• Luchtbindingsproblemen begrijpen en falen van de centrifugaalpomp voorkomen

Centrifugaalpompen worden veel gebruikt in industriële toepassingen, waaronderwatervoorzieningssystemen, chemische verwerking, mijnbouw, energieopwekking, olie en gas, ketelvoedingswatersystemen en industriële circulatiesystemen.

Tijdens het gebruik kunnen gebruikers echter een veelvoorkomend probleem tegenkomen:

De motor loopt normaal;

De pompas draait goed;

Maar er komt geen vloeistof uit de uitlaat;

Het debiet neemt aanzienlijk af;

De pomp produceert abnormaal geluid of trillingen.

In veel gevallen wordt dit probleem veroorzaakt doorluchtbinding in de centrifugaalpomp.

Luchtbinding is een van de meest voorkomende operationele problemen bij centrifugaalpompen, vooral voorhorizontale centrifugaalpompen, meertraps centrifugaalpompen, split-case pompen en andere niet-zelfaanzuigende- pompontwerpen.

 

 

1. Wat is luchtbinding in een centrifugaalpomp?

Luchtbindingverwijst naar een toestand waarin lucht of gas vast komt te zitten in het pomphuis, het rotorblad of de zuigleiding, waardoor wordt voorkomen dat de centrifugaalpomp een normale stroom en druk tot stand kan brengen.

Een centrifugaalpomp werkt door gebruik te maken van de roterende waaier om energie over te brengen naar de vloeistof. Wanneer vloeistof het rotoroog binnendringt, duwt de middelpuntvliedende kracht deze naar de uitlaat van de rotor, waardoor er druk en een continue stroom ontstaat.

Wanneer echter lucht de pompkamer vult:

Lucht heeft een veel lagere dichtheid dan vloeistof;

De waaier kan energie niet effectief naar de lucht overbrengen;

Het vereiste drukverschil kan niet worden gecreëerd;

Vloeistof kan de pomp niet goed binnendringen.

Als gevolg hiervan kan de pomp mechanisch blijven draaien, maar geen vloeistof leveren.

Typische symptomen zijn onder meer:

Pomp draait zonder waterafvoer;

Verminderde stroom en druk;

Onstabiele werking;

Overmatige trillingen of lawaai.

 

2. Belangrijkste oorzaken van luchtbinding in centrifugaalpompen

2.1 Onvoldoende aanzuiging vóór het opstarten van de pomp

De meest voorkomende oorzaak

De meeste conventionele centrifugaalpompen zijn dat welniet zelfaanzuigend-en moet volledig gevuld zijn met vloeistof voordat u begint.

Vóór gebruik moeten de volgende voorwaarden worden gewaarborgd:

Het pomphuis is volledig gevuld met vloeistof;

De zuigleiding is gevuld met vloeistof;

Alle ingesloten lucht wordt verwijderd.

Als er lucht in de pomp achterblijft, zal de waaier alleen lucht laten circuleren in plaats van vloeistof te pompen.

Veel voorkomende situaties zijn onder meer:

De pomp wordt voor de eerste keer gestart zonder goede aanzuiging;

De pomp verliest vloeistof na een lange stilstand;

De voetklep valt uit en vloeistof stroomt terug;

Tijdens het opstarten wordt de lucht niet volledig vrijgegeven.

 

2.2 Luchtlekkage in de aanzuigleiding

De zuigzijde van een centrifugaalpomp werkt doorgaans onder negatieve druk.

Daarom kan zelfs een kleine lekkage in de aanzuigleiding ervoor zorgen dat externe lucht de pomp binnendringt zonder duidelijke waterlekkage.

Veel voorkomende luchtlekkagepunten zijn onder meer:

Flensverbindingen;

Beschadigde pakkingen;

Losse schroefdraadverbindingen;

Kleppakkinggebieden;

Scheuren in zuigleidingen.

Zodra lucht de pomp binnenkomt, kan deze zich ophopen in de behuizing en de pompprestaties verminderen.

Voor industriële pompsystemen:

De luchtdichtheid van de zuigleiding is net zo belangrijk als de sterkte van de persleiding.

 

2.3 Onjuist ontwerp van de zuigleiding

Een goed ontworpen aanzuigsysteem is essentieel voor een betrouwbare werking van de centrifugaalpomp.

Problemen die luchtophoping kunnen veroorzaken zijn onder meer:

Hoge punten in de zuigleiding

Lucht heeft de neiging zich te verzamelen op het hoogste punt van de pijpleiding.

Ondermaatse zuigleiding

Een zuigleiding met onvoldoende diameter kan leiden tot:

Hogere stroomsnelheid;

Verhoogd wrijvingsverlies;

Lagere druk bij de pompinlaat;

Groter risico dat lucht het systeem binnendringt.

Overmatige pijpbochten

Te veel bochten of ingewikkelde leidingindelingen kunnen leiden tot:

Hydraulische verliezen;

Zuigweerstand;

Mogelijkheid tot luchtophoping.

 

2.4 Laag vloeistofniveau en luchtinlaat

Wanneer het vloeistofniveau in een tank of reservoir te laag wordt:

De zuiginlaat kan zich dicht bij het vloeistofoppervlak bevinden;

Er kan vortexvorming optreden;

Er kan lucht in de zuigleiding worden gezogen.

Dit probleem komt vaak voor bij:

Waterbehandelingssystemen;

Drainagetoepassingen;

Koelwatercirculatiesystemen.

Het handhaven van voldoende onderdompelingsdiepte is belangrijk om luchtinsluiting te voorkomen.

 

2.5 Gas dat vrijkomt uit de verpompte vloeistof

Sommige vloeistoffen bevatten opgeloste gassen.

