Anlass für die Entwicklung der neuen Quintuplex-Plungerpumpe mit der Bezeichnung K 120000-5G ist der Wunsch der Anwender, vor allem im Bergbau und in Stahlwerken nach Hoch- bzw. Höchstdruckpumpen mit möglichst großem Volumenstrom. Heute kommen hier – beispielsweise bei der Entzunderung von Walzstahlerzeugnissen – teilweise 10 bis 15 baugleiche Pumpen zum Einsatz. Das ist mit Blick auf Investitions-, Energie- und Wartungskosten nicht optimal. Deshalb hat Kamat das vorhandene Programm der Quintuplex-Pumpen (mit fünf Plungern) um ein Modell erweitert, das nochmals 50 % leistungsstärker ist als die bisher stärkste Pumpe mit 800 kW Motorleistung.
Neues Antriebskonzept mit separatem Industriegetriebe
Ein entscheidender konstruktiver Unterschied der neuen 1.200 kW-Pumpe zu den bisher bekannten KAMAT-Plungerpumpen ist das Antriebskonzept. Statt des integrierten Getriebes mit Doppelschrägverzahnung aus eigener Fertigung kommt ein Industriegetriebe mit separatem Gehäuse zum Einsatz. Das senkt die Produktionskosten und erlaubt die einfache Anpassung der Untersetzung an die individuellen Anforderungen – auch nachträglich. Weitere Unterschiede zur 800 kW-Pumpe sind die Anzahl der Kurbelwellenlager (sechs statt vier) und die Druckölschmierung der groß dimensionierten Kreuzköpfe.
Die K 120000-5G wird mit zwei verschiedenen Kopftypen gefertigt. In der Ultrahochdruck-Ausführung stellt sie zum Beispiel maximal 158 l/min bei einem Druck von 3.500 bar bereit oder 407 l/min bei 1.530 bar. Wenn der Schwerpunkt der Anwender auf maximaler Förderleistung liegt, erreicht die Pumpe (mit anderem Kopftyp) maximal 3.939 l/min bei 115 (mit 900 kW) oder 155 bar (mit 1.200 kW).
Hohe Energieeffizienz über breiten Regelbereich
Auch wenn die „aufgelöste“ Bauweise mit separatem Industriegetriebe mehr Bauraum erfordert als bei den kleineren Quintuplex-Pumpen mit integriertem Getriebe, ist die 1.200 kW-Plungerpumpe immer noch sehr kompakt. Und sie arbeitet mit hoher Energieeffizienz, denn ein hoher Wirkungsgrad gehört prinzipbedingt zu den Vorteilen von Plungerpumpen. Außerdem arbeiten sie geräusch- und vibrationsarm und lassen sich sehr gut an den jeweiligen Volumenstrombedarf anpassen – in einem Drehzahlbereich, der je nach Stangenkraft und Öldruck von 0 bis 100% reicht. Das schafft die Voraussetzung für einen sehr wirtschaftlichen Betrieb im Teillastbetrieb. Dabei wird der Förderstrom nicht in „Schwarz-weiß-Technik“ über Umlaufventile geregelt, sondern über eine elektronisch gesteuerte Drehzahländerung der Pumpe. Auf diese Weise erreicht man einen deutlich reduzierten Verschleiß, weil Pumpe, Rohrleitungen und Ventile sehr viel weniger belastet werden.
Pumpen für sehr hohe Volumen sparen Energie- und Wartungskosten
Nach dem Prinzip der „Economy of scale“ kann der Anwender der K 120000-5G die in der Wasserhydraulik, der Öl- und Gasindustrie und in der Entzunderung übliche Konstellation mit drei Höchstdruckpumpen (Master, Slave und Standby) auch dann mit nur drei Pumpen abdecken, wenn sehr hohe Volumenströme bereitgestellt werden müssen. Das reduziert den Energieverbrauch und den Wartungsaufwand.
Prinzipiell reichen in solchen Einsatzfällen sogar zwei statt drei Pumpen. Da die Kamat-Plungerpumpen zuverlässig eine Verfügbarkeit von 98,9% erreichen (auf der Basis eines 2x jährlichen Service mit Austausch von Verschleißteilen wie Öldichtungen, Hochdruckdichtungen und Kupplungen), kann der Anwender auf die Standby-Pumpe verzichten, wenn er nur zwanzig Stunden pro Jahr mit einer Pumpe auskommt.
