Es wurden acht Umwälzpumpen mit je 160 kW eingesetzt, dazu kamen vier Kompressoren mit je 7,5 kW – d. h. insgesamt wurden 1310 kW benötigt. Nach Umstellung auf das System mit zwölf Mehrphasenpumpen mit je 22 kW ohne Kompressoren werden aktuell lediglich 264 kW insgesamt verbraucht. Das führt zu einer Energieeinsparung in Höhe von 1046 kW je Arbeitsstunde.