Nordstemmen Energetische Optimierung von
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Nordstemmen Energetische Optimierung von
GRUNDFOS iSOLUTIONS Nordstemmen iSolutions liefern maßgeschneiderte Energiekonzepte Energetische Optimierung von Kesselspeisewasserpumpen in der Lebensmittelindustrie Unter dem Begriff iSolutions versteht Grundfos einen ganzheitlichen Ansatz um maßgeschneiderte, „intelligente“ Pumpenlösungen anzubieten. Pumpen sind in vielen Industrieunternehmen zentrale Komponenten um Anlagen zu betreiben. Auf der anderen Seite sind es jedoch auch gewichtige Kostenfaktoren. Ziel jedes Betreibers oder Anlagenbauers muss es daher sein Hydraulik, Antrieb und MSRTechnik, bezogen auf den jeweiligen Einsatzfall, bestmöglich aufeinander abzustimmen. Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben. Entgasungsanlage vor dem Heizwerk mit Entgasungsdom. Für die Avacon Natur GmbH ist es wichtig, dass die Pumpen zuverlässig arbeiten und stets kompetente Ansprechpartner zur Verfügung stehen: links Stephan Hansen, Avacon Leiter Betrieb Niedersachsen und rechts Gino-Valerio Bruno, Pumpen Binek. Kundennutzen ➔ Energieeinsparung ca. 62% ➔ erhöhte Lebensdauer von Pumpen und Zuleitungen ➔ erhöhte Betriebssicherheit bei gleichzeitiger Minimierung der Wartungs- und Servicekosten ➔ sicherer, kavitationsfreier Betrieb ➔ keine unnötige Mengenförderung, da nur der tatsächlich anfallende Bedarf befriedigt wird ➔ Verwendung von Standardteilen/-aggregaten ➔ keine unnötigen Druckverluste ➔ Armaturen und Drosselungen entfallen ➔ Sicherstellung eines störungsfreien, geregelten Betriebes Die Avacon Natur GmbH als Partner der Industrie Das Unternehmen Avacon Natur GmbH bietet maßgeschneiderte Energiekonzepte aus einer Hand an. Im Fokus stehen dabei ökologisch und ökonomisch vernünftige, dezentrale Energielösungen. Im Rahmen dieser Tätigkeiten betreibt die Avacon Natur GmbH ein Dampfkesselheizwerk (HW) in Nordstemmen dessen Energieprodukte an ein überregional tätiges Unternehmen aus der Lebensmittelindustrie geliefert werden. Für verschiedene Produktionsbereiche wird vollentsalztes VE-Wasser sowie Heißdampf benötigt. Beides wird im Heizwerk der AVACON Natur GmbH produziert. Herkömmliches Leitungswasser ist für einen industriellen Einsatz dieser Art nicht geeignet, da im Medium noch mineralische Stoffe enthalten sind – Kalk und Salz können Produktionsprozesse negativ beeinflussen. Diese Inhaltsstoffe werden über verschiedene Verfahrensschritte, u.a. über eine Umkehrosmoseanlage, separiert. Damit sind die geltenden Anforderungen an die Kesselspeisewasserqualität aber noch nicht erfüllt. Um eine Reduzierung der im Wasser enthaltenen und korrosionsfördernden Gase wir Sauerstoff (O²) und Kohlendioxid (CO²) zu erreichen muss eine thermische Vollentgasung vorgenommen werden. Diese erfolgt über eine Entgasungsanlage mit Entgasungsdom (Rieselentgasung). Nach diesem Prozess wird das über 100°C heiße Medium über eine Pumpenanlage in die Dampfkessel GrunDfoS GmbH GRUNDFOS Service GmbH Food Beverage Pharma 33 Schlüterstraße Hilgestraße 40699 Erkrath 55294 Bodenheim Tel. 02 11 / 9 29 69 - 0 Tel. 02 11 / 9 29 69 - 38 60 [email protected] [email protected] www.grundfos.de www.grundfos.de The name Grundfos, the Grundfos logo, and be think innovate are registered trademarks owned by Grundfos Holding A/S or Grundfos A/S, Denmark. All rights reserved worldwide. Da APLD zur Zeit die Altpumpen-Anlage > 1 x Hebeanlage 80.24.400 parallel zur Neuanlage mit gleicher Betriebsstundenanzahl Mängel und Verschleiß frühzeitig erkennbar betrieben wird, konnte nach ca. 8 Monaten Betriebsdauer ersteshinaus Fazit gezogen Das ECE-Management verfügtein darüber über eine werden, welches alle, insbesondere die hohe Budgetsicherheit, Kosten für unerwartete ReparaTechniker, überraschte. turen oder kostenintensive Folgeschäden sind nicht zu höherer gerinerwarten. DennBei aufgrund derBetriebssicherheit, regelmäßigen Wartungen gen Wartungskosten und störungssind Mängel und Verschleiß frühzeitig erkennbar – freiem Arbeitsablauf verbrauchten die notwendige Instandhaltungsmaßnahmen können somit geregelten 62%werden, wenigerbevor Ener- es ohne Zeitdruck geplant undPumpen ausgeführt gie imkommt. Vergleich zur Altanlage. Damit zu Betriebsstörungen liegt die Amortisationszeit bei ca. 3,5 Jahren. Durch den kavitationsfreien Betrieb wird die Lebensdauer der Pumpen erhöht und der Reparaturbe„Das Service-Angebot von Grundfos hat uns überzeugt“, Der Betrieb der Speisewasserpumpen darf gesenkt. Eingesetzt wurden im Dampfheizwerk Nordstemmen zwei CRE 10-16. betont Harald Boll. Und hiermit er ergänzt: „Wir arbeiten bevorzugt konnte energetisch maximal hat eine maximale Leistung von 10 t/h. mit Markenherstellern – der Lieferant auch nach optimiert werden, dasollte jeweils nur der15 Diese Dampfmenge wird durch zwei Jahren noch verfügbar sein und Ersatzteile liefern können.