Elektromotor für Chemie-Förderpumpen: Auswahl nach Medium und Umgebungsbedingungen

Der Elektromotor einer Chemie-Förderpumpe wird nicht nach der Pumpe, sondern nach den Umgebungsbedingungen ausgewählt. Leistung und Drehzahl der Pumpe bestimmen Dichte und Viskosität des Mediums sowie der Pumpentyp; Gehäuse, Schutzart und Aufstellungsort des Elektromotors bestimmen dagegen Dämpfe, Spritzer, Reinigungswasser und Explosionsgefahr. Ein Standard-Elektromotor mit IP55 ist in einem geschlossenen, belüfteten Pumpenraum ohne Ex-Zonen-Einstufung ein geeigneter Ausgangspunkt; in Bereichen mit starker Dampfbelastung oder in ausgewiesenen Gefahrenbereichen wird der Umfang des Standardmotors überschritten.

Wie beeinflussen die Eigenschaften des Mediums die Motorleistung?

Der Leistungswert im Pumpenkatalog gilt meist für Wasser. Weicht das chemische Medium von Wasser ab, ändert sich auch die Last am Elektromotor:

• Dichte: Bei der Kreiselpumpe steigt die Wellenleistung proportional zur Dichte des Mediums. Eine Pumpe, die eine Säure mit etwa 30 % höherer Dichte als Wasser fördert, benötigt bei gleichem Volumenstrom und gleicher Förderhöhe etwa 30 % mehr Leistung. Ein für Wasser ausgewählter Elektromotor deckt diesen Unterschied möglicherweise nicht ab.
• Viskosität: Je zäher das Medium, desto geringer der Wirkungsgrad der Kreiselpumpe und desto höher der Leistungsbedarf. Bei Produkten, die in der Kälte zähflüssig werden, wird der Elektromotor vor allem beim ersten Anlauf belastet.
• Pumpentyp: Verdrängerpumpen (Zahnrad-, Drehkolben-, Membran-, Schraubenpumpen) verlangen mit steigendem Druck mehr Drehmoment und bringen den Elektromotor bei geschlossener Leitung schnell in Überlast. Bei diesen Pumpen werden Sicherheitsventil und Motorschutz gemeinsam betrachtet.
• Trockenlauf: Läuft die Pumpe bei leerem Tank trocken, sinkt die Motorlast; Gleitringdichtung oder Magnetkupplung der Pumpe können jedoch Schaden nehmen. Das ist kein Motorproblem, sondern ein Problem der Füllstandsüberwachung.

Faustregel: Fordern Sie beim Pumpenhersteller den Leistungswert für das tatsächliche Medium an. Lief der alte Elektromotor beim Austausch problemlos, sind gleiche Leistung und gleiche Polzahl ein sicherer Ausgangspunkt.

Umgebungsbedingungen: Was IP55 abdeckt und was nicht

Die Modelle im Lieferprogramm von HEM Motor haben Schutzart IP55 und Isolationsklasse F. IP55 bedeutet Schutz gegen Staubablagerung und Beständigkeit gegen Strahlwasser aus allen Richtungen. In einer Chemieanlage reicht diese Schutzart in folgenden Fällen meist aus:

• Der Pumpenraum ist geschlossen und belüftet, um den Elektromotor sammeln sich keine dauerhaften Chemiedämpfe.
• Der Boden wird gereinigt, der Elektromotor aber nicht direkt mit Druckwasser abgespritzt.
• Gelegentliche Tropfen oder Spritzer erreichen den Elektromotor zwar, lagern sich aber nicht auf ihm ab.

Unter folgenden Bedingungen bietet IP55 allein dagegen keine Sicherheit und muss bei der Bestellung gesondert angegeben werden:

• Dauerhafte Säure- oder Laugendämpfe: Dämpfe greifen mit der Zeit Lack, Klemmenkastendichtung, Wellendichtring und Kabeleinführungen an. Erste Maßnahme ist dann, den Elektromotor weit von der Dampfquelle aufzustellen oder den Raum zu belüften.
• Hochdruckreinigung und direktes Abwaschen mit chemischen Reinigungsmitteln.
• Betrieb im Freien unter Sonne und Regen; der Elektromotor muss von oben geschützt werden.
• Hohe Umgebungstemperatur oder Aufstellung des Elektromotors nahe einer heißen Tankoberfläche. Die Umgebungstemperatur wird bei der Bestellung angegeben.

