• Forstå problemer med luftbinding og hvordan man forhindrer sentrifugalpumpesvikt

Sentrifugalpumper er mye brukt i industrielle applikasjoner, inkludertvannforsyningssystemer, kjemisk prosessering, gruvedrift, kraftproduksjon, olje og gass, kjeleforsyningsvannsystemer og industrielle sirkulasjonssystemer.

Imidlertid kan brukere støte på et vanlig problem under drift:

Motoren går normalt;

Pumpeakselen roterer riktig;

Men ingen væske slippes ut fra utløpet;

Strømningshastigheten reduseres betydelig;

Pumpen produserer unormal støy eller vibrasjoner.

I mange tilfeller er dette problemet forårsaket avluftbinding i sentrifugalpumpen.

Luftbinding er et av de vanligste driftsproblemene for sentrifugalpumper, spesielt forhorisontale sentrifugalpumper, flertrinns sentrifugalpumper, pumper med delt hus og andre ikke-selv-sugende pumpedesign.

 

 

1. Hva er luftbinding i en sentrifugalpumpe?

Luftbindingrefererer til en tilstand der luft eller gass blir fanget inne i pumpehuset, impellerområdet eller sugerørledningen, og hindrer sentrifugalpumpen i å etablere normal strømning og trykk.

En sentrifugalpumpe fungerer ved å bruke den roterende impelleren til å overføre energi til væsken. Når væske kommer inn i impellerøyet, skyver sentrifugalkraften den mot impellerutløpet, og skaper trykk og kontinuerlig strømning.

Men når luft fyller pumpekammeret:

Luft har mye lavere tetthet enn væske;

Impelleren kan ikke effektivt overføre energi til luften;

Den nødvendige trykkforskjellen kan ikke opprettes;

Væske kan ikke komme ordentlig inn i pumpen.

Som et resultat kan pumpen fortsette å gå mekanisk, men ikke levere væske.

Typiske symptomer inkluderer:

Pumpen går uten vannutslipp;

Redusert strømning og trykk;

Ustabil drift;

Overdreven vibrasjon eller støy.

 

2. Hovedårsaker til luftbinding i sentrifugalpumper

2.1 Utilstrekkelig priming før oppstart av pumpen

Den vanligste årsaken

De fleste konvensjonelle sentrifugalpumper erikke selvoppfyllende-og må være helt fylt med væske før start.

Før bruk må følgende forhold være sikret:

Pumpehuset er fullt fylt med væske;

Sugerørledningen er fylt med væske;

All innestengt luft fjernes.

Hvis det blir igjen luft inne i pumpen, vil pumpehjulet kun sirkulere luft i stedet for å pumpe væske.

Vanlige situasjoner inkluderer:

Pumpen startes for første gang uten riktig priming;

Pumpen mister væske etter en lang driftsstans;

Fotventilen svikter og væske strømmer tilbake;

Luft slippes ikke helt ut under oppstart.

 

2.2 Luftlekkasje i sugerørledningen

Sugesiden til en sentrifugalpumpe opererer vanligvis under undertrykk.

Derfor kan selv en liten lekkasje i sugerørledningen tillate ekstern luft å komme inn i pumpen uten åpenbar vannlekkasje.

Vanlige luftlekkasjepunkter inkluderer:

Flensforbindelser;

Skadede pakninger;

Løse gjengede ledd;

Ventil pakking områder;

Sprekker i sugerør.

Når luft kommer inn i pumpen, kan den samle seg inne i huset og redusere pumpens ytelse.

For industrielle pumpesystemer:

Lufttettheten til sugerørledningen er like viktig som trykkrørledningens styrke.

 

2.3 Feil utforming av sugerørledning

Et riktig utformet sugesystem er avgjørende for pålitelig drift av sentrifugalpumpen.

Problemer som kan forårsake luftakkumulering inkluderer:

Høye punkter i sugerøret

Luft har en tendens til å samle seg på det høyeste punktet av rørledningen.

Underdimensjonert sugerør

Et sugerør med utilstrekkelig diameter kan forårsake:

Høyere strømningshastighet;

Økt friksjonstap;

Lavere trykk ved pumpens innløp;

Større risiko for at luft kommer inn i systemet.

For store rørbøyninger

For mange albuer eller kompliserte røroppsett kan øke:

Hydrauliske tap;

Sugemotstand;

Mulighet for luftakkumulering.

 

2.4 Lavt væskenivå og luftinntak

Når væskenivået i en tank eller reservoar blir for lavt:

Sugeinntaket kan være nær væskeoverflaten;

Vortexdannelse kan forekomme;

Luft kan trekkes inn i sugerøret.

Dette problemet er vanlig i:

Vannbehandling systemer;

Dreneringsapplikasjoner;

Sirkulasjonssystemer for kjølevann.

Det er viktig å opprettholde tilstrekkelig nedsenkningsdybde for å hindre at luft kommer inn.

 

2.5 Gass frigjort fra den pumpede væsken

Noen væsker inneholder oppløste gasser.