Onder bepaalde voorwaarden, zoals:

Drukverlaging;

Temperatuurstijging;

Stroomturbulentie;

opgelost gas kan zich van de vloeistof scheiden en bellen vormen.

Deze bellen kunnen zich ophopen nabij de waaierinlaat en de pompprestaties beïnvloeden.

 

3. Veel voorkomende symptomen van luchtbinding

3.1 Pomp draait maar levert geen vloeistof

Dit is het meest typische symptoom.

De motor werkt normaal, maar:

Er komt geen water uit;

De persdruk blijft laag;

De pomp kan het ontworpen bedrijfspunt niet bereiken.

 

3.2 Verminderde stroom en druk

Omdat de waaier energie niet effectief kan overbrengen naar de vloeistof:

Debiet neemt af;

Pompkop zakt;

De systeemprestaties worden instabiel.

 

3.3 Abnormale geluiden en trillingen

Lucht die het waaiergebied binnendringt, verstoort de continue vloeistofstroom.

Mogelijke resultaten:

Verhoogde trillingen;

Onstabiele werking;

Abnormaal bedrijfsgeluid.

 

4. Hoe u luchtbindingsproblemen kunt voorkomen en oplossen

 

4.1 Correcte pompaanzuiging en luchtverwijdering

De meest effectieve oplossing is een goede voorbereiding vóór het opstarten.

Aanbevolen procedure:

Open de ontluchtingsklep;

Vul het pomphuis met de verpompte vloeistof;

Zorg ervoor dat de pompkamer volledig gevuld is;

Verwijder alle ingesloten lucht;

Sluit de ontluchtingsklep;

Start de pomp.

Een goede voorbereiding is vooral belangrijk voor:

Horizontale meertrapspompen;

Ketelvoedingswaterpompen;

Hogedrukcentrifugaalpompen;

Pompen met split-case.

 

4.2 Inspecteer en repareer lekkage van de zuigleiding

Controleer regelmatig:

Flensverbindingen;

Pakkingen;

Kleppen;

Pijpverbindingen;

Afdichtingscomponenten.

Elke luchtlekkage moet onmiddellijk worden gerepareerd om een ​​stabiele werking van de pomp te garanderen.

 

4.3 Installeer ontluchtingsapparaten

Voor systemen met frequente luchtophoping kunt u overwegen het volgende te installeren:

Automatische ontluchtingskleppen;

Ontluchtingspijpleidingen;

Vacuüm-ondersteunde aanzuigsystemen.

Deze apparaten helpen bij het verwijderen van ingesloten lucht en verbeteren de opstartbetrouwbaarheid.

 

4.4 Optimaliseer de installatieomstandigheden van de pomp

Om het risico op luchtbinding te verminderen:

✔ Houd zuigleidingen zo kort mogelijk;
✔ Gebruik de juiste diameter van de zuigleiding;
✔ Minimaliseer onnodige ellebogen;
✔ Vermijd hoge punten waar lucht zich kan ophopen;
✔ Zorg voor voldoende vloeistofniveau boven de zuiginlaat.

 

4.5 Selecteer het juiste pomptype

Als de aanvraag betrekking heeft op:

Pompinstallatie boven het vloeistofniveau;

Frequent opstarten en afsluiten;

Moeilijke voorbereidingsomstandigheden;

overweeg het gebruik van:

Zelfaanzuigende pompen-;

Dompelpompen;

Vacuüm-ondersteunde pompsystemen.

Het selecteren van het juiste pompontwerp kan de systeembetrouwbaarheid aanzienlijk verbeteren.

 

5. Luchtbinding versus cavitatie: wat is het verschil?

Luchtbinding en cavitatie worden soms met elkaar verward, omdat bij beide gasbellen in pompen betrokken zijn. Het zijn echter verschillende verschijnselen.

Item	Luchtbinding	Cavitatie
Belangrijkste oorzaak	Lucht komt binnen en verzamelt zich in de pomp	Vloeistofverdamping door lage druk
Gasbron	Externe lucht of vrijkomend gas	Vloeibare damp
Typisch voorkomen	Opstarten of nadat er lucht in het systeem is gekomen	Tijdens continu gebruik
Belangrijkste effect	Pomp kan geen vloeistof leveren	Waaierschade en prestatieverlies
Oplossing	Primen en ontluchten	Verbeter NPSH en verminder zuigverliezen

Luchtbinding wordt voornamelijk veroorzaakt doorlucht die verhindert dat de pomp een continue vloeistofstroom tot stand brengt, terwijl cavitatie wordt veroorzaakt doorplaatselijke vloeistofverdamping als gevolg van onvoldoende druk.

 

6. Conclusie

Luchtbinding is een veel voorkomend bedrijfsprobleem dat de prestaties en betrouwbaarheid van de centrifugaalpomp aanzienlijk kan beïnvloeden.

De belangrijkste oorzaken zijn onder meer:

Onjuiste voorbereiding vóór het opstarten;

Luchtlekkage in zuigleidingen;

Slecht ontwerp van het zuigsysteem;

Laag vloeistofniveau waardoor luchtinlaat ontstaat;

Gasophoping in de pomp.

Om luchtbinding te voorkomen:

✔ Vul de pomp altijd vóór het opstarten;
✔ Zorg voor een goed afgesloten afzuigsysteem;
✔ Ontwerp zuigleidingen correct;
✔ Verwijder opgesloten lucht effectief;
✔ Kies het juiste pomptype voor de toepassing.

 

Vooral voor industriële centrifugaalpompenhorizontale meertrapspompen, ketelvoedingswaterpompen, split-case pompen en hogedrukpompenHet voorkomen van luchtbinding is essentieel voor het verbeteren van de bedrijfsefficiëntie, het verlengen van de levensduur en het verlagen van de onderhoudskosten.