Das Graugussgehäuse ist widerstandsfähiger gegen mechanische Stöße, bedeutet aber nicht „chemikalienbeständiger Elektromotor“. Unabhängig vom Gehäusewerkstoff sind in korrosiver Umgebung vor allem Lack, Dichtungen und Anschlussstellen zu schützen.

Explosionsfähige Atmosphäre: die Grenze des Standardmotors

Bereiche, in denen Lösemittel, Alkohole, Kraftstoffe oder Chemikalien mit brennbaren Dämpfen umgefüllt werden, sind häufig als Gefahrenbereiche eingestuft. Ein dort eingesetzter Elektromotor muss eine für diesen Bereich geeignete Sonderbauart haben und zertifiziert sein. Ein Standard-Elektromotor mit IP55 erfüllt diese Aufgabe nicht; dafür ist ein Sondermotor erforderlich. Sie kann außerhalb des Umfangs der Standardbaureihe im Katalog 2026 von HEM Motor liegen; fragen Sie uns mit Schild- und Anwendungsdaten an.

Die Zoneneinstufung liegt in der Verantwortung des Betreibers. Sind Sie unsicher, fordern Sie vor der Motorauswahl die Zoneninformation bei der Arbeitssicherheitsabteilung der Anlage an. Für eine nicht brennbare Säure oder Base kann ein Standardmotor in Betracht kommen, für ein brennbares Lösemittel nicht.

Anbindung und Montage je nach Pumpentyp

Chemie-Förderpumpen werden in der Regel auf drei Arten mit dem Elektromotor verbunden:

• Magnetgekuppelte Pumpen: Zwischen Motorwelle und Pumpenlaufrad gibt es keine mechanische Verbindung; die Kraft wird über Magnete übertragen. Der Elektromotor wird mit Standard-IEC-Flansch und Wellenende an die Pumpenlaterne angebaut. Flanschmaß (B5/B14) und Wellendurchmesser müssen mit dem alten Elektromotor übereinstimmen.
• Horizontale Pumpen mit Kupplung: Pumpe und Elektromotor stehen auf einem gemeinsamen Grundrahmen; verwendet wird ein Elektromotor in Fußausführung B3. Achshöhe und Fußlochabstand müssen zum alten Elektromotor passen, und die Kupplung muss neu ausgerichtet werden.
• Vertikale Tankpumpen: Der Elektromotor steht auf dem Tank, die Welle zeigt nach unten. Bei dieser Anordnung kann sich der Elektromotor direkt über den Dämpfen befinden; neben der vertikalen Montage wird daher auch die Dampfeinwirkung bewertet.

Bei HEM Motor werden die Bauformen B3, B5, B14, B34, B35 und vertikal V1/V3/V5/V6/V15 je nach Baugröße angeboten; das Flanschmaß wird bei der Bestellung bestätigt. Gehäuse- und Wellenmaße finden Sie in den technischen 2D-Zeichnungen.

Drehzahlwahl und Drehzahlregelung

Bei Chemiepumpen werden 4-polige Elektromotoren (etwa 1450 U/min) für viskose oder abrasive Medien häufig gewählt, weil sie Laufrad und Dichtung schonen; 2-polige Elektromotoren kommen bei wasserähnlichen Medien zum Einsatz, wenn eine große Förderhöhe nötig ist. Die Drehzahl richtet sich nach der Pumpenauslegung; die Polzahl wird nicht geändert.

Wird eine Dosierung oder ein einstellbarer Volumenstrom benötigt, kann ein Frequenzumrichter eingesetzt werden. Unsere Drehstrom-Baureihen eignen sich für die Drehzahlregelung per Frequenzumrichter; bei längerem Betrieb mit niedriger Drehzahl und vollem Drehmoment kann ein Fremdlüfter nötig sein, bei langer Leitung zwischen Umrichter und Elektromotor wird ein dv/dt- oder Sinusfilter geprüft; diese Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben. Da Verdrängerpumpen auch bei niedriger Drehzahl das volle Drehmoment verlangen, ist dieser Punkt bei ihnen besonders wichtig.

