HERMETIC koudemiddelpompen voor de grootste bobslee-, rodel- en skeletonbaan ter wereld

Planbureau Deyle en Johnson Controls vertrouwden op HERMETIC busmotorpompen voor het ontwerp en de bouw van de Olympische ijsbaan in Peking

Met een wedstrijdlengte van 1.615 meter en 16 bochten ligt niet ver van de Chinese Muur de grootste kunstmatige ijsbaan voor bobslee, rodelen en skeleton ter wereld. Het zogenaamde "National Sliding Center" werd gebouwd voor de Olympische Winterspelen van 2022 in de buurt van Peking. De gecombineerde baan voor bobslee, skeleton en rodelen biedt plaats aan 10.000 bezoekers. Voor de atleten biedt de kunstijsbaan hoge technische moeilijkheden met nieuwe passages over de hele wereld. Op de achtergrond zorgt uitgekiende technologie voor perfecte en constante wedstrijdomstandigheden en veiligheid volgens hoge Europese normen. Het planningsbureau Deyle (PBD) in Stuttgart, dat de staatsaanbesteding voor de Olympische faciliteit won, was verantwoordelijk voor de planning. De airconditioningtechniekspecialist Johnson Controls kreeg de opdracht voor het buitenlandse deel voor de realisatie van het gehele koelconcept. Hermetisch gesloten busmotorpompen van HERMETIC-Pumpen GmbH zorgen voor een veilige en betrouwbare toevoer van ijs. De typen pompen die hier worden gebruikt variëren van gestandaardiseerde koudemiddelpompen tot op maat gemaakte producten die speciaal voor de toepassing zijn ontwikkeld.

Ontwerp van deze rails en koeling

Het ontwerpen en bouwen van een bobslee- en rodelbaan is een van de meest complexe taken op het gebied van kunstijs. Bij het plannen van zo'n ijsbaan wordt eerst het zogenaamde "baanontwerp" gemaakt. Met het "Refrigeration Design" volgt dan het ontwerp van het koelsysteem inclusief alle koudemiddelleidingen langs het baanlichaam en het hart van het gehele systeem, de koudemiddelpompen. Het bijzondere: Doordat Track Design & Refrigeration Design uit één hand kwam, konden de respectievelijke concepten perfect op elkaar worden afgestemd. Het resultaat: er hoefden geen compromissen te worden gesloten met de nieuwe wedstrijdbaan.

Hoge eisen aan koudetechniek

De uitdaging bij het koelontwerp: het koelsysteem moet over de gehele lengte van de baan een consistent, hoogwaardig ijsoppervlak produceren. Deze moet enerzijds het gewicht van de bobslee kunnen weerstaan, maar ook veranderende weersomstandigheden en temperatuurschommelingen opvangen zodat alle atleten dezelfde wedstrijdomstandigheden hebben. Daarnaast zorgen de enorme hoogteverschillen en de loop van de zon voor verschillende klimatologische omstandigheden langs de bobsleebaan, die verschillende effecten hebben op het ijs in verschillende delen van de baan.  

Dit vereist een hoog niveau van kennis en ervaring van de planners, die weinigen in deze branche op deze manier hebben. Naast de planning zijn de gebruikte componenten – met name de koudemiddel (canned motor) pomp – van groot belang. "Bobsleebanen, met hun sterk wisselende belastingen en talrijke te koelen segmenten, met hoogteverschillen tot 130 meter, stellen extreme eisen aan de koudemiddelpompen", zegt PBD-directeur Uwe Deyle, die verantwoordelijk is voor de planning van in totaal 12 kunstmatige ijsbobsleebanen, waarvan zes Olympische banen van de leidende experts in deze branche. Bij de keuze voor de koudemiddelpompen kozen Deyle en Johnson Controls voor busmotorpompen van HERMETIC-Pumpen GmbH. 

Verschillende drukvereisten door verschillende opvoerhoogten 

Een ammoniakkoelsysteem produceert ijs. NH3 wordt verpompt bij -18 graden Celsius. De toxische werking van ammoniak vereist het hoogste niveau van veiligheid en dichtheid van het systeem en de afzonderlijke componenten. De pompen staan ​​in het machinehuis, van waaruit ze het koudemiddel via bijna eindeloze pijpleidingen in het beton van de baanbodem naar het verste punt op de baan moeten transporteren. De opvoerhoogte is op dit punt 249 meter. Om de baan zo goed mogelijk te kunnen verijsen en op alle punten optimaal van ammoniak te kunnen voorzien, is de baan opgedeeld in vier zones. Vier HERMETIC busmotorpompen, die optimaal aansluiten bij de verschillende hoogtes van de verschillende trajecttrajecten en de daarbij behorende drukeisen, zorgen voor een veilige en efficiënte doorstroming van het koudemiddel. Per zone is één pomp in gebruik, zoals in bijna alle chemische fabrieken een tweede als reserve. Een technische storing van de pompen kan bij een juiste bediening vrijwel worden uitgesloten, maar is afhankelijk van de systeem- of werking niet 100% gegarandeerd.

