Magnetpumpen

Magnetgekuppelte Pumpen zählen zu den hermetisch dichten Pumpen, da hier gegenüber der Umgebung nur statische Dichtungen zum Einsatz kommen.

Ihr Einsatzgebiet ist dort, wo selbst kleinste Leckagemengen vermeiden werden müssen. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn die Förderflüssigkeit giftig, gesundheitsgefährdend, krebserregend, erbgutschädigend, umweltschädigend, explosionsgefährlich ist oder auf andere Weise kritische Eigenschaften besitzt. Pumpen mit Magnetkupplung werden in der Regel zur Förderung von Medien mit folgenden Eigenschaften verwendet:

sauber

schmierfähig

nicht polymerisierend

nicht kristallisierend

gefährlich für Mensch und Umwelt.

Funktionsprinzip: Die Übertragung des Drehmomentes auf das Laufrad der Pumpe erfolgt von einem magnetbestückten Außenrotor auf einen ebenfalls magnetbestückten Innenrotor berührungslos durch magnetische Felder. Diese berührungslose Kraftkopplung erlaubt es zwischen die beiden Rotore einen Spalttopf zu installieren, der nur noch statisch abgedichtet werden muss. Hierdurch wird eine hermetische Dichtheit realisiert.

Der Spalttopf bei Munsch-Pumpen ist konzipiert als metallfreier Doppelwand-Spalttopf in Verbundbauweise mit den Vorteilen:

keine Wirbelströme, folglich keine Erwärmung des Förderguts

keine Magnetverlustleistung, daher keine Wirkungsgradverluste

Der produktberührte Spalttopfinliner ist aus reinem PFA, der äußere, druckfeste Spalttopf aus kohlefaserverstärktem Kunststoff. Durch seine Bauform ist er extrem verwindungssteif und nimmt Innendrücke bis 30 bar auf.

Um den Spalttopf vor dem Antriebsrotor zu schützen, sind die neuen Magnetkupplungspumpen standardmäßig mit einem Spalttopf-Berührungsschutz ausgerüstet. Der Spalt zwischen Antriebsrotor und Laterne ist kleiner als der Spalt zwischen den Magneten und dem Spalttopf. Dadurch schützt er zum einen die Magnete während der Pumpenmontage vor Beschädigungen, zum anderen verhindert er, dass bei einem Wälzlagerschaden die Magnete am Spalttopf anlaufen. Der induktive Näherungsschalter überwacht den exakten Rundlauf des Antriebsrotors (Option).

Ebenfalls von großer Bedeutung für die Leistungsfähigkeit der Magnetpumpen sind die Gleitlager. Unser Standardwerkstoff ist Siliziumkarbid EKasic® C. Die herausragende Eigenschaft des Werkstoffes ist die hohe Beständigkeit gegen Korrosion und Verschleiß. Optional können Gleitlager in trockenlaufgeschützter Ausführung geliefert werden. Durch eine zusätzliche Oberflächenbehandlung vertragen sie Mangelschmierung oder kurzzeitigen Trockenlauf.

Das Gleitlager – eine perfekte Konstruktion: Das verwendete Siliziumkarbid EKasic® C mit seiner hohen Beständigkeit gegen Korrosion und Verschleiß und die konstruktive Ausführung der Bauteile machen die Pumpe universell einsatzfähig. Das Gleitlager ist patentrechtlich geschützt (Deutschland – Patent 10240800).

Lagerhülse: Zwischen den Metallkernen von Laufrad und Pumpenrotor ist die einteilige Lagerhülse verdrehsicher eingespannt. Unterhalb der Lauffläche befindet sich eine Zirkulationsbohrung. Sie ermöglicht den permanenten Flüssigkeitsaustausch im Spalttopf.

Lagerbuchse: In den Gleitlagerträger sind zwei baugleiche Lagerbuchsen – verdrehsicher und axial gesichert – eingesetzt; die nach außen gerichteten Stirnseiten der Lagerbuchsen sind die Anlaufseiten für die axialen Anlaufringe.

Axiale Anlaufringe: In das Laufrad und in den Pumpenrotor ist ein axialer Anlaufring – verdrehsicher und vor Herausfallen gesichert – eingesetzt; die Anlaufringe sind identisch.

Sekundärdichtungen: Die Abdichtung zwischen den Bauteilen aus Kunststoff und Siliziumkarbid erfolgt durch statische Dichtungen; keine dynamischen Runddichtringe.

Zwangsgeführter Kühl- und Schmierstrom: Hinter dem Laufrad tritt ein Teil des Förderguts in den Gleitlagerspalt ein, durchströmt den Spalttopf und gelangt durch die Zirkulationsbohrung zurück in den hydraulischen Teil der Pumpe.

