kmo-Pumpschutz – für den zuverlässigen Schutz

Ein Turbokompressor "pumpt“, wenn der Betriebspunkt des Verdichters durch eine verringerte Fördermenge oder durch erhöhten Enddruck aus dem stabilen Bereich des Kennfeldes gedrückt wird. Das Pumpen ist gekennzeichnet durch zyklisches Fördern und Rückströmen des komprimierten Mediums und wird von hohen Vibrationen, Druckstößen und schnellem Temperaturanstieg im Verdichter begleitet. Bei anhaltendem Pumpen kann es bereits nach kurzer Zeit zu massiven Schäden am Kompressor kommen.

Besonders gefährdet sind Axialverdichter und Radialverdichter mit offenen Laufrädern. Der Ausfall der Förderung kann fatale Auswirkungen auch auf den nachgeschalteten Prozess haben.

Kompressoren können mit zwei unabhängigen Systemenausgestattet werden:
einer Pumpverhütungsregelung für einen stabilen Betrieb und einer mehrstufigen Pumpschutzsteuerung, die bei Bedarf zuverlässig eingreift, für den sicheren Schutz.

So schützen Sie Ihren Kompressor und Ihren Prozess!

Die Pumpverhütungsregelung dient zum Aufrechterhalten eines stabilen Betriebes. Bei Annäherung an die Pumpgrenze wird die Fördermenge des Verdichters durch geregeltes Öffnen eines Entlastungsventils auf dem minimalmöglichen Wert gehalten. Wenn diese Regelung nicht oder zu spät in Eingriff kommt, pumpt der Kompressor.

Eine Pumpverhütungsregelung ist abhängig von mehreren Messsignalen. Aufgrund der Störungsanfälligkeit dieser Signale stellt eine Pumpverhütungsregelung alleine noch keinen umfassenden Schutz dar:

Undichte Impulsleitungen oder Impulsleitungen, in denen sich Flüssigkeit angesammelt hat, wie auch ein Nullpunkt- oder Messbereichs-Driftrufen häufig Messfehler hervor.

Die Pumpgrenze wird in der Regel beeinflusst durch Temperatur, Molgewicht, Drehzahl, aber auch durch Beläge und Verschleiß der Beschaufelung. Nicht alle diese Einflüsse können von einer Pumpverhütungsregelung erkannt und ausgeregelt werden.

Wenn die Pumpverhütung nicht oder zu spät in Eingriff kommt, pumpt der Kompressor. Erst dadurch wird der Pumpschutz aktiviert. Seine Aufgabe ist es dann durch geeignete Steuerungseingriffe Schäden, die durch anhaltendes Pumpen entstehen, zu verhindern.

Eine übergeordnete Pumpschutzsteuerung (Rückströmsicherung)sorgt damit für eine optimale Absicherung des Kompressors.

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kmo turbo berücksichtigt gleichzeitig vier unterschiedliche Transmittersignale auf pumptypisches Signalverhalten. Überwacht werden die minimalen und maximalen Absolutwerte sowie die positive und negative Änderungsgeschwindigkeit. Auch ein Transmittersignal, das wegen einer undichten Impulsleitung verfälscht ist, wird sich pumptypisch verhalten (schnelle Änderungen) und durch die kmo-Pumpschutzsteuerung erfasst. Damit steigert kmo turbo die Zuverlässigkeit, dass ein Pumpen des Kompressors erkannt wird, um ein Vielfaches und übertrifft die Anforderungen der API 670 deutlich. Separate Transmitter für die Pumpschutzsteuerung werden nicht benötigt; es sollten die Transmitter der Pumpverhütungsregelung verwendet werden.

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Der Betreiber profitiert in mehrfacher Hinsicht:

Im Vordergrund steht die dreistufige Pumpschutzsteuerung mit Teilöffnung, Vollöffnung und Abschaltung, die nicht nur den Kompressor zuverlässig schützt, sondern gleichzeitig den Weiterbetrieb desnachgeschalteten Prozesses auch im Störfall ermöglicht – ein klarer Vorteilgegenüber herkömmlichen Systemen.

Die frühzeitige und sichere Erkennung des Pumpens erfolgt durch eine diversitär redundante Auswertung von bis zu vier Transmittersignalen mit charakteristischem Pumpverhalten. Diese Methode übertrifft die Anforderungen der API 670 deutlich und sorgt für höchste Betriebssicherheit –besonders in kritischen Anwendungen.

Kommt es dennoch zu Unregelmäßigkeiten, stehen dem Betreibereinzigartige Diagnosefunktionen zur Verfügung: Die kontinuierliche Aufzeichnung aller pumprelevanten Signale in einem Diagnosespeicher ermöglicht eine präzise und lückenlose Störungsanalyse – auch im Nachhinein.

Die Einbindung in übergeordnete Steuerungssysteme ist dankgängiger Schnittstellen wie Profibus oder Modbus-TCP problemlos möglich. Ebenso überzeugt die einfache Handhabung: Parametrierung, Visualisierung und Inbetriebnahme können mit jedem netzwerkfähigen Gerät – ob PC, Tablet oder Smartphone – komfortabel durchgeführt werden, unterstützt durch eine moderne, webbasierte Benutzeroberfläche.

Abgerundet wird das Konzept durch den Einsatzindustriebewährter Standard-Komponenten mit weltweiter Verfügbarkeit, was die Ersatzteilversorgung erleichtert und eine hohe Wartungsfreundlichkeit sicherstellt.

Erfahrungsgemäß bieten die Einstellungen bei der Inbetriebnahme eines Kompressors keine Garantie auf Dauer für einen sicheren, stabilen und effizienten Betrieb. Im Laufe der Zeit können sich Randbedingungenändern, z. B. durch verschmutzte Kühler, Drift von Messwerten, Verschleiß oder Versagen einzelner Komponenten etc.

kmo turbo bietet eine Auditierung der Kompressoren an, bei der alle relevanten Messwerte des Kompressors aufgezeichnet werden, anhand derer ein aktuelles Verdichterkennfeld erstellt wird. Für eine notwendige Ertüchtigung und sinnvolle Optimierung werden konkrete Handlungsempfehlungen gegeben.

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