Slurry Pump Basic - Documents | Metsovalveproducts.metso.com/documents/pumps/Slurry_Pump_Basic_Han… · Slurry Pump Basic Grundlagen - Auslegung - Einsatz - Deutsche Ausgabe - Metso

Slurry Pump Basic

Grundlagen - Auslegung - Einsatz - Deutsche Ausgabe - Metso PumpDim™ for Windows™

Published byMetso Minerals (Sala) AB

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Inhalt

HISTORIE 1

EInlEITung 2

DEfInITIOnEn 3

AufbAu 4

KOmpOnEnTEn 5

VERScHlEISSScHuTz 6

DIcHTungEn 7

WEllEn unD lAgER 8

AnTRIEbE 9

HyDRAulIScHE gRunDlAgEn 10

ScHlAmmpumpEnSySTEmE 11

OpTImAlER bETRIEbSpunKT 12

TypEn- unD gRöSSEnbEzEIcHnungEn 13

TEcHnIScHE DATEn unD bEScHREIbungEn 14

pumpEnAuSWAHl 15

pumpEnAuSlEgung 16

AuSlEgungSSOfTWARE ,,mETSO pumpDIm™” 17

VERScHIEDEnES 18

cHEmIKAlIEnbESTänDIgKEIT 19

nOTIzEn 20

SluRRy pumpEn

Inhalt

Inhalt

1. HISTORIESchlammpumpen .........................................................................................................................................1-1Horizontale Schlammpumpen .................................................................................................................1-2Vertikale Schlammpumpen .......................................................................................................................1-2Vertikale Sumpf- und Behälterpumpen ................................................................................................1-3

2. EInlEITungHydraulischer Feststofftransport .............................................................................................................2-5Welche Feststoffe? ........................................................................................................................................2-5Welche Flüssigkeiten? ..................................................................................................................................2-5SchIamm („Slurry“) - Definition ................................................................................................................2-5Grenzwerte - Fördermenge .......................................................................................................................2-6Grenzwerte - Feststoffeigenschaften .....................................................................................................2-6Schlammpumpen - Flüssigkeitspumpen. .............................................................................................2-6

3. DEfInITIOnEnWas bedeutet ,,Schlammpumpe“? ..........................................................................................................3-9Unterscheidung nach Feststoff-Korngröße .........................................................................................3-9Unterscheidung nach Einsatzart..............................................................................................................3-9,,Trockener“ oder „nasser“ Einbau ......................................................................................................... 3-10Verschleißanforderungen ....................................................................................................................... 3-10 Unterscheidung der Pumpen nach Verschleißanforderungen.................................................. 3-12

4. AufbAuHauptkomponenten ................................................................................................................................. 4-15Haupt-Bauformen ...................................................................................................................................... 4-15

5. KOmpOnEnTEnLaufrad und Gehäuse ................................................................................................................................ 5-17Laufrad und Gehäuse sind die Schlüsselkomponenten............................................................... 5-17Laufräder von Schlammpumpen.......................................................................................................... 5-18Schaufelarten ............................................................................................................................................... 5-19Schaufelanzahl ............................................................................................................................................ 5-19Halboffene oder geschlossene Laufräder?........................................................................................ 5-20Geschlossene Laufräder ........................................................................................................................... 5-20Halboffene Laufräde.................................................................................................................................. 5-20Vortex-Laufräder bzw. Laufräder mit induzierter Strömung ...................................................... 5-21Grundsätze ................................................................................................................................................... 5-21Laufraddurchmesser ................................................................................................................................. 5-21Laufradbreite. .............................................................................................................................................. 5-22Begrenzung der Baumaße ...................................................................................................................... 5-23SchIammpumpen-Gehäuse ................................................................................................................... 5-23Spiralige oder konzentrische Gehäuseform? ................................................................................... 5-24Geteiltes oder ungeteiltes Gehäuse? .................................................................................................. 5-24

Inhalt

6. VERScHlEISSScHuTzAbrasiver Verschleiß .................................................................................................................................. 6-27Erosiver Verschleiß. .................................................................................................................................... 6-28Auswirkungen erosiven Verschleißes auf die einzelnen Bauteile ............................................. 6-29Möglichkeiten des Verschleißschutzes ............................................................................................... 6-30Auswahl der VerschIeißschutzwerkstoffe .......................................................................................... 6-31Einfluß der Korngröße auf die Auswahl ............................................................................................. 6-32Metalle als VerschIeißschutz - Übersicht ............................................................................................ 6-33Elastomere als VerschIeißschutz - Übersicht .................................................................................... 6-33Die EIastomer-Gruppen ........................................................................................................................... 6-34Anmerkung zu keramischen Auskleidungen ................................................................................... 6-35

7. DIcHTungEnKritische Einflußgrößen bei der Auswahl von Dichtungen ......................................................... 7-37Aufgabe der Wellendichtung ................................................................................................................. 7-38Leckage-Arten ............................................................................................................................................. 7-38Dichtungsarten und Einbauort ............................................................................................................. 7-38Dichtungen mit Sperrflüssigkeit ........................................................................................................... 7-39Dichtungen ohne Sperrflüssigkeit ....................................................................................................... 7-40Zentrifugaldichtungen ............................................................................................................................. 7-40Anwendungsgrenzen von Zentrifugaldichtungen ........................................................................ 7-41Mechanische Dichtungen ....................................................................................................................... 7-41Schlammpumpen ohne Dichtungen - vertikale Bauart ............................................................... 7-43

8. WEllEn unD lAgERKraftübertragung ....................................................................................................................................... 8-45Pumpenwelle und SFF-Faktor (Wellendurchbiegung) ................................................................. 8-45Lager - Grundlgen .................................................................................................................................... 8-46L10-Lebendauer nach ISO 281 ................................................................................................................ 8-46Lageranordnung ......................................................................................................................................... 8-46Lagerarten und Lagerzusammenstellung ......................................................................................... 8-46Auswahl ......................................................................................................................................................... 8-47

9. pumpEnAnTRIEbEIndirekte Antriebe ...................................................................................................................................... 9-49Direktantriebe ............................................................................................................................................. 9-50Erläuterungen zu den Antriebsarten .................................................................................................. 9-50Keilriemenantrieb (konstante Drehzahl)............................................................................................ 9-51Grenzen der Riemenantriebe ................................................................................................................. 9-51Antriebe mit veränderbarer Drehzahl................................................................................................. 9-52Anmerkungen zu verbrennungsmotorischen Antrieben ............................................................ 9-52

Inhalt

10. HyDRAulIScHE gRunDlAgEnHudraulische grundlagen .....................................................................................................................10-55Pumpenkennlinien ..................................................................................................................................10-56Welche Kennlinien werden benötigt? ..............................................................................................10-57Drosselkurven und Affinitätsgesetz ..................................................................................................10-58Einfluß des Schlamms. ............................................................................................................................10-59Pumpen von sedimentierenden Schlämmen ................................................................................10-60Pumpen von nichtsedimentierenden (viskosen) Schlämmen .................................................10-61Förderhöhe und Druck ...........................................................................................................................10-63Hydraulische Verhältnisse der Saugseite .........................................................................................10-64NPSH .............................................................................................................................................................10-64Dampfdruck und Kavitation .................................................................................................................10-64Berechnung von NPSH ...........................................................................................................................10-66Einsatz im Saugbetrieb...........................................................................................................................10-69Entlüften von Schlammpumpen ........................................................................................................10-70Pumpen von Schäumen ........................................................................................................................10-71Pumpen von Schäumen mit horizontalen Pumpen ....................................................................10-72Vertikale Schlammpumpen sind optimal für Schäume .............................................................10-73Die VF-Pumpe für Schäume ..................................................................................................................10-74

11. ScHlAmmpumpEnSySTEmEGrundlagen.................................................................................................................................................11-77Leitungssysteme - Grundlagen ...........................................................................................................11-78Reibungsverluste ......................................................................................................................................11-79Gerade Rohre .............................................................................................................................................11-79Reibungsverlust in Fittings ...................................................................................................................11-79TEL - Gesamt-Äquivalenzlänge .........................................................................................................11-79Geschwindigkeiten und Reibungsverluste für Wasser in glatten Rohren ...........................11-80Armaturen, Fittings, Druckverlust ......................................................................................................11-81Einfluß des Mediums auf den Reibungsverlust .............................................................................11-82Reibungsverlust bei sedimentierenden Schlämmen ..................................................................11-82Reibungsverlust bei nicht sedimentierenden Schlämmen .......................................................11-83Ausführung von Pumpensümpfen ....................................................................................................11-84Mehrpumpen-Anlagen ..........................................................................................................................11-86Mehrere Pumpen in Serie ......................................................................................................................11-86Mehrere Pumpen parallel ......................................................................................................................11-86Viskosität - Grundlagen ..........................................................................................................................11-87Scheinbare Viskosität ..............................................................................................................................11-88Andere nicht-newtonsche Flüssigkeiten .........................................................................................11-89

12. OpTImAlER bETRIEbSpunKT (bEp: best efficiency point)Hydraulische Effekte bei der Veränderung des Betriebspunktes............................................12-91Radiale Belastung .....................................................................................................................................12-92Axiale Belastung .......................................................................................................................................12-93Auswirkung der Wellendurchbiegung .............................................................................................12-94

Inhalt

13. TypEn- unD gRöSSEnbEzEIcHnungEnMetso Schlammpumpen-Programm ................................................................................................13-95Erklärung der Typenbezeichnungen .................................................................................................13-95Pumpen für: stark abrasive Medien ...................................................................................................13-96 abrasive Medien. .............................................................................................................13-97Vertikale Pumpen .....................................................................................................................................13-98Schlammdichtungen ..............................................................................................................................13-99

14. TEcHnIScHE bEScHREIbungEnGrundlegendes ...................................................................................................................................... 14-101Schlammpumpe Typ XM .................................................................................................................... 14-106Saugbaggerpumpe Typ Thomas ..................................................................................................... 14-108Schlammpumpe Typ VASA HD und XR .......................................................................................... 14-110Schlammpumpe Typ HR und HM .................................................................................................... 14-112Schlammpumpe Typ MR und MM ................................................................................................... 14-114Schlammpumpe Typ VT ...................................................................................................................... 14-116Schlammpumpe Typ VF ...................................................................................................................... 14-118Schlammpumpe Typ VS ...................................................................................................................... 14-120Sclammpumpe Typ VSHM - VSMM .................................................................................................. 14-123Rahmen und modulare Bauarten nasse Seite ............................................................................. 14-126Schlammdichtung ................................................................................................................................ 14-127Typ STGVA ................................................................................................................................................ 14-129Typ STHM ................................................................................................................................................. 14-132

15. pumpEnAuSWAHlEAuswahlkriterien: Vorgabe von Kenngrößen oderdem industriellen Einsatz ................................................................................................................... 15-135Feststoff .................................................................................................................................................... 15-137Grobkorn .................................................................................................................................................. 15-137Feinkorn .................................................................................................................................................... 15-137Abrasives Korn ........................................................................................................................................ 15-137Hoher Feststoffanteil ............................................................................................................................ 15-137Geringer Feststoffanteil....................................................................................................................... 15-138Faserige Feststoffe ................................................................................................................................ 15-138Enges Kornband (Einkorn-Material) ............................................................................................... 15-138Förderhöhe und Förderstrom ........................................................................................................... 15-139Große Förderhöhe ................................................................................................................................ 15-139Schwankende Förderhöhe ................................................................................................................ 15-139Schwankender Förderstrom .............................................................................................................. 15-139Große Ansaughöhe .............................................................................................................................. 15-139Großer Förderstrom .............................................................................................................................. 15-140Geringer Förderstrom .......................................................................................................................... 15-140Schwankender Förderstrom .............................................................................................................. 15-140Anforderungen abhängig vom Schlamm .................................................................................... 15-141Empfindliche Schlämme ..................................................................................................................... 15-141

Inhalt

Schlämme mit Mineralölkohlenwasserstoffen ........................................................................... 15-141Heiße Schlämme .................................................................................................................................... 15-141Schaumige Schlämme ......................................................................................................................... 15-141Gefährliche Schlämme ........................................................................................................................ 15-141Korrosive Stoffe (niedriger pH-Wert) .............................................................................................. 15-142Hochviskose Flüssigkeiten (newtonsche Flüssigkeiten) ......................................................... 15-142Hochviskose Flüssigkeiten (nicht-newtonsche Flüssigkeiten) .............................................. 15-142Pumpen als Mischaggregat .............................................................................................................. 15-142Auswahlkriterium „industrieller Einsatz“ ....................................................................................... 15-143Bereich Erze und Industriematerialien; Pumpen für................................................................. 15-143Mahlkreisläufe ........................................................................................................................................ 15-143Schaum ..................................................................................................................................................... 15-143Bodensümpfe ......................................................................................................................................... 15-144Anwendung: Transport von Bergematerial.................................................................................. 15-144Hydrozyklonbeschickung .................................................................................................................. 15-144Filterpressenbeschickung .................................................................................................................. 15-144Rohrpressenbeschickung ................................................................................................................... 15-144Laugung.................................................................................................................................................... 15-144Dichte (schwere) Materialien ............................................................................................................ 15-145Minerale allgemein ............................................................................................................................... 15-145Baustoffe / Bau ....................................................................................................................................... 15-145Waschwasser (Sand und Kies) ........................................................................................................... 15-145Sandtransport ......................................................................................................................................... 15-145Tunnelentwässerung ........................................................................................................................... 15-146Drainage ................................................................................................................................................... 15-146Bereich Kohle .......................................................................................................................................... 15-146Kohlewäsche ........................................................................................................................................... 15-146Schaum (Kohle) ...................................................................................................................................... 15-146dichte Medien (Kohle) ......................................................................................................................... 15-146Wasser / Kohle-Gemische ................................................................................................................... 15-146allgemeinen Einsatz (Kohle) .............................................................................................................. 15-147Bereich Abfall und Recycling ............................................................................................................ 15-147Abwässer .................................................................................................................................................. 15-147hydraulische Förderung leichter Abfälle....................................................................................... 15-147Bodenwaschanlagen ............................................................................................................................ 15-147Bereich Stromerzeugung und Rauchgasentschwefelung (REA) .......................................... 15-147REA-Beschickung (Kalk)....................................................................................................................... 15-147REA-Gips-Förderung) ........................................................................................................................... 15-148Rostasche ................................................................................................................................................. 15-148Flugasche ................................................................................................................................................. 15-148Fly ash pumping .................................................................................................................................... 15-148Bereich Papier und Pulpe ................................................................................................................... 15-148Zellstoffbrei ............................................................................................................................................. 15-148Kalk und Kausterschlamm.................................................................................................................. 15-148Pulperückstand (mit Sandanteilen)) ............................................................................................... 15-149

Inhalt

Entrindung ............................................................................................................................................... 15-149hydraulischen Transport von Holzspänen .................................................................................... 15-149Füller und Streichmittel....................................................................................................................... 15-149Hallenflur-Entwässerung .................................................................................................................... 15-149Bereich Metallurgie ............................................................................................................................... 15-150Förderung von Walzzunder ............................................................................................................... 15-150Schlackenförderungn .......................................................................................................................... 15-150Flüssigkeiten aus Wäschern ............................................................................................................... 15-150Förderung von Eisenstaub ................................................................................................................. 15-150Späneförderung ..................................................................................................................................... 15-150Bereich Chemie ...................................................................................................................................... 15-151Säureschlämme ..................................................................................................................................... 15-151Salzlaugen ................................................................................................................................................ 15-151Kauster ...................................................................................................................................................... 15-151Bereich Bergbau .................................................................................................................................... 15-151Versatz (mit oder ohne Zement) ...................................................................................................... 15-151Grubenwässer mit Feststoffen .......................................................................................................... 15-151

16. pumpEnAuSlEgungAuslegungsschritte ................................................................................................................ 16-153Überprüfen der Kavitationsneigung ............................................................................... 16-159Zusammenfassung ................................................................................................................ 16-159

17. AuSlEgungS-SOfTWARE „mETSO pumpDIm™“Einführung ............................................................................................................................................... 17-161 Bestell- und Registrierformular ........................................................................................................ 17-162

18. VERScHIEDEnESUmrechnungsfaktoren ........................................................................................................................ 18-165Standard-Korngrößen nach Tyler .................................................................................................... 18-166Feststoffdichten ..................................................................................................................................... 18-167Dichten von Wasser/Feststoffgemischen ..................................................................................... 18-169

19. cHEmIKAlIEnbESTänDIgKEITKunststoffe der Reihen Elastomer ................................................................................................... 19-177HighChrome ............................................................................................................................................ 19-179

20. nOTIzEn ....................................................................................................................................... 19-183

Inhalt

1-1 Historisches

1. HISTORISCHES

Schlammpumpen - Historisches

Obwohl Denver und Sala, die beiden Firmen, die später den Geschäfts-bereich „Pumpen und Prozeßtechnik“ der Svedala-Gruppe bildeten, von Beginn an im Bereich „Pumpen von Schlämmen“ sehr aktiv waren, bauten sie ursprünglich keine Pumpen. Das Geschäfts gebiet beider Firmen waren Anlagen der Mineral- bzw. Erzaufbereitung. Denver hatte als Schwerpunkt die Flotation, Sala sowohl Flotation als auch Magnetseparation.

Nach erfolgreichen Jahren als Lieferant verfahrenstechnischer Aus-rüstungen wurde bald klar, daß das Lieferprogramm um Schlamm-pumpen ergänzt werden mußte.

Die erste Vertikal-Pumpe (Baujahr 1933).

1-21. Historisches

Horizontal-SchlammpumpenDas Pumpen von Schlämmen ist ein Schlüsselverfahren aller nassen Prozesse der Mineralaufbereitung. Es wurde daher auch für Kunden von Denver und Sala immer wichtiger.

Denver reagierte darauf, indem man von Allis Chalmers eine Lizenz zur Fertigung von SLR-Schlammpumpen erwarb (SLR: Soft Rubber Lined = mit Weichgummi aus gekleidet).

Die auf dieser Basis entwickelte Pumpe war das Ursprungsmodell für ein Schlammpumpenprogramm, das über mehrere Jahrzehnte angeboten wurde. Es wird auch heute noch als industrieller Standard gesehen.

1984 kaufte Denver die Orion Hartmetall-Pumpenbaureihe, die - par-allel zur SLR-Reihe - auch über Jahr zehnte entwickelt wurde. Beide Reihen ergänzten sich gut.

Durch den Kauf der Gießerei Thomas kamen dann noch sehr große Hartmetallpumpen für Saugbagger und Einzelanlagen in das Denver-Programm.

Bei Sala gab es eine ähnliche Entwicklung. Auch hier drängten die Kunden darauf, daß komplette Anlagen einschließlich der Schlamm-pumpen angeboten und geliefert wurden.

Sala erwarb daher eine englische Lizenz für „VacSeal“-Schlamm-pumpen.

In den 60er Jahren wurde daraus die Reihe VASA (Vac-Seal Sala) für mittlere Bean spruchungen entwickelt, die in den 70er Jahren durch die schwere Ausführung VASA HD ergänzt wurde.

Vertikale SchlammpumpenNach Einführung der Flotation als Trennverfahren benötigte man dafür geeignete Schlammpumpen.

Schon 1933 wurde in einem schwedischen Erzaufbereitungs betrieb eine „offene“ Vertikalpumpe entwickelt, die für die in diesen Betrieben übli chen komplizierten Stoffkreisläufe konzipiert war.

Flotationshilfsmittel und Füll standsregelungen waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht weit entwickelt. Unter schiedliche Schaum-mengen in den verschiedenen Anlagenbereichen führten zu Förder- unte rbrechungen durch Luftblasen, wenn herkömmliche Schlamm-pumpen eingesetzt wurden.

Die „offene“ Pumpe mit ihrem integrierten Vorlagebehälter ermögli-chte das Abscheiden der Luft und damit stabile Verhältnisse und ein Selbst regelverhalten. Diese Eigenschaften werden heute als selbst-verständlich vorausge setzt.

1-3 Historisches

Vertikale SumpfpumpenDa der Boden in vielen Anlagen oft unter Wasser (bzw. besser unter Prozeßflüssig keit) stand, suchten Kunden nach Möglichkeiten, diesen Schlamm abzupumpen. Um die technischen Voraussetzungen zu schaffen, wurden „Sumpfpumpen“ entwickelt, die in einem „Pumpen-sumpf“ eingesetzt werden können.

In der Mitte der 40er Jahre wurde die erste Sumpfpumpe entworfen, die genau für diesen Zweck konzipiert war. Auch dieser Entwicklungs-schritt war also die Antwort auf ein in der Praxis bestehen des Problem.

Sowohl die vertikale Behälterpumpe als auch die vertikale Sumpfpum-pe wurden bei der schwedischen Grubengesellschaft „Boliden“ in den 40er Jahren entwickelt. Sala war damals einer der festen Pumpenlie-feranten als Zulieferer. 1950 kaufte man eine eigene Lizenz und nahm auf dieser Basis die Produktion auf.

Diese Baureihen wur den erfolgreich zusammen mit den VASA-Reihen ein fester Bestandteil des Liefer programms.

Als in den frühen 70er Jahren Sala von Boliden übernommen wurde, war der Lizenzvertrag überflüssig. Nun wurde zur Ergänzung des Vertikalpumpen programms eine spezielle Schaumpumpe entwickelt, die im Handling von Schäumen neue Maßstäbe setzte.

Die Metso Minerals Sumpfpumpe ist heute weltweit der Industrie-standard in diesem Be reich.

Als 1992 der Svedala-Geschäftsbereich Pumpen und Prozesse gegrün-det wurde, fiel die Entscheidung, alle Pumpenreihen zu überarbeiten und sie vollständig dem Stand der Technik in diesem Gebiet anzu-passen. Damit kann der Markt auch in Zukunft seinen Anforderungen entsprechend bedient werden.

Im September 2001 wurde Svedala von dem finnischen Unternehmen Metso übernommen.

Seither ist eine komplett neue Produktreihe für horizontate und ver-tikale Schlammpumpen entwickelt worden, die in diesem Handbuch abgedeckt ist.

1-41. Historisches

2-5 Einleitung

2. EinlEitung

Hydraulische Förderung von FeststoffenBei allen „nassen“ Verfahren der Industrie ist die hydraulische Förderung von Fest stoffen das Verfahren, mit dem die Stufen fest/flüssig mischen, fest/fest trennen, fest/flüssig trennen usw. verbunden sind. Die unterschiedlichen industriellen Verfah ren, die mit diesen Prozessen arbeiten, sind in Kapitel 15 näher beschrieben.

Welche Feststoffe sind geeignet?So ziemlich alle, die

hartstückigschwerschleißendkristallinscharfkantigklebrigschuppiglangfaserigschaumig

Nennen Sie uns die Eigenschaften Ihres Materials – wir sind sicher, daß man es hydraulisch fördern kann.

Welche Flüssigkeiten sind geeignet?In den meisten Fällen ist die Flüssigkeit nur ein „Transporthilfsmittel“. In 98% aller Fälle ist Wasser diese Flüssigkeit.

Andere Möglichkeiten sind chemische Lösun gen wie Säuren und Laugen, Alkohol, leichte Kohlenwasserstoffe wie Petroleum usw..

Was ist ein Schlamm (eine „Slurry“)?Unter diesem Begriff versteht man normalerweise eine Mischung aus Feststoff(en) und Flüssigkeit(en). Wissenschaftlich wird es als Zweipha-sen-Gemisch (flüssig/fest) beschrieben. Ein Schlamm/Luft-Gemisch, wie es in vielen Verfahren vorkommt, wird als Dreiphasen-Gemisch (flüssig/fest/gasförmig) beschrieben.

Einleitung 2-6

Welche (technischen) grenzen des Förderstroms gibt es?Theoretisch gibt es für die hydraulische Förderung keine Mengen-begrenzung. In der Natur kann man das bei Gletschern und großen Flüssen sehen, die auch hydrau lisch fördern!

In der Praxis liegt der Volumenstrom zwischen 1 m³ / h und 20.000 m³ / h.

Darunter fällt der Wirkungsgrad kleiner Pumpen stark ab, bei grö-ßeren Förder strömen würden die Kosten für eine Einzelpumpe der erforderlichen Baugröße gegenüber mehreren parallel eingesetzten Pumpen zu hoch liegen.

Welche Einschränkungen gibt es bei den Feststoffen?Hier muß man vor allem Korngröße und Form der Feststoffe nennen. Ungeeignetes Material kann eine Pumpe blockieren.

Im praktischen Einsatz sollte eine Korngröße von 200 mm nicht über-schritten werden.

Bei großen Saugbaggerpumpen können jedoch auch Einzelstücke bis 350 mm gefördert werden, wenn die druckseitigen Rohre entspre-chend ausgelegt sind.

Worauf sollte man beim Kauf einer Schlammpumpe achten?Betrachtet man die Zahl aller Kreiselpumpen in der Industrie, so liegt das Verhältnis zwischen Schlammpumpen und Pumpen für klare Flüssigkeiten bei 5 : 95.

Vergleicht man dagegen die Betriebskosten, so erhält man ein nahezu umgekehrtes Verhältnis von 80 : 20!

Sieht man den Einsatz von Schlammpumpen unter diesem Aspekt, dann gibt es zwei Kernsätze:

„Kauf Dir eine Pumpe für reine Flüssigkeiten, bau sie ein - und vergiß sie!“

„Installiere eine Schlammpumpe - und Du hast eine Fülle von Wartungsauf gaben, solange Du sie betreibst!“

Diese Aussagen sind für beide Seiten wichtig - für den Kunden und den Lieferanten!

Das Ziel dieses Handbuchs ist es, dem Anwender Hilfestellungen zu geben bei der Auswahl von Schlammpumpen - ihrer größe, ihrer Eignung für das För-dermaterial - um zu der (unter dem Strich) kostengünstigsten Entscheidung zu kommen!

2-7 Einleitung

Einleitung 2-8

3-9 Definitionen

3. Definitionen

Wofür gibt es Schlammpumpen?Schlammpumpen sind schwere und robuste Arten von Kreiselpumpen, geeignet für anspruchsvolle Aufgaben mit stark schleißenden Materialien. Der Begriff „Schlammpumpe“ sollte immer dann ge-wählt werden, wenn man auf den Unterschied von „normalen“ Kreiselpumpen hinweisen will, mit denen nur klare Flüssigkeiten gefördert werden.

Schlammpumpen – unterschieden nach Art der BeanspruchungMit dem Begriff „Schlammpumpe“ werden verschiedene Typen von schweren Kreiselpumpen bezeichnet, die für die hydraulische Förde-rung von Feststoffen eingesetzt werden. Eine genauere Bezeich-nung ergibt sich, wenn man nach der Korngröße des Feststoffs unterschedet. Die eigentlichen Schlammpumpen sind für das Pumpen von Lehm bzw. Ton, Schluff und Sand mit einer Korngröße bis 2 mm konstruiert.

Dabei wird so nach der Korngröße definiert:

Lehm bzw. Ton < 2 MikrometerSchluff 2 - 50 MikrometerSand (fein) 50 - 100 MikrometerSand (mittel) 100 - 500 MikrometerSand (grob) 500 - 2.000 Mikrometer

Sand- und Kiespumpen sind für das Fördern von (runden und plat-tigen) Kiesen mit einer Korngröße von 2 - 8 mm geeignet.

