FAQ voor Fluid Handling

Er zijn 3 fases in de werking van een externe tandwielpomp: vullen, transfer en leveren.

Vullen:

Bij een tandwielpomp wordt het product door de aanwezige druk aan de zuigzijde naar de tandwielen gedrukt. De tandwielen draaien zodanig dat deze openen aan de zuigkant.

Transfer:

Bij het openen van de tanden wordt de ruimte tussen deze tanden gevuld met product. Het product draait vervolgens mee naar de perszijde.

Leveren:

Aan de perszijde wordt het product door de in elkaar grijpende tanden eruit gedrukt, richting de persleiding.

Constante en pulsatievrije flow:

Door dit principe is er een nagenoeg constante flow van het product van de zuig- naar de perszijde. Hierdoor zijn de tandwielpompen in staat het product pulsatievrij te verpompen.

Een externe tandwielpomp wordt specifiek geconfigureerd voor het proces waarvoor de pomp wordt geselecteerd. Dit komt de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid ten goede!

Dit zijn de componenten van een externe tandwielpomp:

Hierbij moet het volgende worden opgemerkt:

• Het pomphuis van een tandwielpomp kan tweedelig of driedelig zijn.
• De O-ringen tussen het huis en het deksel en/ of aanbouwplaat zijn niet altijd nodig.
• De lagers zijn glijlagers en worden tijdens het pompen gesmeerd door het product.

Alhoewel bij de tandwielpompen die Suurmond levert de spelingen uitzonderlijk minimaal zijn (bereik van µm), zijn er spelingen nodig om de pomp te doen werken. Via deze spelingen vloeit er echter product terug van pers- naar zuigzijde.

Tevens is er een gewenste lekkage van het product door de lagers naar de zuigzijde van de pomp. Gewenst omdat deze lekkage voor een smeerfilm zorgt tussen de assen en de lagers.

De hoeveelheid van de lekkage is afhankelijk van volgende bedrijfscondities:

• Viscositeit      : hoe lager, hoe meer lekkage.
• Verschildruk  : hoe hoger, hoe meer lekkage.
• Toerental        : hoe lager, hoe meer lekkage.
• Temperatuur : afhankelijk van de temperatuur kunnen spelingen groter of kleiner zijn.

Een magneetgekoppelde tandwielpomp is een pomp die hermetisch afgesloten is van de atmosfeer.
Klassiek is een pomp, dus ook een tandwielpomp, uitgevoerd met minimaal één dichting. Deze dichting op de naar buiten uitgevoerde aandrijfas voorkomt dat de pomp lekt. Afhankelijk van de toepassing is deze dichting uitgevoerd als oliekeerring, stopbuspakking of glijringdichting (enkel of dubbel uitgevoerd).

Bij een magneetgekoppelde pomp wordt op de aandrijfas een magneet geplaatst. Deze magneet wordt met een magneethuls, die op de pomp gemonteerd wordt, omhuld.
Deze statisch afgedichte (veelal met een O-ring) magneethuls zorgt ervoor dat de binnenzijde van de pomp – daar waar het product in de pomp zit – hermetisch afgescheiden wordt van de buitenlucht, de atmosfeer.

Om de pomp aan te drijven wordt door middel van een lantaarnstuk of sokkel, een aandrijving uitlijningsvrij aan de pomp bevestigd. Op de uitgaande as van de aandrijving wordt ook een magneet geplaatst. Wanneer de aandrijving draait, neemt de buitenmagneet de binnen magneet mee en wordt de pomp aangedreven.

Magneetkoppeling voor MAAG tandwielpompen

• Magneetgekoppelde pompen zijn hermetisch afgesloten. Veilige processen!
• Ook geschikt voor kristalliserende, giftige, reactieve vloeistoffen.
• Slijtagedelen zijn beperkt tot lagers en tandwielen.
• Hoge zuigdrukken van de pomp mogelijk.
• Extreem hoge en extreem lage temperaturen zijn mogelijk.

Cavitatie treedt op wanneer een pomp onvoldoende gevuld is. Wanneer de volumestroom naar de pomp onvoldoende is, zal de “NPSH available” (Net Positive Suction Head) lager zijn dan de “NPSH required”.

De vloeistofstroom zal onvoldoende zijn om de pomp te vullen. Hierdoor zullen dampbellen aan de zuigzijde in de pomp stromen. Deze dampbellen worden samengeperst en imploderen aan de afvoerzijde. Deze implosies veroorzaken schade aan de pomponderdelen. Dit zal de pomp uiteindelijk zodanig beschadigen dat deze zijn functie verliest.

