Krytem-Pumpentechnik
Kolbenpumpen für kryogene Medien
Tiefsiedende Flüssigkeiten bilden schon bei geringen Druck- oder Temperaturunterschieden durch lokale Verdampfung Gasblasen. Bei ungünstigen Zulaufbedingungen kann deshalb mit der Flüssigkeit Gas in den Verdrängungsraum der Pumpe gelangen. Dadurch verringert sich die effektive Förderleistung der Pumpe. Das Kollabieren der Gasblasen im Zylinder während des Druckhubs verursacht eine erhebliche Geräuschentwicklung (Kavitation) sowie Verschleiß an Ventilen, Kolben und Dichtelementen.Krytem-Pumpenköpfe sind daher so ausgelegt, daß Wärmeeinfall und Druckverluste bei der Einströmung des Mediums in den Zylinder weitestgehend vermieden werden. Erwärmtes / verdampftes Medium wird aus dem Pumpenkopf abgeführt, ohne daß es in den Verdrängungsraum gelangt.
Ein Vakuummantel isoliert den kalten Pumpenteil von der Umgebungswärme. Zur Abführung innerhalb der Pumpe entstehender Reibungswärme ist der Zylinder auch außen von Fördermedium umgeben. Die Bewegung des Kolbens bewirkt sowohl die Verdrängung in Förderrichtung durch das Druckventil als auch eine Umwälzung der umgebenden Flüssigkeit. Erwärmtes Medium kann durch den Gasrückgang ungehindert aufsteigen und wird - eine geeignete Tankinstallation vorausgesetzt - durch natürliche Konvektion zum Tank zurückgeführt.
Die Abdichtung der Kolbenstange erfolgt durch eine aktive, federbelastete Stopfbuchspackung, die den Druck des gasförmigen Mediums zur Erzeugung zusätzlicher Dichtkraft nutzt. Die Beheizung des getriebeseitigen Stopfbuchsendes ermöglicht es, die Pumpe auch bei längerem Betriebsstillstand unter Flüssigkeit zu halten, ohne daß Undichtigkeiten durch Vereisung an Kolbenstange oder Abdichtelementen entstehen. Ein elastischer Faltenbalg aus PTFE schützt das freie Ende der Kolbenstange gegen externen Schmutz und Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft.
Pumpenkopf-Wartungsintervalle liegen je nach Betriebsweise / Belastung zwischen 1000 und 2000 Betriebsstunden.
Antriebe
Die hoch belastbaren Krytem-Pumpenantriebe erlauben es auch gegen hohe Enddrücke große Förderleistungen bei vergleichsweise niedrigen Hubfrequenzen (i.allg. 150 bis 240 min-1, max. 300 min-1) zu realisieren. Einerseits ergibt sich hierdurch ein günstiges Betriebsverhalten - geringe Kavitationsneigung / stabiler Betrieb auch bei ungünstigen Förderbedingungen. Andererseits reduziert die geringe dynamische Belastung den mechanischen Verschleiß an Pumpenkopf, Exzenter- und Transmissionsgetriebe gegenüber schnell laufenden Pumpen erheblich und führt so zu niedrigen Wartungs- und Betriebskosten.Exzentergetriebe F, DF
Krytem-Pumpen für hohe Drücke und/oder hohe Förderleistungen wer-den mit Exzentertriebwerken der Typen F (45 mm Hub) oder DF (60 mm Hub) über ein Keil- oder Zahnriemengetriebe durch einen Elektromotor angetrieben. Für große Fördermengen stehen Pumpen mit 2 bzw. 3 Pumpenköpfen an gekoppelten DF-Triebwerken zur Verfügung.
Das Norm-Keilriemengetriebe dämpft Druck- und Pulsationsstöße elastisch ab und schont dadurch Elektroantrieb und Steuerelektronik.
Bei hohen Betriebsdrücken müssen durch das Exzentertriebwerk große Kräfte übertragen werden. Um eine angemessene Lebensdauer zu erreichen, ist eine wirksame Schmierung erforderlich. Die räumliche Trennung von Pumpenkopf und öldichtem Getriebegehäuse durch ein offenes Distanzstück sowie die Faltenbalgabdichtung des Stopfbuchsendes ermöglichen auch bei der Förderung von Sauerstoff und anderen oxidierenden Fördermedien den sicheren Einsatz leistungsfähiger Standard-Schmierstoffe auf Kohlenwasserstoffbasis. Die Garantiezeit umfaßt i.allg. 6000 Betriebsstunden. In Intervallen von ca. 5000 Betriebsstunden werden Wälzlager und Dichtungen inspiziert und bei Bedarf ausgetauscht.
Alternativ können auch Sauerstoffkompatible Schmierstoffe verwendet werden. Eine Scherkupplung (Bruchring) schützt das Getriebe vor unzulässiger Belastung, beispielsweise durch Maximaldrucküberschreitung.
Bei Einsatz der F-/DF-Triebwerke ist das gesamte Pumpenaggregat - einschließlich Motor, Transmissionsgetriebe, Riemenschutzhaube, Exzentergetriebe, Pumpenkopf und Anschlußzubehör auf einem wetterfest verzinkten Stahlrahmen montiert.
Kurzhubtriebwerke
Für kleinere Fördemengen und/oder geringere Betriebsdrücke stehen Exzentertriebwerke mit integrierten Untersetzungsgetrieben mit einer Hublänge von 30 mm zur Verfügung.
