• Forståelse af luftbindingsproblemer og hvordan man forhindrer centrifugalpumpesvigt

Centrifugalpumper er meget udbredt i industrielle applikationer, herundervandforsyningssystemer, kemisk behandling, minedrift, elproduktion, olie og gas, kedelfødevandssystemer og industrielle cirkulationssystemer.

Men under drift kan brugere støde på et almindeligt problem:

Motoren kører normalt;

Pumpeakslen roterer korrekt;

Men ingen væske udledes fra udløbet;

Flowhastigheden falder betydeligt;

Pumpen producerer unormal støj eller vibrationer.

I mange tilfælde er dette problem forårsaget afluftbinding i centrifugalpumpen.

Luftbinding er et af de mest almindelige driftsproblemer for centrifugalpumper, især forhorisontale centrifugalpumper, flertrins centrifugalpumper, pumper med delt hus og andre ikke-selv-sugende pumpedesign.

 

 

1. Hvad er luftbinding i en centrifugalpumpe?

Luftbindinghenviser til en tilstand, hvor luft eller gas bliver fanget inde i pumpehuset, pumpehjulsområdet eller sugerørledningen, hvilket forhindrer centrifugalpumpen i at etablere normalt flow og tryk.

En centrifugalpumpe fungerer ved at bruge det roterende pumpehjul til at overføre energi til væsken. Når væske kommer ind i pumpehjulets øje, skubber centrifugalkraften det mod pumpehjulets udløb, hvilket skaber tryk og kontinuerlig strømning.

Men når luft fylder pumpekammeret:

Luft har en meget lavere densitet end væske;

Løbehjulet kan ikke effektivt overføre energi til luften;

Den nødvendige trykforskel kan ikke skabes;

Væske kan ikke komme ordentligt ind i pumpen.

Som følge heraf kan pumpen fortsætte med at køre mekanisk, men ikke levere væske.

Typiske symptomer omfatter:

Pumpen kører uden vandudledning;

Reduceret flow og tryk;

Ustabil drift;

Overdreven vibration eller støj.

 

2. Hovedårsager til luftbinding i centrifugalpumper

2.1 Utilstrækkelig spædning før pumpestart

Den mest almindelige årsag

De fleste konventionelle centrifugalpumper erikke selvforstærkende-og skal være helt fyldt med væske inden start.

Før drift skal følgende forhold være sikret:

Pumpehuset er fuldt fyldt med væske;

Sugeledningen er fyldt med væske;

Al indespærret luft fjernes.

Hvis der forbliver luft inde i pumpen, vil pumpehjulet kun cirkulere luft i stedet for at pumpe væske.

Almindelige situationer omfatter:

Pumpen startes for første gang uden korrekt spædning;

Pumpen mister væske efter en lang nedlukning;

Fodventilen svigter, og væsken strømmer tilbage;

Luft frigives ikke helt under opstart.

 

2.2 Luftlækage i sugerørledningen

Sugesiden af ​​en centrifugalpumpe arbejder normalt under undertryk.

Derfor kan selv en lille lækage i sugeledningen tillade ekstern luft at komme ind i pumpen uden åbenlys vandlækage.

Almindelige luftlækagepunkter inkluderer:

Flangeforbindelser;

Beskadigede pakninger;

Løse gevindsamlinger;

Ventilpakning områder;

Revner i sugerør.

Når luft kommer ind i pumpen, kan den samle sig inde i huset og reducere pumpens ydeevne.

Til industrielle pumpesystemer:

Sugerørledningens lufttæthed er lige så vigtig som trykrørledningens styrke.

 

2.3 Forkert design af sugerør

Et korrekt designet sugesystem er afgørende for pålidelig drift af centrifugalpumpen.

Problemer, der kan forårsage luftakkumulering omfatter:

Høje punkter i sugerøret

Luft har en tendens til at samle sig på det højeste punkt af rørledningen.

Underdimensioneret sugerør

Et sugerør med utilstrækkelig diameter kan forårsage:

Højere strømningshastighed;

Øget friktionstab;

Lavere tryk ved pumpens indløb;

Større risiko for luft ind i systemet.

For store rørbøjninger

For mange albuer eller komplicerede rørlayout kan øges:

Hydrauliske tab;

Sugemodstand;

Mulighed for luftophobning.

 

2.4 Lavt væskeniveau og luftindtag

Når væskeniveauet i en tank eller et reservoir bliver for lavt:

Sugeindløbet kan være tæt på væskeoverfladen;

Vortexdannelse kan forekomme;

Luft kan trækkes ind i sugerøret.

Dette problem er almindeligt i:

Vandbehandlingssystemer;

Anvendelse af dræning;

Kølevandscirkulationssystemer.

Det er vigtigt at opretholde tilstrækkelig nedsænkningsdybde for at forhindre luftindtrængning.

 

2.5 Gas frigivet fra den pumpede væske

Nogle væsker indeholder opløste gasser.

Under visse forhold, såsom:

Trykreduktion;

Temperaturstigning;

Flow turbulens;

opløst gas kan skilles fra væsken og danne bobler.

