Kolbenpumpenkopf einer Hochdruckkolbenpumpe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kolbenpumpenkopf einer Hochdruckkolbenpumpe mit mechanischem oder hydraulischem Antrieb für Förderdrucke oberhalb 2000 bar.

[0002] Um dünnviskose, nichtschmierende Flüssigkeiten auf hohe Drucke, speziell auf Drucke oberhalb 2000 bar zu fördern, werden sowohl Hochdruckkolbenpumpen als auch Hochdruckmembranpumpen verwendet.

[0003] Bei beiden Pumpentypen treten jedoch bei der Förderung dünnviskoser, nichtschmierender Flüssigkeiten auf Drucke oberhalb 2000 bar Nachteile auf, so beispielsweise bei Hochdruckmembranpumpen zu kurze Standzeiten im Dauerbetrieb, hervorgerufen durch Bruch der Membranen. Der Nachteil bei langsam laufenden Hochdruckkolbenpumpen (Hubzahl kleiner 60 min ) wiederum ist der lange Stillstand des Kolbens am Ende des Druckhubs und damit die Unterbrechung des Förderstroms. Gerade dieser Nachteil wirkt sich bei der Dosierung von Katalysatoren bei der Synthese von Hochdruckpolyethylen besonders negativ aus. Diese langsam laufenden Aggregate werden jedoch deshalb verwendet, weil die Maschinenteile geringer belastet werden und damit die Lebensdauer dieser Hochdruckkolbenpumpen erhöht wird. Beispielsweise entsteht in der Stopfbüchse aus Weichstoffen weniger Reibungswärme und damit geringerer Verschleiß. Gleichzeitig sind die durch extreme Druckamplituden hochbelasteten drucktragenden Teile - insbesondere der Kolbenpumpenkopf - pro Zeiteinheit weniger belastet. Diese langsam laufenden Hochdruckkolbenpumpen sind in ihrer Bauweise jedoch sehr groß und damit teuer.

[0004] Deshalb war es Aufgabe der Erfindung, die Hochdruckkolbenpumpen so weiterzuentwickeln, daß - bei Vermeidung obiger Go/P Nachteile - dünnviskose, nichtschmierende Flüssigkeiten gegen Drucke oberhalb 2000 bar gefördert werden können, d.h. schnell laufende Triebwerke (Hubzahl größer 60 min^-1) zu verwenden, um die Bauweise zu verkleinern und gleichzeitig die Standzeiten der Hochdruckkolbenpumpen im Dauerbetrieb zu erhöhen. Um letzteres zu erreichen, müssen insbesondere die Verschleißerscheinungen im Kolbenpumpenkopf reduziert bzw. vermieden werden.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kolbenpumpenkopf aus auslagerungshärtbarem Stahl gefertigt ist. Dies sind Stähle mit speziellen Legierungselementen, welche auf der Grundlage einer intermetallischen Verbindung durch Auslagern des.fertig bearbeiteten Teils bei 480^oC bis 600°C unter Inertgas ihre hohe Festigkeit bei ausreichender Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit erreichen. Speziell wird der Stahl 1.4534 verwendet und bei 540⁰C ausgelagert.

[0006] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei Verwendung schnellaufender Hochdruckkolbenpumpen (Hubzahl größer 60 min^-1) zur Förderung dünnviskoser, nichtschmierender Flüssigkeiten gegen Drucke oberhalb 2000 bar deutlich längere Standzeiten im Dauerbetrieb erreicht werden konnten.

Ansprüche

1. Kolbenpumpenkopf einer Hochdruckkolbenpumpe mit mechanischem oder hydraulischem Antrieb für Förderdrucke oberhalb 2000 bar, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenpumpenkopf aus auslagerungshärtbarem Stahl gefertigt ist.

2. Kolbenpumpenkopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenpumpenkopf aus Stahl 1.4534 gefertigt ist.