Modelle von HEM Motor, die diese Bedingungen erfüllen, und aktuelle Preise finden Sie auf der Seite Elektromotor kaufen.

Beispielmodelle und eine hypothetische Auswahl

Beispiele mit Graugussgehäuse aus den kleinen und mittleren Leistungen, die bei Chemie-Förderpumpen häufig vorkommen (allgemeine Informationen zu Pumpenanwendungen unter Elektromotoren für Pumpen):

• 90L-4 Grauguss: 1,5 kW, 4-polig, 1445 U/min, IEC 90L, 230/400 V (Δ/Y).
• 100L-2 Grauguss: 3 kW, 2-polig, 2895 U/min, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y).
• 112M-4 Grauguss: 4 kW, 4-polig, 1450 U/min, IEC 112M, 400/690 V (Δ/Y).

Hypothetisches Beispiel: In einem geschlossenen, belüfteten Pumpenraum soll der Elektromotor (1,5 kW, 4-polig, B5-Flansch) einer magnetgekuppelten Pumpe erneuert werden, die eine nicht brennbare, verdünnte Säure von Tank zu Tank fördert. Da die Dichte des Mediums über der von Wasser liegt, wird der Leistungswert geprüft, den der Pumpenhersteller für dieses Medium angibt; 1,5 kW erweisen sich als ausreichend. Gewählt wird ein Elektromotor in Baugröße 90L mit B5-Flansch; gewünscht sind ein Klemmenkasten auf der vom Pumpenaustritt abgewandten Seite und eine Kabeleinführung von unten.

Fazit und Angaben für ein Angebot

Bei der Chemie-Förderpumpe bestimmt das Medium die Motorleistung, die Umgebung Bauart und Standort des Elektromotors. In explosionsfähiger Atmosphäre wird kein Standardmotor eingesetzt; bei korrosiven Dämpfen sind zuerst Standort und Belüftung zu bedenken. Damit wir ein passendes Angebot erstellen können, senden Sie bitte:

• Fotos der Typenschilder von Elektromotor und Pumpe, Pumpentyp (magnetgekuppelt, mit Kupplung, vertikal)
• Bezeichnung, Dichte und ungefähre Viskosität des Mediums
• Umgebung: geschlossen/offen, Dämpfe, Art der Reinigung, Umgebungstemperatur und ggf. Angaben zum Gefahrenbereich
• Bauform und Flanschmaß; Spannung und Anlaufart

Senden Sie Foto des Leistungsschilds, Drehzahl und Anbauangaben Ihres vorhandenen Elektromotors über die Seite Typenschild senden und fordern Sie ein Angebot für das passende Modell an. Alle Modelle finden Sie in unserem Online-Shop; Fragen zu Umgebung und Medium können Sie über die Kontaktseite stellen.

Häufige Fragen

Reicht ein für Wasser ausgewählter Pumpenmotor, wenn Säure gefördert wird?

Ist das Medium dichter als Wasser, steigt die Leistungsaufnahme der Kreiselpumpe im gleichen Verhältnis. Fordern Sie beim Pumpenhersteller den Leistungswert für das tatsächliche Medium an.

Ist ein IP55-Elektromotor beständig gegen Chemiedämpfe?

IP55 definiert den Schutz gegen Staub und Strahlwasser, nicht die chemische Beständigkeit. Bei dauerhaften Dämpfen muss der Elektromotor von der Quelle entfernt und der Raum belüftet werden; die Bedingungen sind bei der Bestellung anzugeben.

Darf an einer Pumpe für Lösemittel ein Standardmotor verwendet werden?

In Bereichen mit brennbaren Dämpfen, die als Gefahrenbereich ausgewiesen sind, wird kein Standardmotor eingesetzt. Diese Aufgabe erfordert einen Sondermotor; sie ist mit Angaben zur Zone gesondert anzufragen.

Unterscheidet sich der Motortausch bei magnetgekuppelten Pumpen?

Da der Elektromotor mit Standardflansch und Wellenende angebaut wird, ist der Austausch ähnlich; Flanschmaß, Wellendurchmesser und Wellenlänge sind exakt mit dem alten Elektromotor zu vergleichen.