Kiespumpen können Feststoffe bis zu 50 mm Korngröße pumpen.

Saugbaggerpumpen sind für Feststoffe bis 50 mm und darüber hi-naus geeignet.

Schlammpumpen – unterschieden nach einsatzartEs gibt festgelegte Bezeichnungen, die auf die Einsatzart der Pumpen hinweisen.

Schaumpumpen sind für den Einsatz bei schaumigen Schlämmen, wie sie bei der Flotation überwiegend anfallen, konstruiert.

Ruß-förderpumpen sind für die schonende Förderung von Ruß in CIP- und CIL-Kreisläufen konzipiert. (CIP = Carbon in Pulp: Ruß in Trübe; CIL = Carbon in Leach: Ruß in Lauge)

Sumpfpumpen: mit diesem gebräuchlichen Namen werden Pumpen bezeichnet, die in Entwässerungssümpfen oder in Behältern unter Wasser (bzw. Fördermedium) eingesetzt werden, Lager und Antrieb sind jedoch außerhalb des Fördermediums, d.h. trocken.

tauchpumpen arbeiten vollständig, d.h. einschließlich Lager und An-triebseinheit, unter Wasser bzw. Medium.

3-10Definitionen

„trockene“ oder „nasse“ Aufstellung von Schlammpumpen?trockene Aufstellung

In der Regel werden horizontale Schlammpumpen trocken instal-liert, das heißt, der Antrieb und die Wellenlager sind außerhalb des Schlamms und die „nasse (Innen-) Seite“ der Pumpe ist vollständig gegen das Fördermedium abgedichtet. Die Pumpen werden frei aufgestellt, sie kommen von außen nicht in Berührung mit Prozeß-flüssigkeiten.

Die vertikale Behälterpumpe hat einen offenen Sumpf. Das Pum-pengehäuse ist direkt unter den Boden des Behälters geflanscht. Die freifliegende Laufradwelle ist mit dem gekapselten Lager und der Antriebseinheit auf der Oberseite des Behälters montiert, sie treibt das Laufrad im Pumpengehäuse an. Der Schlamm wird in die konzen-trisch um die Welle liegende Ansaugöffnung gesaugt und verläßt die Pumpe horizontal / tangential durch den Druckstutzen. Es gibt keine Wellendichtung und kein „unter Schlamm“- Lager.

3-11 Definitionen

Halbtrockene Aufstellung

Eine besondere Anordnung gibt es für die Kiesbaggerei. Dabei wer-den horizontale Pumpen, mit ihrem „nassen Ende“ und den Lagern, im Fördermedium eingesetzt. Für diesen Einsatzzweck sind deshalb besonders abgedichtete Lager erforderlich.

Bei Sumpfpumpen befindet sich das „nasse Ende“ im Fördermedium, das Pumpengehäuse ist an einem auskragenden Schaft befestigt. Wellenlager und Antriebseinheit sind im trockenen Bereich.

3-12Definitionen

nasser einbauBei einigen Anwendungen müssen Schlammpumpen vollständig im Medium eingesetzt werden können. Ein Beispiel sind Sumpfpumpen, wenn der Pegel im Sumpf eine große Schwankungs-höhe hat. In diesem Fall können Pumpe und Antriebseinheit vollstän-dig überflutet werden. Das erfordert eine entsprechende Auslegung mit geeigneten Dichtungselementen.

Unterscheidung der Pumpen nach Verschleißanforde-rungen

Um die geeignete Pumpe für den jeweiligen Einsatzzweck auswählen zu können, muß man die Verschleißanforderungen des Fördergutes berücksichtigen. Es genügt eine Zuordnung in drei Gruppen:

• sehrabrasives

• abrasives

• schwachabrasives

3-13 Definitionen

ZusammenfassungAlle unter dem Oberbegriff „Schlammpumpen“ zusammen gefaßten Pumpentypen sind Kreiselpumpen! Der Begriff „Schlammpumpe“ allein sagt nur wenig aus.

Schlammpumpen werden in der Regel zuerst nach ihrem einsatz bezeichnet:

• Schlammpumpen

• Kiespumpen

• Saugbaggerpumpen

• Sumpfpumpen

• Schaumpumpen

• Rußförderpumpen

• Tauchpumpen

Weiter wird nach den drei unterschiedlichen Bauarten unter-schieden:

• HorizontalePumpenundvertikaleBehälterpumpen(trockener Einbau)

• VertikaleSumpfpumpe(halbtrockenerEinbau)

• Unterwasserpumpe(nasserEinbau)

Zuletzt ist die Unterscheidung nach Schleißbedingungen erforderlich:

• sehrabrasives

• abrasives

• schwachabrasives

3-14Definitionen

4-15 Aufbau

4. AUFBAU

Im Vergleich zu den meisten anderen Komponenten einer Anlage hat die Schlammpumpe einen aus-gesprochen einfachen Aufbau. Auf der anderen Seite gibt es in der Produktion aber auch nur wenige Aggregate, die unter ähnlich schweren Bedingungen arbeiten müssen.

Schlammpumpen sind unverzichtbarer Bestandteil aller nassen Verfahren mit Feststoffen. Sie müssen deshalb ständig - d.h. im Prinzip zu 100% - verfügbar sein, und das bei ständig wechselnden Einsatz-bedingungen wie schwankendem Förderstrom, Feststoffgehalt usw.

HauptkomponentenJede Schlammpumpe besteht im wesentlichen aus fünf Teilen:

1. Laufrad

2. Pumpengehäuse

3. Abdichtungssystem

4. Wellenlager

5. Antrieb(seinheit)

Hauptbauarten

Horizontalpumpe

Hier sind alle 5!

4-16Aufbau

Vertikalpumpe Behälter Sumpf

Tauchpumpe / Unterwassermotorpumpe

Schau,Nr. 3 fehlt!

Hier auch!

Bei mir istNr. 5

integriert!

5-17 Komponenten

5. KOMPONENTEN

In diesem Kapitel gehen wir auf die einzelnen Bauteile einer Schlammpumpe näher ein.

Laufrad und Gehäuse

Laufrad und Gehäuse sind die wichtigsten Teile jeder Schlammpumpe.Die Eigenschaften jeder Schlammpumpe werden durch die Ausfüh-rung von Laufrad und Gehäuse bestimmt. Die anderen Bauteile erfüllen zusätzliche Aufgaben, wie z.B. die Abdichtung, die Unterstützung und den Schutz des (hydraulischen) Systems Laufrad / Gehäuse.

Bei den vier Grundtypen der Schlammpumpen sind die Kon-struktionskriterien des hydraulischen Systems (Laufrad und Gehäu-se) im wesent lichen gleich. Die anderen Bauteile unterscheiden sich jedoch je nach Typ deutlich!

Im Bild kann man sehen, daß die hydraulischen Systeme einer hori-zontalen, einer vertikalen und einer Unterwasserpumpe gleich sind.

Das Laufrad von Schlammpumpen

5-18Komponenten

Ohne die Funktion des Laufrades zu kennen, kann man nicht verste-hen, wie eine Schlammpumpe funktioniert und worauf bei ihrer Kon-struktion zu achten ist.

Das Laufrad ist ein Energie-Umwandler!

Die Aufgabe des Laufrades ist es, durch Rotation den Schlamm mit Bewe gungsenergie zu beaufschlagen und ihn zu beschleunigen.

Ein Teil dieser kinetischen Energie wird danach in Druckenergie um-gewandelt, be vor der Schlamm den Laufradbereich verläßt.

Abgesehen von der eigentlichen hydraulischen Umwandlung wird dies in Schlammpumpen durch die besondere Fähigkeit der Feststoffparti-kel in einem Schlamm erreicht, Energie durch „hydraulische Schlepp-kräfte“ umzuwandeln. Diese Schlepp kräfte werden auch in anderen auf hydraulischen Prinzipien arbeitenden Anlagen bzw. Aggregaten ausgenutzt (Klassierer, Klärer, Trennanlagen u.a).

Hat die Energieumwandlung stattgefunden?Im folgenden Bild kann man sehen, welche kinetischen und hydrau-lischen Kräfte durch die Schaufeln einer Schlammpumpe erzeugt werden

Die Schaufeln sind das Herzstück jedes Laufrades. Die anderen Teile haben allein die Funktion, die Schaufeln zu tragen, sie zu schützen und für einen exakten Rundlauf zu sorgen!

Schaufelarten Schlammpumpen haben äußere und innere Schaufeln.

Äußere Diese Schaufeln heißen auch Vorder- oder Rückschaufeln. Sie sind Schaufeln flach und am Umfang des Laufrades angebracht. Sie sollen den Spalt zwischen Laufrad und Gehäuse minimieren und damit den Wirkungsgrad verbessern.

Innere Schaufeln Sie sind die „Hauptschaufeln“, sie übernehmen die eigentliche Pumparbeit.

In Schlammpumpen werden in der Regel zwei Ausführungen von Schaufeln einge setzt.

5-19 Komponenten

Francis-Schaufell oder Schaufel ohne Drall

Welche der beiden Schaufelarten für den Anwendungsfall besser ist?

Die Francis-Schaufel wandelt die Energie besser um, sie wird daher eingesetzt, wenn der Wirkungsgrad ausschlaggebendes Kriterium ist. Dieser Vorteil fällt aller dings bei großen Laufraddurchmessern nicht so ins Gewicht.

Der Nachteil von Francis-Schaufeln ist ihre komplexe Form, die einen erhöhten Fer tigungsaufwand fordert. Beim Pumpen von Schlämmen mit grobkörnigem Feststoff zeigt sich auch ein erhöhter Verschleiß. Deshalb werden bei Schlammpumpen Schaufeln ohne Drall bevorzugt.

Anzahl der SchaufelnJe mehr Schaufeln, desto besser der Wirkungsgrad. Das bedeutet, daß die höchst mögliche Anzahl von Schaufeln gewählt werden sollte. Eine Ausnahme sind die Freistromräder. Begrenzt wird die Anzahl sowohl von der Schaufeldicke - entspre chend der Verschleißrate müssen die Schaufeln dick genug sein, um eine ausrei chende Standzeit zu gewähr-leisten - als auch der freien Weite zwischen den Schau feln, die auf die Korngröße des Förder gutes abgestimmt sein muß.

In der Praxis werden maximal fünf Schaufeln verwendet. Bei Metall-Laufrädern sollte der Durchmesser dann größer 300 mm sein, bei Gummi-Laufrädern größer 500 mm. Bei geringeren Durchmes-sern ist das Verhältnis Schaufel-Querschnittsfläche zu Ge samt-Querschnittsfläche kritisch (mit größerer Schaufelschnittfläche nimmt die Rei bung zu), der Wirkungsgrad sinkt und die Pumpe neigt zum Verstopfen.

5-20Komponenten

Halboffenes oder geschlossenes LaufradGrundsätzlich kann eine Schlammpumpe mit offenem oder geschlos-senem Laufrad arbeiten. Die Art der Ausführung wird hauptsächlich durch Fertigungs- und Ein satzaspekte bestimmt.

Geschlossene LaufräderEs leuchtet ein, daß geschlossene Laufräder einen besseren Wirkungs-grad haben, da Kurzschlußströme über die Schaufelkanten verhindert werden. Der Wirkungsgrad ist weitgehend verschleiß unabhängig.

Wenn ein hoher Wirkungsgrad gewünscht wird, sollte man möglichst ein geschlossenes Laufrad wählen.

Einschränkungen

Bei grobkörnigem Fördergut neigen Pumpen mit geschlossenen Laufrädern eher Verstopfen. Dies um so mehr, je kleiner der Laufrad-durchmesser ist.

Halboffene LaufräderHalboffene Laufräder vermeiden die Nachteile der geschlossenen. Die Art ihrer Ausführung hängt vom Durchmesser, der Korngröße des För-dergutes, der Viskosität des Schlamms, von Luft im Fördergut usw. ab.

Einschränkungen

Der Wirkungsgrad ist etwas schlechter als bei geschlossenen Lauf-rädern.

5-21 Komponenten

Vortex-Laufräder (induzierte Strömung)Vortex-Laufräder werden eingesetzt, wenn Verstopfen zu erwarten ist oder das För dergut empfindlich (gegen mechanische Beanspru-chung) ist.

Zwischen Laufrad und Gehäuse ist auf der Einlaßseite ein großer Spalt. Nur ein Teil des Fördergutes hat direkten Kontakt mit den Schaufeln, der Rest wird nur mitgeris sen. Das bedeutet: schonende Behandlung des Fördergutes und die Möglichkeit, grobkörniges Material zu pum-pen.

Einschränkungen

Der Wirkungsgrad ist erheblich schlechter als bei geschlossenen oder auch halboff enen Laufrädern.

Grundsätzlich gilt:Geschlossene Laufräder können bei Schlämmen mit Grobkorn bis zu einer typab hängigen Korngröße eingesetzt werden, wenn ein hoher Wirkungsgrad und lange Lebensdauer wichtig sind.

Offene Laufräder werden bei hochviskosen Schlämmen (mit Luft) ge-nommen, wenn mit Stopfen zu rechnen ist.

Vortex-Laufräder (induced flow=induzierte Strömung) werden bei grobstückigem, weichem Feststoff, bei faserigem Mate rial, bei emp-findlichem Fördergut, wenn sonst schonende Behandlung erforderlich ist, bei Lufteinschlüssen oder hoher Viskosität eingesetzt.

LaufraddurchmesserDer Laufraddurchmesser ist für die Förderhöhe (=Förderdruck) zu-sammen mit der Drehzahl der Pumpe ausschlaggebend. Je größer der Durchmesser, desto größer die Förderhöhe. Ein großes Laufrad erzeugt bei sehr niedrigen Drehzahlen den glei chen Druck wie ein kleines bei wesentlich höheren Drehzahlen. Das ist u.a. ent scheidend für das Verschleißverhalten (s. Kap. 6).

5-22Komponenten

Wie findet man den richtigen Durchmesser?Svedala empfiehlt für die Entscheidung folgende Grundsätze:

Bei sehr abrasivem Fördergut kommt es auf ein gutes Verschleiß-verhalten und einen ausreichenden Wirkungsgrad an. Bei abrasivem und schwach abrasivem Fördergut braucht man ein ausreichendes Verschleißverhalten und einen guten Wirkungsgrad.

Um es einfach zu machen:

Bei sehr abrasivem Fördergut setzen wir große Laufräder ein. Dadurch ist eine hohe Lebensdauer gewährleistet und man hat einen akzep-tablen Wirkungsgrad. Wenn auch größere Laufräder teurer sind und ihr Wirkungsgrad nicht ganz so hoch, so sind sie unter dem Strich bei stark abrasivem Fördergut doch wirtschaftlicher.

Es gibt eine Verhältnisgröße, die als

LAuFrADKENNzAHL IAr (Impeller Aspect Ratio)

bezeichnet wird. Sie gibt das Verhältnis von Laufraddurchmesser zu Durchmesser der Ansaugöffnung wieder:

IAR = Æ Laufrad : Æ Ansaugöffnung.

Es gilt:

für sehr abrasives Material IAR = 2.5 : 1

für abrasives Material IAR = 2.0 : 1

für schwach abrasives Material IAR < 2.0 : 1

Bei der Konstruktion der verschiedenen Metso-Schlammpumpen wur-den diese Grundsätze beachtet, so daß für jeden Anwendungsfall die wirtschaftlichste Pumpe gewählt werden kann.

LaufradbreiteBei gegebener Drehzahl ist der Mengenstrom einer Schlammpumpe von der Laufradbreite abhängig. Ein großes, breites Laufrad erbringt bei niedriger Drehzahl den gleichen Förderstrom wie ein schmales bei hoher Drehzahl. Man muß aber un bedingt berücksichtigen: die Rela-tivgeschwindigkeit - bezogen auf Schaufel und Schleißschutz - wird dann wesentlich höher und beeinflußt den Verschleiß stark (s. Kap. 6).

5-23 Komponenten

zusammengefaßt:

Verglichen mit Wasserpumpen sind bei Schlammpumpen Durchmes-ser und Breite des Laufrades wesentlich größer, um eine ausreichende Lebensdauer zu gewähr leisten.

Einschränkungen bei den geometrischen AbmessungenNatürlich gibt es in der Praxis eine Reihe von Einschränkungen. Sie ergeben sich aus

• denfürdiejeweiligePumpeoptimalenBetriebskenngrößen

• derStandardisierungvonPumpenmiteinerBeschränkungder Baugrößen

• den(größenabhängigen)HerstellkostenfürLaufradundGehäu se sowie dem Ver schleißschutz.

Unter Berücksichtigung dieser Vorgaben kann man gut abgestufte Baureihen ent wickeln.

PumpengehäuseEine der Aufgaben des Gehäuses ist es, die durch das Laufrad auf sei-nem gesam ten Umfang erzeugte Strömung in eine ausschließlich zum Auslaß gerichtete umzu lenken. Eine weitere wichtige Aufgabe ist die Verringerung der Strömungs geschwindigkeit, um die kinetische En-ergie in Druck umzuwandeln.

5-24Komponenten

GehäuseformLaufrad und Gehäuse sind so aufeinander abgestimmt, daß sich das bestmögliche Strömungsprofil (und damit die beste Energieumwand-lung) ergibt..

Spiralig Semi-spiralig Konzentrisch

Spiraliges oder konzentrisches Gehäuse?Die Spiralform sorgt im Vergleich zur konzentrischen Form für eine bessere Ener gieumwandlung. Im Bereich des Betriebspunktes wirken nur geringe radiale Kräfte auf das Laufrad.

Geteiltes oder ungeteiltes Gehäuse?

ungeteiltes GehäuseBei den meisten Hartmetallpumpen ist die Schnecke in der Regel aus einem Stück gefertigt. Diese Art der Herstellung ist die kostengün-stigste. Es gibt in der Praxis auch keine Gründe, das Gehäuse zu teilen.

Auch bei einigen gummibeschichteten Pumpen wird das Gehäuse einteilig ausge führt, vor allem bei den kleineren Typen, bei denen dies einfach und wirtschaftlich ist.

5-25 Komponenten

Geteiltes Gehäuse

Ein geteiltes Gehäuse erhöht die Herstellkosten, man setzt es deshalb nur aus zwingenden Gründen ein. Vor allem bei großen Pumpen mit Gummiauskleidung wird der Tausch der Schleißteile einfacher.

5-26Komponenten

6-27 Verschleiss-Schutz

6. VERSCHLEISS-SCHUTZ

In Schlammpumpen sind sowohl Laufrad als auch Gehäuseinnenseite in ständigem Kontakt mit dem Fördergut. Deshalb müssen diese Teile gegen Verschleiß geschützt werden.

Die Wahl des geeigneten Werkstoffs für Laufrad und Gehäuse ist genau so wichtig wie die Auswahl des Pumpentyps.

In Schlammpumpen gibt es drei Verschleißarten:

Abrasion

Erosion

Korrosion

AbrasionEs können wiederum drei Arten von Abrasion unterschieden werden:

Brechend

Mahlend

Schabend

In Schlammpumpen finden wir hauptsächlich mahlende und scha-bende Abrasion. Der Abrasionsfortschritt hängt von Korngröße und Härte des angreifenden Materials ab

Abrasion gibt es nur in zwei Bereichen der Schlammpumpe.1. Zwischen Laufrad und Einlaufteil

2. Zwischen Wellenhülse und Packung.

6-28Verschleiss-Schutz

ErosionErosion hat den größten Anteil am Verschleiß in Schlammpumpen. Die Ursache sind die Feststoffteilchen des Schlamms, die unter ver-schiedenen Winkeln auf die Ober fläche der Pumpenteile prallen. Das Ausmaß des erosiven Verschleißes wird ganz wesentlich von den Be-triebsbedingungen beeinflußt. Man kann davon ausgehen, daß bei einem Betrieb der Pumpe im Bereich von ETA-Optimum der geringste erosive Verschleiß auftritt; er wächst sowohl bei höherer als auch bei geringerer Förderleistung (s. Kap. 12).

Aus bisher nicht geklärten Gründen kann der erosive Verschleiß auch sehr stark zunehmen, wenn die Pumpe „schnarcht“, d.h. wenn durch die Eintrittsöffnung Luft mit angesaugt wird(s. Kap. 11: „Ausführung von Pumpensümpfen“). Es gibt die Ver mutung, daß Kavitation der Grund ist, da die strömende Luft die Pumpenoberfläche zum Schwingen anrege. Diese Begründung ist jedoch schwer nachvollziehbar, da die Luftblasen in durch Brüden gebildete Hohlräume eintreten und daher Kavitation eher verhindern (s. Kap. 10: „Dampfdruck und Kavitation“).

Auch Erosion kann in drei Hauptarten unterschieden werden:

Gleitend

Schräg stoßend

Senkrecht aufprallend


Auswirkungen erosiven Verschleißes auf die einzelnen Bauteile

LaufradDas Laufrad wird durch schrägen und senkrechten Stoß beansprucht. Dies geschieht vor allem im Bereich der Nabe, über dem Stopf-buchsbrillenansatz (A), weil dort der Strahl um 90° umgelenkt wird. Außerdem an der Führungskante der Schaufeln (B). Zwischen den Laufradabdeckungen, längs der Schaufeln (C) gibt es schräg stoßende und gleitende Erosion.

Schleißplatten (Einlaufseite und Druckseite)

Die Schleißplatten werden durch Gleiterosion sowie brechende und mahlende Abrasion beansprucht.

C


Schnecke

Die Schnecke wird durch Stoß bzw. Prall im Bereich im Bereich der Um-lenkkante des Auslasses sowie durch schräg stoßende und gleitende Erosion im gesamten Umfang beansprucht..

Korrosion

Korrosion (und andere chemische Angriffe) derjenigen Teile, die mit Flüssigkeit in Kontakt kommen, ist ein komplexer Prozeß. Dies gilt so-wohl für Metalle als auch für Elastomere. Nähere Hinweise dazu gibt es in Kapitel 6 auf Seite 35 sowie den Tabel len von Kapitel 19.

Möglichkeiten des Verschleißschutzes

Es gibt folgende generelle Möglichkeiten, die Pumpen verschleißfest auszu führen:

Laufrad und Gehäuse aus verschiedenen Weißguß- oder Stahl-legierungen.

Laufrad aus Elastomeren und Gehäuse mit Elastomer-Auskleidung. Als Elastomer werden hauptsächlich verschiedene Gummiqualitäten oder Polyurethan verwen det.

Eine Kombination von Hartmetall-Laufrad und Elastomer-aus-gekleidetem Ge häuse.


Auswahl der VerschleißschutzWerkstoffe

Bei der Wahl der Verschleißschutzteile muß man zwischen dem Verschleiß schutzeffekt und den Kosten abwägen.

Es gibt zwei Möglichkeiten, den Verschleiß zu verringern:

• ManwählteinenhartenWerkstoff,dessenGefügedemAngriff der Feststoffpar tikel widersteht, oder

• manwählt einen elastischenWerkstoff, der die Stoßenergie absorbieren kann und den Rückprall der Partikel verhindert.

Kenngrößen für die Werkstoffauswahl

Für die Wahl der Verschleißschutz-Werkstoffe sind die folgenden Kenn-größen wich tig:

1. Art des Feststoffs (Dichte, Partikelform und Härte)

2. Temperatur des Fördergutes

3. pHWert und chemische Zusammensetzung des Schlamms

4. Drehzahl des Laufrades

Die am häufigsten verwendeten Verschleißschutz-Werkstoffe bei Schlammpumpen sind Hartmetall und weiche Elastomere. Svedala bietet bei beiden eine große Aus wahl an. Für besondere Fälle werden auch Keramikauskleidungen angeboten.

Die Tabelle auf der nächsten Seite gibt einen Überblick.


Einfluß der Korngröße auf die PumpenwerkstoffeTabelle 1: Einteilung der Pumpen nach Korngröße (Sand oder ver gleichbare Härte)

Tyler Standard-Siebgrößen Korngröß In mm Mesh Kornart General pump classification

3 2 1,5 1,050 26,67 0,883 22,43 0,742 18,85 Sieb- Austenitischer Saugbagger-0,624 15,85 rückstand Mangan pumpe 0,525 13,33 plattig stahl 0,441 11,20 Kies 0,371 9,423 0,321 7,925 2,5 Hard 0,263 6,68 3 guß 0,221 5,613 3,5 Gummiauskleidung Sand- 0,185 4,699 4 geschlossenes und 0,156 3,962 5 Laufrad Kies-0,131 3,327 6 rundes Korn pumpe 0,110 2,794 7 0,093 2,362 8 Gummi- 0,078 1,981 9 Sehr auskleidung 0,065 1,651 10 grober Geschlossenes Sand- 0,055 1,397 12 Sand Laufrad pumpe 0,046 1,168 14 0,039 0,991 16 Grober 0,0328 0,833 20 Sand 0,0276 0,701 24 0,0232 0,589 28 0,0195 0,495 32 Polyurethane- 0,0164 0,417 35 Sand und Gummi- 0,0138 0,351 42 auskleidung 0,0116 0,295 48 offenes 0,0097 0,248 60 Laufrad Schlamm- 0,0082 0,204 65 Feiner pumpe 0,0069 0,175 80 Sand 0,0058 0,147 100 0,0049 0,124 115 0,0041 0,104 150 0,0035 0,089 170 0,0029 0,074 200 Schluff Hart- 0,0024 0,061 250 guß 0,0021 0,053 270 0,0017 0,043 325 0,0015 0,038 400 0,025 a500 0,020 a625 0,010 a1250 0,005 a2500 0,001 a12500 Lehm/Ton

Fein

stko

rn


Metalle als Verschleißschutz ÜbersichtMetall ist in der Regel unempfind licher gegen Beschädigung als Gum-mi und somit erste Wahl bei groben Materialien.

Die meistverwendeten Metalle sind:

verschleißfester Chromstahl

Verschleißfester Chromstahl mit einer Brinellhärte von 600. Kann bei Schlämmen mit einem pH-Wert ab 3,5 verwendet werden. Standard-werkstoff für die meisten Pumpentypen.

Manganstahl

Manganstahl mit einer Härte bis 350 Brinell. Hauptsächlich für Saug-baggerpumpen verwendet.

Elastomere als Verschleiß schutz ÜbersichtNaturgummi ist das bei weitem am häufigsten eingesetzte Elastomer in Schlamm pumpen. Sehr wirtschaftlich bei feinkörni gem Gut. Eine Korngröße von 5-8 mm sollte in der Regel nicht über schritten werden, je nach Scharf kantigkeit und Dichte des Korns.

WARNUNG !

Große Bruchstücke und scharf kantige Brocken können die Ver-schleißteile zerstören, vor allem das Laufrad.


Die ElastomerGruppen Naturgummi Synthetischer Naturgummi und Polyurethan

Einsatzbereiche von Naturgummi sind:

Naturgummi: 110 weiches Aus kleidungsmaterial

Naturgummi: 168 hochfester Laufradwerkstoff

Naturgummi: 134 hochbeanspruchbares uskleidungsmaterial

Naturgummi: 129 hochbeanspruchbares Material mit hoher mechanischer Festigkeit

Diese Werkstoffe werden stan dardmäßig in verschiedenen Pumpen-reihen verwendet.

