Engineered Pumpenregelsysteme beim führenden Dekorpapierhersteller
Eine integrierte Drehzahlregelung mit nur einem Regler, wie sie KSB bei unzähligen Projekten erfolgreich einsetzt, stößt bei komplexen Anlagenprozessen häufig an ihre Grenzen. Dann ist ein intelligentes Pumpenregelsystem gefragt, das jedes Detail im Blick hat und im kritischen Moment automatisch und flexibel reagiert. Die Engineered Pumpenregelsysteme von KSB kommen auch bei einem der weltweit führenden Dekorpapierhersteller zum Einsatz und sorgen als stille Helden im Hintergrund für eine zuverlässige Frischwasserversorgung.
Eine integrierte Drehzahlregelung mit nur einem Regler, wie sie KSB bei unzähligen Projekten erfolgreich einsetzt, stößt bei komplexen Anlagenprozessen häufig an ihre Grenzen. Dann ist ein intelligentes Pumpenregelsystem gefragt, das jedes Detail im Blick hat und im kritischen Moment automatisch und flexibel reagiert. Die Engineered Pumpenregelsysteme von KSB kommen auch bei einem der weltweit führenden Dekorpapierhersteller zum Einsatz und sorgen als stille Helden im Hintergrund für eine zuverlässige Frischwasserversorgung.
Das Projekt
Mehrpumpenregelsystem für Fresh Water Tanks
Um die Prozesse bei der Papierherstellung am Produktionsstandort Aalen effektiver und vor allem nachhaltiger gestalten zu können, entschloss sich der Dekorpapierhersteller Ahlstrom-Munksjö, die Hochbehälter der Frischwassertanks durch Silo-Tanks zu ersetzen. Dafür musste ein Mehrpumpensystem beschafft werden, das den Betriebswasserdruck herstellt und auch bei stark schwankendem Bedarf zuverlässig halten kann.
Der Kunde
Ahlstrom-Munksjö
Ahlstrom-Munksjö ist einer der führenden Anbieter von nachhaltigen und innovativen Materialien auf Faserbasis mit Sitz in Helsinki. Weltweit beschäftigt das finnisch-schwedische Unternehmen rund 8.000 Mitarbeiter. Das Produktangebot umfasst Filtermaterialien, Trennpapiere, Materialien für die Verarbeitung von Nahrungsmitteln und Getränken, Dekorpapiere, Trägerpapiere, elektrotechnische Papiere, Glasfasermaterialien, medizinische Fasermaterialien sowie eine Vielzahl an Spezialpapieren für die Industrie oder den Privatgebrauch.
Drei Hauptlast- und eine Schwachlastpumpe der Etanorm-Baureihe
Die Herausforderung
Vollumfängliche Automatisierungslösung
Gewünscht war eine vollumfängliche Automatisierungslösung, in der alles aufeinander abgestimmt geliefert wird und unmittelbar nach der Installation einsatzbereit ist.
Außerdem sollten auf Wunsch von Ahlstrom-Munksjö Komponenten der Firma Siemens zum Einsatz kommen, welche mit den unterschiedlichen KSB-Produkten harmonieren mussten und kompatibel zum vorhandenen Prozessleitsystem sind.
Eine intelligente Überwachungslösung sollte darüber hinaus die Aktivität aller Pumpen überwachen und potenzielle Unregelmäßigkeiten melden, bevor es tatsächlich zu einem Ausfall kommt.
Die Lösung
KSB-SupremeServ
Für KSB-SupremeServ gehört es zum Tagesgeschäft, komplexe Mehrpumpenregelsysteme aus Komponenten unterschiedlicher Hersteller zu einer überzeugenden Gesamtlösung zusammenzustellen. Die Ingenieure sind außerdem darauf spezialisiert, heterogene Anlagen bereits ab Werk so zu konfigurieren, dass sie beim Kunden nur noch aufgebaut und mit wenigen Arbeitsschritten in Betrieb genommen werden können.
So stellte es KSB-SupremeServ auch nicht vor Probleme, die von Ahlstrom-Munksjö gewünschten Siemens-Module mit den hauseigenen Produkten zu kombinieren. Drei leistungsstarke Etanorm-Pumpen werden nun dazu eingesetzt, den Betriebswasserdruck bis zu einem maximalen Verbrauch von 600 m³/h zu regeln. Für geringere Verbräuche wird eine kleine Etanorm-Pumpe eingebunden. Auf diese Weise findet ein unterbrechungs- und druckstoßfreier Betrieb der Pumpen statt, der gleichzeitig energieeffizient und verschleißarm ist. Der Vordruck des Pumpensystems wird dabei vom Füllstand und Füllbetrieb der Silotanks beeinflusst.