Volledig lekvrije, slijtvaste en onderhoudsarme pomptechniek

In tegenstelling tot magneetkoppelingen of centrifugaalpompen met mechanische afdichtingen hebben busmotorpompen geen kwetsbare dynamische afdichtingen nodig. In plaats daarvan hebben ze een tweede hermetische veiligheidsomhulling die lekkage van verpompte media en emissies uitsluit. Het ontwerpgerelateerde weglaten van slijtagegevoelige componenten zoals asafdichtingen, koppelingen en rollagers zorgt voor een hoge bedrijfszekerheid, bijna verwaarloosbare slijtage en de beste MTBF-waarden (Mean Time Between Failures) in vergelijking met andere pomptechnologieën. “Elke HERMETIC busmotorpomp beschikt over hoogontwikkelde technologieën. Hiertoe behoort bijvoorbeeld het unieke HERMETIC ZART®-principe. Als de pomp op het werkpunt draait, is er geen contact tussen draaiende delen. De volledige compensatie van de axiale krachten in combinatie met hydrodynamische glijlagers garanderen een extreem hoge betrouwbaarheid in de processen van de bediener. Dit reduceert de levenscycluskosten en de bedrijfskosten van een busmotorpomp drastisch”, legt Alexander Frank, Area Sales Manager, die toezicht hield op het project bij pompspecialist Gundelfingen, uit.

Breedste portfolio van busmotorpompen, snelle levering en wereldwijde service

Met de drie productlijnen S-Line (24 standaard types), V-Line (meer dan 400 variant pompen) en E-Line (engineered-to-order) duidelijk afgestemd op de eisen van de koelindustrie, biedt HERMETIC het grootste portfolio van busmotorpompen voor industriële koudetechniek op de markt. Op de Olympische ijsbaan in Peking werden pompen van alle drie de productlijnen geïnstalleerd. Uwe Deyle heeft meermaals vertrouwd op de knowhow en kwaliteit van HERMETIC busmotorpompen. “HERMETIC kan met zijn pompportfolio aan alle – soms zelfs de meest extreme – eisen voldoen op een manier die geen enkele andere fabrikant aankan. Het advies is uitstekend en de pompen hebben in de praktijk al tientallen jaren storingsvrije looptijden", zegt Uwe Deyle met overtuiging. Ondertussen zorgen HERMETIC-pompen voor perfect ijs met maximale veiligheid voor mens en milieu in vier WK- en tien Olympische faciliteiten.

Zone I: Individueel ontworpen busmotorpomp voor een opvoerhoogte van 249 meter

Zone I, die het hoogste punt van de bobslee, rodelbaan en skeletonbaan omvat, wordt gevoed door een meertraps busmotorpomp van het type CAM 42/6, N74rm-2. Met zijn buitengewoon gunstige NPSH-waarden maakt de CAM-serie – afhankelijk van het pomptype – het mogelijk de pomp te laten werken met een zeer geringe toeloophoogte van het verpompte medium. Dit resulteert ook in een relatief kleinere benodigde ruimte. De benodigde toeloophoogte in het machinehuis, waar in dit geval de pomp staat, is slechts 2,8 meter. Als individueel ontwikkelde HERMETIC E-Line pomp is de compacte unit ontworpen voor een debiet van 44m³/h bij een opvoerhoogte van 249 meter. Zes waaiers op rij zorgen voor de nodige drukverhoging. 

Zones II, III en IV: Snelle levering dankzij voorgeconfigureerde busmotorpompen

In Zones II en III zorgt een CAM32/3, N34L-2 type busmotorpomp van de HERMETIC V-Line voor de veilige en gecontroleerde koudemiddelstroom. De pomp heeft een inducer om de benodigde toeloophoogte te verkleinen. Het debiet is 18,0m³/u bij een opvoerhoogte van 139 meter.  