Einsatzbereiche von Mero:

Metso bietet eine große Aus wahl synthetischer Naturgummi. Sie wer-den überwiegend dann ver wendet, wenn Naturgummi nicht eing-esetzt werden kann. Die wichtigsten Arten werden in der Tabelle auf der nächsten Seite vorgestellt, die einen generellen Überblick über Elastomer-Werk stoffe für Schlammpumpen gibt.

Es gibt mehr Polyurethan-Sorten als Stahlsorten. Man muß daher sehr sorgfältig auswählen. Metso verwendet eine speziellen MDI-Typ aus Polyurethan. Dieser Werkstoff kann bei den meisten Pumpenreihen eingesetzt werden. Er hat ein ausgezeich netes Verschleißverhalten bei einer Korngröße bis 0,15 mm. Gegenüber scharfkantigem über-großem Bruch ist er wesentlich unempfindlicher als Gummi. Er zeigt bestes Verhalten bei stoßender und gleitender Erosion. Er wird über-wiegend in Flota tionskreisläufen eingesetzt, wenn Öl oder andere Kohlenwasser stoffe im Spiel sind.

Andere synthetische Gummi typen sind ebenfalls in der Tabelle auf der nächsten Seite aufgeführt.


Werkstoff Mechanische Chemische Thermische Eigenschaften Beständigkeit Eigenschaften Max. Umfangs Verschleiß Heißes Starke und Öle, max. Betrieb stemp. [°C] geschw. verhalten Wasser oxid. Kohlen Laufrad verdünnte Säuren wasser dauernd Spitze (m/s) Säure stoffe

Naturgummi 27 ++ +++ 0 – (-50) to 65 100

Chloropren 452 27 + +++ 0 + 90 120

EPDM 016 30 + +++ + – 100 130

Butyl 30 0 +++ + – 100 130

Polyurethan 30 ++ 0 - + (-15) 45-50 65

+++ ausgezeichnet, ++ sehr gut, + gut, o geeignet, - nicht geeignet

Genauere Angaben über chemische Beständigkeit in Kapitel 19

Einiges zu keramischen Aus kleidungenObwohl Keramik gegenüber Ver schleiß, Temperatur und Chemi kalien sehr beständig ist, wird sie bis heute in Schlammpumpen nicht stand-ardmäßig eingesetzt. Das liegt zum einen an ihrer Sprödigkeit, zum anderen an den hohen Herstellkosten. Dennoch geht auch hier die Entwicklung weiter.


7-37 Dichtungen

7. DICHTUNGEN

Wie wir gezeigt haben, sind Laufrad und Gehäuse bei allen Arten von Schlammpumpen im wesent-lichen gleich. Wenn man jedoch die Abdichtungen für dieses hydraulische System betrachtet, sieht man, daß es hier große Unterschiede gibt.

Wichtige Punkte für die Auswahl von DichtungenHorizontale Schlammpumpe: Austritt von Flüssigkeit (Pumpe im Medium, Druckbetrieb)

Eintritt von Luft (Pumpe im Saug-betrieb) Wellendurchbiegung, Vordruck saug seitig

Vertikale Schlammpumpe: Wird ohne Wellenabdichtungen ausgeführt.

Tauchpumpe: Austritt von Flüssigkeit, elektrische Anschlüsse

7-38Dichtungen

WellenabdichtungenDie Wellenabdichtungen verhindern an der Stelle, wo die Welle durch die Ge häu serückwand geführt wird, Leckagen (Lufteintritt oder Flüssigkeitsaustritt)! Die Wellenabdichtung hat daher eine ganz wichtige Funktion in einer Schlamm pumpe. Daher muß auf die Wahl einer geeigneten Dichtung sehr großen Wert gelegt werden.

Aufgabe der WellenabdichtungDie Aufgabe der Wellenabdichtung ist ganz einfach zu beschreiben: sie soll die Öffnung im Pumpengehäuse, durch die die Antriebswelle geführt wird, wieder ver schließen, um Leckagen zu minimieren oder besser ganz zu verhindern.

Arten von LeckagenIm Betrieb als Druckpumpe, wenn saugseitig immer Medium ansteht, führt eine Undichtigkeit zum Austritt von Prozeßflüssigkeit. Wenn die Pumpe jedoch als Saugpumpe arbeitet, kann eine Undichtigkeit zum Ansaugen von Luft führen.

Dichtungsarten und EinbauortDichtungen sind in einem Gehäuse oder einer Stopfbuchse montiert. Es gibt drei hauptsächliche Ausführungen:

• weichePackung(mitBrille)

• Gleitringdichtungen(federbelasteteGleitflächen)

• Expeller-Dichtung(dynamischeDichtung)

7-39 Dichtungen

DichtungenmitSperrflüssigkeitBei Schlammpumpen wird als Sperrflüssigkeit meist reines Wasser eingesetzt. Um eine lange Lebensdauer der Dichtungen zu gewährlei-sten, sollte das Wasser frei von (festen) Verunreinigungen sein. Wenn eine geringfügige Verdünnung des Schlamms kein Problem ist, sind weiche Packungen zu empfehlen, wobei es zwei Betriebsarten gibt:

• BetriebmitSperrflüssigkeitsüberschuß,wenneineVerdünnungdes Schlamms überhaupt kein Problem ist.

Wassermenge je nach Pumpengröße: 10 - 90 l/min

• BetriebmitminimierterSperrflüssigkeitsmenge,wennnureinegeringfügige Ver dünnung erfolgen darf.

Wassermenge in diesem Fall: 0,5 - 10 l/min

Wichtig:

Wennirgendmöglich,solltemanmithohenSperrflüssigkeitsmen-gen arbeiten, da in diesem Fall die Dichtungen die höchste Lebens-dauer haben.

Gleitringdichtungen gibt es ebenfalls in Ausführungen mit oder ohne Sperrflüs sig keit. Wenn mit Sperrflüssigkeit gearbeitet werden kann, sollte man immer über eine weiche Packung nachdenken, es sei denn, Leckage wird akzeptiert.

MechanischeDichtungenohneSperrflüssigkeitwerdenspäterbe-schrieben.

7-40Dichtungen

DichtungsartenohneSperrflüssigkeitUm auch ohne Sperrflüssigkeit zuverlässig abdichten zu können, setzt man Zentrifu galdichtungen (zusätzliches Laufrad, das einen axialen Gegendruck aufbaut; engl. „expeller“)ein.

ZentrifugaldichtungenEin Entlastungsrad in Kombination mit einer Stopfbuchse wird als „Zentrifugaldichtung“ bezeichnet. Diese Dichtungsart ist schon lange bekannt, durch Verbesserungen in Ausführung und Werkstoffquali-tät ist man heute soweit, daß sie auch verstärkt in Schlammpumpen verwendet wird. Die dynamische Komponente wirkt nur, wenn die Pumpe in Betrieb ist. Wenn die Pumpe steht, übernimmt die Stopf-buchse die Dichtungsaufgabe, man kommt jedoch mit weniger Pa-ckungsringen aus.

BeschreibungdesExpellers(Entlastungsrad

Das Entlastungsrad ist ein zweites Laufrad, das in einem getrennten Gehäuse direkt hinter dem Pumpengehäuse auf der Pumpenwelle sitzt.

Es arbeitet in Reihe mit den Rückschaufeln des Laufrades und bewirkt dadurch, daß während des Betriebes die Stopfbuchse trocken bleibt.

Dies liegt daran, daß der Gesamtdruck, den der Expeller zusammen mit den Rückschaufeln aufbringt, größer ist, als die Summe aus dem Pumpendruck durch die Hauptschaufeln und dem Pumpenvordruck. Auf die Stopfbuchse wirkt daher nur noch der atmosphärische Druck.

7-41 Dichtungen

Anwendungsgrenzen von Zentrifugaldichtungen

Zentrifugaldichtungen können nur dann eingesetzt werden, wenn der erzielbare Gegendruck höher als der Druck des Laufrades und der Pumpenvordruck zusammen ist.

Dies wird dadurch begrenzt, daß Durchmesser von Laufrad und Ex-peller in einem vernünftigen Verhältnis zueinander stehen müssen. Je nach Ausführung der Pumpe heißt das, daß der Pumpenvordruck nicht mehr als 10% des Förderdrucks der Pumpe betragen darf. Genaue Dimensionierung wird mit unserer Ausle gungssoftware PumpDim™ berechnt.

VorteilederdynamischenDichtungen• keineSperrflüssigkeiterforderlich

• keineVerdünnungdesSchlamms

• wenigerPackungswechsel

• währenddesBetriebeskeineLeckagenamWellendurchtritt

GleitflächendichtungenGleitringdichtungen ohne Sperrflüssigkeit können eingesetzt werden, wenn aus den oben genannten Gründen Expeller-Dichtungen nicht möglich sind. Diese Dich tungen sind mit höchster Präzision gefertig-te Bauteile. Schmierung und Kühlung erfolgt durch das Prozeßwas-ser, das Spiel ist dabei so gering, daß keine Feststoff partikel in den Gleitspalt dringen können, die zu Beschädigungen bis zur Zerstörung führen würden.

7-42Dichtungen

Gleitringdichtungen sind sehr empfindlich gegen Wellendurchbie-gung und Schwingungen. Sie erfordern eine sehr steife Kombination von Welle und Lagern. Wenn die Gleitringdichtung nicht in Wasser läuft, entwickelt sich durch Reibung Hitze, so daß die Gleitflächen in-nerhalb von Sekunden zerstört werden können. Dies ist dann möglich, wenn die Rückschaufeln des Laufrades so effektiv arbeiten, daß nicht mehr genügend Wasser zur Dichtung gelangt.

Der größte Nachteil dieser Dichtungsart sind die hohen Kosten. Die Entwicklung kostengünstiger Dichtungen wird jedoch vorangetrie-ben, so daß man sie in Zukunft vermehrt einsetzen kann (s. auch unter „Tauchpumpen“ im nächsten Abschnitt).

Gleitringdichtungen-unverzichtbarinTauchpumpen

Bei Lagerdichtungen in Tauchpumpenmotoren gibt es keine Alterna-tive zu Gleitringdichtungen.

7-43 Dichtungen

Zur Abdichtung benötigt man zwei voneinander unabhängige, öl-geschmierte Gleitringdichtungen. Auf der Laufradseite nimmt man Wolframcarbid/Wolframcarbid-Gleitflächen, auf der Motorseite Koh-lenstoff/Keramik- Gleitflächen.

Man beachte, daß bei diesen Pumpen zusätzlich eine Art kleiner Ex-peller vorhanden ist, um die Dichtungen gegen die Prozeßflüssigkeit zu schützen.

Er unterscheidet sich jedoch völlig von den oben beschriebenen Expellern!

Er ähnelt mehr einer Art Schleuderscheibe oder Schutzscheibe, die verhindert, daß Feststoffpartikel in die Dichtung gelangen und sie zerstören können.

Vertikale Schlammpumpen ohne WellenabdichtungenDie wichtigsten Gründe für die Entwicklung der vertikalen Schlamm-pumpen waren

• wennAntriebsmotorenimTrockenenlaufen,kannmanaufStan-dardmotoren zurückgreifen

• manhatkeineDichtungsprobleme.

7-44Dichtungen

8-45 Wellen und Lager

8. Wellen und lager

KraftübertragungHorizontale Schlammpumpen

Das Laufrad sitzt auf einer Welle, die wiederum in Wälzlagern läuft. Die Lager sind generell öl- oder fettgeschmiert. Bei unseren Schlamm-pumpen sitzt das Laufrad immer am Ende der Welle (fliegende Anord-nung). Die Kraftübertragung vom Motor zur Welle geschieht in der Regel über einen Riementrieb oder über eine flexible Kupplung (mit oder ohne Getriebe).

Pumpenwelle und SFF-Faktor (Wellendurchbiegung)Da auf die Wellen von Schlammpumpen erheblich höhere Kräfte wir-ken, als bei Kreiselpumpen für Wasser, müssen sie entsprechend steif ausgeführt werden. Der Wellendurchbiegungsfaktor (SFF = shaft fle-xibility factor) ist eine Kenngröße, bei welcher der Wellen durchmesser D im Bereich der Dichtung zur überkragenden Länge L der Welle (zwischen dem pumpenseitigen Lager und der Laufrad mittelline) ins Verhältnis gesetzt werden: SFF = L3 / D4 . Mit dieser Kenngröße kann die Aus lenkung der Welle unter Last berechnet werden, eine kritische Größe, die Dich tungs- und Lagerlebensdauer beeinflußt. Typische SFF-Werte für Schlammpumpen liegen zwischen 0,2 und 0,75, bei Wasserpumpen sind Werte zwischen 1 und 5 üblich (=> dünnere bzw. längere Wellen).

Wichtig! Wellendurchbiegung gibt es sowohl bei Horizontal- als auch bei Vertikalpumpen. es gilt: bei gleichem radialem druck wird die durchbiegung bei zunehmender freier länge der Welle größer.

8-46Wellen und Lager

lager - grundlagen

l10-lifeDie Lebensdauer von Lagern wird nach ISO 281 bestimmt. Die ermit-telte L10-Lebensdauer gibt die Zeit in Stunden an, bei der unter Be-triebsbedingungen 10% der Lager ausfallen, d.h. 90% der Lager noch funktionsfähig sind. Die durchschnitt liche Lebensdauer liegt etwa um den Faktor 4 höher.

Svedala setzt bei seinen Pumpen Lager mit einer L10-Lebensdauer von 40.000 h ein, das bedeutet, daß die durchschnittliche Lebensdauer bei 160.000 h liegt. Wenn Feststoffe in die Lager gelangen (können), wird die Lebensdauer natürlich erheblich verkürzt.

lageranordnungradialkräfte

Bei Pumpen, die zum Befüllen von Filterpressen oder zum Druckauf-bau eingesetzt werden, braucht man bei geringem Massenfluß einen hohen Druck. Die Radialkräfte am Laufrad sind dann groß. An der nas-sen Seite nimmt man doppelte Lager mit einer L10-Lebensdauer von mehr als 40.000 h (in Kap. 12 werden die Radialkräfte näher erläutert).

axialkräfte

Bei mehrstufigen Pumpenanordnungen, bei denen die Pumpen unmittelbar hinter einander angeordnet sind (d.h. ohne irgendwel-che Zwischenglieder, die einen Druckverlust verursachen), hat man von Stufe zu Stufe steigende Axialkräfte, da auf das zweite und alle weiter-en Laufräder der jeweils höhere Pumpenvordruck wirkt. Um ausreichende Lagerlebensdauer zu erhalten, werden hier auf der trockenen Seite doppelte Lager eingebaut (nähere Erläuterungen ebenfalls in Kap. 12).

lagerarten und lagerzusammenstellungenIn Schlammpumpen müssen die Lager sowohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen. Es gibt zwei Vorgehensweisen, um dem gerecht zu werden:

die erste arbeitet mit einem Lager auf der nassen Seite, das nur radiale Kräfte aufnimmt und einem Lager auf der trockenen Seite, das radiale und axiale Kräfte aufnimmt.

die zweite arbeitet mit Schrägrollenlagern auf beiden Seiten, die so-wohl radiale als auch axiale Kräfte aufnehmen.

8-47 Wellen und Lager

auswahlMetso arbeitet bei seinen Schlammpumpen mit beiden Arten der La-geranordnung. Welche jeweils eingesetzt wird, ist von der Baureihe abhängig.

1. anordnungsart

2. anordnungsart

In vertikalen Schlammpumpen mit ihren extrem langen freifliegenden Wellen wird die 1. Anordnungsart verwendet.

8-48Wellen und Lager

9-49 Pumpenantriebe

9. PUMPENANTRIEBE

Grundsätzlich gibt es bei Schlammpumpen zwei verschiedene An-triebsarten:

1. Indirekte Antriebe, sie werden sowohl bei horizontalen als auch bei vertikalen Pumpen eingesetzt. Der Elektromotor (in verschiedenen Anordnungen) ist mit einem Riementrieb (Keilriemen oder Poly-V-Riemen) oder einem Zahnradgetriebe kombiniert.

Diese Antriebsart hat den Vorteil, daß man preiswerte Standard-Elektromotoren und Antriebskomponenten verwenden kann. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, durch einfache Änderungen (z.B. Tausch der Riemenscheiben) die Pumpendrehzahl und damit z.B. die Förderleistung zu verändern.

2. Direktantriebe werden immer bei Tauchpumpen verwendet, sonst nur dann, wenn dies aus irgendwelchen Gründen erforderlich ist.

Da bei dieser Antriebsart Pumpe und Antrieb eine Einheit bilden, ist man sowohl in der Auswahl der Komponenten als auch in der Betriebsweise festgelegt.

9-50Pumpenantriebe

Indirekte AntriebeElektromotoren

Der Käfigläufermotor ist der meistverwendete Elektromotor. Er ist wirtschaftlich, zuverlässig und wird als Standard weltweit angebo-ten. Die Motorleistung sollte 15% über der erforderlichen Pumpen-antriebsleistung liegen. Man liegt damit auf der sicheren Seite, sowohl bei ungenauer Leistungsberechnung als auch bei späteren Ände-rungen. Wenn Riementriebe verwendet werden, ist ein 4-Pol-Motor die wirtschaftlichste Lösung.

AntriebsanordnungenEs gibt unterschiedliche Anordnungen von Motor und Riementrieb, z.B. Motor über der Pumpe, Motor oben, aber entgegengesetzt zur Pumpe, Motor neben der Pumpe usw.

ErläuterungenÜblich ist die horizontale oder vertikale Anordnung mit dem Motor in der Flucht der Pumpe. Am wirtschaftlichsten ist es, den Motor auf dem gleichen Rahmen über der Pumpe zu montieren. Damit ist der Motor auch außerhalb eines evtl. Uberflutungsbereiches. Wenn die Pumpe so montiert ist, daß sie auf Gleitschienen nach hinten herausgezogen werden kann, wird die Instandhaltung wesentlich vereinfacht.

Einschränkungen:

Die Motorgröße wird durch die Größe des Pumpenrahmens begrenzt.

Wenn der Motor nicht oben angeordnet werden kann, sollte er seitlich montiert werden. Zur Einstellung der Riemenspannung muß er auf Gleitschienen verschiebbar sein.

9-51 Pumpenantriebe

Riementriebe (konstante Drehzahl)Den Laufraddurchmesser einer Schlammpumpe kann man nicht so einfach ändern. Wenn man also z.B. die Förderleistung einer Pumpe ändern will, bleibt einem nur eine entsprechende Änderung der Drehzahl. Mit Keilriementrieben ist dies relativ einfach. Durch Tausch einer oder beider Riemenscheiben kann man die Pumpendrehzahl so genau einstellen, daß auch bei betrieblich bedingten Veränderungen die Pumpe immer im günstigsten Bereich laufen kann.

Wenn die Keilriemen richtig gespannt sind, sind Riementriebe heute sehr zuverlässig. Die Lebensdauer liegt bei 40.000 h, der Leisungsver-lust beträgt weniger als 2%.

Das Übersetzungsverhältnis geht bis 5 : 1 bei einer Motordrehzahl von 1500 –1 und 1:4 bei einer Drehzahl von 1800 –1.

EinschränkungenBei sehr niedrigen Pumpendrehzahlen, z.B. bei Saugbaggerpumpen, oder bei sehr hoher Antriebsleistung sind Keilriementriebe nicht geeignet. In diesem Fall sollte man Zahnradgetriebe oder Zahnrie-mentriebe verwenden.

Zahnriementriebe werden immer öfter verwendet, da sie flexibel wie Keilriementriebe sind, aber weniger Spannung benötigen.

9-52Pumpenantriebe

Antriebe mit veränderbarer DrehzahlIn einigen Fällen sollte man drehzahlveränderbare Antriebe einsetzen, z.B. wenn veränderliche Strömungsbedingungen vorliegen oder sehr lange Förderleitungen usw. Mit regelbaren Antrieben kann man sehr gut Regelkreise mit dem Mengenstrom als Führungsgröße aufbauen. Änderungen des Feststoffanteils oder der Korngröße haben dann nur noch geringen Einfluß auf die Fördermenge. Sollte sich eine Ver-stopfung anbahnen, wird sofort die Fördergeschwindigkeit erhöht und somit dem Verstopfen entgegengewirkt. Moderne elektronische Antriebe, so vor allem frequenzgeregelte Antriebe, bieten viele Vor-teile und sind schon weit verbreitet. Sie können mit Standardmotoren verwendet werden.

EinschränkungenEs gibt nur einen Vorbehalt gegen Antriebe mit veränderbarer Dreh-zahl: sie sind teurer als einfache Antriebe.

Anmerkungen zu verbrennungsmotorischen AntriebenAn abgelegenen Stellen oder Baustellen „auf der grünen Wiese“ werden Pumpen, die vorübergehend oder bei Notfällen eingesetzt werden, häufig von Industrie-Dieselmotoren angetrieben. Sie werden als komplette Einheit, die auf einem gemeinsamen Rahmen montiert ist, geliefert. Da die Motordrehzahl veränderbar ist, können sie an unterschiedliche Aufgaben angepaßt werden.

9-53 Pumpenantriebe

9-54Pumpenantriebe

10-55 Hydraulische Grundlagen

10. HYDRAULISCHE GRUNDLAGEN

Um Schlammpumpen und die dazugehörenden Anlagen verstehen zu können, muß man die theo-retischen Grundlagen der Hydraulik von Pumpen und Leitungssystemen und das Zusammenwirken wenigstens in groben Zügen kennen.

Das hydraulische Verhalten einer Schlammpumpe hängt gleichermaßen von zwei Einflußbereichen ab:

I. Den hydraulischen Bedingungen in der Pumpe und in den Rohrleitungen hinter der Pumpe:

• KenngrößenderPumpe(FörderdruckundFördermenge)

• DruckleitungenunddasSystem„Schlamm“(Reibungsverluste)

• EinflußdesSchlammverhaltensaufdieFunktionderPumpe

II. DenhydraulischenBedingungenaufderSaugseitederPumpe

• Pumpenvordruck(Über-oderUnterdruck)

• Luftdruck(abhängigvongeodätischerHöheundWetter)

• Saugleitungen(Reibungsverluste)

• Schlammtemperatur (bestimmt die Partialdampfdrücke imSchlamm)

Für optimale Betriebsbedingungen müssen beide Einflußfelder gleichermaßen berücksichtigt werden !!

10-56Hydraulische Grundlagen

PumpenkennlinienFürdieDarstellungderArbeitsweisevonSchlammpumpenwerdenmeistdieKennlinienvonPumpenfürWasserverwendet.

DiegrundlegendeKennlinie jederPumpe istdie Drosselkurve (Q, h-Linie, engl. HQ = Head/Capacity), die das Verhältnis zwischen DruckerhöhungundVolumenstromdesSchlammsbei konstanterDrehzahl zeigt.

Beispiele für Drosselkurven

Anmerkungen:

Druckanstiegbei gemanchmalangestrebt schlossenemVentil (stabil)

Druckabfallbeige- manchmalnicht schlossenemVentil akzeptabel(instabil)

steileKurve manchmalgewünscht

flacheKurve meistbei Schlammpumpen

Druck

Förderstrom

Druck

Druck

Druck

Förderstrom

Förderstrom

Förderstrom


Welche Kennlinien werden benötigt?ZurvollständigenBeschreibungeinerSchlammpumpebenötigtmandiefolgendenKennlinien:

1. Förderdruck in Abhängigkeit vom Volumenstrom (Drossel kurve)

2. Wirkungsgrad in Abhängigkeit vom Volumenstrom

3. Leistungsbedarf in Abhängigkeit vom Volumenstrom

4. Kavitationsneigung in Abhängigkeit vom Volumenstrom (NPSH)

WICHTIG !

SämtlicheKennlinien -Druck,Leistung,Wirkungsgrad - stimmennichtmehr,wenndersaugseitigeVordrucknichtausreicht.IndiesemFall fallendiePumpenleistungenstarkaboderdiePumpe fördertüberhauptnichtmehr.Mehrdazuweiterhintenunter„NPSH“.

Druck

Volumenstrom


Drosselkurven - Affinitätsgesetze für PumpenUmdasVerhaltenvonSchlammpumpenbeiunterschiedlichenDreh-zahlenoderLaufraddurchmessernbeschreibenzukönnen,benötigtmaneineScharvonKurven.DieseerhältmandurchAnwendungderAffinitätsgesetze.

Gesetze bei festem LaufraddurchmesserBeigegebenemLaufraddurchmesserundveränderlicherDrehzahlgeltenfolgendeGesetze:

H=Förderhöhe,Q=Volumenstrom,V=Drehzahl,P=Leistung

Esgilt,wennQ1,H1undP1diezurDrehzahlN1gehörendenWertesind,fürdiebeieinerverändertenDrehzahlN2gehörendenWerte:

Q1/Q2=N1/N2 oder Q2=Q1xN2/N1

H1/H2=(N1/N2)2 oder H2=H1x(N2/N1)2

P1/P2=(N1/N2)3 oder P2=P1(N2/N1)3

DerWirkungsgradbleibtungefährgleich.

Drosselkurve bei N1

N2

Leistung bei N1

N2

N1N2


Gesetze bei fester DrehzahlÄndertsichderLaufraddurchmesserbeikonstanterDrehzahl,sogilt:

H=Förderhöhe,Q=Volumenstrom,D=Durchmesserl,P=Leistung

Esgilt,wennQ1,H1undP1die zumLaufraddurchmesserD1gehö-rendenWertesind, fürdiebeieinemverändertenDurchmesserD2 gehörendenWerte:

Q1/Q2=D1/D2 oder Q2=Q1xD2/D1

H1/H2=(D1/D2)2 oder H2=H1(D2/D1)2

P1/P2=(D1/D2)3 oder P2-=P1x(D2/D1)3

Einfluß des Schlamms auf den Betrieb der PumpeWieschonerwähnt,sinddiePumpenkennlinienmitklaremWasserermitteltworden. FürdenBetriebmit SchlämmenmüssendaherKorrekturenvorgenommenwerden.

FürjedenSchlammmußzunächstermitteltwerden,obersedimen-tiert oder nicht sedimentiert(viskoserSchlamm).InderRegelwerdenSchlämmemiteinerPartikelgrößeunter50Mikrometeralsnichtsedi-mentierend(viskos)angesehen.

Drosselkurve bei D1

D2

Leistung bei D1 D1D2


Pumpen von sedimentierenden SchlämmenFürsedimentierendeSchlämmeistdieKorrelationnachCavediege-bräuchlichsteMethode,denEinflußderFeststoffeaufdasVerhaltenderPumpezuberücksichtigen.

NeuereVerfahren,wiez.B.dasMetso-Verfahren,dieauchdenEinflussderPumpengrößeberücksichtigen,werdenangewandtbeimEinsatzspeziellerAuslegungssoftwarewiez.B.PumpDim.DieseVerfahrensindgenauer;dasVerfahrennachCaveistimAnsatz(zu)konservativ.

ManbenötigtdazueinenFaktorHR /ER,derabhängig istvondermittlerenKorngröße(d50),derFeststoffdichteunddemFeststoffgehalt.DasDruckverhältnisHR(HeadRatio)verhältsichwiedasWirkungsgr-adverhältnisER(EfficiencyRatio).