Under visse forhold, for eksempel:

Trykkreduksjon;

Temperaturøkning;

Strømningsturbulens;

oppløst gass kan skilles fra væsken og danne bobler.

Disse boblene kan samle seg nær impellerinntaket og påvirke pumpens ytelse.

 

3. Vanlige symptomer på luftbinding

3.1 Pumpen går, men leverer ikke væske

Dette er det mest typiske symptomet.

Motoren fungerer normalt, men:

Det kommer ikke vann ut;

Utløpstrykket forblir lavt;

Pumpen kan ikke nå det beregnede driftspunktet.

 

3.2 Redusert strømning og trykk

Fordi pumpehjulet ikke effektivt kan overføre energi til væsken:

Strømningshastigheten reduseres;

Pumpehodet faller;

Systemytelsen blir ustabil.

 

3.3 Unormal støy og vibrasjoner

Luft som kommer inn i impellerområdet forstyrrer den kontinuerlige væskestrømmen.

Mulige resultater:

Økt vibrasjon;

Ustabil drift;

Unormal driftsstøy.

 

4. Hvordan forebygge og løse problemer med luftbinding

 

4.1 Riktig pumpefylling og luftfjerning

Den mest effektive løsningen er riktig priming før oppstart.

Anbefalt prosedyre:

Åpne luftutløserventilen;

Fyll pumpehuset med den pumpede væsken;

Sørg for at pumpekammeret er helt fylt;

Fjern all innestengt luft;

Steng luftutløserventilen;

Start pumpen.

Riktig grunning er spesielt viktig for:

Horisontale flertrinns pumper;

Kjele feed vann pumper;

Høytrykksentrifugalpumper-;

Delte hus pumper.

 

4.2 Inspiser og reparer lekkasje i sugerørledningen

Sjekk regelmessig:

Flensforbindelser;

Pakninger;

Ventiler;

Pipe skjøter;

Forsegling av komponenter.

Eventuelle luftlekkasjer bør repareres umiddelbart for å sikre stabil pumpedrift.

 

4.3 Installer luftutløserenheter

For systemer med hyppig luftakkumulering bør du vurdere å installere:

Automatiske luftutløsningsventiler;

Luftventil rørledninger;

Vakuum-assisterte primingsystemer.

Disse enhetene hjelper til med å fjerne innestengt luft og forbedrer oppstartssikkerheten.

 

4.4 Optimaliser pumpeinstallasjonsbetingelser

For å redusere risikoen for luftbinding:

✔ Hold sugerørledninger så korte som mulig;
✔ Bruk riktig sugerørdiameter;
✔ Minimer unødvendige albuer;
✔ Unngå høye punkter der luft kan samle seg;
✔ Sørg for tilstrekkelig væskenivå over sugeinntaket.

 

4.5 Velg riktig pumpetype

Hvis søknaden omfatter:

Pumpeinstallasjon over væskenivået;

Hyppig oppstart og avstengning;

Vanskelige primingsforhold;

vurdere å bruke:

Selvsugende pumper;

Nedsenkbare pumper;

Vakuum-assisterte pumpesystemer.

Å velge riktig pumpedesign kan forbedre systemets pålitelighet betraktelig.

 

5. Luftbinding vs kavitasjon: Hva er forskjellen?

Luftbinding og kavitasjon er noen ganger forvirret fordi begge involverer gassbobler inne i pumper. Imidlertid er de forskjellige fenomener.

Punkt	Luftbinding	Kavitasjon
Hovedårsak	Luft som kommer inn og samler seg i pumpen	Væskefordampning på grunn av lavt trykk
Gasskilde	Ekstern luft eller frigjort gass	Flytende damp
Typisk forekomst	Oppstart eller etter at luft kommer inn i systemet	Under kontinuerlig drift
Hovedeffekt	Pumpen kan ikke levere væske	Impellerskade og ytelsestap
Løsning	Grunning og luftfjerning	Forbedre NPSH og reduser sugetap

Luftbinding er hovedsakelig forårsaket avluft som hindrer pumpen i å etablere kontinuerlig væskestrøm, mens kavitasjon er forårsaket avlokal væskefordampning på grunn av utilstrekkelig trykk.

 

6. Konklusjon

Luftbinding er et vanlig driftsproblem som kan påvirke sentrifugalpumpens ytelse og pålitelighet betydelig.

Hovedårsakene inkluderer:

Feil priming før oppstart;

Luftlekkasje i sugerør;

Dårlig design av sugesystemet;

Lavt væskenivå som forårsaker luftinntak;

Gassansamling inne i pumpen.

For å forhindre luftbinding:

✔ Fyll alltid pumpen før oppstart;
✔ Oppretthold et godt forseglet sugesystem;
✔ Design sugerørledninger riktig;
✔ Fjern innestengt luft effektivt;
✔ Velg riktig pumpetype for applikasjonen.

 

Spesielt for industrielle sentrifugalpumperhorisontale flertrinnspumper, vannpumper til kjele, pumper med delt hus og høytrykkspumper-, forhindrer luftbinding er avgjørende for å forbedre driftseffektiviteten, forlenge levetiden og redusere vedlikeholdskostnadene.