In Zone IV wordt de pomp met de kleinste hydrauliek gebruikt. De vijftraps CAM 2/5, AGX4.5, die is ontworpen voor een debiet van 3,9 m³/h en een opvoerhoogte van 97 meter, komt uit de HERMETIC S-Line-reeks. Zonder uitzondering voldoen alle pompen aan de hoge HERMETIC-kwaliteitsnormen, inclusief het ZART®-principe voor contactloze en slijtagevrije werking. Alexander Frank legt uit: “Met onze HERMETIC V-Line en S-Line kunnen we terugvallen op gestandaardiseerde samenstellingen en geprefabriceerde componenten. In combinatie met onze nieuw afgestemde, op waardestroom gerichte productie en het geautomatiseerde ontwerpproces, stelt dit ons in staat om lean-projecten uit te voeren. Naast lagere ontwikkelingskosten biedt dit ook bouwers en installatiefabrikanten een waardevol tijdsvoordeel. De definitieve opheldering van de leveringsomvang werd in september 2018 afgerond, slechts vier maanden na het eerste contact met het planbureau. Johnson Controls plaatste de bestelling in februari 2019. De S- en V-Line-pompen werden in juli 2019 zoals gepland in het systeem geïnstalleerd en de E-Line-pompen werden ook zoals gepland in december 2019 geleverd.”

Goede samenwerking, hoge servicecompetentie

Ook Johnson Controls, een van de toonaangevende leveranciers van industriële koudetechniek en wereldleider in het gebruik van natuurlijke koudemiddelen, is tevreden. Lambert Köppen, service engineer bij de fabrikant van koelsystemen zegt: “Onze systemen worden gekenmerkt door hun milieuvriendelijkheid, hoge prestaties en kostenefficiëntie. De kwaliteit en betrouwbaarheid van de afzonderlijke componenten is erg belangrijk. Wij hebben al jaren een goede zakelijke relatie met HERMETIC en zijn absoluut overtuigd van de kwaliteit van de gebruikte pompen. We hebben uitstekende ervaringen, vooral op het gebied van betrouwbaarheid en stabiliteit op lange termijn. Daarnaast waarderen we de goede communicatie onderling, waar ook de afstemming met het planbureau onder valt." Uwe Deyle vult aan: "Bij dergelijke tijdkritische projecten van internationaal belang die door het publiek worden waargenomen, de betrouwbaarheid en vooral , speelt de servicecompetentie van de betrokken partners een enorm belangrijke rol. Zelfs bij onverwachte problemen zijn de experts van de hoofdvestiging van HERMETIC binnen enkele uren ter plaatse en laten ze zien dat ze niet alleen hun producten kennen, maar ook hun uitgebreide applicatie-ervaring kunnen gebruiken om de applicatie technisch te evalueren. Planners en installatiebouwers kunnen geen betere ervaringen hebben met een fabrikant.” Alexander Frank is verheugd over het vertrouwen en zegt: “Open, tijdige en succesgerichte communicatie is enorm belangrijk voor een dergelijk project en dit is precies wat er gebeurt tussen alle drie de partijen in deze zaak werkt geweldig.”

HERMETIC Pomp Type CAM 2

HERMETIC Pomp Type CAM 32

Achtergrondinformatie:

Planbureau Deyle GmbH

Het in Stuttgart gevestigde planbureau Deyle heeft sinds 1965 naam gemaakt met de planning en realisatie van voorzieningen voor internationale topsport. De oprichter van het bedrijf, Werner Deyle, heeft bijvoorbeeld 's werelds eerste kunstmatige ijs-bobsleebaan gebouwd. Met nu zes Olympische pistes is de PBD nog steeds de wereldleider op dit gebied.

Johnson Controls

Johnson Controls biedt producten, oplossingen en diensten op het gebied van airconditioning en warmtepomptechnologie, industriële koelsystemen, omgevingssimulatiesystemen en gebouwautomatisering. Johnson Controls is de wereldleider in het gebruik van natuurlijke koudemiddelen. Het dienstenaanbod strekt zich uit van de ontwikkeling van nieuwe systemen en het upgraden van bestaande koudetechniek tot uitgebreide onderhouds- en reparatiediensten.

HERMETIC-Pumpen GmbH

HERMETIC-Pumpen GmbH is een van 's werelds toonaangevende ontwikkelaars en fabrikanten van hermetische pomptechnologieën. Als specialist voor busmotorpompen heeft HERMETIC wereldwijd naam gemaakt met veilige en duurzame pompen - voor de meest extreme toepassingsgebieden en de gevaarlijkste verpompte media. Het toepassingsbereik van HERMETIC busmotorpompen strekt zich uit tot vloeistoftemperaturen van -160 °C tot +480 °C en systeemdrukken tot 120 MPa. In combinatie met vermogens van 1 kW tot 690 kW biedt HERMETIC het grootste prestatiebereik van busmotorpompen op de markt. HERMETIC heeft ongeveer 440 mensen in dienst op het hoofdkantoor in Duitsland en heeft vestigingen in China en de VS. In combinatie met een wereldwijd service- en contractpartnernetwerk biedt het bedrijf betrouwbare klantenservice gedurende de gehele levenscyclus van een systeem.

Naar het nieuwsoverzicht