FörderdruckSchlamm/HR=DruckkennlinieWasser

WirkungsgradSchlamm=WirkungsgradWasserxER.

FörderdruckundFördermengebeiWasserwerdeneingesetzt zurBerechnungderDrehzahlunddesWirkungsgrades.DieUmrechnungaufdieentsprechendenWerte fürSchlammbenötigtman,umdieAntriebsleistungzubestimmen.

TypischeKurvenfüreinensedimentierendenSchlamm HR bzw. ER

NomogrammzurBestimmungvonHRundER.MitdenKennlinienfürWasserkönnendarausdieWertefürSchlämmeberechnetwerden.

PARTIKELGRÖSSE(d50)inmm.

rel.FE

STST

OFF

DIC

HTEFESTGE

STOF

FGEH

ALT

Gewichte

%

rel.FE

STST

OFF

DIC

HTE


Betrieb von Pumpen mit nichtsedimentierenden (viskosen) Shlämmen

DieUmrechnungderPumpenkenngrößenbeiviskosenSchlämmenerfolgtinAnlehnungandieRichtliniendesAmerikanischenInstitutsfürHydraulik(AHI).

DieTabellendesAHIverwendenfürdieBerechnungderFaktorendietatsächliche, nicht die scheinbare Viskosität. InKapitel11wirdderUnterschiederläutert.

Wirweisendaraufhin,daßdieWertefürdenBetriebderPumpebeimB.E.P.(BestEfficiencyPoint,Betriebspunkt)zugrundeliegenundnichtbeimArbeitspunkt.

DievomAHIberechnetenFaktorenkönnenalssehrkonservativan-gesehenwerden,dafürdieErmittlungderWertePumpenmitsehrschmalenLaufrädernverwendetwurden.Schlammpumpenhabenseit langemwesentlichbreitereLaufräder,sodaßdietatsächlichenWertegünstigersind.

TypischeKurvefürnichtsedimentierendeSchlämme

Q/Hviskos Leistung

Wasser

viskos

Wasser

Wirkungsgrad

viskos

Druck

Volumenstrom


Volumenstrom in USGpM (US-Gallonen pro Minute)Korrekturnomogramm für viskose Flüssigkeiten

(übernommenvomAHI)

UM

RECH

NU

NG

SFA

KTO

REN

FÖRD

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ÖH

E IN

FU

SS

Vo

lum

enst

rom

und

Wir

kung

sgra

d D

ruck


Förderhöhe und DruckUm verstehen zu können, wie man Schlammpumpen einsetzt, muß man den Unterschied zwischen „Förderhöhe“ und „Druck“ kennen. Kreiselpumpen sollen Förderhöhe bringen - keinen Druck!

BeispielBeieinerPumpe,dieeineFörderhöhevon51mWassersäulebringt,mißtmaneinenDruckvon5,0bar.WürdesieeinenSchlammmiteinemspezifischenGewichtvon1,5t/m³51mhochpumpen,wärederge-messeneDruck7,5bar.BeieinemleichtenHeizölmitdemspezifischenGewicht0,75t/m³lägedergemesseneDrucknurnochbei3,75bar.

Wichtig!DieAntriebsleistungeinerPumpeunddererforderliche Druck,umbeiunterschiedlichenFlüssigkeitendiegleicheFörderhöhezuerbringen,sindvomspezifischenGewichtderFlüssigkeitabhängig.

Probleme beim Messen der FlüssigkeitssäuleAuchwenndasDruckmeßgeräteineMeterskalahat,mißtmantatsäch-lichdenDruck.Denn:wennsichdasspezifischeGewichtändert-wiehochistdanndieFlüssigkeitssäule?

Schlamm HerölWasser

Schlamm

Heröl

Wasser


Hydraulische Verhältnisse der SaugseitePositiverNetto-VordruckNPSH(NetPositiveSuctionHead)

DamiteineSchlammpumpeeinwandfreiarbeitet,mußderDruckinderPumpeanjederStellegrößerseinalsderDampfdruckderFlüssig-keit.DieswirddurcheinenausreichendenVordruckanderSaugseitederPumpeerreicht.DerdafürerforderlicheDruckwird

positiver Netto-Vordruck NPSH* (Net Positive Suction Head) genannt.

IstausirgendeinemGrundderDruckanderSaugseitederPumpezuniedrig,fälltimAnsaugbereichderPumpeaufdenniedrigstmöglichenWertab,denDampfdruckderFlüssigkeit.

*NPSHisteininternationalüblicherBegriff

Dampfdruck und KavitationWennderDruckbisaufdenDampfdruckabgefallenist,bildensichDampfblasen,diemitderFlüssigkeitzusammeninBereichehöherenDrucksgelangen.IndiesenBereichenimplodierendieBlasen.DabeientsteheninganzbegrenztenBereichenextremhoheDrückebiszu10.000bar.DerEffektdieserMini-ImplosionenwirdKavitationgenannt(s.auchSeite74).


Kavitationhatnichtsdamitzutun,daßsichLuftimSchlammbefindenkann. Esbedeutet vielmehr,daßdie FlüssigkeitbeiUmgebungs-temperaturanfängtzukochen,verursachtdurchdengeringenDruck.InMeereshöheistderatmosphärischeDruck1bar,Wasserkochtbei100°C.IneinerHöhevon2.800mhabenwirnurnoch0,72bar,Wasserkochtdannbereitsbei92°C.(s.TabelleaufS.66undDiagrammaufS.67).

KavitationwirktsichhauptsächlichdurcheinenAbfalldesWirkungs-gradesaus,bedingtdurcheinenAbfalldesVolumenstromsundderFörderhöhe.Zusätzlich könnenSchwingungenundmechanischeBeschädigungendieFolgesein.

Kavitationtrittvorallemauf,wenn:

• derBetriebingroßerHöheliegt

• diePumpealsSaugpumpearbeitet(s.Seite10-75)

• heißeFlüssigkeitengepumptwerden.

Ein zu niedriger NPSH-Wert verursacht Kavitation!!

Esistdaherwichtig,denNPSH-WertsowohlfürdenlaufendenBetriebalsauchfürdieAnfahrphasederPumpezuermitteln.

Wie wird der NPSH-Wert bestimmt?

Woherwissenwir,welchenNPSH-Wertwirbrauchen?EsgibtfürjedePumpeeinen„erforderlichen“NPSH-Wert,den NPSHR-Wert(R=Re-quired).DieserWertwirdnichtberechnet,eristeinepumpenabhän-gigeKennzahl.InallenPumpendiagrammenwirdderNPSHR-WertfürverschiedeneVolumenströmeundDrehzahlendargestellt.

DieAnlagebringtnunden„erreichbaren“ NPSHA-Wert(A=Available).


DerNPSHA-WertderSaugseitemußnunbestimmtwerden.

Anmerkung: Der (erreichbare) NPSHA-Wert muß immer größer als der (erforderliche) NPSHR-Wert sein !

Berechnung der NPSH-WerteAlleFörderhöhenderSaugseitemüssenaddiertundalle (Druck-)Verluste davon abgezogen werden.

Tabelle: erforderliche Drücke in unterschiedlichen Höhen

Druck,angegebeninmWS(mWassersäule),umbeiderHöheimmüberNormalnull(NN)einenstatischenDruckvon1barzuerzeugen.

m ü. NN m WS

0 0,3

1000 9,2

2000 8,1

3000 7,1


��

��

�

�

�

�

��

��

��

�

��

��

Diagramm:DampfdruckvonWasseralsFunktionderTemperatur°C

Formeln zur Berechnung von NPSHA

NPSHA=atm.DruckinmWS+/-statischerDruck-Verluste-Dampf-druck

Beispiel

EinbaueinerSvedala-SchlammpumpevomTypHM150 ingroßergeografischerHöhe,z.B.inChuquicamata,Chile.

Geforderte Werte: 65mFörderhöhe,440m³/h

Lage: 2.800mü.NN=>atm.Druck7,3mWS

Saugseite: 2,0mSaughöhe(Flüssigkeits spiegel2munterPumpe)

Reibungsverlust Saugleitung:0,5mWS

mittlere Betriebstemperatur: 22°C=>Dampfdruck0,3mWS

Rechengang:NPSHA=7,3-2,0-0,5-0,3[mWS]=4,5[mWS]

NPSHR(Pumpenkennlinie)=6,0[mWS]

=> NPSHAistum1,5mWSzuniedrig!

WürdedieselbePumpeinNordeuropainMeereshöheinstalliert,wärederNPSHA-Wert7,5mWS

=> NPSHA ist in Ordnung!

Dam

pfdr

uck

Temperatur Co


Kavitation – ZusammenfassungWennderNPSHA-WertkleineralsderNPSHR-Wertist,gehtdieFlüs-sigkeitimLaufradaugeindieDampfphaseüber.WenndieKavitationzunimmt,wirddurchdieMengederDampfblasender fürdieFlüs-sigkeitsströmungzurVerfügungstehendeQuerschnittimmermehrabnehmen, sodaßdurchdieDampfblasendiePumpe letztendlichblockiertwird-eskannkeineFlüssigkeitmehrgepumptwerden!

WennsichdieDampfblasenweiterdurchdasLaufradinBereichemithöherenDrückenbewegen,implodierensiemitsolcherWucht,daßsiemechanischeBeschädigungenverursachenkönnen.

LeichteKavitationwirdvielleichtnurdenWirkungsgradetwasverrin-gernunddenVerschleißerhöhen.StarkeKavitationverursachtLärm,Schwingungen und Beschädigungen.

Anmerkung:

Schlammpumpen sind gegen Kavitation nicht so empfindlich wie Wasserpumpen, weil sie schwerer gebaut sind, größere freie Quer-schnitte haben und verschleißfeste Werkstoffe eingesetzt werden.


Betrieb von Schlammpumpen im SaugbetriebBeiderBerechnungeinerPumpefüreinenEinsatzmitdenDatenaufSeite71wardasAnsaugenderkritischePunkt.NormalerweisearbeitenSchlammpumpenohneProblemeauchimSaugbetrieb,jedochnur,wenn man die typspezifischen Grenzen beachtet:

der (erforderliche) NPSHR-Wert muß kleiner als der (verfügbare) NPSHA- Wert sein !

DiemaximaleSaughöhekannfürjedenEinsatzzweckeinfachberech-net werden:

max.Saughöhe=atm.Druck-NPSHR-Dampfdruck.

Vorbereitungen zum Anfahren von Schlammpumpen

JedeKreiselpumpemuß(vorInbetriebnahme)entlüftetwerden!DieskannvonHanddurchgeführtwerden(indemdiePumpemitFlüssig-keitgefülltwird)-inindustriellenAnlagensollteesjedochautomatischgeschehen.


Automatische EntlüftungEinVerfahren zur automatischenEntlüftung ist das unterdruck- gestützte Selbstent lüftungs-System.

Dafürmüssendie folgendendreiKomponentenzusätzlichanderPumpevorhandensein:

1. Eine Vakuumpumpe,dievonderPumpenwelleständigmitange-triebenwirdunddieLuftausdemPumpengehäuseabsaugt.

2. Ein Vorlagebehälter,deramSaugstutzenderPumpeangeflanschtist.DamitwirdderFlüssigkeitspegelreguliertundverhindert,daßFlüssigkeitindieVakuumpumpegelangt.

3. Ein Rückschlagventil inderDruckleitung,dasamDruckstutzenangeflanschtistundverhindert,daßFlüssigkeitausderDruckleit-ungzurückströmenkann.

1

23


Pumpen von Schäumen

DasPumpenvonSchäumen(ausFlotationenoderanderenVerfahrens-stufen)isteinklassischesSchlammpumpenproblem.

Wie wird das hydraulische Verhalten der Pumpe durch Schaum bee-influßt ?

In einer horizontalen SchlammpumpetrittdasProblemauf,wennSchaumindenBereichdesLaufradesgelangt:derSchaumwirdnäm-lichschonimAnsaugbereichinRotationversetzt.

DurchdieZentrifugalkräftewerdendieBestandteilemitihrerunter-schiedlichenDichtegetrennt:dieFlüssigkeitdrängtnachaußen,dieLuftsammeltsichimZentrum.DieLuftblockiertsodenWegfürdenSchlamm,diehydraulischeLeistungderPumpewirddadurchverrin-gert.Dasführtnundazu,daßderFlüssigkeitspegelimPumpensumpfsteigt,dieLuftimAnsaugbereichverdichtetundschließlichdieFlüs-sigkeitwiederdasLaufraderreicht.


NunwirdwiederFlüssigkeitgefördertunddieLuftmitherausgedrückt.

Anschließendbildetsichwiedereinneuer„Luftpfropfen“,derobenbeschriebeneAblaufbeginntvonneuemundsoweiter...DasErgebnisisteineoszillierendeFörderung.

Auslegung von horizontalen Schlammpumpen für Schaum

WennmaneinehorizontaleSchlammpumpeeinsetzenmuß,solltenfolgendeRegelnfüreinguteshydraulischesVerhaltenbeachtetwer-den:

EineübergroßePumpewählen!

• Ineiner längerenhorizontalenAnsaugleitungkannmehrLuftentweichen.

• EinegroßeSaugöffnungkannnichtsoleichtblockiertwerden.

DiePumpedarfsaugseitignichtgedrosseltwerden!

• DieSaugleitungmußmindestensdengleichenQuerschnittwiedieDruckleitunghaben.

DieHöhederVorlagemußvergrößertwerden!

• AusreichendisteineHöhevonmindestens6-10m.

6-10 m


Vertikale Schlammpumpen sind optimal für das Pumpen von SchäumenDievertikalenSchlammpumpenwurdenursprünglichentwickeltfürwechselndeVolumenströmeund... für das Pumpen von Schäumen.

DiePumpenderbeidenBaureihenVTundVS sindgeeignet fürSchäume.

Die VT Schlammpumpen bestehen aus einem Vorlagebehälter mit integrierterPumpe.DasPumpengehäuseistuntenamBehälterange-flanscht,derSchlammwirddurcheineeinfacheÖffnungimBehälterangesaugt.DieLuft,diesichimZentrumdesLaufradessammelt,kannganzeinfachentlangderAntriebswellenachobenentweichen.

Die VS Schlammpumpe arbeitetmiteinemuntenliegendenAnsaug-stutzen.DasLaufradhatdaherdieHauptschaufelnunten,anseiner(oberen)RückseitesindflacheAbdichtschaufeln.DiesedrückendieLuftdurchzweiAusblasöffnungenanderGehäuseoberseitenachaußen,sodaßdasGehäuseständigentlüftetwird.


Baureihe VF – speziell für Schaum entwickelt

DieVFPumpen(verticalfrothpump,vertikaleSchaumpumpe)sindspeziellfürdasPumpenvonSchäumenentwickeltworden.

Besonderheiten

• PumpenwelleliegtinderBehälterachse.

• DerBehälteristkonischundobengeschlossen.

• DerEinlaßstutzendesBehälters ist tangentialamoberenRandangeordnet.

FunktionDertangentialeEinlauferzeugteinestarkeWirbelströmung(Vortex),ähnlichwiebei einemHydrozyklon. Scher-undZentrifugalkräftetrennenbzw.zerstörendieBindungzwischenLuftblasenundFlüs-sigkeitbzw.FeststoffundscheidendiefreieLuftvomSchlammab.DieLuftsteigtentlangderWellenachoben,sodaßsiediePumpenichtblockierenkann.DergeschlosseneBehältermitderpatentiertenVortex-VerwirbelungerhöhtdieLeistungundverringertdasVersp-ritzenvonFlüssigkeit.

VorteileDieFörderleistungwirderhöht,selbstunterhoherLastwirdnurwenigverspritzt.



11-77 Schlammpumpensysteme

11. SCHLAMMPUMPENSYSTEME

GrundlagenIm vorigen Kapitel haben wir die Saugseite von Schlammpumpen näher be trachtet - nun müssen wir uns der Druckseite zuwenden, bei der auch die im Rohrleitungssystem entstehenden Reibungsverluste berücksichtigt werden müssen.

Schlammpumpen sind immer Bestandteil eines komplexen Systems, wobei der Schlamm in der Regel durch Rohrleitungen gepumpt wird. Bei der Pumpenaus legung muß man daher den statischen Druck im System, den Förderdruck und alle Reibungsverluste berücksichtigen, um den gewünschten Volumenstrom pumpen zu können.

Der Arbeitspunkt eines Systems liegt im Schnittpunkt der Drosselkurve der Pumpe mit der Rohrkennlinie

Wichtig !

Den Leitungswiderstand niemals zu hoch ansetzen, da sonst die Pumpe

• einezuhoheFörderleistungbringt

• dieLeistungsverlustesteigen

• derMotorüberlastetwerdenkann(biszurBeschädigung)

• beiungünstigenVerhältnissenaufderSaugseiteKavitationauftretenkann

• derVerschleißhöheralserwartetwird

• ProblememitderAbdichtungauftretenkönnen.

DieerforderlicheFörderhöhesollteimmersogenauwiemöglichbestimmtwerden.AlsSicherheitszuschlagkannmaneinehöhereMotorleistunginstallieren.

Betriebspunkt!

LeitungskennlinieFörderhöhe

Reibungs-verluste

StatischesDruck

Dresselkurve (Pumpe)

Volumenstrom

11-78Schlammpumpensysteme

Leitungssysteme-Grundlagen

DasLeitungssystem

Die Höhe der Flüssigkeitssäule in einem System ist die Summe von Gravitations energie, Druckenergie und kinetischer Energie. Die Druck-energie, die eine Pumpe in eine Flüssigkeit bringen muß, um den gewünschten Förderstrom zu erbringen, ist die Differenz zwischen den Flüssigkeitssäulen (Drücken) hinter und vor der Pumpe.Da diese Werte an den Pumpenflanschen meist unbekannt sind, muß man die an definierten Stellen im System ermittelten Werte nehmen und die Leitungsverluste zwischen diesen Punkten und der Pumpe in die Rechnung einbringen.In der Zeichnung oben sind die Höhen der Flüssigkeitssäule im Vorbe-hälter (Punkt 1) und in dem Behälter, der befüllt wird (Punkt 2), bekannt.Punkt1 statischer Druck = H1 Druck von außen = 0 (nur atmosphärischer Druck) Fließdruck = 0 (Fördergeschwindigkeit nahe 0)Also Gesamtdruck vor Pumpe = H1 - Leitungsverluste SaugseitePunkt2 statischer Druck = H2 Druck von außen = 0 (nur atmosphärischer Druck) Fließdruck = v2² / 2 g mit v2 = Fließgeschwindigkeit in Punkt 2 [m/s] g = Erdbeschleunigung = 9,81 m / s²Also Gesamtdruck hinter Pumpe = H2 + (v2² / 2 g + Leitungs verluste Druck seiteDifferenzdruck Pumpe (PHD) (pump differential head) = Druck hinter Pumpe - Druck vor PumpePHD = (H2 + (v2² / 2 g + Leitungs verluste Druckseite) - (H1 - Leitungs-verluste Saugseite)In der Praxis ist der Fließdruck sehr klein (bei einer Geschwindigkeit von 3 m/s nur etwa 0,46 m WS), so daß er in der Rechnung oft vernac-hlässigt wird. Esgiltdann: PHD = H2 - H1 + Leitungsv. nach P. + Leitungsv. vor P.


Reibungsverluste

GeradeRohrleitungenÄhnlich wie die Spannungsverluste in Stromleitungen gibt es in hydrodynamischen Systemen Leitungsverluste. Die Reibungsverluste in einem geraden Rohr hängen ab von:

• Durchmesser

• Länge

• Material(Wandrauhigkeit)

• Fließgeschwindigkeit.

Man kann die Reibungsverluste bestimmen mit:

1. Tabellen

2. Moody-Diagrammen

3. Berechnung anhand halbempirisch ermittelter Formeln, wie z.B. die Gleichungen nach Hazen und William.

Wenn Sie Leitun gsverluste nicht mit unserer Software Metso PumpDimTM für Win dowsTM bestimmen wollen, empfehlen wir das Diagramm auf der nächsten Seite.

ReibungsverlusteinFittingsWenn neben den geraden Rohren auch Fittings und Ventile in der Lei-tung sind, müssen deren Reibungsverluste dazu addiert werden. Die gebräuchlichste Methode dafür arbeitet mit einer „Äquivalenzlänge“. Sie kann für andere Flüssigkeiten als Wasser verwendet werden. In einer Tabelle kann man ablesen, wie lang ein gerades Rohr mit dem selben Reibungsverlust wie das Fitting (bzw. Ventil) ist. (s. Seite11-80)

TEL-Gesamt-Äquivalenzlänge(TotalEquivalentLength)

TEL = Gesamtlänge der geraden Rohre + Äquivalenzlänge aller Fittings


GeschwindigkeitenundReibungsverlustefürWasseringlattenRohren

Reibungsverluste nach Hazen und William berechnet mit C = 140

PumpenvonSchlämmenZur Berechnung der Reibungsverluste können Schlämme mit Feststoffgehalten bis 15 Vo% wie Wasser angesehen werden. Bei höheren Feststoffgehalten mit den Faktoren aus dem Diagramm rechts korrigieren.

40

30

20

10

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8

Die berechneten Werte dürfen nur für grobe Schätzungen verwendet werden

Durchfluss l/m

Reib

ungs

verlu

ste

Met

er /

100

Met

er R

ohr

Velo

city

in R

ohr m

/s

Umkreiste Beispiel: 2000 l / min bei Ø 150 mm Rohre bieten eine Geschwindigkeit von 1,9 m / s und die Reibung Verlust von 2,2%


ReibungsverlustinVentilenundFittings –Längenäquivalent(Richtwerte)

Ungefähre Widerstände von den häufigsten Rohrleitungskomponenten

R>3xN.B. R=2xN.B. Schlauch voller R>10xN.B. Durchgang Glattes Langer Langer Membranv. Klappe Rohr Bogen Bogen Winkel T-Stück Bogen Offen waagerecht 25 0,52 0,70 0,82 1,77 0,30 2,60 - 0,37

32 0,73 0,91 1,13 2,40 0,40 3,30 - 0,49

38 0,85 1,09 1,31 2,70 0,49 3,50 1,19 0,58

50 1,07 1,40 1,67 3,40 0,55 3,70 1,43 0,73

63 1,28 1,65 1,98 4,30 0,70 4,60 1,52 0,85

75 1,55 2,10 2,50 5,20 0,85 4,90 1,92 1,03

88 1,83 2,40 2,90 5,80 1,01 - - 1,22

100 2,10 2,80 3,40 6,70 1,16 7,60 2,20 1,40

113 2,40 3,10 3,70 7,30 1,28 - - 1,58

125 2,70 3,70 4,30 8,20 1,43 13,10 3,00 1,77

150 3,40 4,30 4,90 10,10 1,55 18,30 3,10 2,10

200 4,30 5,50 6,40 13,10 2,40 19,80 7,90 2,70

250 5,20 6,70 7,90 17,10 3,00 21,00 10,70 3,50

300 6,10 7,90 9,80 20,00 3,40 29,00 15,80 4,10

350 7,00 9,50 11,00 23,00 4,30 29,00 - 4,90

400 8,20 10,70 13,00 27,00 4,90 - - 5,50

450 9,10 12,00 14,00 30,00 5,50 - - 6,20

500 10,30 13,00 16,00 33,00 6,10 - - 7,30

Äquivalenzlängen (glattes gerades Rohr mit Durchmesser: s. linke Spalte)


EinflußdesSchlammsaufdieReibungsverluste

Wie bei der Pumpe selbst ändern sich die Verhältnisse im Rohrleitungs-system, wenn statt Wasser Schlamm gepumpt wird. Dabei muß unter-schieden werden, ob der Schlamm sedimentiert oder nicht. Generell werden dabei Schlämme mit einer Korngröße unter 50 Mikrometer als nichtsedimentierend angesehen.

ReibungsverlustebeisedimentierendenSchlämmenDie Berechnung der Reibungsverluste bei sedimentierenden Schläm-men ist kompli ziert. Am einfachsten geht es mit einem speziellen PC-Programm, wie z.B. die Metso-Software PumpDim™ for Windows™.

Bei kurzen Rohren und hoher Fördergeschwindigkeit kann der Verlust an Förder höhe mit dem bei Wasser gleichgesetzt werden. Für Nähe-rungsrechnungen können dabei die Korrekturfaktoren von Seite 11:83 unten verwendet werden.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten kann der Reibungsverlust nur schlecht berechnet werden. Es besteht ein hohes Risiko, daß die Fest-stoffe sich absetzen und so auf bauen, daß die Leitung blockiert wird.

Das Nomogramm auf der nächsten Seite gibt Mindestgeschwindig-keiten für einen sicheren Betrieb an.

Druckverlust

Wasser + Feststoffe

Wasser

Geschwindigkeit

gleitendfest,aufbauend

aufwirbend heterogenverteilt

homogenverteilt


Nomogramm zur Ermittlung der Mindestgeschwindigkeit (nach Wilson 1976)

Beispiel: Rohrdurchmesser 250 m = 0,250 m Korngröße = 0,5 mm (ungünstigste Größe) Korndichte = 3,8 kg/dm³ Mindestgeschwindigkeit = 4,5 m/s

ReibungsverlustebeinichtsedimentierendenSchlämmenDie Reibungsverluste bei nichtsedimentierenden Schlämmen lassen sich am besten mit Hilfe eines Computerprogramms berechnen. Es gibt zwar eine Reihe von manuellen Rechenverfahren, wegen der Vielzahl der Parameter sind sie jedoch äußerst kompliziert. Unab-hängig von der Methode müssen die rheologischen Para meter des Schlamms bekannt sein. Näherungsmethoden liefern Ergebnisse, die meist mit Vorsicht zu betrachten sind.

ZusammenfassungEs ist wichtig, daß alle Druckverluste im System sehr genau berechnet werden. Nur eine richtig ausgelegte Pumpe wird auch wirtschaftlich im System (beim richtigen Arbeitspunkt) arbeiten, die nötige Förderhöhe bei der optimalen Geschwindigkeit bringen. Am besten verwenden sie das PC-Programm PumpDim™ for Windows™.

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PumpensümpfeHier einige nützliche Hinweise für die Gestaltung von Pumpen-sümpfen als Vorlage:

HorizontaleSumpfpumpen

1. DerBoden sollte um mindestens 45° zum Pumpeneinlauf geneigt

sein. Bei schnell sedimentierenden Feststoffen können bis zu 60° erforderlich sein.

2. DerBehälterzulaufsollte unter dem Flüssigkeitsspiegel liegen, um zu vermeiden, daß Luft mit angesaugt wird. Dies ist vor allem bei Schäumen wichtig.

3. DasBehältervolumen sollte so klein wie möglich sein. Für die Auslegung ist die Verweilzeit maßgebend; sie kann zwischen 15 Sekunden bei groben Partikeln und 2 Minuten bei feinen Partikeln liegen.

4. DieLeitungzwischenSumpfundPumpe sollte so kurz wie mög-lich sein. Als Faustregel gilt: gleicher Durchmesser wie Ansaug-stutzen der Pumpe, Länge max. 5 x D. Längen von mehr als 10 x D sollten vermieden werden.