“ gerade erforderliche Druck zur NachKessel mit je 5 t/h erzeugt. speisung der Kessel erzeugt wird. Kessel I wird seit ca. 8 Monaten mit frequenzgeregelten Pumpen gespeist. Bei Kessel II hingegen wird Installierte noch auf Pumpen Veraltete Pumpensysteme im Phoenix-Center herkömmliche Art und Weise mit verschwenden Energie ungeregelter Technik gearbeitet. Nach einer Studie Fraunhofer Abwasser: 11 Tauchpumpen vom Typdes Unilift AP 12 mit Die „Neu-Anlage“ besteht aus zwei Steuerung InstitutsLCfür und InnovatiWSSystemals Einzelanlage / DoppelHochdruckpumpen vom Typ CRE 10-16, onsforschung (ISI) schlummern die pumpstation mit Unilift AP 12 mit Steuerung einer Steuerung Control MPC-E 2x5.5E größten Möglichkeiten zur EnergieLCD 107 (pneumatische Steuerung) / Unterund einem Vortex Durchflussmesser einsparung nicht in Kern- sondern flurschacht Liftaway B den mit Unilift AP 12 / 11 der Baureihe VFI. in den Nebenprozessen. Dabei spielen Schmutzwasserhebeanlagen Multilift MD Die neuen drehzahlgeregelten Kesdie Strömungsmaschinen eine sehr / 1 Schmutzwasserhebeanlage APLD 80 mit selspeisepumpen werden nicht über gewichtige Rolle. Liter-Behälter. Druck oder Niveau (wie sonst üblich) 400 In vielen Industrieunternehmen wersondern über Mengenmessung (direkden noch ungeregelte Pumpen eingeKälte: Die 7 Normpumpen NK te Volumensteuerung) geregelt. setzt. Dieses war bei Planung bzw. EinMessstrecke ist so dimensioniert, dass Über die Control MPC-E 2x5.5E wird die Angeregelteeine Trockenläuferder maximal auftretende Heizung: Druckver- diverse bau sicherlich Entscheidung nach lage so gesteuert, dass die Pumpen stets inlust in einem energetisch vertretbaren Inlinepumpen / Magna UPE dem damaligen Stand der40-120F Technik. nerhalb der Kennlinie laufen, 24 Std. / ca. 360 Rahmen gehalten wird, gleichzeitig Heute sind diese Komponenten in vieTage / Jahr. aber auch ein messbarer VolumenRLT: diverse ungeregelte Nassläuferpumpen len Fällen nicht mehr geeignet, da der strom über den gesamten Regelbe- UPS Serie 200 Energieverbrauch zu hoch und damit gefördert. Für die Produktion werden reich ermittelt werden kann. Bei dieser deren Betriebsweise ineffizient ist. dann die benötigten Mengen nach Vorgehensweise können RegelarmatuBedarf abgerufen. ren und Eindrosselungen vollständig Zahlen – Daten – Fakten Zwischen der Entgasungsanlage und entfallen. Auftraggeber und Betreiber: den Dampfkesseln waren ungeregelte Der maximale Sollwert des VolumenAvacon Natur GmbH, Sarstedt Kesselspeisewasserpumpen angeordstroms wird entsprechend der maxinet. Abbildungen Bauprojekt:von Grundfos sind weitestgehend malen Kesselleistung festgelegt undlinks: In Hebeanlagen verstopfungsfreie installiert. Dennoch ist Um eine energetische Optimierung Heizwerk in Nordstemmen entspricht dem Stellsignal des Kessel- Vortex-(Freistrom-)Laufräder eine regelmäßige Wartung erforderlich. Im Phoenix-Center übernimmt der der Kesselspeisewasserpumpen zu Nachspeisereglers von 100%. Dieser Bauzeit: Grundfos Service diese Aufgabe. Anfang 2014 erzielen wurde das Unternehmen Soll-Wert wird durch das Stellsignal Auftragnehmer, Montage Pumpen Binek in Lehrte beauftragt des Kesselspeisewasserreglers nach und Planung: eine Neukonzeption der Anlage vorzuunten verschoben bis bei 0% Stellsignal Pumpen Binek GmbH, Lehrte nehmen. In Zusammenarbeit mit der ein Mindestsollwert erreicht wird. DieLieferung Pumpentechnik: Grundfos GmbH konnte eine optimale ser entspricht dem minimal erforderGrundfos GmbH, Erkrath und energiesparende Lösung gefunlichen Volumenstrom der Pumpe(n). Eingesetzte Pumpentechnik: den werden. Bei dieser Regelungsvariante laufen 2 CRE-10-16 die Pumpen nicht mehr außerhalb 1 Control MPC-E 2x5.5E Drehzahlgeregelte Pumpen arbeiten der Kennlinie und können nicht durch 1 Vortex Durchflusssensor zuverlässig und sparen Energie Kavitation geschädigt werden. Auch Baureihe VFI ein zu niedriger Volumenstrom, einDie Dampfkesselanlage des Heizwerks GW031972 / 2014.11 WTP hergehend mit einer Mangelschmierung der Pumpen, ist nicht mehr zu Um die Wartung dieser Pumpenanlagen gehtPumpen es: befürchten. Zudem sind die durch diese Reglungsvariante auch > 10 x Hebeanlagen Multilift MD 15.3.4 geschützt bei schwankenden Dampf> 1 x Hebeanlage Multilift MD 32.3.2 drücken.