12. 01. 2017 – Energiesparende Filterpressenpumpen

Seit vielen Jahren werden zur Beschickung von Kammerfilterpressen bevorzugt druckluftbetriebene Membranpumpen eingesetzt. Der Vorteil dieser Pumpengattung liegt darin, dass sich die Fördermenge immer automatisch an den Pressendruck anpasst. Es ist keine Regelung der Durchflussmenge in Abhängigkeit  vom Druck in der Filterpresse nötig.

Da die Filterpressen üblicherweise mit Drücken zwischen 12 und 16 bar betrieben werden, müssen die Druckluftmembranpumpen mit einer Druckerhöhung ausgerüstet werden um den Netzdruck der Druckluft entsprechend dem Enddruck der Presse zu erhöhen. Hierfür sind zwei unterschiedliche Systeme auf dem Markt vertreten, welche üblicherweise den Eingangsdruck im Verhältnis 1:2 erhöhen:

Die interne Druckübersetzung arbeitet mit einem zusätzlichen Kolben in der Pumpe, dessen Oberfläche sich zu der Oberfläche der Membranen addiert und somit eine Erhöhung der effektiven Fläche auf der Luftseite gegenüber der Fläche auf der Schlammseite erlaubt. Dieses System erzeugt jedoch eine hohe Druckdifferenz an der Membrane zwischen Luft- und Schlammseite, was die Membranen sehr stark belastet und die Lebensdauer verkürzt.

Dieser Nachteil wird bei den Systemen ausgeglichen, bei denen ein externer Druckverstärker (Booster) vor die Pumpe gesetzt wird. Hierdurch ist der Druck auf beiden Seiten der Membrane stets der gleiche, da die Druckluft mit dem hohen Druck direkt in die Pumpe geleitet wird. Diese Systeme sind darüber hinaus wartungsfreundlicher, da die Druckerhöhung komplett von der Pumpe abgekoppelt ist und im Bedarfsfall getrennt gewartet werden kann.

Filtrationskurve TF
3-Wege-Kugelhahn
Bild 2: Umschaltung manuell

Bei der Filterpressenbeschickung wird der hohe Druck nur am Ende der Filtration benötigt. Bis zu einem Gegendruck von ca. 5 bar kann die Pumpe auch ohne Druckübersetzer arbeiten, was den Luftverbrauch und den Verschleiß erheblich minimiert. Da die Hubfrequenz der Pumpe im unteren Druckbereich besonders hoch ist, ist hier der Luftverbrauch auch am höchsten.

Bei den hier vorgestellten Pumpen der Firma Steinle Industriepumpen GmbH  ist neuerdings ab dem Baujahr 2017 standardmäßig eine manuelle Umschaltung von 1:1 auf 1:2 Übersetzung vorhanden.

Hier kann der Betreiber nach der Füllphase den Druckübersetzer zuschalten um auf den gewünschten Enddruck in der Filterpresse zu kommen.

In vielen automatisch arbeitenden Prozessen wird die Filtration jedoch nicht ständig überwacht, so dass hier ein automatisch arbeitendes System wünschenswert ist. Für diese Fälle wurde  das Eco-Boost-System entwickelt. Dieses System arbeitet rein pneumatisch, ohne elektrische Steuerkomponenten. Ab einem bestimmten Druck in der Filterpresse schaltet sich der externe Druckverstärker automatisch zu und übernimmt die Förderung in der Hochdruckphase.

Mit diesen Systemen können bis zu 70% der Druckluft eingespart werden, je nach Art des Schlamms. Je besser sich der Schlamm entwässern lässt, desto länger dauert die Füllphase und umso höher ist die Ersparnis.

Die in Bild 3 gezeigte Pumpe ist mit dem Eco-Boost-System ausgerüstet. Diese Pumpe verfügt darüber hinaus über:

  • Vollflächige Edelstahlverstärkungsbleche statt kleiner Ringverstärkung
  • Ventilsitze aus PE1000
  • Nadelventil und Kugelhahn im Lufteinlass standardmäßig
  • Robuste, große Metallschalldämpfer gegen Vereisung
  • Schwenkbare Anschlussstutzen zur einfachen Montage

Das Eco-Boost-System ist in drei Baugrößen für alle Pumpen optional erhältlich. Es kann auch bei bestehenden Pumpen mit externer Druckübersetzung problemlos nachgerüstet werden.

Eco-Boost-System
Bild 3: TF100PEU mit Eco-Boost-System