BeiderVerbindungsleitungsolltenochfolgendesbeachtetwerden:

5. EinAblaßventil sollte in der Leitung sein. Darunter sollte sich

6. eineAblaufrinnebefinden, um den Schlamm auffangen zu kön nen.

7. Der Anschluß sollte über ein verstärktes Schlauchstück (unter-druckfest!) erfol gen.

8. Absperrventil mit vollem Durchgang.

Reservepumpen sollten separat aufgestellt sein, um ein Absetzen der Feststoffe im nicht durchströmten Pumpensumpf zu vermeiden.


Bodensumpf

Volumen so klein wie möglich, um Sedimentation zu verhindern.

Abstand von Saugstutzen bis Boden (B) sollte 2 x A (Durchmesser Stutzen) sein.

Sumpfboden der flache Bereich (C) sollte 4 bis 5 x A sein.

Sumpftiefe (D) sollte sich nach der Verweilzeit der Flüssigkeit und den Abmes sungen der Pumpe mit Antrieb richten.

D


Mehrpumpen-AnlagenEs gibt zwei Fälle, bei denen mehrere Pumpen erforderlich sind:

wenneinePumpenichtgenugFörderhöhebringt

wennderFörderstromvoneinerPumpenichtbewältigtwerdenkann

PumpeninReiheWenn eine Pumpe nicht genug Förderhöhe bringt, können zwei oder mehr Pumpen hintereinander betrieben werden.

Bei zwei Pumpen wird der Saugstutzen der zweiten Pumpe direkt an den Druckstut zen der ersten angeflanscht. Man erreicht so die dop-pelte Förderhöhe. Sind die Pumpen identisch, bleibt der Wirkungsgrad gleich.

ParallelePumpenWenn die Förderleistung nicht ausreicht, können zwei oder mehrere Pumpen paral lel betrieben werden. Beide Pumpen arbeiten in die gleiche Druckleitung.


Einigesüber„Viskosität“Beim Pumpen von Schlämmen taucht immer wieder der Begriff „Viskosität“ auf.

Viskosität ist das Fließvermögen des Schlamms. Dieses Fließvermögen hängt von derinnerenReibungim Schlamm ab, d.h. wie die Scher-kräfte oder die Bewegun gen übertragen werden können. Es gibt dabei zwei Arten von Flüssigkeiten:

newtonsche und nicht-newtonsche Flüssigkeiten.

NewtonscheFlüssigkeiten

Flüssigkeiten, in der die Schubspannung proportional dem Geschwin-digkeitsgefälle ist, heißen Newtonsche Flüssigkeiten..

Die Viskosität ist als der Tangens des Winkels definiert und ist eine Konstante der jeweiligen Flüssigkeit. Typische Newtonsche Flüssig-keiten sind Wasser und Öl.

Nicht-newtonscheFlüssigkeiten

Die meisten Schlämme mit hohem Feststoffgehalt sind nicht-newton-sche Flüssigkei ten. Sie verhalten sich „plastisch“. Das bedeutet, daß zuerst ein gewisser Energie betrag in den Schlamm gebracht werden muß, damit er in Bewegung gerät. Anschließend ist das Verhältnis von Bewegung und Energie eine Gerade.

Scherspannung

Viskosität

Scherkraft


Um die Reibungsverluste bzw. die Auswirkungen beim Pumpen von plastischen Schlämmen zu bestimmen, müssen die echte oder plas-tische dynamische Viskosität und der Energiebedarf (Fließspannung) beim Fließpunkt ermittelt werden.

Wir können dies in Laborversuchen tun.

ScheinbareViskositätEs wird oft fälschlich angenommen, daß die scheinbare Viskosität und die echte oder plastische dynamische Viskosität gleich sind.

Wie man sehen kann, ist die scheinbare Viskosität stark von der Scher-kraft abhän gig. Bei allen Auslegungsrechnungen für Pumpen muß man mit der echten Viskosität arbeiten und die Fließspannung, wenn bekannt, berücksichtigen.

Scherspannung

Echte oder Plastischeviskosität

Fliess-spanning

Scherkraft

Echte viskosität

Scherspannung

Scheinbareviskositätg

Fliess-spannung

Scherkraft


Anderenicht-newtonscheFlüssigkeitenEs gibt andere nicht-newtonsche Flüssigkeiten, bei denen das Ver-hältnis zwischen Scherspannung und Scherkraft nicht linear ist. Bei dilatanten Flüssigkeiten steigt die Viskosität mit steigendem Ener-gieeintrag an, Beispiele sind organische Polymere und Papierpulpe. Pseudoplastischehaben eine Abnahme der Viskosität bei stei gendem Energieeintrag, z.B. Farben, Tinten, Mayonnaise. In allen Fällen ist keine Zeitabhängigkeit vorhanden.

Es gibt aber auch nicht-newtonsche Flüssigkeiten mit zeitabhän-gigem Verhalten.Rheopixe Flüssigkeiten haben eine Viskosität, die mit zeitlich fortschreitendem gleichmäßigen Energieeintrag ansteigt, z.B. Bentonit und andere hydrophile Sus pensionen. Beitixothropen Flüssigkeiten fällt die Viskosität mit der Zeit ab, ein Bei spiel ist nich-ttropfende Farbe.


12-91 Optimaler betriebspunkt (BEP)

12. OPTIMALER BETRIEBSPUNKT (BEP)(Engl.: Best Efficiency Point)

Die Hydrodynamik einer Pumpe beeinflußt natürlich auch die mechanischen Kräfte auf die einzelnen Pumpenteile. Für jede Schlammpumpe gibt es nur einen Betriebspunkt, der für diese Pumpe ideal ist: den optimalen Betriebs punkt BEP.

Dieser Punkt liegt im Schnittpunkt der Drosselkurve bei dem gegebenen Förder strom mit der Kurve für den höchsten Wirkungsgrad.

BEP ist der optimale Betriebspunkt für die Pumpe.

Warum ist dieser Punkt so wichtig?

Hydrodynamische Effekte bei der Verschiebung des Betriebspunktes

Um zu verstehen, warum es so wichtig ist, möglichst nahe am optimalen Betriebs punkt zu arbeiten, muß man das hydrodynamische Verhalten der Pumpe näher betrachten.

beim BEP Unterhalb BEP Oberhalb BEP

12-92Optimaler betriebspunkt (BEP)

Wenn man die hydrodynamischen Effekte in der Zeichnung betrachtet, kann man die nun erklärten Auswirkungen auf die Pumpe sehen.

Radiale KraftIn einer Kreiselpumpe wirken einseitige Kräfte auf das Laufrad, die eine Biegung der Welle verursachen. Theoretisch ist die Kraft bei einem Betrieb im BEP vernach lässigbar. Bei höherer Drehzahl und Förderströmen größer oder kleiner BEP wird die radiale Kraft deutlich größer.

Radi

ale

Kraf

t

12-93 Optimaler betriebspunkt (BEP)

Axiale KraftDer Druck, der auf die vordere und hintere Scheibe des Laufrades wirkt, erzeugt eine axiale Last, die in Richtung Einlauf wirkt. Bei Schlammpumpen bewirkt der auf den Wellenquerschnitt wirkende Vordruck eine axiale Last, die entgegengesetzt wirkt. Die Summe dieser beiden Kräfte ist eine resultierende axiale Kraft, die die Welle belastet. Bei einem geringen Vordruck ist sie in Richtung Einlauf gerichtet, wenn jedoch auf der Laufradrückseite z.B. Dichtschaufeln installiert sind, ist die resultierende Kraft nahe Null. Bei steigendem Vordruck ist die Wirkrichtung entge gengesetzt.

Auswirkungen der WellenbiegungUnterschiedliche Belastungen des Laufrads bewirken eine Biegung der Antriebs welle. Diese Biegung wirkt sich ausgesprochen ungünstig auf die Wellendichtungen und die Lagerlebensdauer aus. Eine starke Biegung verursacht das Versagen von Gleitfl ächendichtungen und Undichtigkeiten bei Stopfbuchsen. Da die Packungen nicht nur eine Dichtfunktion haben, sondern auch als hydrodynamisches Lager dienen, kann auch die Welle selbst stark verschleißen.

12-94Optimaler betriebspunkt (BEP)

Betrieb beim optimalen Betriebspunkt BEP - ZusammenfassungEs wird empfohlen, eine Pumpe auszuwählen, die bei den gegebenen Anforde rungen bei oder möglichst nahe am BEP arbeitet. Dies ist allerdings nicht immer möglich, da es nur eine begrenzte Typenauswahl gibt.

Beim BEP sind die radiale Kraft auf die Welle und die Wellenbiegung am gering sten. Dadurch ist eine hohe Lebensdauer der Dichtungen und Lager gewähr leistet.

Der Energiebedarf ist beim BEP am geringsten, es bildet sich die günstigste Strömung aus.

Bei Schlammpumpen werden Turbulenzen und Rückströmungen im BEP mini miert, dadurch hat man den geringsten Verschleiß.

13-95 Typen- und Größenbezeichnungen

13. TYPEN- UND GRÖSSENBEZEICHNUNGEN

Metso Schlammpumpen-Programm

Typenbezeichnungen

HorizontalpumpenTyp XM = EXtra schwere Schlammpumpe mit Metallschleiß teilen

Typ XR = EXtra schwere Schlammpumpe mit Gummi (Rubber)-schleißteilen

Typ HM = Schwere (Heavy) Schlammpumpe mit Metal- schleißteilen

Typ HR = Schwere (Heavy) Schlammpumpe mit Gummi (Rubber)-schleißteilen

Typ MM = Mittelschwere Schlammpumpe mit Metallschleiß- teilen

Typ MR = Mittelschwere Schlammpumpe mit Gummi (Rubber)-schleißteilen

VertikalpumpenTyp VT = Vertikale Behälterpumpe (Tank) mit Metall- oder Gummischleißteilen

Typ VF = Vertikale Schaumpumpe (Froth) mit Metall- oder Gummischleißteilen

Typ VS = Vertikale Sumpfpumpe mit Metall- oder Gummi- schleißteilen

Typ VSHM = Vertikale Sumpfpumpe für schwere Belastung (Heavy) mit Metallschleißteilen

Typ VSHR = Vertikale Sumpfpumpe für schwere Belastung (Heavy) mit Gummi (Rubber)-schleißteilen

Typ VSMM = Vertikale Sumpfpumpe für Mittelschwere Belas- tung mit Metallschleißteilen

13-96Typen- und Größenbezeichnungen

XM

Eigenschaften und Baugrößen

PUMPEN FüR SEHR aBRaSIVE SCHläMME

Typenreihe XM XR VaSa HD HM HR

Werkstoff Hartmetall Elastomer Elastomer Hartmetall Elastomer

Hartmetall

Rahmen X X VaSa HD O O

Hohe Laufradkennzahl IAR

Robuste Konstruktion

Nach hinten ausziehbar (ohne XM)

Hoher Wirkungsgrad

Wirkungsvolle trockene Wellenabdichtung

Für höchste abrasive Beanspruchung, schwersten Einsatz und aggressive Umgebungsbedingungen

SaUGSTUTZENDURCHMESSER (mm)

800

600

400

200

50 HR

XR

HMVaSa HD

Eigenschaften



PUMPEN FüR aBRaSIVE SCHläMME

Typenreihe MM MR

Werkstoff Hartmetall Elastomer

Rahmen O O

Mittlere Laufradkennzahl IAR

Kompakte, preisgünstige Konstruktion

Nach hinten ausziehbar

Hoher Wirkungsgrad

Wirkungsvolle trockene Wellenabdichtung

Für höchste abrasive Beanspruchung, mittleren Einsatz und aggressive Umgebungsbedingungen

SaUGSTUTZENDURCHMESSER (mm)

500

400

300

200

100

MM

MR

Eigenschaften


VS

VF

VT VSHR

VSMM

VSHM


VERTIKalPUMPEN

Bauart SUMP SUMP FROTH TaNK

VS

Typenreihe VSHR VSHM VF VT

VSMM

Werkstoff Elastomer Hartmetall/ Hartmetall/ Hartmetall/ Rahmen V V V

Freifliegende Welle

Keine Wellendichtungen

Flexibel im Layout

Einfacher Einbau

Robust, einfach zu warten

Handelsübliche Teile der nassen Seite bei VS/VT

Elastomer / Metall tauschb

DRUCKSTUTZENDURCHMESSER (mm)

350

250

200

5040

25

Eigenschaften

Elastomer Elastomer Elastomer



GlEITRINGDICHTUNGEN FüR SCHläMME

Eigenschaften • Für die Pumpe ausgelegt• Einstellbarer fester Dichtring +/- 12 mm• hochwertige SiC-Beschichtung auf allen Dichtflächen• Patentierte Ausführung mit den Federn auf der drucklosen Seite. Vor Fördergut und Sperrflüssigkeit geschützt.

Rahmen- Dichtungstyp Bestellenr. Größe

250 BA-047,5-WW107/WW187 SA 981 205

300 BA-063--WW107/WW187 SA 981 206

400 BA-075-WW107/WW187 SA 981 207

500 BA--095-WW107/WW187 SA 981 208

600 BA-111,7-WW107/WW187 SA 981 209

750 BA-120-WW107/WW187 SA 981 210

Rahmen- Dichtungstyp Bestellenr. Größe

250 BF-047,5-WW177 SA 981 199

300 BF-063-WW177 SA 981 200

400 BF-075-WW177 SA 981 201

500 BF-095-WW177 SA 981 202

600 BF-111,7-WW177 SA 981 203

750 BF-120-WW177 SA 981 204


14-101 Technische Daten und Beschreibungen

14. TECHNISCHE DATEN UND BESCHREIBUNGEN

Grundlagen

Wenn man sich die Aufteilung der Betriebskosten einer „normalen“ Schlammpumpe anschaut, kann man darauf schließen, welche Ein-flußgrößen für uns bei der Kon struktion wichtig sind.

1. Hoher Wirkungsgrad und geringer Einfluß der Feststoffe auf den Wirkungsgrad minimieren den Energieverbrauch.

2. Neue schleißfeste Werkstoffe - sowohl Metalle als auch Elasto-mere - und gün stige Formgebung maximieren die Standzeit der Schleißteile.

3. Wartungsfreundliche Konstruktion verkürzt die Stillstandszeiten und verringert die Wartungskosten.

4. Dichtungen nach dem neuesten technischen Stand verringern Ausfälle und die Kosten für Ersatzteile.

Damit sorgen wir für einen störungsfreien und wirtschaftli-chen Betrieb unserer Schlammpumpen, die in diesem Kapitel beschrieben werden.

elektrische Energie

Verschleißteile

SchmierungVerschleißteil- wechsel

Stopfbuchs- packung

Sperrwasser

14-102Technische Daten und Beschreibungen

Das Schlammpumpen Programm Die X-Serie - extra robuste Schlammpumpen

Die Orion Serie - horisontale Schlammpumpen für schwierige Einsätze Bergbau

Die SALA-Serien der vertikalen Sumpfpumpen


Die Thomas ”Simplicity”-Serie Saugbaggerpumpen

Saugbaggenpumpen

Die SALA-Serie - vertikale Behälterpumpen

Die SALA-Serie - vertikale Schaumpumpen


Leistungsmerkmale und Vorteile derMetso Gleitringdichtung

SchlammpumpenPumpenbausatz

Denver SRLErsatzteile aus Gummi


Besuchen Sie uns im Internet!www.metso.com/pumps


Baureihe XMDie Thomas X-serie Extra schwere Hartmetall-Schlammpumpen

Die Baureihe XM ist für die schwierigsten Einsatzbedingungen konzi-piert worden. Die stabile „nasse Seite“ hat an den Stellen des höchsten Verschleißes besonders dickwandige Metallteile, die große Laufrad-kennzahl bewirkt exzellentes Verhalten bei hoher Lebensdauer.

BESoNDERE AUSlEGUNGSMERkMAlE• modularerAufbau

• robusteKonstruktion,geeignet fürhochabrasivesMaterialundschwerste Aufga ben

• dickwandigeGehäusespirale,LaufradfürschwersteFeststoffbela-stung konzipiert, große Laufradkennzahl, sorgfältige Auslegung für einwandfreies hydraulisches Verhalten

• besteWerkstoffemitexzellentemVerschleiß-undKorrosionsver-halten

• öl-bzw.fettgeschmierteSchrägrollen-undRollenlager,reibungs-arm, überdimen sionierte Welle

• verschiedeneWellenabdichtungsoptionen

• wartungsfreundlich

PUMPENBEzEICHNUNGXM 350

Baureihe Einlaufdurchmesser (mm)


kennfelder

Maße in mm

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Größe Einl. Ausl. H l W Gewicht* mm mm mm mm mm ton

XM350 350 300 1 727 1 808 1 110 5

XM400 400 350) 1 881 1 980 1 204 6,7

XM500 500 450 2 150 2 145 1 380 9,8

XM600 600 550 2 468 2 308 1 566 14,9

XM700 700 650 2 560 2 324 1 565 19,9

*Gewicht Bareshaft Pumpe

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Die Thomas “Simplicity”-serie Saugbaggerpumpen

Die Pumpe vom Typ Thomas „Simplicity“ wurde für Ihre speziellen Anforderungen entwickelt.

Jahrelange Praxiserfahrung und viele Weiterentwicklungen haben zu einer Pumpenreihe geführt, die die niedrigsten Betriebskosten vergleichbarer Pumpen bei der Förderung abrasiver Materialien hat.

Die stabilen Komponenten der nassen Seite haben extra-schwere Metall-Bauteile in den stark beanspruchten Zonen – das erhöhte Ge-wicht rechnet sich durch Betriebssicherheit und niedrige Instandhal-tungskosten.

Kein anderer Hersteller von Nassbaggerpumpen bietet eine größere Palette an schleißfesten Legierungen als METSO. Bei Verwendung der am besten geeigneten Legierung für Ihren Einsatz ermöglicht besten Betrieb und niedrigste Kosten.

zusammenfassung der Auslegungsvarianten• wahlweiserechts-oderlinksdrehend• verschiedeneAuslasspositionen• AnsaugadaptermitReinigungsöffnung• Drei-undvierflügeligeImpeller• Amor-lokDichtungandenseitlichenAuskleidungenfürMetall/ Metall-Passung• Austreib-SicherungsringfürleichtenImpeller-Ausbau• BreiteWerkstoffpalettefürVerschleißteile• ÜberdimensionierteLagerundWellenfürlängereStandzeit• Cantilever-Bauweisefür - geringere Wellenbiegung - höhere Standzeit von Packung und Lager - 360° Sichellager - keine Montagefüße erforderlich


Abmessungen

Pumpenausführung, Größe und Auslassposition

8x6 F24 3 4.5”

8x6 F24 4 4.0”

10x8 H30 3 6.0”

10x8 H30 4 5.5”

12x10 J36 3 6.7”

12x10 J36 4 5.8”

14x12 L40 3 6.9”

14x12 L40 4 6.0”

16X14 N40 3 6.9”

16X14 N40 4 6.0”

18X16 P40WD 3 9.8”

18x16 P40WD 4 7.4”

18x16 P46 3 9.8”

18x16 P46 4 7.4”

22x20 T46WD 3 12.5”

22x20 T46WD 4 8.5”

22x20 T52ND 4 9.0”

22x20 T52WD 3 12.5”

22x20 T52WD 4 10.0”

24x24 T52WD 3 12.5”

24x24 T52WD 4 10.0”

links unten links oben

links oben rechts unten

rechts oben echts oben

horizontalrechtsdrehend

vertikalrechtsdrehend

horizontal linksdrehend

horizontal linksdrehend senkrechtlinksdrehend

horizontal rechtsdrehend

Behälter montierte Pumpen Pumpen Impeller 12 ft./sec 17 ft./sec 21 ft./sec 17 ft./sec Velocity größe größe Velocity Velocity Velocity TPH in zoll in zoll *GPM **TPH *GPM **TPH *GPM **TPH *GPM Min. Max. 4 18,00 480 17.6 680 39 830 62 N/A N/A N/A

6 24,00 1058 39 1540 88 1900 108 1540 154 193

8 30,00 1880 69 2650 151 3280 246 2650 265 332

10 36,40 2940 108 4160 237 5190 389 4160 416 520

12 36,40 4230 155 6000 342 7390 553 6000 600 750

14 36,40 5160 190 7300 417 9025 700 7300 730 913

16 40,46 6830 250 9600 547 12000 899 9600 960 1200

18 46,00 8640 317 12400 706 15190 1137 12400 1240 1550

20 46,52 10820 397 15400 877 19000 1423 15400 1540 1925

24 52,00 15000 550 22400 1275 28000 2097 22400 2240 2800

*Gallonen pro Minute **Tonnen pro Stunde grobkörniger Sand

Unterwasserpumpen


Baureihe VASA HD und XR

Die Sala und Thomas-serie Extra schwere Schlammpumpe mit Gummi-schleißteilenDie extra schweren Schlammpumpen der Serien VASA HD und XR (mit Gummiauskleidung) wurden für anspruchsvollste Pumpenanwendungen entwickelt. Die robuste Gehäuseaus-kleidungist an den bekannten Verschleißstellen mit extra dickem Gummi versehen und das Laufrad mithoherÜbersetzung(auchinGummierhältlich)gewährleistetexzellenteLeistungundeinelange Lebensdauer.

zusammenfassung der Auslegungsvarianten Modularer Aufbau• RobusteKonstruktion,“Back-pull-out”-Option,geeignetfür

hochabrasives Material, schwerste Aufgaben und aggressive Umgebungen

• DickwandigeGehäusespirale,LaufradfürschwersteFeststoffbela stung konzipiert, große Laufradkennzahl, sorg-fältige Auslegung für einwandfreies hydraulisches Verhalten

• BesteWerkstoffemitexzellentemVerschleiß-undKorrosionsver-halten

• FettgeschmierteSchrägrollen-undRollenlager,reibungsarm,überdimensionierte Welle

• VerschiedeneWellenabdichtungsoptionen• Wartungsschlittenoptional• Wartungsfreundlich

PUMPENBEzEICHNUNG

XR 350 Baureihe Einlaufdurchmesser (mm)


kennfelder


XR300 300 250 1340) 1827 940 3,0

XR350 350 300 1 727 1 808 1 110 4,2

XR400 400 350 1 881 1 980 1 204 5,3

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VASA HD455-100 150 100 825 1171 610 0,9

VASA HD507-150 200 150 1 055 1 554 700 1,5

VASA HD7010-200 250 200 1 400 1 724 950 2,9

*Gewicht Bareshaft Pumpe

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Maße in mm


Baureihen HR und HM

Schwere Hartmetall- und gummi-ausgekleidete Schlammpumpen

Die Baureihen HR und HM sind für schwierige Einsatzbedingungen konzipiert wor den. Exzellente hydraulische Konstruktion. An den Stel-len des höchsten Ver schleißes besonders dickwandige Teile, die große Laufradkennzahl bewirkt exzel lentes Verhalten bei hoher Lebensdauer.

HR Nass-Ende HM Nass-Ende

Besondere Auslegungsmerkmale• modularerAufbau,nachhintenausziehbar• robusteKonstruktion• dickwandigeGehäusespirale/Schleißteile,fürgrobkörnigeFest- stoffe geeignet, großer Laufraddurchmesser, hoher Wirkungs- grad, gleichmäßiger Verschleiß• zweifachnachstellbarfüreinengleichmäßigenWirkungsgrad• besteWerkstoffemitexzellentemVerschleiß-undKorrosionsver- halten• öl- bzw. fettgeschmierte Schrägrollen- undRollenlager, rei-

bungsarm, überdimen sionierte Welle, eingebaut in einem wechselbaren Lagergehäuse

• verschiedeneAbdichtungsoptionen• wartungsfreundlich

PUMPENBEzEICHNUNG

HR od. HM 100 Baureihe HR: Gummi Baureihe HM: Metal

Einlaufdurchm. (mm)


Maße in mm

kennfelder

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Anschlussmaße Allgemein Abmessungen Total Gevicht* Total Gevicht*Model Einl. Ausl. H l W zweifach einfach

mm mm mm mm mm kg kg

HM50 • 50 32 433 713 360 160 136

HM75 • 75 50 438 734 360 200 161

HM100 • 100 75 505 880 424 320 250

HM150 • 150 100 630 1 025 545 550 440

HM200 200 150 855 1 258 686 1 220 1 010

HM250 250 200 1 030 1 463 830 2 040 1 660

HM300 300 250 1 150 1 591 1 000 2850 1 900

HR50 50 32 428 709 360 180 126

HR75 75 50 463 729 360 220 145

HR100 100 75 555 913 424 330 270

HR150 150 100 713 1 097 545 630 510

HR200 200 150 965 1 295 686 1 250 1 065

HR250 250 200 1 125 1 550 830 2 110 1 715

* Gewicht Bareshaft Pumpe • Diese Pumpen sind mit dem vollständig versenkten Vortex Wirbelrad erhältlich


Baureihen MR und MM

Mittelschwere Hartmetall- und gummi-ausgekleidete Schlammpumpen

Die Baureihen MR und MM sind für einen wirtschaftlichen Einsatz in allen Anwen dungen konzipiert worden. Exzellente hydraulische Kon-struktion bedeutet höchsten Wirkungsgrad über die gesamte Laufzeit. Schleißteile aus den besten Werkstoffen stehen für lange Lebensdauer.

MR Nass-Ende MM Nass-Ende

Besondere Auslegungsmerkmale• modularerAufbau,nachhintenausziehbar• robusteKonstruktion• mittlererDurchmesser,LaufradinsorgfältigabgestimmterAusfüh-

rung, gutes hy draulisches Verhalten, gleichmäßiger Verschleiß• doppelteinstellbarfürgleichmäßigenWirkungsgrad• besteWerkstoffemitexzellentemVerschleiß-undKorrosionsver-

halten• fettgeschmierteSchrägrollenlager,überdimensionierteWelle,eing-

ebaut in einem wechselbaren Lagergehäuse• verschiedeneAbdichtungsoptionen

• wartungsfreundlich

PUMPENBEzEICHNUNG

MR od. MM 100 Baureihe: MR Gummi Einlaufdurchmesser (mm) Baureihe: MM Metall


kennfelder

Anschlussmaße Allgemein Abmessungen Total Gevicht* Total Gevicht*Model Einl. Ausl. H l W zweifach einfach

mm mm mm mm mm kg kg

MM100 • 100 75 454 730 360 230 170

MM150 • 150 100 527 889 424 370 275

MM200 • 200 150 710 1 073 545 650 525

MM250 250 200 885 1 245 686 1 350 1 095

MM300 300 250 1 055 1 483 830 2 150 1 775

MM350 350 300 1 080 1 527 830 2 300 1 960

MM400 400 350 1 250 1 620 1 000 3 000 2105

MM500 500 450 1 726 2 180 1 110 — 5 980

MR100 100 75 456 741 360 260 150

MR150 150 100 507 919 424 420 270

MR200 200 150 683 1 092 545 740 490

MR250 250 200 878 1 303 686 1 540 960

MR300 300 250 1 035 1 506 830 2 450 1 520

MR350 350 300 1 257 1 665 1 000 — 1 600

MR500 489 20 438 2 064 2 689 1 204 — 8 030

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* Gewicht Bareshaft Pumpe • Diese Pumpen sind mit dem vollständig versenkten Vortex Wirbelrad erhältlich.