De cavitatie openbaart zich als een metaalachtig geluid van de pomp. Cavitatie zal schade aan de pomp veroorzaken.

Cavitatie kan door verschillende oorzaken optreden:

• Het toerental van de motor is te hoog
• De zuigleiding is te lang
• De weerstand in de zuigleiding is te hoog
• De dampdruk is te hoog, of de zuigdruk is lager dan de dampdruk van de vloeistof
• De druk in het stroomvat is te laag

Door de bovenstaande oorzaken zal de vloeistofstroom onvoldoende zijn om de pomp te vullen en zullen dampbellen aan de zuigzijde in de pomp stromen. Deze dampbellen worden samengeperst en imploderen aan de afvoerzijde.

Deze implosies veroorzaken schade aan de pomponderdelen. Dit zal de pomp uiteindelijk zodanig beschadigen dat deze zijn functie verliest.

De pomp moet worden geïnspecteerd en beschadigde onderdelen moeten worden vervangen. De oorzaak van de cavitatie moet worden bepaald en de nodige acties moeten worden ondernomen om verdere cavitatie te voorkomen.

Om cavitatie van de pomp te voorkomen, controleert u altijd of de beschikbare NPSH > NPSHvereist is en neemt u de nodige stappen om de optimale omstandigheden in uw installatie te creëren (zie hierboven).

Lees de FAQ over NPSH voor meer informatie over NPSH!

Onze Suurmond specialisten ondersteunen u graag bij het vinden van een oplossing voor uw problemen met cavitatie of om problemen door cavitatie te voorkomen!

NPSH betekent “Netto Positieve Zuighoogte”; de netto druk die overblijft (na aftrek van alle drukverliezen) aan de ingang van de zuigzijde van de pomp.

Omdat de tandwielpompen die Suurmond levert ook worden gebruikt met een hoog vacuüm aan de zuigzijde (vooral onder reactoren en bij destillatie), is het erg belangrijk om de NPSH-waarde te kennen.

NPSHR is de minimaal vereiste druk. Dit is de waarde die de leverancier van de pomp moet bevestigen. Voor tandwielpompen is deze waarde afhankelijk van de viscositeit en snelheid van de verpompte vloeistof, evenals het toerental van de pomp en het ontwerp van de pompinlaat.

Kortom, je kunt zeggen dat de drukval tussen de inlaat van de pomp en het punt waar de vloeistof de tanden van de tandwielpomp binnenkomt, gelijk is aan de NPSHrequired. Om de vloeistof in het draaiende tandwiel te krijgen, hebben we wat extra kracht (druk) nodig.

• De NPSH wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals:
• Hoe hoger de viscositeit, hoe hoger de NPSHrequired
• Hoe hoger het pomptoerental, hoe hoger het debiet, hoe hoger de NPSHrequired
• Hoe groter de zuigopening, hoe lager de snelheid van de vloeistof in het kanaal, hoe lager de NPSHrequired

NPSHA is de beschikbare NPSH in het systeem. Dit is de waarde die de pompgebruiker moet berekenen en is afhankelijk van de installatie. Het is de absolute druk aan de zuigzijde van de pomp.

Klassiek kan NPSHavailable berekend worden met de formule:

NPSHavailable = Ptank + h – dPpiping – Pvapour.

Ptank:
De druk in de tank/vat/container voor de pomp

h:
De hoogte van de vloeistof in de tank boven de middellijn van de pomp

dPpiping:
De drukval in de leidingen tussen de tank en de opening van de pomp

Pvapor:
De dampdruk @ bedrijfstemperatuur van de vloeistof

Pvapor is een vaak vergeten waarde bij het berekenen van de NPSHavailable, maar wel de belangrijkste. Wanneer de absolute druk bij de inlaat van de pomp lager is dan de dampdruk van de vloeistof, zal er gas optreden en zal de tandwielpomp niet functioneren (cavitatie, geen smering, enz.)

Wanneer de NPSHA lager is dan de NPSHR, zal de pomp caviteren!

Cavitatie kan schade aan de pomp veroorzaken en het proces stoppen waarvoor de pomp wordt gebruikt.

Om cavitatie in de pomp te voorkomen:

NPSHavailable > NPSHrequired

Meer informatie over cavitatie vindt u in de FAQ over cavitatie!