Disse bobler kan samle sig nær pumpehjulets indløb og påvirke pumpens ydeevne.

 

3. Almindelige symptomer på luftbinding

3.1 Pumpen kører, men afgiver ikke væske

Dette er det mest typiske symptom.

Motoren fungerer normalt, men:

Der kommer ikke vand ud;

Afgangstrykket forbliver lavt;

Pumpen kan ikke nå det beregnede driftspunkt.

 

3.2 Reduceret flow og tryk

Fordi pumpehjulet ikke effektivt kan overføre energi til væsken:

Flowhastigheden falder;

Pumpehovedet falder;

Systemets ydeevne bliver ustabil.

 

3.3 Unormal støj og vibrationer

Luft, der kommer ind i pumpehjulsområdet, forstyrrer den kontinuerlige væskestrøm.

Mulige resultater:

Øget vibration;

Ustabil drift;

Unormal driftsstøj.

 

4. Hvordan man forebygger og løser problemer med luftbinding

 

4.1 Korrekt pumpespædning og luftfjernelse

Den mest effektive løsning er korrekt priming før opstart.

Anbefalet procedure:

Åbn luftudløsningsventilen;

Fyld pumpehuset med den pumpede væske;

Sørg for, at pumpekammeret er helt fyldt;

Fjern al indespærret luft;

Luk luftudløsningsventilen;

Start pumpen.

Korrekt priming er især vigtig for:

Vandrette flertrinspumper;

Kedel fødevand pumper;

Højtrykscentrifugalpumper-;

Split-hus pumper.

 

4.2 Efterse og reparer sugeledningslækage

Tjek jævnligt:

Flangeforbindelser;

Pakninger;

Ventiler;

Rørsamlinger;

Forsegling af komponenter.

Enhver luftlækage skal repareres med det samme for at sikre stabil pumpedrift.

 

4.3 Installer luftudløsningsenheder

For systemer med hyppig luftakkumulering bør du overveje at installere:

Automatiske luftudløsningsventiler;

Udluftningsrørledninger;

Vakuum-assisterede spædesystemer.

Disse enheder hjælper med at fjerne indespærret luft og forbedre opstartssikkerheden.

 

4.4 Optimer pumpens installationsbetingelser

For at reducere risikoen for luftbinding:

✔ Hold sugeledninger så korte som muligt;
✔ Brug korrekt sugerørsdiameter;
✔ Minimer unødvendige albuer;
✔ Undgå høje punkter, hvor luft kan samle sig;
✔ Sørg for tilstrækkeligt væskeniveau over sugeindtaget.

 

4.5 Vælg den korrekte pumpetype

Hvis ansøgningen omfatter:

Pumpeinstallation over væskeniveauet;

Hyppig opstart og nedlukning;

Vanskelige priming betingelser;

overveje at bruge:

Selvsugende-pumper;

Dykpumper;

Vakuum-assisterede pumpesystemer.

Valg af det korrekte pumpedesign kan i høj grad forbedre systemets pålidelighed.

 

5. Luftbinding vs. kavitation: Hvad er forskellen?

Luftbinding og kavitation er nogle gange forvirrede, fordi begge involverer gasbobler inde i pumper. Det er dog forskellige fænomener.

Punkt	Luftbinding	Kavitation
Hovedårsag	Luft kommer ind og samler sig i pumpen	Væskefordampning på grund af lavt tryk
Gaskilde	Ekstern luft eller frigivet gas	Flydende damp
Typisk hændelse	Opstart eller efter luft kommer ind i systemet	Under kontinuerlig drift
Hovedeffekt	Pumpen kan ikke levere væske	Impellerskade og ydeevnetab
Løsning	Spædning og luftfjernelse	Forbedre NPSH og reducere sugetab

Luftbinding er hovedsageligt forårsaget afluft, der forhindrer pumpen i at etablere kontinuerlig væskestrøm, mens kavitation er forårsaget aflokal væskefordampning på grund af utilstrækkeligt tryk.

 

6. Konklusion

Luftbinding er et almindeligt driftsproblem, der i væsentlig grad kan påvirke centrifugalpumpens ydeevne og pålidelighed.

De vigtigste årsager omfatter:

Forkert spædning før opstart;

Luftlækage i sugeledninger;

Dårligt sugesystem design;

Lavt væskeniveau, der forårsager luftindtag;

Gasakkumulering inde i pumpen.

For at forhindre luftbinding:

✔ Spæd altid pumpen før opstart;
✔ Oprethold et korrekt forseglet sugesystem;
✔ Design sugerørledninger korrekt;
✔ Fjern effektivt indespærret luft;
✔ Vælg den rigtige pumpetype til applikationen.

 

Specielt til industrielle centrifugalpumpervandrette flertrinspumper, kedelfødevandspumper, pumper med delt hus og høj-højtrykspumper, at forhindre luftbinding er afgørende for at forbedre driftseffektiviteten, forlænge levetiden og reducere vedligeholdelsesomkostningerne.