Maße in mm

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Baureihe VT

Vertikale BehälterpumpenUnsere Behälterpumpen sind für abrasive Materialien konstruiert. Sie sind einfach zu warten und robust.

Wir zeigen hier die neue Generation integrierter Behälterpumpen, die aus der alten SALA-Baureihe SPV weiterentwickelt wurde.

Besondere Auslegungsmerkmale• Pumpe,BehälterundMotoralsflexibeleinsetzbareEinheit,leichter

Aufbau• offenerBehälterundvertikalerEinlaßverhindernBlockadendurch

Luft und er möglichen gleichmäßigen Lauf• übergroßeLagerfürbesonderslangeLebensdauerundverringer-

ten Wartungs aufwand. Lager mit doppelter Dichtung, um Schlam-meintritt zu verhindern.

• freifliegendeWelle ohneUnterwasser-Lager undWellenab-dichtungen. Welle aus legiertem Stahl, daher besonders fest und zäh

• Schleißteileleichtauszuwechseln,TauschGummioderMetallmög-lich

PUMPENBEzEICHNUNG

VT 100 o Baureihe Laufradtyp

Druckstutzendurchm. (mm)


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Maße in mm

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Größe H mm l mm W mm Gewicht** Behälter Volumen

kg m³

VT 40 lab 955 640 400 90 0,03

VT 40* 1 030 740 610 110 0,06

VT 50 1 470 1 035 1 010 305 0,25

VT 80 1 880 1 015 1 060 580 0,33

VT100 2 050 1 225 1 100 825 0,57

VT150 2 160 1 285 1 100 925 0,57

VT200 3 105 1 710 1 510 2 655 1,26

VT 250 3 105 1 760 1 510 2 785 1,26

*VT 50, VT = Vertikale Behälter (Vertical Tank), 50 = Druckstutzen in mm

** Die Gewichtsangaben beziehen sich auf Metallteile. Für Gummiteile reduziert sich das Gewicht um 10%


Besondere Auslegungsmerkmale• Pumpe,BehälterundMotoralsflexibeleinsetzbareEinheit,leichter

Aufbau• offenerBehälterundvertikalerEinlaßverhindernBlockadendurch

Luft• übergroßeLagerfürbesonderslangeLebensdauerundverringer-

ten Wartungs aufwand. Lager mit doppelter Dichtung, um Schlam-meintritt zu verhindern.

• freifliegendeWelle ohneUnterwasser-Lager undWellenab-dichtungen. Welle aus legiertem Stahl, daher besonders fest und zäh

• Schleißteile leicht auszuwechseln,TauschGummioderMetall möglich

Baureihe VF

Vertikale SchaumpumpeUnsere Schaumpumpen sind konstruiert worden, um das Pumpen von Schäumen zu verbessern. Ihre grundsätzliche Funktionsweise ähnelt der von Hydrozyklonen. Die Luft wird durch den Wirbel abgetrennt,

den die Laufradrotation und das tangen tiale Einströ-men in den konischen Behälter bewirkt. Das Ergeb-nis sind höherer Wir kungsgrad, höhere Kapazität und schwankungsarmer Betrieb.

PUMPENBEzEICHNUNG

VF 100 Baureihe Druckstutzendurch - messer (mm)


Maße in mm

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Größe H mm W mm Gewicht** Behälter Volumen kg m³

VF50* 1 600 800 355 0,14

VF80 2 250 1 000 605 0,37

VF100 2 700 1 400 975 0,82

VF150 2 700 1 400 1 095 0,82

VF200 3 760 1 850 2 700 2,30

VF250 3 760 1 850 2 900 2,30

VF350 4 500 2 150 5 555 3,50

*VF50, VF = Vrtikale Schaum (Vertical Froth), 50 = Druckstutzen in mm

** Die Gewichtsangaben beziehen sich auf Metallteile. Für Gummiteile reduziert sich das Gewicht um 10%


Baureihe VS

Vertikale SumpfpumpeAlle Metso-Pumpen sind besonders für abrasive Schlämme ausgelegt. Sie sind robust und leicht zu warten. Als Weiterentwicklung der SALA Sumpfpumpe VASA G verkörpert die Metso-Baureihe VS die nächste Generation schwerer Sumpfpum pen.

Wie ihre Vorgänger gehören diese Pumpen zu den robustesten und zuverlässigsten Pumpen für hohe Förderleistung, die es auf dem Markt gibt. Deswegen wird diese Baureihe weltweit in den meisten Unternehmen der Schwerindustrie bevorzugt.

PUMPENBEzEICHNUNG

VS 100 l120 S Baureihe Laufr. o Rührw.-typ

Druckstutzendurchm. (mm) Rahmenl. (cm)

Besondere Auslegungsmerkmale• einfacherEinbau

• freifliegendeWelleohneUnterwasser-LagerundWellenabdicht-ungen

• LagermitdoppelterDichtung,umSchlammeintrittzuverhindern

• besteWerkstoffemit exzellentemVerschleiß-undKorrosions- verhalten

• SchleißteileinvielenverschiedenenWerkstoffenlieferbar,freiaus-tauschbar

• verschiedeneLaufradoptionen


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Abmessungen

Pump H1 H2 D** l** W** Gewicht***

Größe mm mm mm mm mm kg

VS25 800 585 400 Ø 130

VS25 1200 865 530 )Ø 350

VS25 1500 865 530 (Ø 375

VS25 1800 865 530 (Ø 395

VS50 • 800 585 400 Ø 220

VS50 • 1200 865 530 Ø 480

VS50 • 1500 865) 530 Ø 510

VS50 • 1800 865 530 Ø 540

VS80 800 870) 530 Ø 435

VS80 • 1 200 975 565 Ø 545

VS80 • 1 500 975 565 Ø 580

VS80 • 1 800 975 565 Ø 615

VS100 8 00 850 530 Ø 465

VS100 • 1 200 960 565 Ø 575

VS100 • 1 500 960 565 Ø 610

VS100 • 1 800 960) 565 Ø 645

VS150 • 1 200 965 565 Ø 680

VS150 • 1 500 1 285 800 800 1 415

VS150 • 1 800 1 285 800 800 1 470

VS200 • 1 200 1 285 800 800 1 675

VS200 • 1 500 1 285 800 800 1 725

VS200 • 1 800 1 285 800 800 1 775

VS250 1 500 1 420 800 800 2 200

VS250 1 800 1 420 800 800 2 280

•Diese Pumpen sind als säurebeständige Version erhältlich, bei der alle Nassteile vollständig mit Natur gummioderChloroprenbeschichtetsind.

*VS25 = Vertikale Sumpf; 25 = Druckstutzen in mm

** ØD oder LxW ist die Abmessung der Grundplatte. Grundplatte incl. Druckrohr ist als Option erhältlich.

*** Die Gewichtsangaben beziehen sich auf Metallteile. Für Gummiteile reduziert sich das Gewicht um 10%


Die Pumpen VSH und VSM sind eine neue Kombination unserer klas-sischen VS Sumpfpumpen und der hydraulischen Bauteilen der hori-zontalen Pumpen unserer Orion-Serie.

Dies bringt dem Kunden einen großen Vorteil: für die horizontalen Schlammpumpen und die Sumpfpumpen werden die gleichen hy-draulischen Bauteile verwendet, was einen kleineren Teilevorrat und eine einfachere Wartung ermöglicht.

Außerdem kann so ein höherer TDH, Förderhöhe, erreicht werden.

PUMPENBEzEICHNUNG

VSHM150 l120 C5

Die Sala-serie Vertikale Sumpfpumpen VSHM und VSMM

Geschlossenes Laufrad mit 5 SchaufelnRahmenlänge (cm)HM150 sind die Verschleißteile der waagerechten Pumpe (150 ist die Einlassgröße in mm) Baureihe


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Abmessungen

Pump Auslauf H* D** l opt. Montageplatte W Gewicht ***Größe mm mm mm mm mm kgVSHM50 • 32 870 Ø530 600 600 390/405/420

VSHR50 32 870 Ø530 600 600 380/395/410

VSHM75 • 50 870 Ø 530 600 600 (L120) 415

VSHM75 • 50 980 Ø565 600 600 (L150/180)530/565

VSHR75 50 870 Ø530 600 600 399/424/449

VSHM100 • 75 980 Ø565 750 600 535/565/605

VSHR100 75 980 Ø565 750 600 555/585/625

VSHM150 • 100 1 280 c800 1200 900 1314/1366/1418

VSHR150 100 1 280 c800 1200 900 1405/1460/1515

VSHM200 150 1 280) c800 1200 900 1650/1710/1770

VSHR200 150 1 280 c800 1200 900 1680/1740/1796

VSHM250 200 1 420 c800 1360 1220 2310/2400/2480

VSHR250 200 1 420 c800 1360 1220 2365/2455/2535

VSMM100 • 75 870 Ø530 600 600 430/465/500

VSMM150 • 100 980 Ø565 750 600 560/590/630

VSMM200 • 150 1 280 c800 1200 900 1390/1445/1500

VSMM250 200 1 280 c800 1200 900 1720/1780/1840

VSMM300 300 1 420 c800 1360 1220 2490/2570/2650

VSMM350 300 1 420 c800 1360 1220 –/2745/2825

*Als Rahmenlänge (H1) sind 120, 150 und 180 cm erhältlich, außer für VSMM350, das mit 150 und 180 cm erhältlich ist.

** D Ø oder c ist die Abmessung der Grundplatte. Grundplatte incl. Druckrohr ist als Option erhältlich. ***GewichtsangabengeltenfürMetallteileundfürverschiedeneRahmenlängen(L120/L150/L180).• Diese Pumpen sind mit dem vollständig versenkten Vortex Wirbelrad erhältlich.


Rahmenbauweisen und Bauarten der nassen Seite


SchlammdichtungenDie Metso-Dichtungen vom Typ BA und BF sind für leichte bzw. mitt-lere Beanspruchungen geeignet.

Die Dichtungen können als Kompakteinheit eingesetzt werden und sind ohne weitere Änderungen für folgende Baureihen geeignet:

schwerePumpenHR/HM

mittelschwerePumpenfürdenBergbauMR/MM(Rahmengröße250oder größer).

BeideDichtungsartensindfürLagereinstellungenbis+/-12mmge-eignet.

BA DoppeldichtungTemperaturmax.70°C*Pumpendruck max. 40 barDrehzahl 3000 –1*O-Ringe in Viton-Gummi

Werkstoffe:• Gleitringdichtung - Siliziumcarbid mit Kohlenstoff imprägniert

• Standard-Elastomere

• spezielleElastomerewieEPDM-FKM,VitonoderPerflouraufAnfrage

• Metall

• StandardAISI316

• FedernausHastelloyC

• andereWerkstoffewieTitanoderHastelloyCaufAnfrage

•

BF EinfachdichtungTemperaturmax.70°C*Pumpendruck max. 30 barDrehzahl 3000 –1


Anforderungen an Sperrflüssigkeit

Doppeldichtung Typ BA:

Druck der Sperrflüssigkeit (Wasser) 1-2 bar über Pumpendruck

Einfachdichtung Typ BF

Druck der Sperrflüssigkeit (Wasser) bei Maximaldruck 0,4 bar.

Empfohlene Durchflussmenge der Sperrflüssigkeitl/min gegen Rahmengröße

Tabellezur Berechnung der tatsächlich erforderlichen Durchflussmenge

AnteilFeststoff: max.10mg/l

Korngröße Feststoff: 10 - 50 µm

Permanganatwert: max. 30 humusfrei

Eisengehalt: max.1mg/l

Wasserhärte: max. 10°d

Hkritische Korngröße 2-5 µm (vermeiden)

minimaleSpülrate: 0,5l/min

Max. Temperatur der

Sperrflüssigkeit: 110°C

*O-Ringe aus Nitrilgummi

Wasserqualität rpm factor

700 0,2

1 150 0,3

1 400 0,4 1 750 0,5

2 100 0,6

2 450 0,7

2 800 0,8

3 150 0,9

3 500 1,0

l/minxRpM= gesamte Durchfluss-Rate


Vertikale Pumpen Typ ST mit eingelassenen Impellerschaufeln

Baureihe STGVA, senkrechte Pumpen mit induzierter StrömungDie Bauart ST umfasst wiederstandsfähige universelle Schlammpum-pen, deren Besonderheit die induzierte Strömung durch ein Impel-lerlaufrad ist. Durch diese hydraulische Auslegung ist eine besonders schonende Förderung möglich. Der nachweislich geringe Fördergut-abrieb hat diesen Typ zur Standardpumpe im industriellen Einsatz für die Rußförderung in der Goldaufbereitung werden lassen. Die geringe

Verstopfungsneigung macht diese Pumpe auch ideal für die Förderung von allen faserförmigen Feststoffen.Vertikale Riffelung auf der nassen Seite für zäh-schlammige Feststoffe und korro-sive Stoffe. Mit einfacher Ansaugung und ohne Wellendichtung gibt es außergewöhnliche Aus-führungsmöglichkeiten.Wellenausführungen

Die Welle liegt frei unter dem Lagergehäuse. Es gibt keine Halslager unterhalb der Wasserlinie, die gewartet werden müssten. Eine Stopfbuchse mit Sperrflüssigkeit entfällt ebenfalls. MetallurgieDie Schleißteile der nassen Seite können lagermäßiginGuss,EdelstahlundChromstahl.Einige Baugrößen können auch mit Gummi- oder Poliurethanauskleidung geliefert werden. Die Pumpenrahmen unterhalb der Grundplatte gibt es in Kohlenstoff- oder Edelstahl, auf Anfra-ge auch in anderen Qualitäten. VortexradDas Impellerrad liegt außerhalb des durchström-ten Bereichs. Der Pumpeffekt wird durch den induzierten Wirbel im Schlamm erzeugt. Der

Abstand Schaufelkante – Gehäuse ist so groß, dass Fasern und ähn-liche Stoffe besonders gut gepumpt werden können.keilriementriebDurch Änderung der Riemenscheibendurchmesser kann die Förder-menge gut angepasst werden.

Ausführung für hohe Anforderungen

Mit STGVA-Pumpen können höchste Anforderungen in Bezug auf Korrosion, Abrasion, extreme Temperaturen erfüllt werden. Einsatz-gebietesindChemie,Minerale,Papier-,Brau-,Lebensmittelindustrieund andere Industrien.


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pen

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Maß

e in

mm

M

ax.m

otor

M

ass

STG

VAFr

ame

l.

A

B D

E

F EC

kW

kg

22W

FR L

80

600

600

51

810

870

(180

L) (

22)

350

22W

FRL12

0/15

0/18

060

060

051

81

012

70/1

570/

1870

(180

L)(

22)

385

/410

/435

33W

FR L

80

600

600

76

810

900

(180

L) (

22)

360

33W

FRL12

0/15

0/18

060

060

076

81

013

00/1

600/

1900

(180

L)(

22)

395/

420/

445

44W

FR L

80

600

600

102

810

930

(180

L) (

22)

370

44W

FRL12

0/15

0/18

060

060

010

281

013

30/1

630/

1930

(180

L)(

22)

405/

430/

455

33 L

80

600

600

76

810

800

180

L) (2

2)

330

33L12

0/15

0/18

060

060

076

81

012

00/1

500/

1800

(180

L)(

22)

365/

390/

415

54 L

80

750

600

102

810

837

(200

L) (

30)

400

54L12

0/15

0/18

075

060

010

295

512

00/1

500/

1800

(250

S)(

55)

625/

645/

665

65 L

80

900

750

127

810

865

(200

L) (

30)

470

65L12

0/15

0/18

090

075

012

795

512

30/1

530/

1830

(250

S)(

55)

700/

720/

740

76 L

110

900

750

152

955

1112

(2

50 S

) (55

) 74

0

76L15

0/L1

80

900

750

152

1210

15

05/1

805

(280

S)(

90)

1240

/131

5

88 L

110

1200

90

0 15

2 86

0 11

22

(250

S) (

55)

900

88L15

0/18

012

00

900

203

1215

15

15/1

815

(280

M)(

110)

1400

/147

5

1010

L11

0 13

60

900

254

960

1230

(2

50 S

)(55)

10

00

1010

L15

0/18

013

60

900

254

1215

16

23/1

923

(280

M)(

110)

1500

/157

5

1414

L15

0/18

015

25

1360

35

614

00

1513

/181

3(280

S)(

90)

280

0/33

00�

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Baureihe STHM, liegende Pumpen mit induzierter Strömung

Die STHM-Pumpen können auch mit anderen Laufradausführungen geliefert werden, die speziell an ein Fördergut angepasst werden – von hohem Feststoffanteil bis zu klaren Flüssigkeiten.

Vortex-Rad oder WellenimpellerVortex-RadfürDickstoffeundGas/Flüssig-Gemische.Wellenimpellerfür leichte Suspensionen und reine Flüssigkeiten.keilriemenantriebVerstellmöglichkeiten ohne GehäuseöffnunglagerLagereinheiten, fettgeschmierte Rollenlager für über 60000 Betriebs-stunden.WellendichtungStandard-Stopfbuchse mit Sperrwasser. Optional Metalllager.PumpenteileStandardinGuss,Edelstahl,ChromstahloderauchPoliturethanundGummi. Andere Werkstoffe auf Anfrage.AntriebsgrundplatteObenliegende Motorenplatte ermöglicht kompakte Bauform mit se-paratem Motorschutz und einfacher Spannmöglichkeit für den Keil-riemenVortex ImpellerDer Impeller ist in der Rückseite des Pumpengehäuses eingelassen, dadurch freie Durchströmung durch das Gehäuse. Die Pumpe fördert normal alles, was durch die Förderleitungen passt.


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� *Pumpen mit Wirbelrad werden mit ”W” gekennzeichnet, z.B. STHM 76W

*Pumpen mit Kanalrad werden mit einer Zahl gekennzeichnet, z.B. STHM 76 5. Diese Zahl gibt Aufschluß über die Anzahl der Schaufeln am Laufrad.

Pumpen Maße in mm typ STHM Max.motor GewichtGröße A B C D E F (IEC) (kW) kg

22WFR 51 51 802 100 1465 390 (180 L) (22) 150

33WFR 76 76 802 116 490 390 (180 L) (22) 160

44WFR 102 102 813 133 505 390 (180 L) (22) 175

33 76 76 768 190 470 390 (180 L) (22) 150

44 102 102 803 210 510 430 (225 S) (37) 295

54 152 102 1035 210 530 430 (225 S) (37) 295

65 152 127 1159 222 650 500 (250 S) (55) 380

76 203 152 1169 241 670 500 (250 S) (55) 415

88 254 203 1248 279 810 650 (280 S) (90) 475

1010 305 254 1292 375 880 650 (280 S) (90) 525

1414 356 356 1590 511 41175 749 (280 S) (90) 725


15-135 Pumpenauswahl

15. PUMPENAUSWAHL

GrundsätzlichesIn diesem Kapitel wird beschrieben, wie man für die verschiedenen Anwendungen die richtige Pumpe auswählt.

Wie schon erwähnt wurde, ist die richtige Auslegung der Pumpe (ih-re Größe) und des damit verbundenen Systems sehr wichtig. Ebenso wichtig ist aber auch die Wahl des passenden Pumpentyps für den jeweiligen Einsatzzweck. Die in diesem Hand buch vorgestellten Pum-pen decken einen weiten Bereich an Einsatzmöglich keiten für den hydraulischen Feststofftransport ab.

Wir haben es schon einmal gesagt: Der Einsatz von Schlammpum-pen für den Transport von Feststoffen wird eigentlich nur durch Ihre Phantasie begrenzt !

Wie geht man bei der Auswahl am besten vor?Um die Vorgehensweise so praxisgerecht wie möglich zu machen, wurde dieses Kapitel in zwei Gruppen unterteilt:

Eine Auswahlanleitung nach Anforderungsprofil,in der beschrieben wird, wie man den richtigen Pumpentyp anhand der vorliegenden Anforderungskriterien bestimmen kann. Die ent-sprechenden Parameter werden be stimmt durch

• den Feststoff (Korngröße, -form, Dichte usw.)• die Förderhöhe (max. erreichbarer Wert, oberer und unterer Betriebswert)

• die Flüssigkeit (korrosiv, thixotrop, schaumig usw.),

Die Anleitung basiert ausschließlich auf der technischen Eignung bei den entspre chenden Parametern der Feststoffe und Flüssigkei-ten!

15-136Pumpenauswahl

Auswahl nach IndustriezweigenDies ist eine Anleitung für den Praktiker, hier ist die Erfahrung von Praktikern aus allen Industriezwei-gen - unseren Kunden - eingeflossen.

Wie kann ich pumpen?

• Holzspäne• Walzzunder• Berge• Laugungsrückstände• industrielleAbfälle• usw.

Wie kann ich beschicken?

• einenHydrozyklon• eineFilterpresse• eineRohrpresse• eineFlotation• usw.

Dieser Teil ist nach folgenden Industriebereichen gegliedert:

• mineralischeRohstoffe(ErzeundIndustriemineralien)• BauundBaustoffe• Kohle• AbfälleundRecycling• StromerzeugungundRauchgasentschwefelung(REA)• PulpeundPapier• Metallurgie• Chemie• Schacht-undTunnelbau


Auswahlkriterium: Feststoff

GrobkornBei einer Korngröße über 5 mm wird von Grobkorn gesprochen. Es solltennurMetallpumpeneingesetztwerden,keinGummi.DieobereKorngrenze kann in der Praxis bei 50 mm gesetzt werden. Der bestim-mendeFaktordafüristSchlagwirkungaufdasLaufrad.

Wichtig:Korngrößemax.1/3desRohrdurchmessersderFörderlei-tungen.

Empfehlung:BaureihenXMundHM.

FeinkornWenn das Korn scharfkantig ist, Gummi als Pumpenwerkstoff; sonst GummioderMetall.

Empfehlung:BauartenHundM.

Scharfkantiges (abrasives) KornBeieinerKorngrößeunter5mm:Gummi.BeigröberemKorn:Metall.

Empfehlung:BauartenX,HundM.

Hoher Feststoffgehalt im SchlammWenn der Feststoffgehalt nahe bei 40 Vol.-% liegt, sollte man auf-passen.Über 50 % ist eine Förderung mit Kreiselpumpen nicht mehr möglich. Nur vertikale Behälter pumpen sind überhaupt geeignet, Schlämme mit hohen Feststoffgehalten zu pum pen.

Empfehlung: Baureihe VT.

15-138Pumpenauswahl

Geringer Feststoffgehalt im SchlammDie leichteste und preisgünstigste Pumpe einsetzen.

Empfehlung:BauartenMundP.

Faserige FeststoffeDasProblemliegtdarin,daßFaserklumpenoderLuftblasendiePumpeblockierenkönnen.EssolltenVortex-LaufrädermitinduzierterStrö-mung verwendet werden.

Empfehlung: Bauarten H und V.

Einkorn-MaterialWenn im Schlamm kein Feinkorn vorhanden ist, haben die Feststoffe einkritischesSedimentationsverhalten,daßzuerheblichenLeistungs-einbußen führen kann. Dies gilt für alle Baureihen.

Empfehlung: alle Baureihen (s.o.).


Kriterium: Förderhöhe und Fördermenge

Große FörderhöheWegen der hohen Umfangsgeschwindigkeit an der Außenkante des LaufradesPumpenormalerweiseausMetall.WennausanderenGrün-denGummierforderlichist,mußmanevtl.mehrerePumpeninReiheeinsetzen.

Förderhöhe bei Hartmetallpumpen max. 125 m.

Förderhöhe bei Gummilaufrad max. 45 m.

Beachte: Bei Kreiselpumpen bedeutet eine große Förderhöhe auch eine große Ver schleißrate.

Empfehlung:BaureihenXM,XRundHM,oderHRinStufenhinterei-nander.

Schwankende Förderhöhe bei konstantem FörderstromMehrgeschwindigkeits-Antrieboder frequenzgeregeltenAntriebeinsetzen.

Empfehlung: Alle Baureihen.

Schwankender Förderstrom bei konstanter FörderhöheFrequenzgeregeltenAntriebverwenden.

Empfehlung: Alle Baureihen.

Große SaughöheMansolltevorzugsweiseMetallpumpenwählen,dabeiGummidieGefahr des Zu sammenziehens durch den Unterdruck besteht.

Saughöhe in der Praxis max. 5 - 8 m, abhängig von der Dichte.

Die Pumpen sind nicht selbstansaugend, d.h. Saugleitung und Pum-pe müssen vor her fremdentlüftet werden bzw. im Betrieb muß das LeersaugenderSaugleitungdurchgeeigneteMaßnahmenverhin-dert werden.

Empfehlung:BaureihenXM,HMundMM.

15-140Pumpenauswahl

Großer FördermengeMehrerePumpenparalleleinsetzen,s.Seite11-86.EsbestehtKavita-tionsgefahr, s. Kap. 10.

Empfehlung: alle Baureihen.

Geringer FörderstromDarauf achten, daß Betriebspunkt nicht zu weit vom BEP entfernt ist, s. Kap. 12. Gummi kann wegen der geringen Wärmeabfuhr überhitzt werden,daherbesserMetallwählen.Vorsicht,wenngleichzeitiggro-ßeFörderhöheverlangtwird!MitoffenenVertikalpumpengibteskeine Probleme.

Empfehlung: möglichst Baureihen VS, VT oder VF.

Schwankender FörderstromHorizontalpumpen mit drehzahlveränderbarem Antrieb oder vertikale Pumpen mit fester Drehzahl verwenden.

Empfehlung: Baureihen VT, VF oder VS. Horiontale Pumpen: alle Bau-reihen mit drehzahlveränderbarem Antrieb.


Kriterium: Fördergut Schlamm

Empfindliche SchlämmeVollzurückgesetzteLaufrädermitinduzierterStrömungverwenden.SowohlMetallalsauchGummiverwendbar.VertikaleundhorizontalePumpen einsetzbar.


Mineralölkohlenwasserstoffe (ölkontaminierte Schlämme)Naturkautschuk ist „out“. Vorsicht bei Dichtungen aus Naturgummi, bessersynthetischeWerkstoffeverwenden.MetallpumpenoderPo-lyurethan-Schleißteile ein setzen.


Heiße Schlämme (> 100° C)Naturkautschukkannbismax.60°Cvertragen.s.Kapitel6,syntheti-scherKautschuk.DieMaximaltemperaturliegtinderPraxisbei135°C.BeihöherenTemperaturenkönnendieLagerüberhitztwerden.

Empfehlung: alle horizontalen Baureihen.

Schaumige SchlämmeVertikale Schaumpumpen verwenden.

Empfehlung: Baureihe VF.

Gefährliche SchlämmeWarnung ! Unbedingt vor der Pumpenauswahl mit unseren Fach-leuten sprechen. Bei explosionsfähigen Ausgasungen ist der Dich-tungsbereich kritisch. Normaler weise geschlossene Pumpensysteme verwenden.

Empfehlung: horizontale Baureihen.

15-142Pumpenauswahl

Korrosive Schlämme (niedriger pH-Wert)Bei sauren Schlämmen Naturgummi oder andere Elastomere verwen-den.FürMetallpumpenmitChromstahlteilenliegtderGrenzwertbeipH=2,5.Seewasserschlämme(Chloridanteile)benötigenGummipum-pen.Achtung!CuSO4 (wird bei der Flotation verwendet) ist extrem korrosiv, unbedingt Gummi verwenden.