Sensor-Modul des KSB Guard an einer Entanorm
Die Stärken des Mehrpumpenregelsystems liegen in der stufenlosen und bedarfsgerechten Drehzahlregelung mehrerer Pumpen über einen Frequenzumrichter. Die Schaltanlage ist für Kreiselpumpen aller Bauarten und Fabrikate universell einsetzbar und besteht aus der betriebsfertig programmierten Steuerung SIMATIC S7 mit interaktivem Display (Simatic HMI) sowie allen erforderlichen Leistungsteilen wie Sicherungen und Schütze in einem komplett verdrahteten Schaltschrank. Die Anlagensteuerung ist speziell auf die Anwendung zugeschnitten und gewährleistet den Datenaustausch zum kundenseitigen Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7.
Viele Funktionen sind vorbereitet; sie können ohne Programmiergerät einfach am Bedienpanel über Parameter aktiviert bzw. gesperrt werden und bieten Schutz vor Fehlbedienung und gefährlichen Betriebszuständen. Eine automatische Überwachung des gesamten Pumpenkennfeldes ist standardmäßig vorhanden. Das selektive Störungsmanagement der Pumpen berücksichtigt auch zulaufseitige Störungen hinsichtlich Füllstand und Füllung der Silotanks. Messdaten wie Durchflussmenge, Druck und Temperatur für das Wasserhaushaltsmanagement sind jederzeit abrufbar, genauso wie die Erfassung der Betriebszeiten. Für die Instandhaltung werden verständliche Fehlermeldungen dargestellt.
KSB Guard Gateway neben der SIMATIC HMI
Eine wichtige Rolle bei der von Ahlstrom-Munksjö gewünschten vorbeugenden Instandhaltung spielt KSB Guard. Das kleine Sensormodul, welches mit wenigen Handgriffen an jeder Pumpe – auch von Fremdherstellern – angebracht werden kann, meldet Unregelmäßigkeiten rechtzeitig bevor es tatsächlich zu einem Ausfall kommt.
Über ein Web-Portal haben registrierte Nutzer alle Zustandsdaten der Pumpen wie Temperatur, Schwingungen und Lastzustand rund um die Uhr im Blick und werden bei auftretenden Abweichungen sofort per E-Mail benachrichtigt. Größere Schäden und Ausfälle können so zuverlässig vermieden werden. Daraus entstehen für den Anlagenbetreiber bei vergleichsweise geringen Investitionen vorhersehbare und weniger Ausfallzeiten, bessere Instandhaltungs-Strategien und deutlich reduzierte Betriebskosten.
Wie bei anderen komplexen Projekten auch, wurde von KSB alles aus einer Hand geliefert. Ein Ansprechpartner sorgte dafür, dass im Hintergrund Planung, Beschaffung und Konfiguration von Pumpen und Pumpenregelung komplett abgewickelt und die Software bereits im Werk getestet wurde.
Vor allem der Einsatz des KSB Guard wurde von Ahlstrom-Munksjö schnell als äußerst effektiv erkannt. In weiteren Werken des Dekorpapierherstellers kommen nun, Stand 10.2021, insgesamt 20 KSB Guard zum Einsatz. Tendenz steigend.
KSB Guard in einer weiteren Anlage von Ahlstrom-Munksjö
Zahlen I Daten I Fakten
Kunde: Ahlstrom-Munksjö
Anlage: Wasserversorgung bei Papier- und Wellpappeherstellung
Anwendungsbereich: Herstellung von Produkten auf Faserbasis
Projektdaten:
- 1 x Engineered Pumpenregelsystem für Pumpen im Frequenzumrichterbetrieb
- 3 x Niederdruckkreiselpumpe Etanorm ETN 150-125-315 30kW
- 1 x Niederdruckkreiselpumpe Etanorm ETN 065-050-200 11kW
- 4 x PumpMeter - Druckaufnehmer mit Vorortanzeige als Zubehör
- 4 x KSB Guard Kit
- 1 x KSB Guard Gateway
- 3 x Rückschlagklappe : SERIE 2000 DN 200 PN16
- 1 x Rückschlagklappe : SERIE 2000 DN 100 PN16
- 2 x BOA-CVE H Automatisiertes Stellventil in Durchgangsform
- 2 x B6150011 SAR 10.2 Regelantrieb AUMA-NORM
Projektjahr: 2021
Eingesetzte Produkte
Vitacast Bloc
Wartungsfreundliche Spiralgehäusepumpe mit magnetfreiem KSB SuPremE-Motor (Ausnahme: Motorgrößen 0,55 kW / 0,75 kW mit 1500 min⁻¹ sind mit Permanentmagneten ausgeführt) der Effizienzklasse IE4/IE5 und Drehzahlregelsystem PumpDrive. Alle fördermediumberührte Bauteile aus Edelstahl 1.4404/1.4409 (AISI 316L/CF3M). Totraumarme Konstruktion, offenes Laufrad, elektropolierte Oberfläche, mit hervorragendem Wirkungsgrad. Hygienische Konstruktion für rückstandslose Reinigung (CIP/SIP-fähig), vom TNO-Institut nach EHEDG-Richtlinien zertifiziert. Alle Werkstoffe sind FDA-konform und entsprechen der EN 1935/2004. Als Zubehör unter anderem auch Transportwagen erhältlich. ATEX-Ausführung erhältlich.