Einsatzgebiete von Munsch Magnetpumpen Die Magnetkupplungspumpen der Bauarten MPC und MPC-B werden verwendet, wenn umweltbelastende oder gesundheitsgefährdende Flüssigkeiten wie Säuren, Laugen, Lösemittel, wertvolle Flüssigkeiten mit und ohne Feststoffe sicher gefördert werden sollen. Ihre Einsatzgebiete sind die chemische Industrie, Elektrolyse, Pharmaindustrie und Galvanotechnik.

Das Pumpengehäuse ist nicht als Ring-, sondern als Spiralgehäuse konstruiert. Es ist schweißnahtlos und frei von Dichtstellen; die Wandstärke beträgt an allen Stellen mindestens 10 mm. Der dickwandige Kunststoff gibt Halt gegen Verformungen, speziell bei höheren Temperaturen und/oder Vakuumbetrieb.

Das Spiralgehäuse wird vollständig mit einem metallischen Pumpengehäuse (Werkstoff-Nummer EN-JS 1025; alte Bezeichnung GGG-40.3) ummantelt. Saug- und Druckflansch nehmen alle zulässigen Systemdrücke und Rohrleitungskräfte auf.

Ändern sich die Betriebsbedingungen und eine externe Schmierung der Gleitlager oder eine Spülung des Spalttopfes und/oder Spiralgehäuses wird notwendig, kann für den Fluidanschluss derselbe Gleitlagerträger verwendet werden: die Grundlochbohrung erleichtert den Umbau, das Gewinde für den Fluidanschluss ist vorhanden.

Zirkulationsbohrung – erweiterter Einsatzbereich

Gegenüber herkömmlichen Magnetkupplungspumpen aus Kunststoff erweitert die Zirkulationsbohrung den Einsatzbereich der MPC / MPC-B erheblich:

Kristallisierendes oder polymerisierendes Fördergut: Der zwangsgeführte, permanente und schnelle Flüssigkeitsteilstrom durch den Spalttopf reduziert die Verweilzeit des Förderguts und senkt so die Gefahr der Auskristallisation/Polymerisation.

Gasmitförderung: Gasanteile werden umgehend durch die Zirkulationsbohrung ausgeschleust.

Feststoffmitförderung: Durch den Feststoffabscheider und die Zirkulationsbohrung kann die Standardausführung kurzzeitig und sporadisch nicht abrasive Feststoffe mitfördern.

Der Feststoffabscheider lenkt einen Großteil der Feststoffe so um, dass sie dem Förderstrom wieder zugeführt werden. Folglich gelangt nur ein geringer Teil der Feststoffe in den Bereich der Gleitlagerung und davon können nur Feststoffe kleiner 10 μm in den Gleitlagerspalt eindringen; sie werden zwischen Gleitlagerhülse und -buchse zerrieben. Die zerriebenen Feststoffe gelangen mit dem Kühl- und Schmierstrom durch die Zirkulationsbohrung zurück in den Förderstrom.

Die Hydraulik der Magnetpumpen ist für das Erreichen höchster Förderleistungen bei möglichst geringem Energieverbrauch der entscheidende Einflussfaktor.

Numerisch optimierte Hydraulik – idealer Strömungsverlauf: Höchstleistung kann man nicht mehr konventionell berechnen. Wie die stromlinienförmigen Verkleidungen in der Formel 1 wurde der Strömungsverlauf in den neuen Magnetkupplungspumpen mit modernsten Methoden berechnet (Computational Fluid Dynamics). Das Resultat ist eine Hydraulik mit fast idealem Strömungsverlauf, das bedeutet:

Mehr Förderstrom bei gleichem Druck

Reduzierung der Energiekosten

Verbesserung des Saugverhaltens durch niedrige NPSH-Werte

Verschleißminimierung bei abrasivem Fördergut

Absenkung des Geräuschpegels

Die Vorteile, die sich durch die numerisch optimierte Hydraulik ergeben, reduzieren die Lebenszykluskosten der Pumpen: Investitionskosten und Instandhaltungskosten können durch kleinere Pumpen- und Motorbaugrößen sinken; die Installationskosten reduzieren sich durch kleine Kabelquerschnitte und kleinere elektrische Motorschalter, und die hohen Wirkungsgrade sorgen für Einsparungen bei den Energiekosten.

Wie bei allen Pumpen werden auch magnetgekuppelte Pumpen durch ihre Pumpenkennlinie charakterisiert. Die neuen Magnetkupplungspumpen besitzen eine steile Kennlinie. Vorteil: Die Pumpen können exakt auf den Betriebspunkt eingeregelt werden.

Die Magnetpumpen sind auch für den Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre (ATEX) geeignet. Die Anforderungen der EU Richtlinie 94/9/EG werden erfüllt.