Hochviskose Schlämme (newtonsche Sch.)Wenn die Viskosität 5-fach höher als bei Wasser ist, wird das Pumpen schwierig.MitdieserEinschränkungkönnenprinzipiellPumpenallerBaureihen bei richtiger Ausle gung verwendet werden.

Empfehlung: alle Größen.

Hochviskose Schlämme (nicht-newtonsch)Diese Einsatzart ist sehr schwierig, deshalb sollte unbedingt mit unseren Fachleuten gesprochen werden.

Kriterium: Pumpe als Mischwerkzeug

MischenBehälterpumpeneignensichausgezeichnetalsMischaggregate.WennWasser und Feststoffe gemischt werden sollen, unbedingt auf ein ge-eignetesMischungsverhältnisachten.

Empfehlung: Baureihen VT und VF.


Auswahl nach Industriezweigen

Dieser Teil ist nach folgenden Industriebereichen gegliedert:

• mineralischeRohstoffe(ErzeundIndustriemineralien)• BauundBaustoffe• Kohle• AbfälleundRecycling• StromerzeugungundRauchgasentschwefelung(REA)• PulpeundPapier• Metallurgie• Chemie• Schacht-undTunnelbau

Erze und Industriemineralien

Anwendung: MahlkreisläufeUnsereBaureihenXundHsindspeziellfürMahlkreisläufekonstruiertworden (einschließlich Beschickung von Zyklonen).

Bei Korngrößen kleiner 5 mm Gummi verwenden. Um die Schlamm-stabilität zu erhö hen, sollten unterschiedliche Korngrößen gemischt werden.

Empfehlung:BaureihenXRundXM,HRundHM.

Anwendung: Schaumige SchlämmeDie Baureihe VF wurde speziell für diesen Einsatz konstruiert. Vorsicht bei Förder höhen > 15 m!


15-144Pumpenauswahl

Anwendung: BodensümpfePumpenderBaureiheVSmitSchleißteilenausMetallverwenden.BeiBodensümpfenistdieGefahrgroß,daßübergroßeTeile(z.B.Repara-turmaterial usw.) in den Sumpf fallen können. Wenn Gummi verwen-det werden muß, ein Schutzsieb vor die Ansaugöffnung oder über den Sumpf legen.

Anwendung: Transport von BergematerialSowohlGummialsauchMetall-abhängigvonderKorngröße-einsetz-bar. Bei großen Förderstrecken mehrere Pumpstationen, s. Kapitel 11.

Empfehlung:BauartenXundH,GummioderMetall.

Anwendung: Beschickung von HydrozyklonenFür trennscharfe Klassierung horizontale Pumpen der Bauarten X oder H verwen den. Bei Entwässerungszyklonen Behälterpumpen einsetzen.

Empfehlung: Baureihen X, H und VT.

Anwendung: Beschickung von FilterpressenHier werden große Förderhöhen und variable Drehzahlen benötigt. Alternativ kön nen zweistufige Getriebe verwendet werden.

Gummi vermeiden, da niedriger Förderstrom bei hohem Druck.

Anwendung: RohrpressenGeringerFörderstrom,großeFörderhöhe.MetallpumpenderBaureiheHMeinsetzen.ÜbereineRingleitungkönnenvoneinerPumpemeh-rere Pressen beschickt werden.

Empfehlung:BaureiheHM.


Anwendung: Pumpen für LaugungSiehe korrosive Schlämme, Seite 15-42.

Anwendung: Fördergut mit hoher Dichte (schweres Fördergut)Hoher Vordruck und hoher Feststoffgehalt verbunden mit geringer Förderhöhe kann Dichtheitsprobleme im Expellerbereich mit sich bringen.


Anwendung: Minerale allgemeinImNormalfallsindhierdieBaureihenMMundMRideal.BeiextrememVerschleiß Bauarten X und H einsetzen. Bei Hartgestein empfehlen wir Gummi. In Sonderfällen vertikale Pumpen einsetzen.


Bereich: Baustoffe / Bau

Anwendung: Sand- und KieswäscheNormalerweise werden die Baureihen VS und VT eingesetzt, horizon-talePumpenderBaureiheMsindjedochauchgeeignet.

Empfehlung:BauartenVundM.

Anwendung: SandtransportHorizontale Pumpen mit Gummiauskleidung sind vorzuziehen.

Empfehlung:BaureiheMR.

15-146Pumpenauswahl

Anwendung: Wasserhaltung im TunnelbauVorn Drainagepumpen einsetzen, für die anschließende erste Trans-portstufe werden normalerweise VS-Pumpen verwendet. Für die horizontaleFörderungübergroßeEntfernungendieBaureiheHMeinsetzen.

FürdasSchnittgutbeiVollschnittmaschinen (TBM:s) PumpenderBaureihenHMundMM.BeikleinenTunnels (Mikrobohrung)kleineHM-Pumpenverwenden.

Empfehlung:BaureihenH,MundVS(wegenderGefahrvonÖlverun-reinigungen kein Gummi).

Bereich: Kohle

Anwendung: KohlewäscheGenerellMetallpumpeneinsetzen,daGefahrvonübergroßenFremd-teilen.

Empfehlung:BaureihenHMundMM.

Anwendung: Schaum (Kohle)Vertikale Pumpen der Baureihe VF einsetzen.


Anwendung: Fördergut hoher Dichte (Kohle)Siehe unter „Fördergut mit hoher Dichte“, Seite 15-145.

Anwendung: Wasser / Kohle-GemischeKonventionellePumpenderBaureihenMundMeinsetzen.

Empfehlung:BaureihenMR.

Anwendung: Kohle allgemeinDer Kohlebergbau setzt normalerweise keine Gummipumpen ein.



Bereich: Abfall und Recycling

Anwendung: AbwasserbehandlungLeichtesAnwendungsgebiet.EskönnensowohlhorizontalealsauchvertikalePumpeneingesetztwerden,bevorzugtMetall.

Empfehlung:BaureihenHM,MMundV.

Anwendung: Hydraulischer Transport leichter AbfälleHorizontalePumpenmitVortex-Laufradeinsetzen.


Anwendung: BodenwäscheSiehebeiMineralen.BaureiheVTwirdbeimobilenundsemimobilenAnlagen empfoh len. Hier gibt es keine Dichtungen, die undicht wer-den könnten, außerdem sind die Pumpen leicht zu transportieren und auf- und abzubauen.


Bereich: Stromerzeugung und REA (Rauchgas-Entschwefelungs-Anlagen)

Anwendung: REA-Beschickung (Kalk)Bei mineralischen Stoffen setzt man normalerweise Pumpen der Bau-artenX,HoderMein,sowohlinMetall-alsauchGummiausführung;beihohenChloridgehaltennurGummi.


Anwendung: REA-Abzug (Gips)Genau wie oben bei Kalk.


15-148Pumpenauswahl

Anwendung: RostascheWegen der hohen Temperaturen und der Korngröße empfehlen wir horizontaleMetallpumpenderBauartenXundH.

Empfehlung:BaureihenXMundHM.

Anwendung: FlugascheWegenderMöglichkeitvonÖlverunreinigungenwerdenmeistMetall-pumpen einge setzt. Wenn wegen eines niedrigen pH-Werts Gummi verwendetwerdenmuß,mußdannaufÖloderandereChemikaliengeachtet werden.

Empfehlung:BauartenX,H,MundVS.

Bereich: Pulpe und Papierherstellung

Anwendung: Zellstoffbrei/SchwarzlaugeDa Terpentin enthalten sein kann, kein Gummi verwenden. Standard: MetallpumpenderBauartenHundM.


Anwendung: Kalk- und KausterschlämpenDahiermeisthoheTemperaturenherrschen,werdenMetallpumpenbevorzugt.


Anwendung: Pulperückstände (mit Sandanteilen)NormalerweiseleichterEinsatz,trotzdemwirdMetallempfohlen.Wirbieten meist Edelstahlpumpen an.

Empfehlung:BaureiheMM.


Anwendung: EntrindungFürSandundRindehabenwireinebesonderslangevertikalePumpeinderBaureiheVSentwickelt.EssolltenMetallpumpenmitVortex-Laufradeingesetztwerden.

Empfehlung: Baureihe VS.

Anwendung: Hydraulischer Transport von HolzspänenVortex-PumpenderBauartenHundMeinsetzen.

Empfehlung:HMundMM.

Anwendung: Füller und GlätterWegen der Verunreinigungen von Farben darf kein Gummi eingesetzt werden.

Empfehlung:BaureihenHM,MM,VSundVT;nurMetall.

Anwendung: Hallenboden-EntwässerungVertikale Sumpfpumpen Baureihe VS einsetzen. Wegen des niedrigen pH-Wertes empfehlen sich manchmal Edelstahlpumpen.

Empfehlung: Baureihe VS.

15-150Pumpenauswahl

Bereich: Metallurgie

Anwendung: WalzzundertransportAnbesteneignensichvertikalePumpenderBaureiheVSmitMetalltei-lenundVortex-Laufrad.AuchentsprechendeTauchpumpenBaureiheRVkönneneingesetztwerden.BeiTemperaturenüber40°CmüssenhieraberKühlgehäuseverwendetwerden.AuchhorizontaleMetall-pumpenderBaureiheHMsindgeeignet.

Empfehlung:BaureihenHMundVS.

Anwendung: SchlackentransportEs gelten die gleichen Gesichtspunkte wie bei Walzzunder.

Anwendung: Abwässer aus NaßwäschenNormalerweiseschlagenwirhorizontalePumpenderBauartModervertikale Pum pen der Baureihe VS vor. Bei sehr niedrigem pH-Wert Gummi einsetzen, wenn gleichzeitig hohe Temperaturen herrschen, Edelstahl oder synthetischen Kautschuk verwenden.

Empfehlung:BaureihenMRundVS.

Anwendung: EisenstaubSiehe unter „Fördergut mit hoher Dichte“ Seite 15-145.

Anwendung: Späne aus der MetallbearbeitungWegen der ölhaltigen Kühlflüssigkeiten kann Gummi nicht eingesetzt werden. Geeignet sind vertikale Pumpen der Baureihe VS und hori-zontalederBauartM.

Empfehlung:BaureihenVSundMM.


Bereich: Chemie

Anwendung: SäureschlämmeAm besten sind horizontale Pumpen mit Gummi- oder Edelstahltei-len geeignet. Bei stark abrasiven Schlämmen horizontale Pumpen der BaureiheHRnehmen.

Anwendung: SalzlaugenSehr korrosiv, kann auch abrasiv sein (Kristalle). Um Auskristallisation an den Pum penoberflächen zu verhindern, kann Polyurethan ver-wendet werden.

Empfehlung:BaureihenHM,HR,MM,MRundVSmitPolyurethan-Teilen).

Anwendung: KausterSowohlGummialsauchMetallkannverwendetwerden.EinfachesGebiet.

Empfehlung:BaureihenMM,MRundVS.

Bereich: Bergbau

Anwendung: Versatz (mit oder ohne Zement)Auf vorentschlämmte Berge achten. Horizontale Pumpen der Bauarten HoderMmitGummi-oderMetallteilensindgeeignet.

Empfehlung:BauartenHundM.

Anwendung: Grubenwasser (mit Feststoffen)NormalerweisesindhorizontalePumpenderBaureiheHMgeeignet;abhängig von Förderstrecke und -höhe müssen evtl. mehrere Stufen installiert werden. Auf Korro sion achten !


15-152Pumpenauswahl

16-153 Auslegung

16. auslegung

Moderne Auslegungsverfahren für Schlammpumpen beruhen auf Computer programmen, wie z.B. Metso PumpDim™ für Windows™. Es ist dennoch wichtig, die einzelnen Auslegungsschritte zu ken-nen und zu wissen, was sich dahinter verbirgt, um zu verstehen, wie meine eine Pumpe berechnet.

Die folgende manuelle Rechenmethode gibt Näherungsergebnisse, die - abgesehen von extremen Einsatzbedingungen - ausreichend genau sind.

Die Rechenschritte

schritt 1Feststellen, ob Schlamm bzw. Flüssigkeit

• klareFlüssigkeit• nichtsedimentierender(viskoser)Schlamm(Korngröße <50Mikrometer)• sedimentierenderSchlammist.

schritt 2Einzelheiten festlegen. Mit der Eingruppierung unter Schritt 1 sind unterschiedliche Parameter wichtig. Meist sind es:

• Volumen-oderMassenstrom

• statischeFörderhöhe

• bekannteReibungsverlustebzw.ausdenRohrleitungsdatenbe-rechnet

• chemischeEigenschaften,wiez.B.pH-Wert,Chloridgehalt,Ölge-halt usw.

• andereEinzelheiten,wieuntenaufgeführt.

Klare FlüssigkeitenWennessichumklaresWasserhandelt,reichtdieseAngabe.Beian-derenklarenFlüssigkeitenbenötigtmannoch

• dieDichte

• diedynamischeViskosität.WennnurdiekinematischeViskositätbekanntist,kannmitdenUmrechnungsfaktoreninKapitel18ge-arbeitet werden.

16-154Auslegung

schlämme

BeiSchlämmenbrauchtmaneineReihevonDetailangaben.Entspre-chend der unten angegebenen Formel müssen einige bekannt sein, umdieanderenberechnenzukönnen.

Sm = spezifisches Gewicht des Schlamms

Cv =FeststoffkonzentrationinVol.-%

Cw =FeststoffkonzentrationinGew.-%

S =spezifischesGewichtderFeststoffe

Q =Volumenstrominm³/h

tph =Massenstromint/h

schlammformel

Sm = 100-Cv

100-Cw

Sm = Cv(S-1)+1

100

Cv = Sm-1x100

S - 1

Cv = 100-[(100-Cw)xSm]

Cw = 100- 100 -Cv Sm

Cw = 100xS

100+(S-1)

Cv

Q = tphx1+100-1

SCw

Bei nichtsedimentierenden (viskosen) schlämmenmußmanzu-sätzlichdieplastischedynamischeViskositätunddiemax.Korngrößekennen.

Bei sedimentierenden schlämmenmußdiemax.unddiemittlereKorngröße(d50)bekanntsein.

16-155 Auslegung

Massen- oder Volumenstrom

WiemanindenFormelnsehenkann,istessehrwichtig,aufdenUn-terschied zwi schen gewichts-% und Volumen-% zu achten.

BeiSchlämmenbenötigtmannormalerweisedieAngabederGe-wichtsanteile:z.B.

Magnetitschlammmit40Gew.-%Feststoffgehalt,oderKalkstein-schlämmemit40Gew.-%Feststoffgehalt.

Dasliegtdaran,daßimProduktionsbereichnormalerweisemitMas-sen in t gerechnet wird.

Beispiel:EineAnlageverarbeitet300tMagnetitproStundemiteinemGehaltvon40Gew.-%odereineAnlageverarbeitet300tKalksteinproStundemiteinemGehaltvon40Gew.-%.

Diese Angaben sind für den Pumpenfachmann zunächst nutzlos, da einePumpeVolumenfördert,siemußfürdenVolumenstromberech-net werden.

WennmannundieMengenströmederSchlämmebetrachtet,siehtman,daßderMagnetitschlamm(Feststoffdichte4,6)einenVolumen-stromvon515m³/hundderKalksteinschlamm(Feststoffdichte2,6)einenVolumenstromvon565m³/hbringt.

DerMassenstromistinbeidenFällengleich,derhydraulischwichtigeVolumenstromnicht.

schritt 3nur bei sedimentierenden schlämmen.

Sicherstellen,daßdieFließgeschwindigkeitinderRohrleitunggrößeralsdieMindestfließgeschwindigkeitist,umAbsetzenzuverhindern(DiagrammaufSeite11-83verwenden,max.Korngröße,Feststoff-dichteundRohrdurchmessermüssenbekanntsein).WennderRohr-durchmesser noch nicht festliegt, sollte das erste Rohr so aus gelegt werden,daßeineFließgeschwindigkeitüber3m/serreichtwird.MitdemDiagrammaufSeite82könnenFließgeschwindigkeitenbeieinemgegebenenMassenflußermitteltwerden.Die tatsächlicheFließge-schwindigkeitmußgrößeralsdiekritischesein!

WenndieermittelteGeschwindigkeitkleineroderwesentlichgrößeralsdiekritischeFließgeschwindigkeit ist,dennächstkleinerenoder-größerenRohrdurchmesserwählen.Richtigistimmerdergrößtmög-licheRohrdurchmesser,beidemdiekritischeFließgeschwindigkeitgerade überschritten wird.

Achtung !BeiderRechnung immerden inderAnlagemöglichenkleinstenMengenstromwählen,wennmandieFließgeschwindig-keitbestimmt!

16-156Auslegung

schritt 4DieGesamtförderhöhe,wie inKapitel11beschrieben,berechnen. ZusätzlicheAnlagenteile,dieeinenVordruckbrauchen,müssenbe-rücksichtigtwerden.BeiHydrozyklonenwirdderVordruckinderRegelin kPa oder bar angegeben.

DieWertemüssendann inmFörderhöhe (Schlamm)umgerechnetwerden(denDruckdurchdieSchlammdichteteilen)undmüssenzurobenbeschriebenenGesamtförderhöheaddiertwerden.

schritt 5AlsnächstemüssendieWerkstoffe fürdie„nasseSeite“bestimmtwerden.

Auswahlnachdermax.Korngröße:TabelleaufSeite6-35.BeiklarenFlüssigkeitenMetallbevorzugen.ChemischeBeständigkeitnachSei-te19-185-189.

schritt 6NungehtesumdiewirtschaftlicheSeite,d.h.dieBetriebskostenun-terBerücksichtigungvonVerschleiß,WartungundEnergieverbrauch.Abhängig vom Einsatz kann eine horizontale, vertikale oder unter WasserarbeitendePumpesein.Dannkönnenextreme,schlechteodernormaleVerschleißbedingungenvorliegen.

InKapitel15kannmannachlesen,welchePumpenbaureihewirbeibestimmten Ein satzbedingungen empfehlen. Zusammen mit der obengenanntenWerkstoffauswahlkannmannuninKapitel13und14 die passende Pumpe auswählen.

NunzurGröße.WiewirdenVolumenstromunddieerforderlicheFör-derhöheberechnen,habenwirschonerklärt.MitdenTabelleninKa-pitel14kannmannundiepassendeGrößebestimmen.

Um jetzt weiter zu kommen und die richtige Drehzahl und den pas-sendenMotor zubestimmen,wirddie vollständigeKennlinie fürWasserbenötigt.DieseAngabengibtIhnenIhreregionaleSvedala-Vertretung

16-157 Auslegung

schritt 7DadiePumpenkennlinienfürklaresWassergelten,mußmanfürande-reFlüssigkeitenoderfürSchlämmeKorrekturenvornehmen.

Reines Wasser

InderPumpenkennlinie(sieheBeispiel)VolumenstromundGesamt-förderhöheeintragen.NunkannmandieDrehzahlablesen(odersiemitderFormelaufSeite10-64berechnen).ImBeispielsinddies1880min-1.ImunterenDiagrammkannmanfürdieDrehzahlundVolumen-strom die erforderliche Antriebsleistung bestimmen.

16-158Auslegung

Beisedimentierenden schlämmen dasDiagrammaufSeite10-58benutzen.ManbrauchtdazudiemittlereKorngrößed50,dieFeststoff-dichteunddenFeststoffgehaltinGew.-%.NunkannderHR/ER-Faktorbestimmtwerden.DieGesamtförderhöhedurchdenHR-Faktortei-len.Dadieser<1ist,wirddiekorrigierteGesamtförderhöheimmergrößersein!

DensoermitteltenWertinderKurvefürklaresWassereintragen.Nunkann man wieder die Drehzahl ablesen oder sie mit der Formel von Seite10-58berechnen.

Nundiebei reinemWassererforderlicheAntriebsleistungablesenunddenWertmitder relativenDichtemultiplizieren. (rel.Dichte=Schlammdichte/DichtevonreinemWasser).DasErgebnisistdieer-forderliche Leistung an der Pumpenwelle.

Bei nichtsedimentierenden schlämmen oder viskosen Flüssigkeiten benötigtmandasDiagrammaufSeite66sowiedenWertderplas-tischendynamischenViskosität. IhnerhältmandurchrheologischeUntersuchungenimLabor.BeianderennewtonschenFlüssigkeiten,dieeineandereViskositätalsWasserhaben,kannentwederdiekine-matischeoderdiedynamischeViskositätangegebenwerden.Entspre-chendeUmrechnungsfaktorenfindetmaninKapitel18.

Ausder(plastischen)dynamischenViskosität,demVolumenstromundderGesamtförderhöhekönnendieWirkungsgradcnundVolumen-strom cqKorrekturfaktorenbestimmtwerden.DerKorrekturfaktorfürdieFörderhöhechhängtdavonab,wienahbeimidealenWirkungsgrad(=1,0)diePumpearbeitet.

DentatsächlichenVolumenstromunddieFörderhöhedurchdieKor-rekturfaktorendividierenundinderKurvefürreinesWassereintragen.NunkannmanwiederdieDrehzahlablesen(odersieberechnen,s.o.).Als nächstes die erforderliche Antriebs leistung ablesen, mit der rela-tiven Dichte multiplizieren - nun hat man endlich die für den Einsatz erforderliche Drehzahl und die erforderliche Antriebsleistung an der Pumpenwelle.

16-159 Auslegung

auf Kavitation überprüfen !WieinKapitel10beschrieben,mußmanauchdiehydraulischenVer-hältnissederSaugseitebetrachten(StichwortNPSH,PositiverNetto-Vordruck).

WenndiesaugseitigenVerlustezuhochsind(beiSaugbetrieb),derSchlammwarm/heißistoderdieAnlageingroßer(geodätischer)Hö-heist,kannesKavitationgeben.

schritt 8NunmußdiepassendeMotorgrößebestimmtwerden.Wirempfehlen,einenSicherheitszuschlagvon15%zuaddieren.DernächstgrößereStandardmotor kann genommen werden.

schritt 9ZuletztmußnochdieDrehzahlaufderAbtriebsseitedesGetriebesfestgelegt wer den, um die erforderliche Laufraddrehzahl zu erhalten. GrundlagensieheKapitel9.DenpassendenGetriebemotorkannIh-nenIhrMotorlieferantnennenoderdieregionaleMetso-Vertretung.

ZusammenfassungDasaktuelleundschnellsteWerkzeug,umeineSchlammpumpedenAnforderungen entsprechend auszulegen, ist die Software PumpDim™. SiekönnensichfüreineLizenzmitdemFormularinKapitel17oderim internet registrieren lassen. Die einzelnen Ausle gungsschritte sind prinzipiell die gleichen, wie hier beschrieben. Die Software erleichtert jedoch die Arbeit wesentlich, ist schneller und führt viele Rechengän-ge,diemansonst„vonHand“erledigenmuß,automatischdurch,wiez.B.dieBestimmungderLager-Lebensdauer,Wellendurchbiegungoder kritische Drehzahlen.

Viel erfolg !!

16-160Auslegung

17-161Metso PumpDim®

17. AuslegungssoftwAre Metso PuMPDiM™

Metso PumpDim™ für windows™PumpDim™ für Windows™ ist in erster Linie ein PC-Programm, um Pumpen auszu legen und die geeignete Metso-Pumpe für jeden Anwendungsfall zu finden. Man kann damit die richtige Pumpe für einen bekannten Arbeitspunkt oder ein vorhande nes Leitungssystem bestimmen, egal, ob es sich um reines Wasser, viskose Flüs sigkeiten oder eine Feststoff/Flüssigkeits-Suspension handelt. Das Programm ist gegen eine Lizenzgebühr erhältlich. Dazu kopieren Sie bitte den Vordruck auf der nächsten Seite, füllen ihn aus und senden ihn an ihre Metso-Niederlassung.

was kann das Programm?Das Programm bestimmt und/oder berechnet die folgenden Para-meter:

• kritischeFließgeschwindigkeit,umAbsetzenvonPartikelnindenLeitungen zu verhindern

• denvollständigenDruckverlauf imRohrleitungssystem,wennstatischerDruck,Rohre,FittingsundandereTeilespezifiziertsind

• PumpeneinesSchaumsbeibekannterSpezifikation• EinflußderFeststoffeaufdieFörderhöheunddenWirkungsgrad• geeigneteWerkstoffefürdie„nasseSeite“beibekannterKornlinie

empfehlen• Pumpengrößeund-drehzahlfürdenAnwendungsfallberechnen• WellenbiegungundLagerlebensdauerfürdenArbeitspunktbe-

rechnen• MotorgrößeundGetriebeauslegungberechnen• beibekannterFeststoff-undFlüssigkeitsdichte, Feststoffgehalt

und/oder Volu menstrom die Schlammdichte berechnen. Den tatsächlichen Volumenstrom in einem System berechnen unter Be-rücksichtigung der Leitungsparameter, der Schlamm eigenschaften und der Pumpgeschwindigkeit, d.h. Bestim mung der um laufenden Volumenströmebzw.MassenströmeinAnlagenhinterderPumpe.

einschränkungen

Die ergebnisse sind unter folgenden Voraussetzungen brauchbar:

• „normale“PartikelgrößeundKornverteilung,wie siez.B. inderMineralindustrie typisch sind

• Feststoffgehaltmaximal40Vol.-%.


• HomogeneSchlämmemitFeststoffpartikelndeutlichunter50mm.Tone, Zementschlämme, BeschichtungenundFüller aufCaCO3-Basis, die ein nicht-newtonsches Verhalten aufweisen, müssen wie viskose Flüssigkeiten behandelt werden. Die echte plastische dynamische Schlammviskosität, Scherspannung und derFließ-indexmüssenbekanntsein.DieseParameterkönnenimMetso-TechnikumoderanderenLaborenermitteltwerden.

• WennPartikelblättrigoderfaserigsind,alsoz.B.einigeWalzzunderoderPapierpulpen,mußmandiesbesondersberücksichtigen.Sprechen Sie in solchen Fäl len am besten einen Verfahrens-spezialisten von Metso an.

Auch bei allen anderen Fragen, die hier nicht oder vielleicht nicht genug behandelt wurden, sprechen Sie bitte Metso an.

Copyright und garantienDasProgrammwurdevonMetsoentwickeltundbleibtunserEigen-tum.AufVerlangenmußesunszurückgegebenwerden.DasCopyrightliegtbeiMetso,ohneunsereschriftlicheZustimmungdarfdasPro-gramm weder kopiert noch auf irgend eine Weise Dritten zugänglich gemacht werden.

Alle Angaben, die durch das Programm gegeben werden, sind un-verbindlich und im rechtlichen und tatsächlichen Sinne nicht als AngebotoderVerpflichtungzuverstehen,esseidenn,siewerdenvonMetso ausdrücklich schriftlich bestätigt.