Movitec
Mehrstufige, vertikale Hochdruck-Kreiselpumpe in Gliederbauart mit gegenüberliegenden Saug- und Druckstutzen gleicher Nennweite (Inline-Ausführung) und Blockbauweise für Antrieb. Mit KSB SuPremE, einem magnetfreien Synchron-Reluktanzmotor (Ausnahme: Motorgrößen 0,55 kW / 0,75 kW mit 1500 min⁻¹ sind mit Permanentmagneten ausgeführt) der Effizienzklasse IE4/IE5 gemäß IEC TS 60034-30-2: 2016, für den Betrieb am Drehzahlregelsystem Typ KSB PumpDrive 2 oder KSB PumpDrive 2 Eco ohne Rotorlagegeber. Befestigungspunkte entsprechend EN 50347, Hüllmaße gemäß DIN V 42673 (07-2011). ATEX-Ausführung erhältlich.
Etaline
Einstufige Spiralgehäusepumpe in Inline-Ausführung mit magnetfreiem KSB SuPremE-Motor der Effizienzklasse IE4/IE5 und Drehzahlregelsystem PumpDrive, Pumpen- und Motorwelle sind starr verbunden. Mit KSB SuPremE, einem magnetfreien Synchron-Reluktanzmotor (Ausnahme: Motorgrößen 0,55 kW / 0,75 kW mit 1500 min⁻¹ sind mit Permanentmagneten ausgeführt) der Effizienzklasse IE4/IE5 gemäß IEC TS 60034-30-2: 2016, für den Betrieb am Drehzahlregelsystem Typ KSB PumpDrive 2 oder KSB PumpDrive 2 Eco ohne Rotorlagegeber. Befestigungspunkte entsprechend EN 50347, Hüllmaße gemäß DIN V 42673 (07-2011). ATEX-Ausführung erhältlich.
BOA-Control/ BOA‑Control IMS
Strangregulier-, Mess- und Absperrventil in Flanschausführung nach DIN/EN, gleichbleibende Messgenauigkeit unabhängig von Differenzdrücken. Gehäuse in Standardbaulänge EN 558/1, Drosselkegel, skalierter Stellungsanzeige, Hubbegrenzung und Isolierkappe mit Taupunktsperre, wartungsfrei, voll isolierbar. Auch als DVGW-zertifizierte Trinkwasserausführung mit elektrostatischer Kunststoffbeschichtung (EKB) verfügbar. Mit integrierter Ultraschallsensorik, ohne Mediumberührung. Stationäres Monitoring mittels BOATRONIC 100 MOD (24V AC/DC, Modbus) von Strömungsrichtung, Volumenstrom und Temperatur sowie optionale Erfassung von Vor- und Rücklauftemperatur sowie Leistung und Wärmemenge. Mobile Messung von Strömungsrichtung, Volumenstrom und Temperatur mittels Messcomputer BOATRONIC MS (Batterie) / BOATRONIC 100 (Akku).
PumpMeter
Gerät zur Überwachung des Betriebs einer Pumpe. Es ist ein intelligenter Druckaufnehmer für Pumpen mit Vor-Ort-Anzeige von Messwerten und Betriebsdaten. Es zeichnet das Lastprofil der Pumpe auf, um gegebenenfalls Optimierungspotenziale zur Steigerung von Energieeffizienz und Verfügbarkeit zu signalisieren. Das Gerät besteht aus zwei Drucksensoren und einer Anzeigeeinheit. PumpMeter ist werksseitig komplett montiert und für die jeweilige Pumpe parametriert. Es wird über einen M12-Steckverbinder angeschlossen und ist sofort betriebsbereit.