AlleFragenimZusammenhangmitdiesemProgrammrichtenSiebittedirekt an Ihre regionale Metso-Niederlassung.


registrier-VordruckBitte kopieren Sie diesen Vordruck und senden Sie ihn an Ihre region-ale Metso-Niederlassung, oder senden Sie die Daten an [email protected]

InformationzurRegistrierungübersInternetfindenSieunterwww.metso.com/pumps

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18-165 Verschiedenes

18. VERSCHIEDENES

Druck1 bar = 14.5 psi = 100 kPa1 bar = 100 kPa1 kp/cm2 = 98.1 kPa1 atm = 760 torr = 101 kPa1 lbf/in2 (psi) = 6.89 kPa = 0.07031 kp/cm2

1 torr (mm Hg) = 133 Pa

Drehmoment1 ft. lb = 1.356 Nm

Dynamische ViskositätN s/m2 N s/mm2 P cP1 10-6 10 103

106 1 10 . 106 109

0,1 0,1 . 10-6 1 10010-3 10-9 10 . 10-3 1

Kinematische Viskosität = dynamische Viskositätsdichtem2/s St (Stoke) mm2/s cSt1 10 . 103 106

10-6 10 . 10-3 10,1 . 10-3 1 100

Volumenstrom1 usgpm = 0.23 m3/h1 Igpm = 0.276 m3/h

Geschwindigkeit1 fps = 0,3408 m/s1 fpm = 18.288 m/h

Konzentrationsangabenppm = parts per million = mg/lppb = parts per billion = mg/m3

SS = suspended solidsTS = total solids ( incl. dissolved solids)

Umrechnungsfaktoren Druck

Länge1 inch = 25.4 mm1 foot = 0.305 m

Fläche1 square inch = 645 mm2 = 6.45 cm2

1 square foot = 0.0929 m2 = 929 cm2

Volumen1 cubic inch = 16.4 cm3

1 cubic foot = 28.3 l1 UK gallon = 4.55 l1 US gallon = 3.79 l

Masse1 pound (lb) = 0.454 kg1 ounce (oz) = 28.3 g1 short ton = 907 kg

Dichte1 lb/in3 = 27.7 t/m3 = 27.7 g/cm3

1 lb/ft3 = 16.0 kg/m3

Kraft1 kp (kgf ) = 9.81 N1 lbf = 4.45 N

Energie1 kWh = 3.60 MJ1 kcal = 4.19 kJ1 Btu = 1.06 kJ

Leistung1 kcal/h = 1.16 W1 hp = 746 W

18-166Verschiedenes

Tyler Standard-Skala

Mesh µ Mesh µ Mesh µ

21/2 8000 14 1180 80 180 3 6700 16 1000 100 150 31/2 5600 20 850 115 125 4 4750 24 710 150 106 5 4000 28 600 170 90 6 3350 32 500 200 75 7 2800 35 425 250 63 8 2360 42 355 270 53 9 2000 48 300 325 45 10 1700 60 250 400 38 12 1400 65 212 500 25


Festoffdichten

AAlbit 2.6Almandin 4.3Anatas 3.9Andradit 3.8Apatit 3.2Arsenopyrit 5.9-6.2Asbest 2.4-2.5Azurit 3.8

BBaddeleyit 5.6Barit 4.5Bauxit 2.6Beryll 2.7-2.8Biotit 3.0-3.1Bismuth 9.8

CCalcit 2.7Cassiterit 7.0Celestit 4.0Cerussit 6.6Chalcocit 5.5-5.8Chalcopyrit 4.1-4.3Chlorit 2.6-3.2Chromit 5.1Crysocolla 2.0-2.3Cinnabar 8.1Cobaltit 6.0-6.3Coemanit 2.4Covellit 4.7Cryolith 3.0Cuprit 5.8-6.2

DDiamant 3.5Diopsit 3.3-3.4Dolomit 1.8-2.9

EEpidot 3.4

FFeldspate 2.6-2.8Ferberit 7.5Flint 2.6Fluorit 3.2Franklinit 5.1-5.2

GGahnit 4.6Galena 7.5Goethit 4.3Gold 15.6-19.3Graphit 2.1-2.2Grossularit 3.5Gips 2.3

HHalit 2.5Hematit 5.2Hornblende 3.1-3.3Huebnerit 6.7-7.5Hypersthene 3.4

IIlmenit 4.7

KKaolinite 2.6Kupfer 8.9Corundum 3.9-4.1Kyanit 3.6-3.7

LLepidolit 2.8-2.9Limonit 2.2-2.4

MMagnesit 3.0Magnetit 4.7Malachit 4.0Magnit 4.3Marcasit 4.6-4.9Martit 5.2Microline 2.6Microlit 5.5

Mineral Rel. Dichte Mineral Rel. Dichte

18-168Verschiedenes

Molybdän 4.7-5.0 Monazit 4.9-5.5Mullit 3.2Muscovit 2.8-3.0

NNepheline Syenit 2.6Niccolit 7.6-7.8

OOlivin 3.3-3.5Orpiment 3.4-3.5Orthoklas 2.5-2.6

PPetalite 2.4Platin 14.0-21.5Pyrit 5.0Pyrochlor 4.2-4.4Pyrolusit 4.7-5.0Pyroxen 3.1-3.6Pyrrhotit 4.6-4.7

QQuartz 2.7

RRealgar 3.6Rhodochrosit 3.7Rhodonit 3.6-3.7Rutil 4.2-4.3

SScheelite 6.1Schwefel 2,1Serpentin 2.5-2.7Siderit 3.9Sillimanit 3.2Silber 10.1-11.1Smithsonit 4.1-4.5Sphalerit 3.9-4.0Sphen 3.3-8.6Spinell 3.6

Spodumen 3.1-3.2Stannit 4.3-4.5Stibnit (Antimonite 4.6Sylvit 2.0

TTalk 2.7-2.8Tantalit 5.2-8.2Tetrahedrit 5.0Thorit 4.5-5.4Topas 3.5-3.6Tourmalin 2.9-3.2

UUraninit 11.0

VVermikulite 2.4-2.7

WWolframit 6.7-7.5Wollastonit 2.8-2.9

ZZeolit 2.0-2.5Zincit 5.7Zirkon 4.7

Sonstige (Gemenge) Schlacke 1.5-4Boden 1.5-2.8Flugasche 1.5-3.5Rostasche 1.5-3Naßwäschereste 2-5Walzzunder 4.9-5.2

Mineral Rel. Dichte Mineral Rel. Dichte


Spezifisches Gewicht von Wasser/FeststoffsuspensionenA = Feststoffgehalt [Gewichts-%]B = Dichte [t/m³]C = spez. Volumen [m³/t Feststoff]

Festoffdichte: 1.4 Festoffdichte: 1.8 A B C A B C A B C A B C

1 1.003 99.714 41 1.133 2.153 1 1.004 99.556 41 1.223 1.995 2 1.006 49.714 42 1.136 2.095 2 1.009 49.556 42 1.230 1.937 3 1.009 33.048 43 1.140 2.040 3 1.014 32.889 43 1.236 1.881 4 1.012 24.714 44 1.144 1.987 4 1.018 24.556 44 1.243 1.828 5 1.014 19.714 45 1.148 1.937 5 1.023 19.556 45 1.250 1.778 6 1.017 16.381 46 1.151 1.888 6 1.027 16.222 46 1.257 1.729 7 1.020 14.000 47 1.155 1.842 7 1.032 13.841 47 1.264 1.683 8 1.023 12.214 48 1.159 1.798 8 1.037 12.056 48 1.271 1.639 9 1.026 10.825 49 1.163 1.755 9 1.042 10.667 49 1.278 1.596 10 1.029 9.714 50 1.167 1.714 10 1.047 9.556 50 1.286 1.556 11 1.032 8.805 51 1.171 1.675 11 1.051 8.646 51 1.293 1.516 12 1.036 8.048 52 1.174 1.637 12 1.056 7.889 52 1.301 1.479 13 1.039 7.407 53 1.178 1.601 13 1.061 7.248 53 1.308 1.442 14 1.042 6.857 54 1.182 1.566 14 1.066 6.698 54 1.316 1.407 15 1.045 6.381 55 1.186 1.532 15 1.071 6.222 55 1.324 1.374 16 1.048 5.964 56 1.190 1.500 16 1.077 5.806 56 1.331 1.341 17 1.051 5.597 57 1.195 1.469 17 1.082 5.438 57 1.339 1.310 18 1.054 5.270 58 1.199 1.438 18 1.087 5.111 58 1.347 1.280 19 1.057 4.977 59 1.203 1.409 19 1.092 4.819 59 1.355 1.250 20 1.061 4.714 60 1.207 1.381 20 1.098 4.556 60 1.364 1.222 21 1.064 4.476 61 1.211 1.354 21 1.103 4.317 61 1.372 1.195 22 1.067 4.260 62 1.215 1.327 22 1.108 4.101 62 1.380 1.168 23 1.070 4.062 63 1.220 1.302 23 1.114 3.903 63 1.389 1.143 24 1.074 3.881 64 1.224 1.277 24 1.119 3.722 64 1.398 1.118 25 1.077 3.714 65 1.228 1.253 25 1.125 3.556 65 1.406 1.094 26 1.080 3.560 66 1.232 1.229 26 1.131 3.402 66 1.415 1.071 27 1.084 3.418 67 1.237 1.207 27 1.136 3.259 67 1.424 1.048 28 1.087 3.286 68 1.241 1.185 28 1.142 3.127 68 1.433 1.026 29 1.090 3.163 69 1.246 1.164 29 1.148 3.004 69 1.442 1.005 30 1.094 3.048 70 1.250 1.143 30 1.154 2.889 70 1.452 0.984 31 1.097 2.940 71 1.254 1.123 31 1.160 2.781 71 1.461 0.964 32 1.101 2.839 72 1.259 1.103 32 1.166 2.681 72 1.471 0.944 33 1.104 2.745 73 1.264 1.084 33 1.172 2.586 73 1.480 0.925 34 1.108 2.655 74 1.268 1.066 34 1.178 2.497 74 1.490 0.907 35 1.111 2.571 75 1.273 1.048 35 1.184 2.413 75 1.500 0.889 36 1.115 2.492 76 1.277 1.030 36 1.190 2.333 76 1.510 0.871 37 1.118 2.417 77 1.282 1.013 37 1.197 2.258 77 1.520 0.854 38 1.122 2.346 78 1.287 0.996 38 1.203 2.187 78 1.531 0.838 39 1.125 2.278 79 1.292 0.980 39 1.210 2.120 79 1.541 0.821 40 1.129 2.214 80 1.296 0.964 40 1.216 2.056 80 1.552 0.806

18-170Verschiedenes


Festoffdichte: 2.0 Festoffdichte: 2.6A B C A B C A B C A B C 1 1.005 99.500 41 1.258 1.939 1 1.006 99.385 41 1.337 1.824 2 1.010 49.500 42 1.266 1.881 2 1.012 49.385 42 1.349 1.766 3 1.015 32.833 43 1.274 1.826 3 1.019 32.718 43 1.360 1.710 4 1.020 24.500 44 1.282 1.773 4 1.025 24.385 44 1.371 1.657 5 1.026 19.500 45 1.290 1.722 5 1.032 19.385 45 1.383 1.607 6 1.031 16.167 46 1.299 1.674 6 1.038 16.051 46 1.395 1.559 7 1.036 13.786 47 1.307 1.628 7 1.045 13.670 47 1.407 1.512 8 1.042 12.000 48 1.316 1.583 8 1.052 11.885 48 1.419 1.468 9 1.047 10.611 49 1.325 1.541 9 1.059 10.496 49 1.432 1.425 10 1.053 9.500 50 1.333 1.500 10 1.066 9.385 50 1.444 1.385 11 1.058 8.591 51 1.342 1.461 11 1.073 8.476 51 1.457 1.345 12 1.064 7.833 52 1.351 1.423 12 1.080 7.718 52 1.471 1.308 13 1.070 7.192 53 1.361 1.387 13 1.087 7.077 53 1.484 1.271 14 1.075 6.643 54 1.370 1.352 14 1.094 6.527 54 1.498 1.236 15 1.081 6.167 55 1.379 1.318 15 1.102 6.051 55 1.512 1.203 16 1.087 5.750 56 1.389 1.286 16 1.109 5.635 56 1.526 1.170 17 1.093 5.382 57 1.399 1.254 17 1.117 5.267 57 1.540 1.139 18 1.099 5.056 58 1.408 1.224 18 1.125 4.940 58 1.555 1.109 19 1.105 4.763 59 1.418 1.195 19 1.132 4.648 59 1.570 1.080 20 1.111 4.500 60 1.429 1.167 20 1.140 4.385 60 1.585 1.051 21 1.117 4.262 61 1.439 1.139 21 1.148 4.147 61 1.601 1.024 22 1.124 4.045 62 1.449 1.113 22 1.157 3.930 62 1.617 0.998 23 1.130 3.848 63 1.460 1.087 23 1.165 3.732 63 1.633 0.972 24 1.136 3.667 64 1.471 1.063 24 1.173 3.551 64 1.650 0.947 25 1.143 3.500 65 1.481 1.038 25 1.182 3.385 65 1.667 0.923 26 1.149 3.346 66 1.493 1.015 26 1.190 3.231 66 1.684 0.900 27 1.156 3.204 67 1.504 0.993 27 1.199 3.088 67 1.702 0.877 28 1.163 3.071 68 1.515 0.971 28 1.208 2.956 68 1.720 0.855 29 1.170 2.948 69 1.527 0.949 29 1.217 2.833 69 1.738 0.834 30 1.176 2.833 70 1.538 0.929 30 1.226 2.718 70 1.757 0.813 31 1.183 2.726 71 1.550 0.908 31 1.236 2.610 71 1.776 0.793 32 1.190 2.625 72 1.563 0.889 32 1.245 2.510 72 1.796 0.774 33 1.198 2.530 73 1.575 0.870 33 1.255 2.415 73 1.816 0.754 34 1.205 2.441 74 1.587 0.851 34 1.265 2.326 74 1.836 0.736 35 1.212 2.357 75 1.600 0.833 35 1.275 2.242 75 1.857 0.718 36 1.220 2.278 76 1.613 0.816 36 1.285 2.162 76 1.879 0.700 37 1.227 2.203 77 1.626 0.799 37 1.295 2.087 77 1.901 0.683 38 1.235 2.132 78 1.639 0.782 38 1.305 2.016 78 1.923 0.667 39 1.242 2.064 79 1.653 0.766 39 1.316 1.949 79 1.946 0.650 40 1.250 2.000 80 1.667 0.750 40 1.327 1.885 80 1.970 0.635



Festoffdichte: 2.8 Festoffdichte: 3.0 A B C A B C A B C A B C 1 1.006 99.357 41 1.358 1.796 1 1.007 99.333 41 1.376 1.772 2 1.013 49.357 42 1.370 1.738 2 1.014 49.333 42 1.389 1.714 3 1.020 32.690 43 1.382 1.683 3 1.020 32.667 43 1.402 1.659 4 1.026 24.357 44 1.394 1.630 4 1.027 24.333 44 1.415 1.606 5 1.033 19.357 45 1.407 1.579 5 1.034 19.333 45 1.429 1.556 6 1.040 16.024 46 1.420 1.531 6 1.042 16.000 46 1.442 1.507 7 1.047 13.643 47 1.433 1.485 7 1.049 13.619 47 1.456 1.461 8 1.054 11.857 48 1.446 1.440 8 1.056 11.833 48 1.471 1.417 9 1.061 10.468 49 1.460 1.398 9 1.064 10.444 49 1.485 1.374 10 1.069 9.357 50 1.474 1.357 10 1.071 9.333 50 1.500 1.333 11 1.076 8.448 51 1.488 1.318 11 1.079 8.424 51 1.515 1.294 12 1.084 7.690 52 1.502 1.280 12 1.087 7.667 52 1.531 1.256 13 1.091 7.049 53 1.517 1.244 13 1.095 7.026 53 1.546 1.220 14 1.099 6.500 54 1.532 1.209 14 1.103 6.476 54 1.563 1.185 15 1.107 6.024 55 1.547 1.175 15 1.111 6.000 55 1.579 1.152 16 1.115 5.607 56 1.563 1.143 16 1.119 5.583 56 1.596 1.119 17 1.123 5.239 57 1.578 1.112 17 1.128 5.216 57 1.613 1.088 18 1.131 4.913 58 1.595 1.081 18 1.136 4.889 58 1.630 1.057 19 1.139 4.620 59 1.611 1.052 19 1.145 4.596 59 1.648 1.028 20 1.148 4.357 60 1.628 1.024 20 1.154 4.333 60 1.667 1.000 21 1.156 4.119 61 1.645 0.996 21 1.163 4.095 61 1.685 0.973 22 1.165 3.903 62 1.663 0.970 22 1.172 3.879 62 1.705 0.946 23 1.174 3.705 63 1.681 0.944 23 1.181 3.681 63 1.724 0.921 24 1.182 3.524 64 1.699 0.920 24 1.190 3.500 64 1.744 0.896 25 1.191 3.357 65 1.718 0.896 25 1.200 3.333 65 1.765 0.872 26 1.201 3.203 66 1.737 0.872 26 1.210 3.179 66 1.786 0.848 27 1.210 3.061 67 1.757 0.850 27 1.220 3.037 67 1.807 0.826 28 1.220 2.929 68 1.777 0.828 28 1.230 2.905 68 1.829 0.804 29 1.229 2.805 69 1.797 0.806 29 1.240 2.782 69 1.852 0.783 30 1.239 2.690 70 1.818 0.786 30 1.250 2.667 70 1.875 0.762 31 1.249 2.583 71 1.840 0.766 31 1.261 2.559 71 1.899 0.742 32 1.259 2.482 72 1.862 0.746 32 1.271 2.458 72 1.923 0.722 33 1.269 2.387 73 1.884 0.727 33 1.282 2.364 73 1.948 0.703 34 1.280 2.298 74 1.907 0.708 34 1.293 2.275 74 1.974 0.685 35 1.290 2.214 75 1.931 0.690 35 1.304 2.190 75 2.000 0.667 36 1.301 2.135 76 1.955 0.673 36 1.316 2.111 76 2.027 0.649 37 1.312 2.060 77 1.980 0.656 37 1.327 2.036 77 2.055 0.632 38 1.323 1.989 78 2.006 0.639 38 1.339 1.965 78 2.083 0.615 39 1.335 1.921 79 2.032 0.623 39 1.351 1.897 79 2.113 0.599 40 1.346 1.857 80 2.059 0.607 40 1.364 1.833 80 2.143 0.583

18-172Verschiedenes




Spezifisches Gewicht von Wasser/FeststoffsuspensionenA = Feststoffgehalt [Gewichts-%]B = Dichte [t/m³]C = spez. Volumen [m³/t Feststoff]]


18-174Verschiedenes

Spezifisches Gewicht von Wasser/FeststoffsuspensionenA = Feststoffgehalt [Gewichts-%]B = Dichte [t/m³]C = spez. Volumen [m³/t Feststoff]]




Festoffdichte: 5.0A B C A B C 1 1.008 99.200 41 1.488 1.639 2 1.016 49.200 42 1.506 1.581 3 1.025 32.533 43 1.524 1.526 4 1.033 24.200 44 1.543 1.473 5 1.042 19.200 45 1.563 1.422 6 1.050 15.867 46 1.582 1.374 7 1.059 13.486 47 1.603 1.328 8 1.068 11.700 48 1.623 1.283 9 1.078 10.311 49 1.645 1.241 10 1.087 9.200 50 1.667 1.200 11 1.096 8.291 51 1.689 1.161 12 1.106 7.533 52 1.712 1.123 13 1.116 6.892 53 1.736 1.087 14 1.126 6.343 54 1.761 1.052 15 1.136 5.867 55 1.786 1.018 16 1.147 5.450 56 1.812 0.986 17 1.157 5.082 57 1.838 0.954 18 1.168 4.756 58 1.866 0.924 19 1.179 4.463 59 1.894 0.895 20 1.190 4.200 60 1.923 0.867 21 1.202 3.962 61 1.953 0.839 22 1.214 3.745 62 1.984 0.813 23 1.225 3.548 63 2.016 0.787 24 1.238 3.367 64 2.049 0.763 25 1.250 3.200 65 2.083 0.738 26 1.263 3.046 66 2.119 0.715 27 1.276 2.904 67 2.155 0.693 28 1.289 2.771 68 2.193 0.671 29 1.302 2.648 69 2.232 0.649 30 1.316 2.533 70 2.273 0.629 31 1.330 2.426 71 2.315 0.608 32 1.344 2.325 72 2.358 0.589 33 1.359 2.230 73 2.404 0.570 34 1.374 2.141 74 2.451 0.551 35 1.389 2.057 75 2.500 0.533 36 1.404 1.978 76 2.551 0.516 37 1.420 1.903 77 2.604 0.499 38 1.437 1.832 78 2.660 0.482 39 1.453 1.764 79 2.717 0.466 40 1.471 1.700 80 2.778 0.450

18-176Verschiedenes

19--177 Chemicalienbeständigkeit

19. CHEMIKALIENBESTÄNDIGKEIT

Werkstoffe der Gruppen ElastomerMedium Natur Chloro- CSM* Poly- Kautschuk Butyl EPDM Nitril pren Hypalon urethan

Aluminium Chloride A A A A A A A

Abwasser B B B A A A U

Aluminiumchlorid A A A A A A A

Aluminiumphosphat A A A A A A

Ammoniumnitrat C A A A B A U

Beizlösung C C C

Benzin U U U A B B A

Bitumen U U U B C C

Bleiazetat A A B B

Bleichlösung U A A C A

Calciumhydroxid A A A A A A A

Calciumhypochlorid U A A C C A

Chlor (naß) U C C U C U

Creosot U U U B C C B

Diesel U U U A B B B

Eisenchlorid A A A A A A A

Eisennitrat A A A A A A

Eisensulfat A A A A A A

Fettsäuren C U U B B B

Getriebeflüssigkeit Typ A U U U A B B A

Glycerin A A A A A A A

Glykol A A A A A A B

Heizöl U U U A B B B

Hydrauliköl (miner.) U U U A B B A

Kalksalpeter B B B B B B

Kerosin U U U A C C B

Kieselfluorwaserstoffsäure A A A A

Kupferchlorid A A A A A A A

Kupfercyanit A A A A A A A

Kupfersulfat B A A A A A A

Lacke U U U U U U U

Lacklösemittel U U U U U U U

*= (CSM) = Chlorosulfonylpolythylen A = empfohlen - kein order nur geringer Effekt B = Mgeringer oder tolerierbar Effektt C = tolerierbarer bis deutlicher Effekt U = nict empfohlen

19-178Chemicalienbeständigkeit

Medium Natur Chloro- CSM* Poly- Kautschuk Butyl EPDM Nitril pren Hypalon urethan

Lauge B A A B B A B

Magnesiumchlorid A A A A A A A

Mineralöl U U U A B B A

Naphta U U U C C U C

Nickelchlorid A A A A A A

Nickelsulfat B A A A A A A

Olivenöl U B B A B B A

Phosphorsäure 20% C A A B B A A

Pinienöl U U U B U U

Reinigungslösungen B A A A A A U

Rübensaft A A A A A A

Salpetersäure konz. U C C U C B U

Salpetersäure verd. U B B U A A C

Salzlauge A A A A

Salzsäure (heiß 37%) U C C U U C U

Salzsäure (kalt 37%) B A A B B A U

Salzsäure konz., kalt U B B U B A U

Salzsäureanhydrat U B B A

Salzwasser A A A A A A

Schmieröl (mineralisch) U U U A B B B

Schwefelsäure konz. U B B U U B U

Schwefelsäure verd. C B B U B A B

Schweröl A B

Silikonfette A A A A A A A

Silikonöle A A A A A A A

Soda A A A A A A

Sodiumbisulfit B A A A A A

Sulfitablauge B B B B B B

Tierische Fette U B B A B B A

Transformatoröl U U U A B B

Trichloräthylen U U U C U U U

Verchromungslösung U U U U U C U

Wasserstoffperoxid 90% U C C U C

*= (CSM) = Chlorosulfonylpolythylen A = empfohlen - kein order nur geringer Effekt B = Mgeringer oder tolerierbar Effektt C = tolerierbarer bis deutlicher Effekt U = nict empfohlen

Elastomer Materials


HighChrome

Medium / ° Celsius 20o 60o 100o

Aluminiumsulfit U U UAmmoniak, anhydritisch A A AAmmoniak, wässrig A A AAmmoniumchlorid A Aromaten A A AÄther A A A Benetzungsmittel 5% A A ABleiazetat A A CBranntkalk (CaO) A A A Calciumchlorid U U UCellulose keine AngabenChlor, naß U U U Diesel A A A Eisensulfat A A AEmulgatoren (alle Konzentr.) U U Uessentielle Öle A A A Fettsäuren (<Cb) A A AFluor, naß U U UFlußsäure, 40% U U UFlußsäure, 75% U U U Gerbsäure 10% A A A Hypochlorit A B CHypochlorit (Na 12-14%) A keine Angaben Kaliumbromid U U UKaustische Soda, Kali A A AKieselfluorwasserstoffsäure U U UKohlensäure A A AKönigswasser U U UKupfersulfat U U U

A = empfohlen - kein order nur geringer Effekt B = Mgeringer oder tolerierbar Effektt C = tolerier-barer bis deutlicher Effekt U = nict empfohlen


HighChrome

Methanol A A AMilch und Milchprodukte A B BMineralöl A A AMolasse A A A Na-, K-, Ba-Chlorat keine Angaben Na-, K-, Mg-, Ca-Sulfat A A ANa-, K-, Mg-Chlorid U U UNa-, K-, NH3-Nitrat A A ANaphta A A ANaphtalen A A ANatriumkarbonat A A ANatriumsilikat A A ANatriumsulfid U U UNickelsalze U U UNitrit (Na) A A A Petroleum A A Apflanzliche und tierische Öle A A APhenol A A APhosphorchlorid U U UPhosphorsäure 20% U U U Salpetersäure, < 25% A A CSalpetersäure, 50% A A CSalpetersäure, rauchend A B CSalzlaugen, gesättigt U U USalzsäure 10% U U USalzsäure, konz. U U USchmieröl und aromatische Additive A A ASchwefel A A ASchwefelchloride U U USchwefeldioxid, 96% U U USchwefeldioxid, naß A B CSchwefeldioxid, trocken A A ASchwefelkohlenstoff A A A

Medium / ° Celsius 20 60 100

A = empfohlen - kein order nur geringer Effekt B = Mgeringer oder tolerierbar Effektt C = toleri-erbarer bis deutlicher Effekt U = nict empfohlen


HighChrome

Schwefelsäure <50% U U USchwefeltrioxid U U USchwefelwasserstoff A A ASeewasser A A BStärke A A ASulfite A A A Talg A A A Zinkchlorid U U UZinnchlorid U U Uzuckerhaltige Flüssigkeiten A A A

Medium / ° Celsius 20 60 100

A = empfohlen - kein order nur geringer Effekt B = Mgeringer oder tolerierbar Effektt C = tolerierbarer bis deutlicher Effekt U = nict empfohlen


Daten, Maßangaben und Informationen in dieser Publikation sind allgemeiner Natur und nicht für Konstruktions-, Instal-lations- oder Applikationszwecke bestimmt. Sie sind in keiner Hinsicht für Metso verbindlich. Metso behält sich das Recht vor, Daten, Maße und andere Informationen in vorliegender Publikation ohne vorhergehende Mitteilung zu ändern.

© Metso 2012. Ausgabe 3. € 15.

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